磁浮列车及其悬浮系统的制作方法

1.本发明涉及磁浮列车技术领域，特别是涉及一种磁浮列车及其悬浮系统。


背景技术：

2.超高速运行要求磁浮列车具备更高的悬浮能力及稳定性，目前高速磁浮列车设计时速600公里，常导悬浮电磁铁可以满足运行需求，但随着速度的进一步提升，车辆垂向动态载荷加剧，对承载能力提出了更高要求。
3.虽然常导悬浮电磁铁可以通过增加电流提高悬浮能力，但增大电流会导致发热严重，存在烧毁的风险。而超导高速磁浮列车无法实现静态或低速悬浮，需借助机械支撑轮，由于高速、高承载及大冲击环境，对机械支撑轮的要求较高，磨损严重。同时超导高速磁浮为被动式悬浮，无法主动抑制振动，车辆动态性能受影响，不利于乘坐舒适性。
4.因此，如何改进磁浮列车的悬浮系统，使其具备较高的悬浮能力，同时能确保悬浮系统结构的安全性和乘坐舒适性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种磁浮列车及其悬浮系统，该悬浮系统实现了电磁吸力悬浮与电动斥力悬浮的集成，同时具备电磁及电动悬浮系统的优势，承载能力提升的同时可确保车辆运行的平稳性和安全性。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种磁浮列车的悬浮系统，包括悬浮架，所述悬浮架上安装有e型电磁铁和超导磁体，所述超导磁体位于所述e型电磁铁的上方；
7.所述e型电磁铁与轨道上的e型功能件位置对应，所述e型功能件位于所述e型电磁铁的上方，所述e型电磁铁通电后能够与所述e型功能件之间产生电磁吸力；
8.所述超导磁体与轨道侧面安装的悬浮线圈位置对应，所述超导磁体通电后且在磁浮列车运行状态下，与所述悬浮线圈之间能够产生向上的分力；
9.所述悬浮系统的悬浮力包括所述电磁吸力和所述分力。
10.采用上述方案，将电磁悬浮系统和电动悬浮系统集成在一起，使磁浮列车的悬浮系统兼具了电磁悬浮系统和电动悬浮系统的优势；其中，电磁悬浮系统包括e型电磁铁和e型功能件，e型电磁铁在通电后产生磁场，经过e型功能件形成磁场回路，两者之间通过磁场产生电磁吸力，形成悬浮力，当e型电磁铁相对e型功能件发生横向偏移时，两者之间的磁场发生畸变，产生横向分量，从而产生被动导向力，最终实现主动悬浮以及被动导向功能；电动悬浮系统包括超导磁体和悬浮线圈，列车运行时，超导磁体产生的励磁磁场经过悬浮线圈，超导磁体内的超导线圈与悬浮线圈相互作用产生悬浮向上的分力，即被动悬浮力，随着速度提升，悬浮力会增大。实际应用中，在静态或低速下，磁浮列车可利用电磁悬浮系统实现车辆悬浮，在高速下，由电动悬浮系统承载，可大幅降低电磁悬浮系统的电流，避免e型电磁铁被烧坏，电磁悬浮系统主要起主动电磁阻尼作用，这样，既解决了电动悬浮系统静态或动态无法悬浮及动态性能无法主动调节的问题，又解决了电磁悬浮系统的e型电磁铁持续
工作导致的发热严重及承载能力受限的问题。
11.总的来说，该方案提供的悬浮系统能有效降低e型电磁铁温升，提升承载能力，实现车辆动态性能的主动调节，保证平稳性及安全性，为磁浮列车的提速提供了技术支撑。
12.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述超导磁体还与轨道侧面安装的牵引线圈位置对应，所述超导磁体和所述牵引线圈均通电后，两者之间能够产生牵引磁浮列车前进的动力。
13.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述牵引线圈相对所述悬浮线圈远离所述超导磁体。
14.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述悬浮线圈为8字形线圈，所述8字形线圈具有两个环结构，两个所述环结构沿车高方向排布。
15.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述超导磁体包括偶数个沿车长方向排布的超导线圈，相邻两个所述超导线圈的极性相反设置。
16.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述超导磁体还包括隔热外罩，偶数个所述超导线圈位于所述隔热外罩内。
17.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述隔热外罩为杜瓦结构。
18.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述e型电磁铁包括沿车宽方向依次排布的三个极板，相邻两个极板之间设有磁极，并配置为所述e型电磁铁在车宽方向上的两侧极性相同并与中间极性相反；所述e型功能件包括主体部和沿所述主体部的底端向下延伸的三个凸部，三个凸部沿车宽方向排布，分别与三个所述极板的位置对应。
19.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述e型电磁铁还包括磨耗板条，每个所述极板的顶端设有所述磨耗板条，且所述磨耗板条的横向尺寸与所述凸部的横向尺寸相同。
20.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述极板和所述磨耗板条均由导磁材料制成，和/或，所述磁极包括铁芯和绕制在所述铁芯上的绕组。
21.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述轨道为t型轨，包括竖向支撑部和固设在所述竖向支撑部顶端的轨主体；沿车宽方向，所述轨主体的底面两端均设有所述e型功能件，所述轨主体的两侧面均安装有所述悬浮线圈和所述牵引线圈；所述悬浮架包括架顶壁和固设在所述架顶壁两端的架侧壁，所述架侧壁的底端向靠近所述竖向支撑部的方向折弯，并在折弯部位安装所述e型电磁铁，所述架侧壁朝向所述t型轨的一面安装有所述超导磁体。
22.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述架顶壁朝向所述轨主体的底面安装有滑橇。
23.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，还包括e型电磁铁控制器、间隙传感器和超导磁体控制器；所述间隙传感器用于检测所述e型电磁铁和所述e型功能件之间的间隙值；所述e型电磁铁控制器用于根据所述间隙值调节供给至所述e型电磁铁的电压值；
24.所述超导磁体控制器与所述e型电磁铁控制器通信连接，并用于根据接收的所述e型电磁铁的电流值及所述间隙值调节供给至所述超导磁体的电压值。
25.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，还包括车载控制器，其与所述e型电磁铁控制器和所述超导磁体控制器通信连接，用于发送起付指令或落车指令至所述e型电磁铁控制器和所述超导磁体控制器；
26.所述e型电磁铁控制器用于根据接收到的起伏指令为所述e型电磁铁供电，所述超
导磁体控制器用于根据接收到的起伏指令为所述超导磁体供电；
27.所述e型电磁铁控制器还用于根据接收到落车指令控制减小所述e型电磁铁的电流，且所述超导磁体控制器用于根据接收到落车指令减小所述超导磁体的超导线圈的电流。
28.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述超导磁体控制器用于在低速阶段控制增大所述超导磁体的电流，并在高速阶段减小所述超导磁体的电流。
29.如上所述的磁浮列车的悬浮系统，所述超导磁体控制器用于反馈超导磁体的故障信号至所述e型电磁铁控制器，所述e型电磁铁控制器根据接收的故障信号控制增大与发生故障的超导磁体的位置对应的e型电磁铁的电流。
30.本技术还提供一种磁浮列车，包括车体和悬浮系统，所述悬浮系统为上述任一项所述的悬浮系统，所述悬浮架与所述车体之间通过悬挂系统连接。
31.由于上述悬浮系统具有上述技术效果，所以包括该悬浮系统的磁浮列车也具有相同的技术效果，此处不再重复论述。
附图说明
32.图1为本技术所提供一种实施例中磁浮列车的结构示意图；
33.图2为图1中磁浮列车在另一角度下的结构示意图；
34.图3为具体实施例中e型电磁铁的结构示意图；
35.图4为具体实施例中e型电磁铁与e型功能件的磁路示意图；
36.图5为具体实施例中超导磁体的结构示意图；
37.图6为具体实施例中超导线圈、悬浮线圈和牵引线圈的相对位置关系示意图；
38.图7为具体实施例中悬浮线圈的工作原理示意图；
39.图8为具体实施例中磁浮列车的悬浮系统的控制原理图。
40.附图标记说明：
41.车体11，悬挂系统12；
42.悬浮架13，架顶壁131，架侧壁132，折弯部位1321；
43.e型电磁铁14，极板141，磁极142，铁芯1421，绕组1422，磨耗板条143，箱梁144，安装座145；
44.超导磁体15，超导线圈151，隔热外罩152；
45.滑橇17；
46.轨道21，竖向支撑部211，轨主体212，e型功能件22，悬浮线圈23，牵引线圈24；
47.车载控制器31，e型电磁铁控制器321，第一供电电源322，间隙传感器323，超导磁体控制器331，第二供电电源332。
具体实施方式
48.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
49.为便于理解和描述简洁，下文结合磁浮列车及其悬浮系统一并说明，有益效果部分不再重复论述。
50.事先说明的是，本文中涉及的横向、纵向等均以磁浮列车为基准定义，具体的，横向指的是磁浮列车的宽度方向，纵向指的是磁浮列车的长度方向。
51.请参考图1和图2，图1和图2示出了一种实施例中磁浮列车在两种视角下的结构示意图。
52.本实施例中，磁浮列车包括车体11和悬浮系统，其中，悬浮系统位于车体11的下方，悬浮系统通过悬挂系统12与车体11连接。
53.磁浮列车的其他结构设置均可基于现有技术实现，不作为本技术的发明核心，此处不详述。下面对本技术的改进点悬浮系统进行详细说明。
54.本实施例中，磁浮列车的悬浮系统包括悬浮架13，悬浮架13可以通过前述悬挂系统12与车体11连接。
55.悬浮系统包括安装在悬浮架13上的e型电磁铁14和超导磁体15，超导磁体15位于e型电磁铁14的上方。这里，超导磁体15位于e型电磁铁14的上方仅指两者在竖向(磁浮列车高度方向)上的相对位置关系，并不表明两者必然处在同一竖直线上。
56.悬浮系统还包括设于轨道21上的e型功能件22和悬浮线圈23。具体设置时，e型功能件22与e型电磁铁14的位置对应，且e型功能件22位于e型电磁铁14的上方，e型电磁铁14通电产生磁场，经过e型功能件22时形成磁场回路，两者之间可通过磁场产生电磁吸力，该电磁吸力可作为悬浮系统的悬浮力。
57.悬浮线圈23安装在轨道21的侧面，超导磁体15通电后且在磁浮列车运行状态下，超导磁体15产生的磁场在悬浮线圈23中感应出电流，悬浮线圈23与超导磁体15之间相互作用产生悬浮向上的分力，该分力可作为悬浮系统的悬浮力。
58.如上，该磁浮列车的悬浮系统将电磁悬浮系统和电动悬浮系统集成在一起，使磁浮列车的悬浮系统兼具了电磁悬浮系统和电动悬浮系统的优势。在静态或低速下，可利用电磁悬浮系统实现车辆悬浮，给e型电磁铁14通电以产生磁场，经过轨道21上安装的e型功能件22时，形成磁场回路，e型电磁铁14和e型功能件22之间通过磁场产生电磁吸力，形成悬浮力；在高速下，可利用电动悬浮系统实现悬浮，给超导磁体15通电以产生励磁磁场，经过轨道21上安装的悬浮线圈23时，两者相互作用可产生悬浮向上的分力，该分力为被动悬浮力，随着车速的提升，悬浮力会增大，此时，可大幅降低电磁悬浮系统的电流，车辆主要由电动悬浮系统承载，电磁悬浮系统主要起到主动电磁阻尼作用，以实现车辆动态性能主动调节，保证平稳性及安全性，同时可有效降低e型电磁铁14升温，避免e型电磁铁14烧毁。综合来说，该悬浮系统既解决了电动悬浮系统静态或动态无法悬浮及动态性能无法主动调节的问题，又解决了电磁悬浮系统的e型电磁铁14持续工作导致的发热严重及承载能力受限的问题。
59.具体应用中，当e型电磁铁14相对e型功能件22发生横向偏移时，两者之间的磁场发生畸变，会产生横向分量，从而产生被动导向力，这样，e型电磁铁14和e型功能件22通过磁场相互作用，可实现主动悬浮及被动导向功能。
60.本实施例中，悬浮架13可以以抱轨的方式与轨道21配合，如图1所示，轨道21为t型轨，包括竖向支撑部211和固设在竖向支撑部211顶端的轨主体212，从轨道21的横断面看，其呈t字形。悬浮架13包括架顶壁131和固设于架顶壁131两端的架侧壁132，架侧壁132的底端向靠近轨道21方向折弯，形成有折弯部位1321，即两个架顶壁131的底端相向折弯，以方
便抱轨。
61.悬浮架13的两个架侧壁132在折弯部位1321均安装有e型电磁铁14，相匹配的e型功能件22安装在轨道21的轨主体212的底面，可以理解，沿车宽方向，轨主体212的底面两侧均设有e型功能件22，分别与两个架侧壁132上的e型电磁铁14配合。
62.悬浮架13的两个架侧壁132的朝向轨道21的一面均安装有超导磁体15，也就是说，两个架侧壁132相对的一面均安装有超导磁体15，相应地，轨主体212的两侧面均安装有悬浮线圈23。
63.通常，磁浮列车的一节车体11沿着其长度方向可以间隔设置若干悬浮架13及相关结构，图2中示例性地示出了一节车体11匹配设有四个悬浮架13的结构。
64.一节车体11上的e型电磁铁14的数量和超导磁体15的数量可以灵活设置，比如在图2所示基础上，还可以在位置s1处增设超导磁体15，在位置s2处增设e型电磁铁14。实际设置时，在保证车辆的悬浮性能基础上，可以最大程度地减少e型电磁铁14或者超导磁体15的数量，以使磁浮列车在满足性能的前提下尽可能地轻量化。
65.通常，轨道22上设置的悬浮线圈23沿着轨道22的长度方向设有多个，其位置与超导磁体15对应，其数量设置以超导磁体15经过时均能与其产生作用形成向上的分力为基准，以确保磁浮列车的运行可靠性和安全性。
66.请一并参考图3和图4，图3示出了具体实施例中e型电磁铁的结构示意图，图4示出了具体实施例中e型电磁铁和e型功能件的磁路示意图。
67.本实施例中，e型电磁铁14包括沿磁浮列车的横向依次排布的三个极板141，相邻两个极板141之间设有磁极142，并配置为e型电磁铁14在横向上的两侧极性相同并与中间极性相反，图4中以e型电磁铁14两侧极性为n极，中间极性为s极示意，在其他实施方式中，e型电磁铁14也可两侧极性为s极，中间极性为n极。
68.相应地，e型功能件22包括主体部和沿主体部的底端向下延伸的三个凸部，三个凸部沿车宽方向即磁浮列车的横向排布，分别与e型电磁铁14的三个极板141的位置对应，可结合图1和图4理解。
69.为方便e型电磁铁14与悬浮架13的安装，e型电磁铁14还包括箱梁144，前述极板141、磁极142设置在箱梁144上，在箱梁144上设置有用于与悬浮架13安装的安装座145。e型电磁铁14在纵向上的长度可根据实际应用需要来设置，此处不做限定。
70.其中，e型电磁铁14的磁极142主要由绕组1422绕制在铁芯1421上形成，铁芯1421、极板141均为结构强度较高的导磁材料，以方便传递磁场。
71.具体应用中，在极板141的顶端可以设置磨耗板条143，这样，在e型电磁铁14与轨道21发生碰撞时可保护磁极142不受损坏。实际应用中，当磨耗板条143的磨损量达到设定值时，对其进行更换即可，可延长e型电磁铁14的使用寿命。
72.设置时，磨耗板条143的横向尺寸与e型功能件22的凸部的横向尺寸相同，以便在e型电磁铁14相对e型功能件22发生横向偏移时，产生被动导向力。
73.磨耗板条143也可以采用结构强度较高的导磁材料制成。
74.请一并参考图5至图7，图5为具体实施例中超导磁体的结构示意图；图6为具体实施例中超导线圈、悬浮线圈和牵引线圈的相对位置关系示意图；图7为具体实施例中悬浮线圈的工作原理示意图。
75.本实施例中，悬浮系统还包括直线牵引电机，用于牵引列车运动。直线牵引电机包括前述超导磁体15，还包括安装在轨道21侧面的牵引线圈24，牵引线圈24与超导磁体15的位置对应，具体也设置在轨道21的轨主体212的侧面上。
76.本实施例中，超导磁体15包括偶数个沿车长方向排布的超导线圈151，相邻两个超导线圈151的极性相反设置，也就是说，偶数个超导线圈151的极性沿车长方向交替分布。
77.实际应用中，牵引线圈24通入三相交流电，产生行波磁场，与通电的超导线圈151产生的励磁磁场相互耦合作用，产生前进的动力，即牵引力。
78.这样，将牵引电机安装在轨道21的侧面，可有效避免列车垂向波动及起浮、降落过程带来的电机间隙影响。在磁浮列车发生故障落车之后，因为牵引电机位于轨道21的侧面，可以正常工作，通过救援轮辅助可以完成自主牵引救援。
79.超导磁体15通电后，其超导线圈151通过空气相互形成磁场回路，可产生较高的磁场，超导线圈151产生的励磁磁场在运动过程中会经过轨道21侧面的悬浮线圈23，磁场在悬浮线圈23内可感应出电流，悬浮线圈23与超导线圈151相互作用产生悬浮向上的分力，即被动悬浮力。
80.结合图1和图6，在图示示例中，牵引线圈24相对悬浮线圈23远离超导磁体15。在其他实施例中，如果需要较大的牵引力，也可设置为牵引线圈24相对悬浮线圈23靠近超导磁体15。
81.如图6所示，牵引线圈24包括沿轨道21长度方向排布的多个线圈，相邻两个线圈的极性相反；悬浮线圈23为8字形线圈，8字形线圈具有两个环结构，两个环结构沿车高方向排布。
82.8字形的悬浮线圈23与超导线圈151之间产生向上的悬浮力的原理如图7所示；8字形线圈通电后，上下两个环结构的电流方向相反，产生的磁场极性相反，与超导线圈151之间会产生斥力和吸力，从而形成朝上的分力，该分力为悬浮力。
83.超导磁体15还包括隔热外罩152，偶数个超导线圈151位于该隔热外罩152内，以对超导线圈151形成保护。图5示例性地示出了一个超导磁体15设有两个超导线圈151的结构，实际应用中，一个超导磁体15的超导线圈151个数可根据需要来设置。
84.其中，隔热外罩152可以选用杜瓦结构，杜瓦结构为现有成熟结构，可基于已有技术实现，此处不再详述。
85.磁浮列车采用超导磁体15和悬浮线圈23进行悬浮时，如果车辆发生偏移，靠近侧的超导线圈151与悬浮线圈23之间的横向斥力变大，远离侧的超导线圈151与悬浮线圈23之间的横向斥力减小，两者的合力与车辆的偏移方向相反，从而可以使列车恢复到横向平衡位置。
86.本实施例中，在悬浮架13的架顶壁131朝向轨主体212的底面安装有滑橇17，用于支撑车辆，在磁浮列车没有悬浮时，通过滑橇17坐落在轨道21上。为确保对车辆支撑的稳定性，沿车宽方向，设置有两个滑橇17，两个滑橇17可相对车体11的竖向中心线对称布置。
87.请一并参考图8，图8为具体实施例中磁浮列车的悬浮系统的控制原理图。
88.本实施例中，悬浮系统包括e型电磁铁控制器321和间隙传感器323，间隙传感器323用于检测e型电磁铁14和e型功能件22之间的间隙值，e型电磁铁控制器321可根据间隙传感器323反馈的间隙值来调节供给至e型电磁铁14的电压值，以使其产生适当大小的电磁
力，并实时进行调节，以保证悬浮稳定性。可以理解，电磁悬浮系统采用的是主动闭环反馈控制策略。
89.具体的，e型电磁铁14可通过第一供电电源322来供电。
90.本实施例中，悬浮系统还包括超导磁体控制器331，其与e型电磁铁控制器321通信连接，超导磁体控制器331可根据e型电磁铁控制器321反馈的e型电磁铁14的电流值以及间隙值(e型电磁铁14和e型功能件22之间的间隙)来调节供给至超导磁体15的电压值，以改变超导磁体15的超导线圈151的电流大小。
91.具体的，超导磁体15可通过第二供电电源332来供电。
92.实际应用中，超导磁体15和悬浮线圈23之间产生的悬浮力大小与车速相关，一般来说，车速提升，悬浮力增大，实际应用中，无需对超导磁体15的电流进行实时调节。
93.实际应用中，前述e型电磁铁控制器321和超导磁体控制器331均与车载控制器31通信连接，以根据车载控制器31发送的指令进行通电或断电操作。
94.磁浮列车在实际运行中可分为起浮工况、悬浮工况和落车工况。
95.在起浮工况，车体11通过滑橇17由轨道21支撑，车载控制器31可将起浮指令发送至e型电磁铁控制器321和超导磁体控制器331，e型电磁铁控制器321根据起浮指令控制第一供电电源322为e型电磁铁14供电，超导磁体控制器331根据起浮指令控制第二供电电源332为超导磁体15供电，此时，可由电磁悬浮系统完成车辆起伏，超导磁体15仅用于与牵引线圈24配合实现牵引功能。
96.在悬浮工况，磁浮列车已经起浮后开始运行，随着速度的增大，超导磁体15与悬浮线圈23之间的作用力逐渐增大，此时，电磁悬浮系统由于其主动闭环的控制特性，会逐渐降低e型电磁铁14的电流，从而降低其悬浮力，直至磁浮列车的作用载荷大部分由电动悬浮系统承担，此时，e型电磁铁14的电流较小，不再承担大载荷，但其仍处于工作状态，作为主动电磁阻尼，实时控制车辆动态性能，抑制振动，以保持良好的稳定性。
97.一般来说，车辆在低速运行阶段，超导磁体15与悬浮线圈23之间的作用力相对较小，此时，超导磁体控制器331可通过控制第二供电电源332来增大超导磁体15的电流，以增大悬浮力，车辆在高速运行阶段，超导磁体15与悬浮线圈23之间的作用力相对较大，此时，超导磁体控制器331可通过控制第二供电电源332来减小超导磁体15的电流，以避免悬浮力过大。应当理解，此处的低速和高速是一个相对的改变，具体划分范围可根据实际应用需要来设置，这里不做具体数值的限定。
98.在车辆悬浮运行期间，超导磁体控制器331可通过与e型电磁铁控制器321通信获取的e型电磁铁14的电流及间隙，来适当调整超导磁体15的供电电流，以与e型电磁铁14实现良好的配合。
99.在落车工况，车载控制器31可将起浮指令发送至e型电磁铁控制器321和超导磁体控制器331，e型电磁铁控制器321根据落车指令向第一供电电源322发出断电指令，该断电指令不是瞬间断电，而是逐渐减小e型电磁铁14的电流，超导磁体控制器331根据落车指令向第二供电电源332发出断电指令，该断电指令也不是瞬间断电，而是将超导磁体15内超导线圈151的电流缓慢引出，e型电磁铁控制器321和超导磁体控制器331两者之间的工作时长相当，相互配合执行，将车辆落下。
100.磁浮列车在运行过程中，如果某一个超导磁体15出现故障而无法工作，超导磁体
控制器331还可将该超导磁体15发生故障的信号传递至e型电磁铁控制器321，e型电磁铁321在接收到某个超导磁体15发生故障的信号后，可控制与故障的超导磁体15位置对应的e型电磁铁14的电流增大，这样，在该故障位置由e型电磁铁14和e型功能件22之间的配合来承担该部分载荷，保证列车在该故障位置的悬浮架13不会落下。
101.以上对本技术所提供的一种磁浮列车及其悬浮系统均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.磁浮列车的悬浮系统，包括悬浮架，其特征在于，所述悬浮架上安装有e型电磁铁和超导磁体，所述超导磁体位于所述e型电磁铁的上方；所述e型电磁铁与轨道上的e型功能件位置对应，所述e型功能件位于所述e型电磁铁的上方，所述e型电磁铁通电后能够与所述e型功能件之间产生电磁吸力；所述超导磁体与轨道侧面安装的悬浮线圈位置对应，所述超导磁体通电后且在磁浮列车运行状态下，与所述悬浮线圈之间能够产生向上的分力；所述悬浮系统的悬浮力包括所述电磁吸力和所述分力。2.根据权利要求1所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述超导磁体还与轨道侧面安装的牵引线圈位置对应，所述超导磁体和所述牵引线圈均通电后，两者之间能够产生牵引磁浮列车前进的动力。3.根据权利要求2所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述牵引线圈相对所述悬浮线圈远离所述超导磁体。4.根据权利要求1所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述悬浮线圈为8字形线圈，所述8字形线圈具有两个环结构，两个所述环结构沿车高方向排布。5.根据权利要求1所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述超导磁体包括偶数个沿车长方向排布的超导线圈，相邻两个所述超导线圈的极性相反设置。6.根据权利要求5所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述超导磁体还包括隔热外罩，偶数个所述超导线圈位于所述隔热外罩内。7.根据权利要求6所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述隔热外罩为杜瓦结构。8.根据权利要求1所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述e型电磁铁包括沿车宽方向依次排布的三个极板，相邻两个极板之间设有磁极，并配置为所述e型电磁铁在车宽方向上的两侧极性相同并与中间极性相反；所述e型功能件包括主体部和沿所述主体部的底端向下延伸的三个凸部，三个凸部沿车宽方向排布，分别与三个所述极板的位置对应。9.根据权利要求8所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述e型电磁铁还包括磨耗板条，每个所述极板的顶端设有所述磨耗板条，且所述磨耗板条的横向尺寸与所述凸部的横向尺寸相同。10.根据权利要求8所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述极板和所述磨耗板条均由导磁材料制成，和/或，所述磁极包括铁芯和绕制在所述铁芯上的绕组。11.根据权利要求2-10任一项所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述轨道为t型轨，包括竖向支撑部和固设在所述竖向支撑部顶端的轨主体；沿车宽方向，所述轨主体的底面两端均设有所述e型功能件，所述轨主体的两侧面均安装有所述悬浮线圈和所述牵引线圈；所述悬浮架包括架顶壁和固设在所述架顶壁两端的架侧壁，所述架侧壁的底端向靠近所述竖向支撑部的方向折弯，并在折弯部位安装所述e型电磁铁，所述架侧壁朝向所述t型轨的一面安装有所述超导磁体。12.根据权利要求11所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述架顶壁朝向所述轨主体的底面安装有滑橇。13.根据权利要求2-10任一项所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，还包括e型电磁铁控制器、间隙传感器和超导磁体控制器；所述间隙传感器用于检测所述e型电磁铁和所
述e型功能件之间的间隙值；所述e型电磁铁控制器用于根据所述间隙值调节供给至所述e型电磁铁的电压值；所述超导磁体控制器与所述e型电磁铁控制器通信连接，并用于根据接收的所述e型电磁铁的电流值及所述间隙值调节供给至所述超导磁体的电压值。14.根据权利要求13所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，还包括车载控制器，其与所述e型电磁铁控制器和所述超导磁体控制器通信连接，用于发送起付指令或落车指令至所述e型电磁铁控制器和所述超导磁体控制器；所述e型电磁铁控制器用于根据接收到的起伏指令为所述e型电磁铁供电，所述超导磁体控制器用于根据接收到的起伏指令为所述超导磁体供电；所述e型电磁铁控制器还用于根据接收到落车指令控制减小所述e型电磁铁的电流，且所述超导磁体控制器用于根据接收到落车指令减小所述超导磁体的超导线圈的电流。15.根据权利要求13所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述超导磁体控制器用于在低速阶段控制增大所述超导磁体的电流，并在高速阶段减小所述超导磁体的电流。16.根据权利要求13所述的磁浮列车的悬浮系统，其特征在于，所述超导磁体控制器用于反馈超导磁体的故障信号至所述e型电磁铁控制器，所述e型电磁铁控制器根据接收的故障信号控制增大与发生故障的超导磁体的位置对应的e型电磁铁的电流。17.磁浮列车，包括车体和悬浮系统，其特征在于，所述悬浮系统为权利要求1-16任一项所述的悬浮系统，所述悬浮架与所述车体之间通过悬挂系统连接。

技术总结
本申请公开了一种磁浮列车及其悬浮系统，该悬浮系统包括悬浮架，所述悬浮架上安装有E型电磁铁和超导磁体，所述超导磁体位于所述E型电磁铁的上方；所述E型电磁铁与轨道上的E型功能件位置对应，所述E型功能件位于所述E型电磁铁的上方，所述E型电磁铁通电后能够与所述E型功能件之间产生电磁吸力；所述超导磁体与轨道侧面安装的悬浮线圈位置对应，所述超导磁体通电后且在磁浮列车运行状态下，与所述悬浮线圈之间能够产生向上的分力；所述悬浮系统的悬浮力包括所述电磁吸力和所述分力。该悬浮系统实现了电磁吸力悬浮与电动斥力悬浮的集成，同时具备电磁及电动悬浮系统的优势，承载能力提升的同时可确保车辆运行的平稳性和安全性。升的同时可确保车辆运行的平稳性和安全性。升的同时可确保车辆运行的平稳性和安全性。


技术研发人员：吴冬华 韩伟涛 张志强 周颖 袁雨青
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/6/26