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稀土的新用途:“空中飞车”!

2022-08-16 09:45 来源:国资小新

8月9日

国内首条稀土永磁磁浮轨道交通工程试验线

——“红轨”正式竣工

并实现将稀土永磁磁浮技术与空轨技术结合

建成中低速、中低运量的

新制式轨道交通系统

我国是第三个掌握空轨技术的国家

此次“磁浮+空轨”两种技术结合的试验线

则是世界首发

试验线依托的

新型稀土永磁磁浮轨道交通系统

由江西理工大学于2014年首次提出并牵头研发

2021年由中国中铁下属

中铁六院、中铁工业等企业

承接该技术成果的落地转化建设工程

我国具有完全自主知识产权

今天,和小新

一起了解这条“中国智造”的交通系统!

↓↓↓

1.jpg

01

诞生于“将军县”的“兴国号”

“红轨”试验线南起永丰站(高铁兴国西站)

北至静调库

正线全长约800米

均为钢构高架线

磁浮列车采用2车编组

载客能力为座席32个、定员88人

最高设计运行速度为80公里每小时

该示范线因处于革命老区“将军县”兴国县

被誉为“红轨”

磁浮列车命名为“兴国号”

车身由红白相间的颜色组成

两侧车头标有56颗星星

寓意为向“将军县”兴国县拥有的

56位开国将军致敬

2.jpg

02

从“稀土王国”走出的新制式轨道交通

磁浮列车依靠磁极相斥或相吸机理

克服重力,产生悬浮效应

采用电生磁性磁体产生

悬浮效应的磁浮列车

磁体磁性强弱随励磁电流大小变化

耗能较大

同时电磁悬浮

要靠复杂的控制技术实现悬浮

将增大技术和运维难度

而永磁悬浮是永久磁体

(能够长期保持其磁性的磁体)

来产生悬浮效应

即永磁体与轨道相斥并

保持在槽口中线悬浮运行

电磁导向和悬浮可实现零机械摩擦运行

因此,寻找磁性稳定

密度足够高,磁力足够强

且满足列车悬浮需求的永磁体

一直是科技界孜孜以求的替代方案

稀土永磁磁浮列车的出现

解决了这一难题

3.jpg

目前的研究结果表明

借助稀土元素的合金材料

可以制造出体积小

磁性密度高、有足够悬浮力的永磁体

这是天然磁铁矿石材料难以做到的

“红轨”永磁磁浮交通系统采用的

永磁体是钕铁硼合金

一种适用于磁浮交通系统的

稀土永磁合金材料

具有磁性强、磁性稳定

磁能分布合理等特点

且稀土元素钕、硼自然储量丰度高

因而成本低

用稀土材料制造永磁体

江西有着得天独厚的优势

江西赣州号称“稀土王国”

是我国三大稀土生产基地之一

年产出全球70%的中重稀土

稀土永磁磁浮列车的应用

对于我国稀土产业的应用模式

市场推广具有重要意义

03

具有自主产权的永磁磁浮技术

永磁磁浮技术

覆盖了永磁材料、轨道交通

人工智能等多个战略性新兴产业

是继常导磁悬浮、超导磁悬浮之后

发展的又一种新型轨道交通模式

具有完全自主知识产权

目前,国内在建空轨项目均为轮式空轨

与之相比,永磁磁浮空轨

不用依靠橡胶轮行驶

可实现零摩擦运行

具有非接触、悬浮运行的特点

爬坡能力更强,也更为节能

而相较于常导磁浮交通

永磁磁浮空轨

具有静态磁场、“零功率”悬浮的特点

运行过程中不产生废气排放和电磁辐射

对人体和环境无伤害

无磁污染优势明显

4.jpg

这些优势

让永磁磁浮空轨更加灵活

不受其他交通工具的干扰

不仅适用于

城市、景区、机场接驳

商务中心、特色小镇等常规环境

在沿江、环湖、海边、高寒、荒漠等

困难条件下也能大展身手

04

集多项智能于一身

“红轨”由稀土永磁悬浮系统、

直线电机牵引驱动系统、

智能定位与通信信号系统、

运行控制与安全保障系统、

轨道支撑与牵引供电系统、

车辆装备系统等

六大部分组成

5.jpg

它开拓了独立于

常导悬浮和超导悬浮之外的

磁悬浮技术新体系

系统应用了无人驾驶、北斗定位、

5G通信、传感融合等

新理论、新技术、新方法

具有经济适用、安全高效、灵活机动、

适用性好、生态环保等优点

初步形成了自主知识产权体系

正在形成一系列基础理论、

关键技术、产品标准、技术规范

将引领我国新制式、接入级轨道交通

翻开崭新的一页

05

安全又环保的“红轨”

“红轨”车辆倒挂于浮轨之下

像在坐“过山车”

有人可能会担心其安全性

实际上,基于成熟的空轨体系

“红轨”车辆走行机构包裹在轨道梁内

不存在脱轨的可能性

而且在结构、牵引、制动、控制等方面

均有可靠验证和冗余

安全有保障

此外

由于采用了永磁悬浮技术

“红轨”无需电能即可让列车悬浮起来

节能“省心”又环保

我国稀土资源丰富

储量和产量均居世界前列

通过重大工程应用带动

延伸稀土产业链

推动稀土产业可持续发展

“红轨”制造材料可以实现循环利用

图片

永磁磁浮空轨项目

探索了一种能够适应复杂地形的中低运量

个性化、智能化交通运输方式

它不会取代地铁

而是可与地铁、轻轨互为补充——

地铁是大运量轨道交通

其功能是保证主干网的大客流运输

永磁磁浮空轨是中小运量

应用于毛细血管

其可作为地铁的补充

进一步完善综合交通网络

目前,永磁悬浮空轨工程验证

已成功完成

在进一步优化车—轨道—磁轨的

匹配及耦合关系研究后

即可大规模应用

期待早日打卡这款

“空中飞车”!


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