【CN209479438U】超导磁体、磁浮列车超导涡流制动器及制动装置【专利】

权利要求书1页 说明书5页 附图1页
CN 209479438 U
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权 利 要 求 书
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1 .一种超导磁体，其特征在于，包括： 支撑体，所述支撑体为中空结构； 低温超导线圈，缠绕在所述支撑体上； 所述低温超导线圈为由NbTi合金制成的线圈； 线圈包覆层，周向包覆所述低温超导线圈； 所述线圈包覆层与所述支撑体之间形成的空间充满液氦； 隔热层，包覆所述线圈包覆层； 所述隔热层与所述线圈包覆层之间形成的空间为真空； 杜瓦，包覆所述隔热层； 所述杜瓦与所述隔热层之间形成的空间为真空。 2 .如权利要求1所述的超导磁体，其特征在于，所述支撑体上设有贯穿所述支撑体的液 氦出口管路和液氦入口管路，所述线圈包覆层与所述液氦出口管路和所述液氦入口管路连 通。 3 .如权利要求2所述的超导磁体，其特征在于，所述线圈包覆层下部设有加强筋结构， 所述支撑体和所述低温超导线圈放置在所述加强筋结构上，所述液氦出口管路和所述液氦 入口管路与所述加强筋间隙空间连通。 4 .如权利要求1所述的超导磁体，其特征在于，所述隔热层底部设有加强筋结构，所述 线圈包覆层放置于所述加强筋结构上。 5 .如权利要求1所述的超导磁体，其特征在于，所述杜瓦底部设有加强筋结构，所述隔 热层放置于所述加强筋结构上。 6 .如权利要求1至5任意一项所述的超导磁体，其特征在于，所述线圈包覆层、隔热层和 杜瓦在顶部相对应位置上均设有一对低温超导线圈引线接口。 7 .如权利要求6所述的超导磁体，其特征在于，在每一对低温超导线圈引线接口处均设 有密封件。 8 .一种磁浮列车超导涡流制动器，包括制动器主体、磨耗板、与所述制动器主体连接的 磁轭以及下端与磨耗板连接的磁体，所述磁体与所述磁轭连接，其特征在于，所述磁体设有 至 少两个 ，采 用如权利要求1至7任意一项所述的 超导磁体 ；相邻两个磁体励磁电 流方向 相 反，充磁方向彼此交替。 9 .如权利要求8所述的磁浮列车超导涡流制动器，其特征在于，还包括冷却装置，所述 冷却装置包括液氦容器、与所述液氦容器连接的液氦管路、液氮容器和与液氮容器连接的 液氮冷却管路，所述液氦管路分别与贯穿所述支撑体的液氦出口管路和贯穿所述支撑体的 液氦入口管路连通，所述液氮冷却管路缠绕于所述隔热层外侧。 10 .一种磁浮列车超导涡流制动装置，包括超导涡流制动器和控制励磁电流通断、大小 的超导涡流制动控制器，所述超导涡流制动控制器与供电电源连接，其特征在于，所述超导 涡流制动器采用如权利要求8或9所述的磁浮列车超导涡流制动器，所述低温超导线圈通过 导电连接件与所述超导涡流制动控制器连接。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )实 用新型专利
(21)申请号 201920105538 .7
(22)申请日 2019 .01 .22
(73)专利权人 中车青岛四方车辆研究所有限公 司
地址 266031 山东省青岛市市北区瑞昌路 231号
(72)发明人 袁文琦 董振威 王明星 杨磊
(74)专利代理机构 青岛清泰联信知识产权代理 有限公司 37256
代理人 徐艳艳
(51)Int .Cl . B60L 13/04(2006 .01) B60L 7/28(2006 .01)
(10)授权公告号 CN 209479438 U (45)授权公告日 2019.10.11
( ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4 )实用新型名称 超导磁体、磁浮列车超导涡流制动器及制动
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说 明 书
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超导磁体、磁浮列车超导涡流制动器及制动装置
技术领域 [0001] 本实用新型属于制动技术领域，涉及磁浮列车制动技术，具体地说，涉及一种超导 磁体、磁浮列车超导涡流制动器及制动装置。
背景技术 [0002] 随着国内600km/h磁悬浮列车项目的启动，高速度运行状态下的列车，若仅仅依赖 于轮轨关系施加电 制动、液压制动、空气制动等传统制动方式 ，已 经无法满足紧急制动的要 求。基于电 磁感应定律的 涡流制动脱离了轮轨黏着的 制动方式 ，利用磁体与钢轨之间无接 触的 相对运 动产生的 制动力来使列车减速 ，其 制动力的 大小不再受 到轮轨 摩擦 系数的限 制，有效防止列车滑行现象的频发，大大提高列车运行安全性。常规涡流制动的磁体采用铝 箔 线圈缠绕 铁芯的电 磁铁结 构 ，磁体悬挂 在悬浮架下 与轨面保持一定气隙 并 通以 直流电 流 ，会在轨道产生涡流 ，在涡流磁通的 作 用下 ，正常分布的 磁通畸 变为斜线分布的 磁通 ，斜 线分布的 磁通分解为垂直于轨面 和平行于轨面的 两个磁通分量 ，后者即是涡流 制动 ，通过 列车 和轨道之间的电 磁力作 用于前进的 列车 ，使列车 制动减速。随 着轨道列车速度不断 提 高 ，载重量不断 增加 ，需要的 制动力也越来越大。在制动力需求较大的 场合 ，常规的 涡流制 动装置难以满足制动力的要求。为了提高电磁制动力，需要加大磁场强度和增加涡流制动 装置分布数量成为最主要的 方法。然而加大磁场强 度会使涡流 制动装置的 体积越来越大 ， 重量也越来越重 ，比 如 ：一个5特拉斯的中型磁体 ，常规磁体重量可达20吨 ，因此 ，大体积、大 重量的涡流制动装置在列车上难于实现。 [0003] 公开号为CN 101468609 A的中国专利申请公开了一种轨道动车超导涡流制动装 置 ，包括设有励磁电 源的 制动控 制器 和涡流 制动装置 ，涡流 制动装置的电 磁铁铁芯柱采 用 超导电 磁铁铁芯柱 ，超导电 磁铁线圈 与励磁电 源 相连 ，超导电 磁铁铁芯柱安装在车厢转向 架上 ，超导电 磁铁铁芯柱的 底部平面与铁路 钢轨的 上表面之间具有空气隙 。该发明 专利申 请中的涡流制动装置采用超导电磁系统，由于超导磁体的重量轻，同样是一个5特拉斯的中 型磁体，超导磁体的重量只有几公斤。因此，与常规涡流制动装置相比 ，该发明专利申请中 的涡流制动装置重量大大减轻。但由于超导磁体采用线圈缠绕芯柱的电磁铁结构，占 用空 间相对较大，且芯柱的重量占比大，为了获得更大的动力，该发明申请中的涡流制动装置仍 然存在体积、重量增加的问题。 [0004] 此外，由于超导材料是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁 力线的 性 质的材料 ，若温度改变 ，会导致超导失效 ，从而使涡流 制动装置制动力减小 ，难以 产生列车制动所需的制动力，造成安全隐患。
装置 ( 57 )摘要
本实用新型涉及一种超导磁体、磁浮列车超 导涡流 制动器及制动装置 ，超导磁体包括 ：中空 结构的支撑体，缠绕在支撑体上由NbTi合金制成 的 低温超导线圈 ，周向包覆低温超导线圈的线圈 包覆层 ，包覆线圈 包覆层的 隔 热层 ，以 及包覆隔 热层的杜瓦 ；线圈包覆层与支撑体之间形成的空 间 充满液氦 ，隔热层与线圈 包覆层之间 、杜瓦 与 隔热层之间形成的空间均为真空。磁浮列车超导 涡流 制动器包括 制动器主体 、磨耗板 、磁轭以 及 至少两个超导磁体，超导磁体分别与磨耗板和磁 轭连接。磁浮列车超导涡流制动装置包括磁浮列 车超导涡流制动器和控制励磁电流通断、大小并 与供电电源连接的超导涡流制动控制器，低温超 导线圈 通过导电 连接件与超导涡流 制动控 制器 连接。本实用新型体积小、重量轻。