CN102148084A - 常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，包括极板、依次排列的一个以上的铁心以及绕设于铁心上的线包，所述极板为一整块并装设于所有铁心的侧面上。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、安装方便、工作稳定可靠等优点。
Description
技术领域
本发明主要涉及到磁浮列车领域，特指一种主要适应于常导吸引型磁浮列车的电磁铁。
背景技术
常导吸引型磁悬浮车辆由电磁吸引力浮起整车，使车辆不与轨道接触，此电磁力由悬浮电磁铁提供。为产生足够的浮起力，参见图8和图9所示，一般将电磁铁1沿着车辆的全长分布在车体3的两侧并安装于转向架2上。现有的电磁铁1结构仅从电磁悬浮的角度考虑，即电磁铁1结构仅考虑电磁力设计要求。结构只考虑磁通量、温升和安装方式，参见图10和图11，传统的电磁铁结构一般为分立式结构，即由多个独立单元依次排列而成。每个单元均包括铁心11（即轭铁）、极板12和线包13，该线包13通电后将会在电磁铁1中产生磁场，磁场在铁心11、极板12、气隙和轨道4组成的回路中闭合。这种分立式结构，造成了安装电磁铁1的转向架2重量增加，电磁铁1调整不便，长期使用维护复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、安装方便、工作稳定可靠的常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，包括极板、依次排列的一个以上的铁心以及绕设于铁心上的线包，其特征在于：所述极板为一整块并装设于所有铁心的侧面上。
作为本发明的进一步改进：
所述极板的长度等于所有铁心、线包以及相邻线包之间间隙的整体长度。
所述极板的中部设有预凹段。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，结构简单紧凑，成为转向架的一个承载结构，通过整块的极板将电磁铁形成一个整体，使其具有结构部分应有的强度和刚度，从而使电磁铁不仅可以提供电磁悬浮力，而且还能作为车辆承载结构的一部分，即整体的钢结构电磁铁作为转向架结构的一部分，能起到承载结构的作用；既提高了转向架的强度、刚度，又能降低转向架的重量；
2、本发明常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，使电磁铁的安装、调整、维护简化，只要电磁铁的制造精度（极板磁极面的平面度、直线度）能保证，安装、使用时几乎无须调整；
3、本发明常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，在极板的中部设有预凹段，能够平衡极板工作时的受力状况，使其始终保持在水平状态。正是由于预凹段的设计，使得本发明无须为了提高整体电磁铁刚度而增加整体电磁铁的重量，电磁铁铁心的设计可以专注于电磁性能的设计。
附图说明
图1是本发明的主视结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明在应用实例中的立体结构示意图；
图4是本发明在应用实例中的侧视结构示意图；
图5是本发明中极板的结构示意图；
图6是本发明中极板在工作时的受力分析示意图；
图7是本发明中极板在工作时的结构示意图；
图8是现有技术中车辆与电磁铁的安装结构主视示意图；
图9是现有技术中车辆与电磁铁的安装结构侧视示意图；
图10是现有技术中电磁铁在具体实例中的立体结构示意图；
图11是现有技术中电磁铁在具体实例中的侧视结构示意图。
图例说明：
1、电磁铁；11、铁心；12、极板；121、预凹段；13、线包；2、转向架；3、车体；4、轨道。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明的常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，包括极板12、依次排列的一个以上的铁心11以及绕设于铁心11上的线包13，极板12为一整块并装设于所有铁心11的侧面上，极板12与铁心11用螺纹连接件连接。线包13通电后产生电磁场，铁心11与轨道4组成磁场通路，磁场在其中形成回路，产生电磁力，使车辆浮起。铁心11由导磁钢制作，为使电磁铁制作简便，极板12的长度取电磁铁1的全长，即极板12的长度等于所有铁心11、线包13以及相邻线包13之间间隙的整体长度。由于铁心11为一个以上以形成若干段，这样若干个线包13分别绕在铁心11上，相当于若干个电磁铁1作成了一个整体，即整体电磁铁，整体电磁铁两端用螺纹连接件安装到转向架2上。多个本发明的整体电磁铁分别用连接件安装于转向架2的两侧，成为转向架结构的一部分。
本发明的整体电磁铁作为承载结构，其原理上是一两端简支的梁，承载时中间的变形大于两端（参见图6），因为电磁力与气隙的平方成反比，电磁力将进一步趋向中部，这又进一步加大梁的中部变形。在车辆重载时更加突出。因此梁式结构总体电磁铁必须解决变形问题。一般的途径是按刚度优先设计电磁铁结构，但这将引起电磁铁重量过大，这对有轻量化要求的磁浮列车是不利的。在本实施例中，极板12的中部设有预凹段121，即在制造时预先将极板12的中部设计为凹下的形式（参见图5）。实际使用时，载荷引起的变形和下凹叠加，可以保持极板12的平直（参见图7），一般可以考虑取额定载荷计算凹下量。为加工方便，可以考虑仅将极板12的上表面作凹下加工。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，包括极板（12）、依次排列的一个以上的铁心（11）以及绕设于铁心（11）上的线包（13），其特征在于：所述极板（12）为一整块并装设于所有铁心（11）的侧面上。
2.根据权利要求1所述的常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，其特征在于：所述极板（12）的长度等于所有铁心（11）、线包（13）以及相邻线包（13）之间间隙的整体长度。
3.根据权利要求1或2所述的常导吸引型磁浮列车用梁式结构电磁铁，其特征在于：所述极板（12）的中部设有预凹段（121）。
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