一种V型halbach永磁轨道

本发明涉及超导磁悬浮，具体而言，涉及一种v型halbach永磁轨道。

背景技术：

1、在高温超导钉扎磁浮系统建设中，需要沿线铺设大量的永磁轨道。作为现有轨道磁材的钕铁硼永磁体由于采用稀土材料制作，其价格昂贵，磁轨成本占据总成本的70%以上。成本高，性能不满足要求，成为急需解决的难题，此外在钉扎磁浮的悬浮系统中，其悬浮性能一方面需要轨道提供尽可能大的磁场，一方面取决于高温超导块材在运动时经历的磁场梯度。因此，现需要一种能够降低轨道成本，且能调整高温超导块材在运动时经历的磁场梯度的装置，用于提升轨道性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种v型halbach永磁轨道，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

2、本申请提供了一种v型halbach永磁轨道，包括：地基、超导悬浮器和永磁轨道，所述地基上设置有v型凹槽；所述超导悬浮器设置在所述地基正上方；所述永磁轨道设置在所述地基和所述超导悬浮器之间，所述永磁轨道包括两个永磁体组，两个所述永磁体组均分别倾斜设置在所述v型凹槽的两侧侧壁上，两个所述永磁体组沿所述v型凹槽的底板的中垂线镜像对称设置。

3、可选地，所述超导悬浮器包括低温容器和高温超导块材，所述低温容器和高温超导块材设置为v型结构，所述低温容器设置在所述永磁轨道正上方，所述高温超导块材设置在低温容器内，所述高温超导块材的两侧侧壁与永磁轨道相互平行设置，所述高温超导块材的底部与水平面平行设置。

4、可选地，所述永磁体组内设置有至少三块永磁体，每个所述永磁体组内的永磁体数量均为大于或等于三的奇数，每块所述永磁体的大小相同。

5、可选地，所述永磁体的磁化方向依次按照halbach阵列形式排列，相邻两块所述永磁体的磁化方向相差90°。

6、可选地，永磁体组的靠近v型凹槽的底板两个永磁体的磁化方向与地基平行。

7、可选地，所述永磁轨道还包括固定块，所述固定块设置有两组，每组所述固定块设置有两块，所述固定块固定设置在所述永磁体组的两端，v型凹槽的底板的中垂线相邻两侧的两块所述固定块的最小间距小于一块所述永磁体的宽度。

8、可选地，所述固定块的材料为不导磁钢板。

9、可选地，所述超导悬浮器的底部与水平面平行设置，所述超导悬浮器底部的宽度大于相邻两块固定块的最小间距的0.9倍。

10、可选地，所述永磁轨道与水平面的夹角大于或等于10度且小于或等于45度。

11、可选地，所述永磁体的宽高比大于或等于0.5且小于或等于2。

12、本发明的有益效果为：

13、本发明通过在地基上设置v型凹槽，将所述永磁轨道倾斜设置在所述地基的v型凹槽上，有益于轨道的整洁，杂物不易残留在轨道上，并且本发明还将所述超导悬浮器的底部设置为v型结构，进而使得在等体积磁体下，本发明相较于平铺的各类halbach轨道，能够为高温超导块材提供更多的容纳空间，其改善了轨道上方磁场的空间分布，增大了轨道中线的磁场；本发明通过倾斜设置永磁轨道可以为高温超导钉扎磁浮列车制式提供更大的悬浮导向能力，在实现同样的悬浮性能的情况下，该发明需要的磁体体积更小，且在导向力上要优于现有轨道。

14、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种v型halbach永磁轨道，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述超导悬浮器（3）包括低温容器（31）和高温超导块材（32），所述低温容器（31）和高温超导块材（32）设置为v型结构，所述低温容器（31）设置在所述永磁轨道（2）正上方，所述高温超导块材（32）设置在低温容器（31）内，所述高温超导块材（32）的两侧侧壁与永磁轨道（2）相互平行设置，所述高温超导块材（32）的底部与水平面平行设置。

3.根据权利要求1所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述永磁体组内设置有至少三块永磁体（21），每个所述永磁体组内的永磁体（21）数量均为大于或等于三的奇数，每块所述永磁体（21）的大小相同。

4.根据权利要求3所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述永磁体（21）的磁化方向依次按照halbach阵列形式排列，相邻两块所述永磁体（21）的磁化方向相差90°。

5.根据权利要求3所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述永磁体组的靠近v型凹槽的底板两个永磁体（21）的磁化方向与地基（1）平行。

6.根据权利要求3所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述永磁轨道（2）还包括固定块（22），所述固定块（22）设置有两组，每组所述固定块（22）设置有两块，所述固定块（22）固定设置在所述永磁体组的两端，v型凹槽的底板的中垂线相邻两侧的两块所述固定块（22）的最小间距小于一块所述永磁体（21）的宽度。

7.根据权利要求6所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述固定块（22）的材料为不导磁钢板。

8.根据权利要求6所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述超导悬浮器（3）的底部与水平面平行设置，所述超导悬浮器（3）底部的宽度大于相邻两块固定块（22）的最小间距的0.9倍。

9.根据权利要求1所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述永磁轨道（2）与水平面的夹角大于或等于10度且小于或等于45度。

10.根据权利要求3所述的v型halbach永磁轨道，其特征在于，所述永磁体（21）的宽高比大于或等于0.5且小于或等于2。

技术总结本发明涉及超导磁悬浮技术领域，具体而言，涉及一种V型halbach永磁轨道。所述V型halbach永磁轨道包括：地基、超导悬浮器和永磁轨道，所述地基上设置有V型凹槽；所述超导悬浮器设置在所述地基正上方；所述永磁轨道设置在所述地基和所述超导悬浮器之间，所述永磁轨道包括两个永磁体组，两个所述永磁体组均分别倾斜设置在所述V型凹槽的两侧侧壁上，两个所述永磁体组沿所述V型凹槽的底板的中垂线镜像对称设置。本发明能够为高温超导钉扎磁浮列车制式提供更大的悬浮导向能力和更大的磁场梯度，在实现同样的悬浮性能的情况下，该发明需要的磁体体积更小，且在导向力上要优于现有轨道。技术研发人员：邓自刚,高凌峰,袁宇航,丁寅,李宗澎受保护的技术使用者：西南交通大学技术研发日：技术公布日：2024/5/16