Электромагнитное несущее и направляющее устройство для подвесных экипажей

Электромагнитное несущее и направляющее устройство для подвесных экипажей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

;Ъ; »

<-4 И . - .«Х ." лн :те13а h1 -.@

ОПИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Советскиа

Сфциалистическик

Реснубни

< 1?27124

К ПАТЕНТУ (6! ) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 060773(21) 1939593/27-11 (23) Приоритет - (32) 08.07. 72 (;3I ) P 2233631. 8 (33) ФРГ

Опубликовано 0504.80. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 1004.80 (51) N. Кл.

В 61 В 13/08

Государственный вомнгет

СССР по делам наобретеннй н открытий (53) УДК 656.022 (088. 8) (72) Авторы

Иностранцы

ИЗОбрЕтЕНИЯ Петер Шварцлер, Кристиан Валкнер (Австрия)

Герхард Бон, Ульрих Брайтлинг, Клаус Симон (ФРГ) Иностранная фирма Краусс-Маффай АГ (ФРГ) (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ НЕСУЩЕЕ И НАПРАВЛЯЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСНЫХ ЭКИПАЖЕЙ

Изобретение относится к транспортной технике на магнитной подвеске.

Известно электромагнитное несущее и направляющее устройство для подвесных экипажей, содержащее закрепленные на экипаже симметрично расположенные относительно его продольный оси вне ограничивающей кор- . пус горизонтальной поверхности ряды электромагнитов и взаимодействующие с последними .расположенные иа пути соответствуЮщие якорные шины (1).

Конструкция этого устройства не предусматривает возможности прохождения разветвления пути.

1S

Бель изобретения — расширение функциональных возможностей — обеспечение использования устройства на разветвлениях пути.

Бель достигается тем, что в описанном устройстве каждый ряд электромагнитов состоит из двух рядом расположенных групп электромагнитов.

С целью уменьшения веса пары смежных электромагнитов различных групп могут быть выполнены с общей обмоткой возбуждения.

С целью повышения боковой стабилизации упомянутые пары смежных электромагнитов могут быть поочередно сдвинуты в разные стороны относительно оси ряда.

В зоне передачи несущей и направляющей функций от электромагнитов одной группы к электромагнитам смежной группы якорные шины, взаимодействующие с первой иэ упомянутых групп электромагнитов, могут быть выполнены отклоняющимися вверх иэ зоны взаимодействия, я якорные шины, вза-. имодействующие во второй из упомянутых групп электромагнитов — отклоняющимися вниз, в зону.взаимодействия.

В зонах, где электромагниты смежных групп расположены на заданном расстоянии от соответствующих якорных шин, последние могут быть снабжены обмотками возбуждения намагничивающей силы, противоположной намагничивающей силе электромагнитов экипажа.

На фиг. 1 представлен экипаж на магнитной подвеске с двумя внешними путевыми балками, поперечное сечение; на фиг. 2 — ряд электромагнитов, вид всверху; на фиг. 3 — концевой участок якорной шины с уменьшающимися в концу шины боковыми плечами; на фиг. 4 — концевой участок

727124 якорной шины с уменьшающейся к концу путевой балкой; на фиг. 5 — разветвление пути, вид сверху, путь с двумя внешними путевыми балками; на фиг. б — то же, путь с одной центральной путевой балкой; на фиг. 7 — =-кипаж на магнитной подвеске в зоне входа B разветвление, поперечное сечение; на фиг. 8 — расположение обмоток возбуждения якорных шин„ поперечное сечение, на базовом плече; на фиг. 9 — то же, на боковых плечах.

Подвесной экипаж 1, изображенный на фиг. 1 контуром, имеет на своей нижней стороне две проходящие вдоль экипажа Т-образные опорные рамы 2 15 и 3, несущие соответственно ряды электромагнитов 4 и 5, состоящие соответственно из двух групп управляемых электромагнитов б и 7 или

8 и 9 таким образом, что магнитный 2О контакт с якорной шиной может произвольно устанавливаться с правой или с левой стороны. Экипаж 1 магнитно подвешен к якорным шинам 10 и 11 пути 12 (см. фиг. 1), которые проходят в зоне влияния обеих внешних групп электромагнитов б и 9 рядов электромагнитов 4 и 5. Каждая шина смонтирована на нижней .оверхности боковых путевых балок 13 и 14. Одинаково допустимо устройство пути на путевой балке 15, несущей на нижней стороне две якорных шины 17 и 17,, находящиеся в магнитном контакте с обеими внутренними группами электромагнитов 7 и 8 рядов электромагни ов 4 и 5.

Каждый электромагнит на подвесном экипаже 1 имеет продольный сердечник 18 V-образного профиля, внутреннее пространство которого заполнено 4О одной стороной катушки возбуждения 19, боковые плечи ко;орого выполнены как сердечники полюсов 20 и 21, загнутые наверх к якорным шинам 10 и 11 пути 12. Вторая сторона. каждой катушки возбуждения 19 заполняет (см. фиг. 2) внутреннеепространство сердечника соседнего электромагнита, принадлежащего к другой группе электромагнитов ряда. Поэтому обмотка катушки возбуждения 19 постоянно возбуждает пару электромагнитов соседних групп„ так что для управления безразлично, какая из обеих групп электромагнитов ряда придана якорной шине. Благодаря этому изменение нап- 55 равления пути может быть предусмотрено в любом месте транспортной сети.

Электромагниты 6 и 7 создают возможность для каждой группы электромагнитов наряду с управляемой несу- ц щей силой создавать и управляемую направляющую силу, так как все расположенные слева электромагниты одной группы и все расположенные справа электромагниты управляемы отдельнг

Профиль якорных шин 10, 11, 16 и

17 пути 12 также имеет V-образную форму и согласован в своих размерах с профилем сердечника 18 электромагнита. Якорные шины своим базовым плечом монтируются на путевых балках

13-15, причем их боковые плечи 22 выступают вниз навстречу полюсам 20 и 21 серде:ников 18 электромагнитов.

Плоскость образованной таким образом магнитной цепи под якорной шиной располагается перпендикулярно продольной оси шины и электромагнита. Воздушный зазор между якорной шиной и сердечником электромагнита, который должен сохряняться постоянным, фиксируется с помощью большого числа измерительных щупов 23, причем разность между действительным и требуемым расстоянием используется для регулирования электромагнитов.

Обычно обе якорные шины в зависимости от конструкции пути находятся в контакте в внутренними 7 и 8 или внешними 6 и 9 группами электромагнитов рядов 4 и 5. Изменение направления пути 12 обусловливает места изменения направления якорных шин, т.е. места, в которых несущая функция передается от заканчивающейся, приданной одной группе электромагнитов, якорной шины на начинающуюся, приданную другой группе электромагнитов, якорную шину. Начало и конец обеих якорных шин 10, 16, 11 и 17 могут точно прилегать один к другому. Если электромагниты 6 и

9 достигают концов приданных им якорных шин 10 и 11 и продолжают отходить от них, то воздуждаемое ими влияние через эти якорные шины уменьшается вследствие увеличивающегося магнитного сопротивления. Однако возбуждаемые той же самой катушкой возбуждения 19 электромагниты 7 и 8 одновременно достигают начала других якорных шин 16 и 17 и входят в возрастающей степени в магнитный контакт с ними, так что общее усилие, возбуждаемое магнитами пар 6 и 7 или

8 и 9 во время прохождения места изменения направления якорной шины остается в основном постоянным.

Переход несущей функции от одной якорной шины к другой происходит относительно медленно, так что обе якорные шины 10 и 16 или 11 и 17 на определенной длине перекрываются.

Действующая рабочая поверхность полюса якорной шины непрерывно отступает вверх, при этом, как показано на фиг. 3, высота боковых плеч якорной шины непрерывно уменьшается или, как показано на фиг. 4, якорная шина сохраняет свой профиль, однако целиком все более отходит от плоскости рабочей поверхности полюсов магнитов экипажа. Таким образом, 727124 магнитный контакт одной группы электромагнитов с оканчивающейся якорной шиной постепенно гасится, и в такой же степени создается между соседней группой электромагнитов и начинающейся якорной шиной, так 5 что внутри такой зоны изменения направления якорных шин воспринимаемое магнитной системой общее усилие не изменяется.

В то время, как внешние путевые балки 13 и 14, на которых расположены якорные шины с внешней стороны разветвления или с внутренней стороны кривой колеи (система колеи изображена на фиг. 5 и 6 штрих-пунктиром) несущей и направляющей системы, в зоне разветвления согласно фиг. 5 не прерываются, то для якорных шин, расположенных внутри разветвления или на внешней стороне кривой колеи, предусмотрены три отдельные О путевые балки 24-26, каждая из которых несет два участка якорной шины.

На фиг. 5 ясно, что на обеих внешних кривых колеях расположены по четыре места изменения направления 2$ якорных шин, прежде чем закончится разветвление.

Когда экипаж въезжает в разветвление (см. фиг. 5, зона А) к якорным шинам 10 и 11, с которыми находятся в магнитном контакте группы электромагнитов 6 и 9 экипажа, присоединяются якорные шины 27 и 28 на путевой балке 24, которые противостоят группе электромагнитов 7 и 8 подъезжающего экипажа, и рабочая поверхность полюсов которых в зоне A-Á постепенно продолжается от позиции в А до их требуемого уровня., которого они достигают в Б. На фиг. 7 экипаж представ-40 лен в положении внутри зоны А-Б. Боковые плечи якорных шин 27 и 28 в этом месте пути еще не достигают своей требуемой высоты и электромагниты экипажа 7 и 8 еще относительно сла- 45 бы.

В зоне Б — В все четыре группы элект. ромагнитов экипажа находятся на номинальном расстоянии от якорных шин, что без вмешательства управления долж-5О но приводить к удвоению тягового усилия между экипажем и путем, а при начале разбега якорных шин 10, 17 или

11, 28 в точке В неизбежно ведет к нестабильному Ходу экипажа, Чтобы обеспечить определенный безударный привод в подобной системе разветвления колеи, все якорные шины в зоне

Б-В-Г снабжены обмотками 29, которые при необходимости могут возбуждать одинаково сильное и одноименно 6О поляризованное магнитное поле, как и то, которое образуют электромагниты экипажа. Нежелаемое тяговое усилие может бпри этом выключаться или при очень сильном противовозбуж- 65 денни якорных шин превращаться в отталкивающее усилие.

Устройство работает следующим образом.

Если экипаж едет прямо, то на левой колее действует якорная шина 10, а якорная шина 11 остается без действия. Последняя должна быть в зоне

Б-Г противовозбуждена, причем расстояние до шины 10, определяемое измерительным щупом 23, должно coxpaHRTbся во всей зоне разветвления. На правой колее якорная шина 28 должна переснять несущие и направляющие функции, для чего действующая со стороны входа в разветвление якорная шина 11 в зоне Б-Г противовозбуждается. Экипаж, поддерживаемый шинами 10 и 28, достигает эоны Д, в которой принудительно принимают несущую и направляющую функции якорная шина 30 на путевой балке 26 и приданная ей группа электромагнитов 9, причем измерительные щупы 23 группы электромагнитов 9 включаются.

Ближайшее место изменения направления якорной шины находится в зоне Ж. Здесь снова перенимают свои функции электромагниты 8 под якорной шиной 31 и приданные измерительные щупы 23. Чтобы в зоне этого перекрещивания колеи исключить любое нежелательное влияние приданных другой колее якорных шин 32 и 33, они противовозбуждаются между зонами

E и 3. В зоне И к якорной шине 31 присоединяется шина 34 на путевой балке 35, рабочая поверхность полюса которой сначала еще заниженная, а в зоне К достигает своего оптимального уровня, в то время как от зо-. ны К рабочая поверхность полюса якорной шины 31 постепенно опускается к ее концу в зоне Л, так что в зоне

Н вЂ” Л несущая и направляющая функции непрерывно передаются от группы электромагнитов 8 к группе электромагнитов 9 или от якорной шины 31 к якорной шине 34, причем в зоне

К измерительные щупы группы электро,— магнитов 9 переключаются.

Принципиально также происходит направление по кривой в зоне разветвления (см. фиг. 5). В этом случае приданная правой или внутренней кривой колее якорная шина 11 сохраняет свои функции, на внешней кривой колее сначала принимает на себя несущую и направляющую функции якорная шина 27 в зоне Б,в то время как якорная шина 10 в зоне Б-Г противовоэбуждается. Наконец, становятся действующими по порядку якорные шины:шина 32 в зоне Д,шина 33 — в зоне Ж,шина 36в зоне К. Рекомендуется якорные шины 10 и 26 в зоне В-Г противовозбуждать настолько сильно, чтобы возникло отталкивающее усилие между этими участками шин и группой электромагнитов б и 8, так как оно имеет противодействующие центробежным силам экипажа а со ст ав л яющи е, которые умен ьшают воз бужденное группами зле ктрома гнитов 7 и 9 направляющее усилие. Переключение измерительных щупов ряда электромагнитов 4 соответствует достижению зон Б, Д, Ж и К.

Как показано на фиг. б, при аналичии на пути одной центральной путевой балки 15 на разветвлении требуются две дополнительные путевые балки 37 и 38. Независимо от направления пути необходимо на каждой колее постоянно проезжать дна мест- изменения направления якорных шин. Они находятся для прямого пути на левой колее в зонах Б и Е, а на праной колее в зонах Е и И, при повороте направо — на здравой колее н зонах

Б и Е и на левой колее в зонах Е и

И . Также и знесь в каждом месте из- Ю менения направления якорной шины следует переключение измерительных щупов 23 на каждую становящуюся действующей группу электромагнитов. Одинаковым образом эоны Б-В-Г разветвления колеи и зоны 3-И-К перекрещива— ния колеи на якорных шинах снабжены обмотками возбуждения 29.

Формула изобретения

1. Электромагнитное несущее н направляющее устройство для подвесных экипажей, содержащее закрепленные на экипаже симметрично расположенные относительно его продольной оси нне ограничивающей корпус горизонтальной поверхности ряды электромагнитов и взаимодействующие с последними расположенные на пути соотнетст-. ® нующие якорные шины, о т л и ч а кщ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей обеспечения использования устройства на разветвлениях пути, каждый ряд электромагнитон остоит из двух рядом расположенных групп электромагнитс-B.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения веса, пары смежных электромагнитов различных групп выполнены с общей обмоткой возбуждения.

3. Устройство rio пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения боковой стабилизации, упомянутые пары смежных электромагнитов поочередно сдвинуты н разные стороны относительно оси ряда, 4. Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в зоне передачи несущей и направляющей функции от электр магнитов одной группы к электромагнитам смежной группы якорные шины, взаимодействующие с первой из упомянутых групп электромагнитов, выполнены отклоняющимися ннерх из эоны взаимодействия, а якорные шины, взаимодействующие со второй иэ упомянутых групп электромагнитов — отклоняющимися вниз, в зону взаимодействия.

5. Устройство по пп. 1-4, о тл к ч а ю щ е е с я тем, что в зонах „где электромагниты смежных групп расположены на заданном расстоянии от соответствующих якорных шин, последние снабжены обмотками нозбуждени я намагничинающей силы, противоположной намагничивающей силе электромагнитов экипажа, Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Патент Германии 9 707032, кл. 30 К, 3, апублик ° 1953 (прототип).

727124

Фиг 5

Фиг 6

Фиг 8

29

Фиг й

ЦНИИПИ Закаэ б85/44

Тираж 567 Подписное

Фиг 7

Филиал ППЛ Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная,4