RU2651787C1

RU2651787C1 - Turnout of magnetic-levitation vehicles

Info

Publication number: RU2651787C1
Application number: RU2017108034A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Зайцев; Сергей Александрович Казначеев; Татьяна Сергеевна Зименкова; Антон Сергеевич Краснов
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2018-04-23

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: invention relates to the field of magnetic-levitation vehicle, namely to the design of a turnout on the basis of magnetic levitation. Transfer of the magnetic-levitation vehicle from straight portion 1 of the active track structure to the corresponding curved section 2 thereof is effected by mechanism 5, which provides lifting and finding one of the segments 3 or 4 in operational state in one plane with fixed sections 1 and 2 of the active track structure while simultaneously lowering and removing another segment from the operational state. Segments 3 and 4 of the active track structure in the non-operational state are located from fixed elements 1 and 2 of the active track structure at a distance sufficient to eliminate the effect of the magnetic force field of the dynamic stabilization device of the magnetic-levitation vehicle.

EFFECT: transfer of magnetic-levitation vehicles from the straight track to the spur one or vice versa, without leaving the regime of levitation, and which can be performed using known equipment, technical and technological means, is ensured; as a result, simple and efficient design of the turnout system has been created, movement of vehicles in levitation regime on the turnout is not interrupted.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области магнитолевитационного транспорта, а именно к конструкции стрелочного перевода с пути на путь транспортного средства на основе магнитной левитации.The invention relates to the field of magnetic transport, and in particular to the design of the turnout from the path to the path of the vehicle based on magnetic levitation.

Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения, характеризуемых совокупностью сходных с заявленным устройством признаков.To assess the novelty of the claimed solution, we consider a number of well-known technical devices of a similar purpose, characterized by a combination of features similar to the claimed device.

Известен стрелочный перевод (Rainer Schach, Peter Jehle, Rene Naumann. Transrapid und Rad-Schiene-Hochgeschwindigkeitsbayn. Ein gesamptheitlicher Systemvergleich / Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 2006. - 428 Seite), применяемый для магнитолевитационного транспорта, выполненного по технологии «Transrapid» (ФРГ). Стрелочный перевод содержит прямые и ответвленные путевые треки левитации со статорами тяговых линейных синхронных двигателей, смонтированные на разъемных прямых и искривленных стальных балках, которые с помощью электромеханического привода перемещаются и фиксируются в положении, обеспечивающем перевод магнитолевитационного транспортного средства с основного пути на ответвленный путь, или наоборот.The turnout is known (Rainer Schach, Peter Jehle, Rene Naumann. Transrapid und Rad-Schiene-Hochgeschwindigkeitsbayn. Ein gesamptheitlicher Systemvergleich / Springer-Verlag Berlin Heidelberg. - 2006. - 428 Seite), used for magnetic transport, carried out by technology "trans (Germany). The turnout switch contains direct and branch paths of levitation with stators of linear traction synchronous motors mounted on detachable direct and curved steel beams, which are moved and fixed with the help of an electromechanical drive in a position ensuring the transfer of the magneto-gravitational vehicle from the main path to the branch path, or vice versa .

Недостатком известного устройства является его низкая надежность, сложность перевода из-за громоздкости конструкции и необходимости использования электромеханического привода.A disadvantage of the known device is its low reliability, the complexity of the translation due to the cumbersome design and the need to use an electromechanical drive.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является стрелочный перевод (Aman Chadha

, Aman Chadha

, Ballard, Akhil Bhavnani, Bhavana Vishnani, Abhishek Jain, Akshay Malkani. Thadomal Shahani, TSEC. Engineering College. The Humanities Section Thadomal Shahani Engineering. College. University of Mumbai October. 2009), применяемый для транспортных средств, выполненных по технологии «Maglev» (Япония).The closest in technical essence to the claimed device is a turnout (Aman Chadha

Aman Chadha

, Ballard, Akhil Bhavnani, Bhavana Vishnani, Abhishek Jain, Akshay Malkani. Thadomal Shahani, TSEC. Engineering College. The Humanities Section Thadomal Shahani Engineering. College University of Mumbai October. 2009) used for vehicles made using the Maglev technology (Japan).

Стрелочный перевод содержит участки активной путевой структуры со статорами тяговых линейных синхронных двигателей и путевыми треками левитации и боковой стабилизации, имеющих в поперечном сечении вид перевернутой буквы П. Транспортное средство при подходе к стрелочному переводу снижает скорость, переходя из режима движения в состоянии левитации в режим движения на колесах. Перевод транспортного средства с основного пути на ответвленный путь, или наоборот, обеспечивается за счет механического перемещения разъемных боковых стенок участков активной путевой структуры со статорами тяговых линейных синхронных двигателей и путевыми треками левитации и боковой стабилизации с помощью электромеханического привода. При этом концевые части разъемных боковых стенок перемещаются в поперечном направлении, а средняя разъемная часть активной путевой структуры опускается вниз.The turnout contains sections of the active track structure with stators of linear traction synchronous motors and track tracks of levitation and lateral stabilization, having a cross section in the form of an inverted letter P. The vehicle when approaching the turnout switch slows down, moving from driving mode in levitation to driving mode on wheels. The vehicle is transferred from the main track to the branch track, or vice versa, by mechanically moving the detachable side walls of sections of the active track structure with stators of linear traction synchronous motors and track levitation and lateral stabilization using an electromechanical drive. In this case, the end parts of the detachable side walls move in the transverse direction, and the middle detachable part of the active track structure drops down.

Однако боковое и вертикальное механическое перемещение разъемных участков активной путевой структуры усложняет конструкцию стрелочного перевода, снижает его эффективность и эксплуатационную надежность, а также ограничивает номенклатуру магнитолевитационных транспортных средств, способных двигаться через стрелочный перевод. Известен стрелочный перевод магнитолевитационных транспортных средств, включающий прямые и ответвленные путевые треки левитации и обмотки статоров тяговых линейных синхронных двигателей, который характеризуется тем, что он снабжен маневровыми линейными синхронными двигателями на ответвленных путевых треках левитации, трехфазные обмотки которых размещены в пазах, выполненных в ответвленных путевых треках левитации, при этом в прямых путевых треках левитации и в обмотках статоров тяговых линейных синхронных двигателей выполнены разрывы, см. заявку на выдачу патента РФ на изобретение №2016121270 с приоритетом от 30.05.2016 года.However, the lateral and vertical mechanical movement of the detachable sections of the active track structure complicates the design of the turnout switch, reduces its efficiency and operational reliability, and also limits the range of magneto-gravity vehicles that can move through the turnout switch. The turnout of magneto-gravity vehicles is known, including direct and branch paths of levitation and windings of stators of traction linear synchronous motors, which is characterized by the fact that it is equipped with shunting linear synchronous motors on branch paths of levitation, three-phase windings of which are placed in grooves made in branch paths tracks of levitation, while in direct track tracks of levitation and in the windings of stators of traction linear synchronous motors made discontinuities, see. an application for a patent for the invention of the Russian Federation №2016121270 with priority from 30.05.2016 year.

Заявленная конструкция стрелочного перевода, принятая нами в качестве прототипа, позволяет электромагнитным путем обеспечивать перевод магнитолевитационных транспортных средств с прямого пути на ответвленный или наоборот, не выходя из режима левитации. Однако данное техническое решение имеет сложную конструкцию и недостаточную эффективность и надежность в эксплуатации, поскольку перевод магнитолевитационного транспортного средства, находящегося в состоянии левитации, на другой участок путевой структуры осуществляется за счет создания вращающего момента, прямо пропорционального массе магнитолевитационного транспортного средства, силе тяги маневровых линейных синхронных двигателей и обратно пропорционального радиусу поворота.The claimed design of the turnout, which we adopted as a prototype, allows you to electromagnetically transfer magneto-vehicles from a direct path to a branch or vice versa, without leaving the levitation mode. However, this technical solution has a complex structure and lack of efficiency and reliability in operation, since the transfer of a magneto-vehicle in a state of levitation to another part of the track structure is carried out by creating a torque directly proportional to the mass of the vehicle and the traction force of the shunting linear synchronous engines and inversely proportional to turning radius.

Задачей изобретения является создание стрелочного перевода магнитолевитационных транспортных средств упрощенной конструкции, надежного и эффективного в эксплуатации, не прерывающего движение транспортного средства в режиме левитации на стрелочном переводе.The objective of the invention is the creation of turnout magneto-vehicles of a simplified design, reliable and efficient in operation, not interrupting the movement of the vehicle in levitation mode on the turnout.

Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого изобретением технического результата.The essence of the claimed technical solution is expressed in the following set of essential features, sufficient to achieve the above technical result provided by the invention.

Согласно изобретению стрелочный перевод для магнитолевитационных транспортных средств, включающий прямые и ответвленные участки активной путевой структуры, отличается тем, что в месте разветвления активной путевой структуры ее участки выполнены в виде двух симметричных относительно оси поворота сегментов, выполненных с формой, сопрягающей прямой участок активной путевой структуры с соответствующими криволинейными ее участками и установленных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью механизма перемещения сегментов активной путевой структуры, который обеспечивает подъем и нахождение одного из сегментов в рабочем состоянии в одной плоскости с неподвижными участками активной путевой структуры при одновременном опускании и выведении из рабочего в нерабочее состояние другого сегмента.According to the invention, the turnout switch for magnetic vehicle, including straight and branched sections of the active track structure, is characterized in that at the branching point of the active track structure, its sections are made in the form of two segments symmetrical with respect to the axis of rotation, made with a shape matching the straight section of the active track structure with its corresponding curvilinear sections and installed with the possibility of movement in a vertical plane using the movement mechanism ENTOV active track structure which provides lift and finding one of the segments in the operating state in one plane with the fixed track structure of the active portions while lowering and deriving from working to deactivated the other segment.

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:In addition, the claimed technical solution is characterized by the presence of a number of additional optional features, namely:

- механизм перемещения сегментов активной путевой структуры может быть выполнен в виде снабженного приводом трехзвенного рычажного механизма, два рычага которого прикреплены к неподвижно укрепленному шарниру, при этом сегменты активной путевой структуры укреплены на концах рычагов;- the mechanism for moving segments of the active track structure can be made in the form of a three-link lever mechanism equipped with a drive, two levers of which are attached to a fixed hinge, while segments of the active track structure are fixed at the ends of the levers;

- сегменты активной путевой структуры в нерабочем состоянии находятся от неподвижных элементов активной путевой структуры на расстоянии, достаточном для устранения влияния магнитного силового поля устройства динамической стабилизации магнитолевитационного транспортного средства.- segments of the active track structure inoperative are located from the stationary elements of the active track structure at a distance sufficient to eliminate the influence of the magnetic force field of the device for the dynamic stabilization of the magnetic vehicle.

Совокупность существенных признаков заявленного изобретения обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности и эффективности и пропускной способности стрелочного перевода, за счет того, что заявленная конструкция стрелочного перевода позволяет механическим путем обеспечивать перевод магнитолевитационных транспортных средств с прямого пути на ответвленный или наоборот, не выходя из режима левитации.The set of essential features of the claimed invention ensures the achievement of a technical result, which consists in increasing the operational reliability and efficiency and throughput of the turnout, due to the fact that the claimed design of the turnout allows you to mechanically transfer the magneto-vehicle from a direct path to a branch or vice versa, without leaving from levitation mode.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображены автоматически убирающиеся сегменты активной путевой структуры, на фиг. 2 и 3 изображено направление движения магнитолевитационного транспортного средства в нужном направлении, на фиг. 4 - вариант выполнения механизма перемещения сегментов активной путевой структуры.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows automatically retractable segments of the active track structure; FIG. 2 and 3 show the direction of movement of the magneto-vehicle in the desired direction, FIG. 4 is an embodiment of a mechanism for moving segments of an active track structure.

Стрелочный перевод для магнитолевитационных транспортных средств включает прямые участки 1 активной путевой структуры и ответвленные участки 2 активной путевой структуры. В месте разветвления активной путевой структуры ее участки выполнены в виде двух симметричных относительно оси поворота сегментов 3 и 4. Сегменты 3 и 4 выполнены с формой, сопрягающей прямой участок 1 активной путевой структуры с соответствующими криволинейными ее участками 2 и установленных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью механизма 5. Механизм 5 перемещения сегментов 3 и 4 активной путевой структуры может быть выполнен в виде снабженного приводом трехзвенного рычажного механизма, два рычага которого прикреплены к неподвижно укрепленному шарниру 6, при этом сегменты 3 и 4 активной путевой структуры укреплены на концах рычагов.The turnout for magnetic vehicle includes straight sections 1 of the active track structure and branch sections 2 of the active track structure. At the branching point of the active track structure, its sections are made in the form of two segments 3 and 4 symmetrical with respect to the axis of rotation. Segments 3 and 4 are made with a shape that mates a straight section 1 of the active track structure with its corresponding curved sections 2 and mounted for movement in a vertical plane using mechanism 5. The mechanism 5 for moving segments 3 and 4 of the active track structure can be made in the form of a three-link lever mechanism equipped with a drive, the two levers of which are attached us to fixedly fortified hinge 6, while segments 3 and 4 the active track structure mounted on the ends of the levers.

Стрелочный перевод магнитолевитационных транспортных средств работает следующим образом.Turnout magneto-vehicles means of work as follows.

Перевод магнитолевитационного транспортного средства с прямого участка 1 активной путевой структуры на соответствующий криволинейный ее участок 2 осуществляется с помощью механизма 5, который обеспечивает подъем и нахождение одного из сегментов 3 или 4 в рабочем состоянии в одной плоскости с неподвижными участками 1 и 2 активной путевой структуры при одновременном опускании и выведении из рабочего состояния другого сегмента. Сегменты 3 и 4 активной путевой структуры в нерабочем состоянии находятся от неподвижных элементов 1 и 2 активной путевой структуры на расстоянии, достаточном для устранения влияния магнитного силового поля устройства динамической стабилизации магнитолевитационного транспортного средства.The transfer of the magnetic vehicle from the straight section 1 of the active track structure to its corresponding curved section 2 is carried out using mechanism 5, which ensures the lifting and finding of one of the segments 3 or 4 in working condition in the same plane with the fixed sections 1 and 2 of the active track structure when simultaneous lowering and deactivation of another segment. Segments 3 and 4 of the active track structure are inoperative from the stationary elements 1 and 2 of the active track structure at a distance sufficient to eliminate the influence of the magnetic force field of the device for dynamic stabilization of the magnetic vehicle.

Заявленная конструкция стрелочного перевода позволяет механическим путем обеспечивать перевод магнитолевитационных транспортных средств с прямого пути на ответвленный или наоборот, не выходя из режима левитации, и может быть выполнена с использованием известного оборудования, технических и технологических средств.The claimed design of the turnout allows you to mechanically ensure the transfer of magneto-vehicles from the direct path to the branch or vice versa, without leaving the levitation mode, and can be performed using known equipment, technical and technological means.

Claims

1. Стрелочный перевод для магнитолевитационных транспортных средств, включающий прямые и ответвленные участки активной путевой структуры, отличающийся тем, что в месте разветвления активной путевой структуры ее участки выполнены в виде двух симметричных относительно оси поворота сегментов, выполненных с формой, сопрягающей прямой участок активной путевой структуры с соответствующими криволинейными ее участками и установленных с возможностью перемещения в вертикальной плоскости с помощью механизма перемещения сегментов активной путевой структуры, который обеспечивает подъем и нахождение одного из сегментов в рабочем состоянии в одной плоскости с неподвижными участками активной путевой структуры при одновременном опускании и выведении из рабочего в нерабочее состояние другого сегмента.1. Turnout for magnetic vehicles, including straight and branched sections of the active track structure, characterized in that at the branching point of the active track structure, its sections are made in the form of two segments symmetrical with respect to the axis of rotation, made with a shape matching the straight section of the active track structure with its corresponding curved sections and installed with the possibility of moving in a vertical plane using the mechanism of moving segments of the active a structure, which provides the raising and finding of one of the segments in working condition in one plane with the fixed sections of the active track structure while lowering and removing the other segment from the working state into a non-working state.

2. Стрелочный перевод по п.1, отличающийся тем, что механизм перемещения сегментов активной путевой структуры выполнен в виде снабженного приводом трехзвенного рычажного механизма, два рычага которого прикреплены к неподвижно укрепленному шарниру, при этом сегменты активной путевой структуры укреплены на концах рычагов.2. The turnout switch according to claim 1, characterized in that the mechanism for moving segments of the active track structure is made in the form of a three-link lever mechanism equipped with a drive, two levers of which are attached to a fixed hinge, while segments of the active track structure are mounted at the ends of the levers.

3. Стрелочный перевод по п.1, отличающийся тем, что сегменты активной путевой структуры в нерабочем состоянии находятся от неподвижных элементов активной путевой структуры на расстоянии, достаточном для устранения влияния магнитного силового поля устройства динамической стабилизации магнитолевитационного транспортного средства.3. The turnout switch according to claim 1, characterized in that the segments of the active track structure are inoperative from the stationary elements of the active track structure at a distance sufficient to eliminate the influence of the magnetic force field of the dynamic stabilization device of the magneto-gravitational vehicle.