МАГНИТНАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Советский патент 1995 года по МПК B61B13/08 

Изобретение относится к транспортным устройствам на магнитной подвеске и может быть использовано в высокоскоростных наземных транспортных системах и в промышленном транспорте (внутризаводском, внутрицеховом, карьерном и т.п. ).

Известно транспортное устройство, в котором бесконтактная подвеска обеспечивается постоянными магнитами, укладываемыми в виде полос на подвижном составе и в пути, работающими "на отталкивание" вследствие взаимодействия этих магнитных полос одноименными полюсами.

Одним из основных требований, предъявляемых к бесконтактной подвеске таких транспортных средств, является обеспечение повышения грузоподъемности и высоты левитации с наименьшими затратами магнитного материала. Для достижения такой цели полосы постоянных магнитов компонуют в группы по различным принципам.

Ближайшей по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является магнитная подвеска транспортного средства, содержащая расположенные на путевом полотне вдоль него полосы постоянных магнитов с чередующейся поперек путевого полотна полярностью, взаимодействующие с одноименными полюсами полос постоянных магнитов, расположенных на опорной платформе транспортного средства.

Однако в таком устройстве грузоподъемные качества постоянных магнитов используются неполностью, вследствие чего расход магнитного материала, необходимого для подвешивания с заданным зазором подвижного состава определенной массы, оказывается завышенным.

Цель изобретения увеличение грузоподъемности и повышение надежности магнитной подвески путем увеличения зазора между взаимодействующими полосами постоянных магнитов без увеличения расхода магнитного материала.

Цель достигается тем, что в магнитной подвеске, охарактеризованной вышеперечисленными существенными признаками, каждая пара полос, образованная полосами на путевом полотне и на опорной платформе, смещена по вертикали относительно двух смежных с ней пар полос.

На фиг. 1 схематично представлена конструкция магнитной подвески; на фиг. 2 схема, иллюстрирующая взаимодействие постоянных магнитов согласно изобретению; на фиг. 3 схема, иллюстрирующая взаимодействие постоянных магнитов согласно прототипу.

Магнитная подвеска содержит направляющее путевое полотно 1 и опорную платформу 2 транспортного средства, выполненные с желобами (например -образными), в которых размещаются полосы постоянных магнитов 3 (например феррит-бариевых прямоугольного поперечного сечения) с соблюдением чередования полярности в поперечной плоскости. Взаимное расположение желобов таково, что обеспечивается ступенчатое размещение полюсных граней магнитов транспортного средства и пути. Благодаря этому достигается включение в работу дополнительных магнитных потоков, что приводит к увеличению грузоподъемности системы. Высота ступенек выбирается для каждого конкретного транспортного устройства индивидуально, в зависимости от его грузоподъемности, требуемого рабочего зазора, марки магнитного материала и геометрических параметров применяемых магнитных полос.

Физический смысл получаемого эффекта становится ясным при рассмотрении схем взаимодействия магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами левитирующей платформы и путевого полотна.

В случае расположения полюсных граней магнитов 3 путевого полотна (фиг. 3) в одной плоскости каждый магнит 3 транспортного средства отталкивается не только от ориентированного к нему одноименным полюсом и расположенного соосно магнита 3 путевого полотна, но и от двух соседних магнитов 3 путевого полотна, поскольку создаваемые или магнитные потоки оказываются направленными встречно потоку левитирующего магнита 3, несмотря на противоположную ориентацию его полюсов. Однако отталкивающее действие боковых путевых магнитов 3 оказывается незначительным, не более 5-10% от силы взаимодействия соосно расположенных центральных магнитов 3, так как полюсные грани этих магнитов удалены от несомого ими магнита 3 транспортного средства на достаточно большие расстояния рабочего зазора δ и бокового смещения y ( δ=10-20 мм, y 30-80 мм).

Ступенчатое размещение магнитных полос транспортного средства и путевого полотна (фиг. 2) не меняет условий взаимодействия соосно расположенных магнитов 3, между которыми сохраняется рабочий зазор δ, но позволяет уменьшить, вплоть до нуля, зазор δ₁ между полюсными гранями левитирующего и смещенных путевых магнитов 3, расположенных на выступах несущих конструкций рассматриваемой подвески. Сближение указанных полюсных граней сопровождается прогрессирующим возрастанием отталкивающей силы, действующей на левитирующий магнит 3. В результате грузоподъемность ступенчато скомпонованной магнитной подвески возрастает по сравнению с вариантом плоскопараллельного расположения магнитов.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемой конструкции заключается в следующем:
уменьшается расход магнитного материала (постоянных магнитов), необходимых для обеспечения левитации с заданным зазором подвижного состава определенной массы;
при использовании одного и того же количества постоянных магнитов предлагаемая система подвески обладает большей грузоподъемностью на заданном рабочем зазоре, либо способна выдерживать одинаковую с вариантом прототипа нагрузку с большим зазором.

МАГНИТНАЯ ПОДВЕСКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая расположенные на путевом полотне вдоль него полосы постоянных магнитов с чередующейся поперек путевого полотна полярностью, взаимодействующие с одновременными полюсами полос постоянных магнитов, расположенных на опорной платформе транспортного средства, отличающаяся тем, что, с целью увеличения грузоподъемности и повышения надежности, каждая пара полос, образованная полосами на путевом полотне и на опорной платформе, смещена по вертикали относительно двух смежных с ней пар полос.