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节能磁浮列车

阅读:562发布:2020-05-11

专利汇可以提供节能磁浮列车专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种新型节能 磁浮列车 ,以及与其所运行的轨道和 导轨 相结合的一个整体,以解决目前远距离列车耗能过大或者导轨造价过高的问题。通过电使 车轮 转动带动列车行驶,通过电磁 铁 对导轨的吸引 力 ,和车厢上的车翼、顶翼产生的升力,使列车在对轨道压力较小的情况下高速运行。与普通磁悬浮列车相比,本实用新型具有能耗小、导轨成本低、导轨方便更换和维修的优点。主要用于中远距离长途客运与货运为主的轨道运输。,下面是节能磁浮列车专利的具体信息内容。

1.一种节能磁浮列车,利用磁异性相吸原理使电磁铁导轨产生吸引,其特征是:
在车体两侧装上起落架,起落架上的电磁铁与导轨上的感应板吸引力,列车上装有车翼和顶翼用来产生升力,在列车行驶行驶过程中减小电磁铁的电流使吸引力逐渐变小直到为零,升力则随速度的加快而增大到最大,但两力之和始终不变,用来克服列车对轨道的大部分压力,其余部分压力由列车上的车轮通过电能转化为牵引力克服,以避免侧的影响,因此列车始终不悬浮。
2.根据权利要求1所述的节能磁浮列车,其特征是:导轨设在轨道两侧,方便更换和维修,并且只是在加速段有,即列车在达到最大速度时,轨道两侧无需再建导轨。
3.根据权利要求1所述的节能磁浮列车,其特征是:每节车厢装有固定的车翼,车顶装有可以折叠收回车体的顶翼,可以根据需要选择要打开的数量。
4.根据权利要求1所述的节能磁浮列车,其特征是:电磁铁只在列车的加速段使用,过了加速段就随起落架收回车内。

说明书全文

节能磁浮列车

所属技术领域:

[0001] 本发明涉及一种新型节能磁浮列车,以及与其所运行的轨道和导轨相结合的一个整体,以解决目前远距离列车耗能过大或者导轨造价过高的问题。背景技术:
[0002] 目前国内长途火车速度慢,磁悬浮列车导轨成本过高,而动车组列车比如京杭动车组运行成本更是昂贵,车票价格与飞机票相当。这主要是由于列车本身运行所消耗的能源过多,或者是磁悬浮导轨的造价太昂贵所引起的。发明内容:
[0003] 为了能使列车能达到比一般火车速度快的优点,又能使它的能耗比目前的动车组更小,并且轨道的造价比现有的磁悬浮轨道更低,从而使它的综合成本比现有的任何一种高速列车都低很多。本发明是一种列车及其所运行的导轨和轨道的结合体,能解决此类问题。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:与普通磁悬浮列车不同的是,该列车与普通列车相似,装有车轮,通过电使车轮旋转。而与普通的常导磁悬浮列车一样的是,利用磁异性相吸原理,在车体两侧装上可以收回到车体的起落架,起落架倒转向上的顶部安装电磁铁。由于有车轮在轨道上运行,导轨设在轨道两侧,这样就分散了它的重量,更安全,导轨只是在加速段有,也就是说,列车在达到最大速度时,列车两侧就不需要建导轨了,导轨伸臂部分下方装有感应板,也方便更换和维修。控制电磁铁的电流,就会使电磁铁和感应钢板间产生一定的相互吸引。在列车每节车厢的左右车窗上面各装一个类似机翼的固定装置(以下简称车翼),车翼的宽度在三米左右,根据空气动力学的原理,车翼能在列车达到最大速度时对列车产生一个向上的升力,这个升力能克服列车空车时的大部分重力。在每节车厢顶部装有数十个可折叠收回车体类似机翼的装置(以下简称顶翼),这些顶翼可以在列车达到最大速度时产生克服满载旅客和行李的升力。在每节车厢里装一个电子测重器,能测量出每节车厢的内旅客及其行李的重量,以便打开相应数量的顶翼来克服这个重量。列车起动时,控制电磁铁的电流,使它和感应钢板的吸引力能克服大部分列车对轨道的压力,列车在加速过程中车翼和顶翼产生的升力会随着速度的加快而增大。当列车从速度零加速到最大速度的过程中,控制电磁铁的电流,使电磁铁与感应钢板的吸引力加上车翼、顶翼的升力为一个恒定值,这个恒定值和列车内外总重的差就是车翼没克服的部分重力,也是列车车轮对轨道的压力,这个压力能在列车行驶过程中避免侧面力的影响,防止列车侧翻或出轨。在列车达到最大速度时,车翼、顶翼的升力也就最大,而且恒定不变,此时电磁铁和感应钢板见的吸引力为零,即电磁铁中无电流,可以收回起落架,此后就无需建导轨了。当列车快到站时,缓慢刹车,使列车减速,没装导轨,电磁铁也不通电,由于速度减小,两种翼的升力也逐渐变小,列车对轨道的压力会逐渐增大,使列车更快地停下来。由于列车车轮对轨道始终有压力,所以列车始终不悬浮,这也是与普通磁悬浮列车的不同之处。导轨只需在列车加速段安装即可,大约十公里左右,远远小于一般磁悬浮列车导轨的里程。
[0005] 本发明的有益效果是:既能使列车像磁悬浮列车一样高速运行,又能节省列车运行成本和导轨的建造成本。导轨设在轨道两侧而不是和轨道重叠,方便维修和更换。附图说明:
[0006] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0007] 图1是列车在加速段的截面图
[0008] 图2是列车在匀速段和减速段的截面图
[0009] 图中1.导轨,2.轨道,3.车轮,4.电磁铁,5.感应钢板,6.可以收回到车体的起落架,7.车翼,8.可以折叠收回车厢的顶翼,9.车厢具体实施方式:
[0010] 假设列车空车时重60万顿,最大时速为400公里,最大载重量为40万牛顿。设计所有车翼(7)在最大速度时产生的升力和为40万牛顿,在车顶一共设计80对顶翼(8),每对顶翼(8)在最大速度时的升力为5000牛顿。
[0011] 在图1中,当旅客上车完毕,用电子秤称出每节车厢内的载客量,假设行李和旅客的总重力30万牛顿,打开60个顶翼,计算出列车对轨道(2)的压力为90万牛顿(60万牛顿+30万牛顿),而列车需要对轨道(2)有20万牛顿的压力,才能避免侧风的影响,因此需要导轨(1)对列车产生70万牛顿(90万牛顿-20万牛顿)的吸引力,给电磁铁(4)通入电流,使电磁铁与感应钢板(5)产生70万牛顿的吸引力,然后起动列车发动机,列车开始做加速运动。在加速运动过程中控制电磁铁(4)的电流以减小对导轨(1)的吸引力,从而抵消慢慢增大的车翼(7)、顶翼(8)产生的升力,使这两种力的和始终恒定在70万牛顿不变。
[0012] 在图2中,当列车达到最大速度400公里每小时时,无需使用导轨,车翼(7)和顶翼(8)的升力和为70万牛顿(40万牛顿+30万牛顿),所以就不用电磁铁来提供吸引力,列车收回支撑电磁铁的起落架(6),从而保护电磁铁避免与空气长时间摩擦产生的害处。列车开始做很长一段时间的匀速运动,直到接近下一个停靠站。当列车快到达目的地或停靠站时,缓慢刹车,关闭发动机,列车就能很快地停下来。因为与加速段不同的是,此过程也没有导轨,也不给电磁铁通电,所以列车对轨道(2)的压力会从20万牛顿逐渐增大,以便迅速地停下来。
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