一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法与流程

1.本发明属于磁浮轨道交通领域，涉及到一种具有自调节功能的永磁阵列轨道，具体地说是一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法。
技术背景
2.永磁悬浮轨道交通是一种绿色、安全、智能的新型交通方式，其走行系统通过稀土永磁材料的恒定磁场实现零功率悬浮，在直线电机的感应力驱动下悬空运行。永磁阵列安装在悬挂式永磁轨道交通系统的天梁内部，天梁和永磁阵列在不同环境下存在热胀冷缩现象，导致天梁内相连永磁阵列的间距发生变化。永磁阵列的间隙变化将会影响车辆的运行状态，进而影响乘客的乘车体验。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对天梁和永磁阵列在不同环境下存在热胀冷缩现象，导致天梁内相连永磁阵列的间距发生变化，永磁阵列的间隙变化将会影响车辆的运行状态，进而影响乘客的乘车体验的问题，发明一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法，也即永磁轨道中永磁阵列的安装方法，本发明通过在永磁阵列上开腰孔，同时在两块磁体之间放置预压块的方法使各永磁阵列所受应力基本相当，形变量基本相同，以实现各永磁阵列之间的间距变化较小且相同。
4.本发明的技术方案是：一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法，其特征是：首先，根据天梁的加工工艺和现场环境的变化，计算出天梁在不同环境下热胀冷缩的长度。
5.其次，根据永磁阵列的加工工艺和现场环境的变化，计算出永磁整列在不同环境下热胀冷缩的长度。
6.进一步的，通过天梁和永磁阵列在不同环境下的变形量，计算出永磁阵列相对于天梁的位移量。
7.第三，通过永磁阵列相对于天梁的位移量计算得出中间预压块的大小、形状及预压应力的大小。
8.第三，根据永磁阵列和天梁的相对位移量确定在永磁阵列垂直方向开设腰孔的大小。
9.最后，在各永磁阵列之间放置预压块，在天梁和永磁整列都发生形变时，在各永磁阵列之间放置的预压块将给永磁阵列相反力，使各永磁阵列所受应力相当，形变量相同，从而使各永磁阵列之间的间距变化小且相同。
10.所述计算方法为：解析法或有限元计算法。
11.所述的预压块形状为方形或圆形。
12.本发明的有益效果是：
本发明可以有效地避免天梁受环境影响发生热胀冷缩时，天梁和永磁阵列发生形变导致永磁阵列间距变化，为列车的稳定运行提供保障。
附图说明
13.图1磁轨安装正视图。
14.图2磁轨俯视图。
15.图3磁轨俯视图（永磁体位移后）。
16.图中：1、天梁；2、螺栓紧固件；3、稀土永磁体阵列；4、腰孔；5、预压块。
具体实施方案
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
18.如图1-3所示。
19.一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法，所适用的永磁阵列轨道如图1所示，它包括：天梁1、螺栓紧固件2、稀土永磁体阵列3、腰孔4和预压块5。稀土永磁体阵列3通过螺栓紧固件2固定在天梁1上，相邻的稀土永磁体阵列3之间加装有预压块5，在天梁1上与螺栓紧固件2相对位置处开设有供其沿轨道长度方向移动的腰孔4（如图2、3所示）。具体步骤如下：首先，根据天梁的加工工艺和现场环境在30℃时，计算出25 m天梁受热膨胀长度为25 mm，平均每米增长1mm。
20.其次，根据永磁阵列的加工工艺和现场环境在30℃时，计算出长度为1.2 m的永磁阵列热胀长度0.1 mm。
21.第三，通过天梁和永磁阵列在30℃的变形量，计算出永磁阵列相对于天梁的位移量为0.9 mm。
22.第四，通过永磁阵列相对于天梁的位移量计算得出中间预压块为长方体，预压块尺寸为10
×1×
10 mm（长厚高），计算得到预压应力的大小10kn。
23.最后，根据永磁阵列和天梁的相对位移量确定在永磁阵列垂直方向开设腰孔的大小14 mm。
24.按照图1所示的安装方式进行安装后，每个永磁阵列在天梁和预压块的作用下，位移量为0.5 mm，各永磁阵列之间间距为1.5 mm。调整前后的位置如图2、3所示。
25.本发明方案所公开的方法不仅限于上述所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
26.本发明的工作原理为：稀土永磁悬浮轨道交通系统中永磁阵列安装在天梁上，天梁和永磁阵列的在不同环境下都发生不同程度的形变。通过计算得出在不同环境下天梁和永磁阵列的形变量、永磁阵列相对于天梁的位移量。分析上述数据将永磁整列上开设适当大小的腰孔，同时在各永磁阵列之间放置有适当压力的预压块，在天梁和永磁整列都发生形变时，在各永磁阵列之间放置的预压块将给永磁阵列相反力，使各永磁阵列所受应力基本相当，形变量基本相同，致使各永磁阵列之间的间距变化较小且相同。
27.上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱
离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
28.本发明未涉及部分与现有技术相同或可通过现有技术加以实现。


技术特征：
1.一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法，其特征是：通过计算得出在不同环境下天梁和永磁阵列的形变量、永磁阵列相对于天梁的位移量；分析上述数据并在永磁阵列上开设减少间隙变化的腰孔，同时在各永磁阵列之间放置预压块，在天梁和永磁阵列都发生形变时，在各永磁阵列之间放置的预压块将给永磁阵列相反的作用力，使各永磁阵列所受应力相当，形变量相同，从而使各永磁阵列之间的间距变化小且相同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述计算使用的方法为：解析法或有限元计算法。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的预压块形状为方形或圆形。

技术总结
一种自动调节永磁阵列轨道间隙的方法，其特征是：通过计算得出在不同环境下天梁和永磁阵列的形变量、永磁阵列相对于天梁的位移量；分析上述数据将永磁整列上开设减少间隙变化的腰孔，同时在各永磁阵列之间放置预压块，在天梁和永磁整列都发生形变时，在各永磁阵列之间放置的预压块将给永磁阵列相反力，使各永磁阵列所受应力相当，形变量相同，从而使各永磁阵列之间的间距变化小且相同。本发明可以有效地避免天梁受环境影响发生热胀冷缩时，天梁和永磁阵列发生形变导致永磁阵列间距变化，为列车的稳定运行提供保障。车的稳定运行提供保障。车的稳定运行提供保障。


技术研发人员：邓永芳 曾金成 曹昆 杨斌
受保护的技术使用者：国瑞科创稀土功能材料(赣州)有限公司
技术研发日：2022.01.13
技术公布日：2022/7/21