一种悬浮式列车的制作方法

本发明涉及交通工具领域，具体而言，涉及一种悬浮式列车。

背景技术：

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电动机产生的电磁力牵引列车运行。因无轮轨接触，震动小、舒适性较好，可是颠波大对车辆和路轨的维修费用也要求极高，因此磁悬浮列车存在造价昂贵的问题，且建设难度大，工期长，占用土地面积大，这导致磁悬浮列车通常只适用于富裕的大规模城市使用。

目前出现了一种悬挂式单轨列车，轨道在列车上方。由于空轨将地面交通移至空中，在无需扩展城市现有公路设施的基础上可缓解城市交通难题。并且建造技术简单，在造价上相当低廉，在建造和运营方面具有很多突出的特点，适合中小城市使用。但目前的空轨采用轮轨接触的形式，因而会用到橡胶或钢制轮胎，存在容易磨损的情况，导致了紧急刹车不稳定并会产生较大噪音和振动。并且，由于悬浮式列车制动时其他外部因素导致重力不稳还加重了刹车稳定性不好的问题。因此，目前急需设计一种造价低廉、建设方便、紧急刹车性能好的安全悬浮式列车。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种悬浮式列车，其能够解决由于组件磨损和悬浮式列车制动时重力不稳所导致的运行和制动不平稳的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种悬浮式列车，包含钢轨、车厢和车厢控制系统；所述车厢顶部与钢轨电磁匹配；所述车厢的电磁控制端与车厢控制系统连接以使车厢悬浮设于钢轨下方；所述车厢连接有第一动力机构；所述车厢控制系统控制连接第一动力机构；所述车厢包含可转动地设于车厢底部以沿车厢行驶的行走机构、位于车厢下方的刹车机构以及与刹车机构连接的第二动力机构；所述车厢控制系统控制连接第二动力机构以使行走机构与刹车机构接触并反向运动以制动车厢。

在本发明的一些实施例中，所述行走机构包含分别转动设于车厢底部且朝着刹车机构方向滑动设置的两组行走轮；各组行走轮的滑动端连接有步进电机；各组行走轮的转动端连接有转动电机；所述步进电机和转动电机的控制端分别与控制系统连接。

在本发明的一些实施例中，所述刹车机构包含设于车厢底部且分别位于两组行走轮滑动方向上的两个制动轨道；所述制动轨道沿着车厢行驶方向延伸，且制动轨道分别设有若干个与各组行走轮滑动匹配的凹槽。

在本发明的一些实施例中，所述行走机构包含设于车厢底部且沿着车厢行驶方向设置的若干组滚轮。

在本发明的一些实施例中，所述刹车机构包含设于若干组滚轮的底部的传送带；所述传送带连接有带动传送带沿着行驶方向反向行驶的传送动力机；所述车厢控制系统与传送动力机控制连接。

在本发明的一些实施例中，还包含低压管道；所述钢轨和刹车机构分别设置在低压管道内部且相对设置。

在本发明的一些实施例中，所述车厢顶部设有t形的带动件；所述带动件的上部与钢轨沿车厢行驶方向滑动设置；所述带动件的侧部与钢轨电磁匹配。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

1.通过车厢顶部与钢轨电磁匹配减少了车厢与钢轨的摩擦，使得车厢行驶速度加快且行驶过程更平稳。

2.通过车厢控制系统与车厢顶部的电磁控制端以及第一动力机构分别连接,从而控制车厢在钢轨上悬浮式运行，便于司机的操作和使用，提高了车厢控制智能化。

3.通过车厢控制系统控制第二动力机构，便于启动刹车机构，提高了车厢制动的灵敏度。

4.通过车厢控制系统控制刹车机构与行走机构接触，并使得刹车机构的行驶方向与行走机构相反，从而通过减小车厢移动速度达到制动车厢的目的，使得车厢制动更灵敏快捷，并且减小了车厢行驶时对车厢顶部和底部与对应导轨之间的磨损，延长了使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例悬浮式列车截面示意图。

图标：1-低压管道，2-钢轨，3-车厢，4-行走轮，5-制动轨道，6-滚轮，7-传送带，8-带动件，9-电磁铁，10-伸缩门，11-踏板，12-滑轨，13-安装架，14-导磁轨道，15-传送通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”和“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”和“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1，图1所示为悬浮式列车，包含钢轨2、车厢3和车厢3控制系统；车厢3顶部与钢轨2电磁匹配；车厢3的电磁控制端与车厢3控制系统连接；车厢3连接有第一动力机构；车厢3控制系统控制连接第一动力机构；车厢3包含可转动地设于车厢3底部的行走机构、位于车厢3下方的刹车机构以及与刹车机构连接的第二动力机构；车厢3控制系统控制连接第二动力机构以使行走机构与刹车机构接触并反向运动以制动车厢3。

车厢3顶部与钢轨2电磁匹配，车厢3顶部与钢轨2电磁匹配的方式可以采用永磁悬浮系统。可选的，钢轨2上设有用于对车厢3在钢轨2上行驶起导向作用的磁浮轨道，磁浮轨道由钢质导磁材料的螺线定子组成。车厢3控制系统与车厢3的电磁控制端连接以将车厢3悬浮设于钢轨2下方，车厢3控制系统可以通过直线永磁驱动系统控制车厢3，直线永磁驱动系统的螺线转子与螺线定子同轴设置，直线永磁驱动系统控制永磁悬浮系统为现有技术，在此不必详细描述。可选的，直线永磁驱动系统和悬浮系统上下或水平布置，且设置在磁浮轨道内侧或外侧。可选的，钢轨2上设有沿着车厢3行驶方向延伸的定位轨道，车厢3顶部设有与定位轨道匹配的车轮和限位轮。第一动力机构包含用于驱动车厢3沿着磁浮轨道和定位轨道延伸方向行驶的直线电机。车厢3控制系统通过电机驱动电路和电机变频器控制直线电机的启动和变速。

行走机构转动设于车厢3底部以沿车厢3行驶方向设置。行走机构为轴承连接或其他常规的可转动地连接在行走机构下方的两组行走轮4。可选的，行走轮4下方设有与定位轨道相同且与各组行走轮4匹配的滑行轨道，行走轮4的转动控制端与一转动电机的电机轴连接，并且转动电机通过车厢3控制系统控制，从而辅助第一动力机构带动车厢3启动，提高了车厢3启动的灵敏度。

可选的，行走机构可以和刹车机构相互接触设置或者通过车厢3控制系统控制连接第二动力机构使得行走机构与刹车机构实现接触或脱离。其中，第二动力电机包含步进动力机。刹车机构可以设置在与车厢3连接的安装架13上，也可以设置在车厢3外部独立的安装架13上。行走机构上设有用于感应行走机构位置的位移传感器，位移传感器与车厢3控制系统信号连接。刹车机构可以设置在行走机构端部的一侧或者下部，可以是通过刹车机构朝着行走机构滑动设置或者行走机构朝着刹车机构滑动设置在车厢3底部。并且刹车机构或行走机构的滑动端与步进动力机的电机轴连接。车厢3控制系统通过电机驱动电路控制步进动力机启动和关闭，从而使得行走机构与刹车机构接触或脱离。

车厢3控制系统控制连接第二动力机构使得行走机构与刹车机构反向运动。其中，第二动力电机包含转动动力机。刹车机构设置为与行走机构行驶方向相反的转动套轴或者行驶道。一方面，转动套轴设置成与行走轮4转动方向相同的轴承连接在车厢3下方。转动套轴通过步进动力机朝着套设在行走机构的行走轮4上且内壁与行走轮4外壁滑动匹配，从而使得转动套轴与行走轮4相接后行走轮4可在转动套轴内转动，并且可以通过转动套轴端部与转动动力机的电机轴连接从而实现与行走机构的行驶方向相反。一方面，行驶道为沿着滑行轨道延伸方向设置的传送通道15，滑行轨道设置在传送通道15上，传送通道15通过分别位于车厢3始发点和终点的传送辊轮转动以传送车厢3，至少一个传送辊轮与转动动力机的电机轴连接以沿着车厢3行驶方向或与行驶方向相反方向进行传送。

车厢3启动时，通过车厢3控制系统通电车厢3顶部或钢轨2，使车厢3与钢轨2电磁匹配，并且启动第一动力机构，使得车厢3悬浮于钢轨2下方并沿着钢轨2延伸方向行驶。当刹车机构与行走机构设置为接触时，行走机构在车厢3行驶过程中转动；当车厢3控制系统控制第二动力机构使得行走机构与刹车机构接触，而刹车机构与行走机构设置为不接触，行走机构在车厢3行驶过程中不转动。此时刹车机构保持关闭。

车厢3制动时，通过车厢3控制系统关闭第一动力机构，使得车厢3悬浮于钢轨2下方且降速行驶。可选的，车厢3控制系统通过变频器对第一动力机构进行控制，使得第一动力机构逐渐降速。当刹车机构本身与行走机构接触时，由于第一动力机构速度减慢并且在车厢3的惯性作用下，行走机构的行驶速度逐渐减慢，车厢3控制系统通过启动刹车机构使其与行走机构的行驶方向相反，使得行走机构速度变化减慢同时车厢3制动的位移减小，进而车厢3制动更灵敏并且车厢3更平稳，提高了车厢3制动的舒适性和安全性。当刹车机构通过第二动力机构控制其是否与行走机构接触时，在制动过程中，车厢3控制系统通过第二动力机构使刹车机构与行走机构接触，并且通过启动第二动力机构使刹车机构与行走机构反向运动进而实现了对车厢3降速的作用。

需要说明的是，以上实施例只是为了说明本发明的技术内容，并不局限于本实施例所举出的具体实现方式和实例，因此，在本领域技术人员能够理解的范围内，可以做出简单替换均应包含在本发明的保护内容以内。

作为一种较优的实施方式，行走机构可以包含分别转动设于车厢3底部且朝着刹车机构方向滑动设置的两组行走轮4；各组行走轮4的滑动端连接有步进电机；各组行走轮4的转动端连接有转动电机；转动电机控制端与控制系统连接。

详细的，车厢3底部设有多个朝着车厢3两侧的刹车机构方向设置的滑轨12，两组行走轮4分别通过安装架13轴承安装，并且安装架13沿着行走轮4轴向滑动设置在滑轨12上。步进电机为上述第二动力机构的步进动力机，安装架13通过步进动力机带动其沿着滑轨12来回滑动以使其与位于车厢3两侧的刹车机构接触。两组行走轮4均包含多个沿着车厢3行驶方向设置的行走轮4，且位于同一直线上的行走轮4可以设置在同一滑轨12上。行走轮4在安装架13的转动一端与转动电机的电机轴连接。

作为一种较优的实施方式，刹车机构可以包含设于车厢3底部且分别位于两组行走轮4滑动方向上的两个制动轨道5；制动轨道5沿着车厢3行驶方向延伸，且制动轨道5分别设有若干个与各组行走轮4滑动匹配的凹槽。

详细的，两个制动轨道5分别设置在车厢3下方且位于车厢3两侧，两个制动轨道5可以与车厢3连接以对应两组行走轮4滑动方向上设置，或者在两组行走轮4上设置与车厢3控制系统信号连接的位移感应器以便于车厢3控制系统通过控制刹车机构使得刹车机构与行走机构匹配进而制动车厢3。制动轨道5沿着车厢3行驶方向延伸，便于车厢3行驶过程中在不同位置上通过行驶机构与刹车机构上的多个凹槽多次匹配和脱离从而逐步对车厢3降速或制动，满足了列车在多个站点停靠。

作为一种较优的实施方式，行走机构可以包含设于车厢3底部且沿着车厢3行驶方向设置的若干组滚轮6。

详细的，若干组滚轮6可以设置在两组行走轮4之间，且沿着车厢3延伸方向间隔设置在各组行走轮4之间，从而提高了车厢3行驶和制动的平稳性。每组滚轮6通过一倒立的t形安装杆分别可转动地设置在两侧，滚轮6的安装方式是现有技术在此不必赘述。

作为一种较优的实施方式，刹车机构可以包含设于若干组滚轮6的底部的传送带7；传送带7连接有带动传送带7沿着行驶方向反向行驶的传送动力机；车厢3控制系统与传送动力机控制连接。

详细的，传送带7为两个传送皮带且分别设置在与滚轮6匹配的两个传送上。传送皮带也可以代替为与对应滚轮6上设有的齿轮匹配的链条。两个传送带7分别通过车厢3始发点和终点的传送辊轮传送以沿着车厢3行驶方向来回传送。车厢3控制系统通过控制传送动力机调节传送带7的输送方向和速度，从而适应于车厢3在行驶和制动过程中第一动力机的加速和减速，使得车厢3行驶和制动更稳定。

作为一种较优的实施方式，悬浮式列车还可以包含低压管道1；钢轨2和刹车机构分别设置在低压管道1内部且相对设置。

详细的，低压管道1钢轨2和刹车机构分别通过螺栓连接在低压管道1的上、下内侧。低压管道1可以减小空气阻力，从而加快列车的行驶速度，并且对列车和乘客安全防护作用很高，低压管道1为现有技术在此不必赘述。

作为一种较优的实施方式，低压管道1可以包含滑动设于低压管道1侧部的伸缩门10；车厢3控制系统控制连接伸缩门10的滑动端以供人物或货物进出车厢3。

作为一种较优的实施方式，低压管道1内部可以设有沿着伸缩门10到车厢3方向延伸的踏板11。

详细的，低压管道1上设有用于安装伸缩门10的安装孔，伸缩门10上设有与安装孔对接的且沿着伸缩门10到车厢3门方向滑动设置的伸缩通道，伸缩通道的滑动控制端与车厢3控制系统连接。伸缩门10和低压管道1之间采用永磁吸盘锁紧，锁紧力不受电力控制，可避免突然断电时锁紧失效而造成的漏气失压问题。伸缩门10的安装方式为现有技术，在此不必过多描述。

作为一种较优的实施方式，车厢3顶部可以设有t形的带动件8；带动件8的上部与钢轨2沿车厢3行驶方向滑动设置；带动件8的侧部与钢轨2电磁匹配。

详细的，钢轨2上相向且水平设置有导磁轨道14，定位轨道设置在导磁轨道14的上侧，带动件8上部水平段的底面上设有与定位轨道滑动匹配的车轮或限位轮。磁浮轨道设置在导磁轨道14下侧，带动件8下部竖直段上设有位于导磁轨道14下方且与磁浮轨道电磁匹配的两个电磁铁9。

悬浮式列车的工作原理是：通过刹车机构与行走机构接触并反向运动，使得车厢3在速度改变不大的情况下缩小车厢3移动的位移大小，从而使得车厢3制动灵敏度更高并且更平稳，并且安全性更高；通过行走机构消减了车厢3的惯性作用力，延长了列车的使用寿命，降低了维护成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除