CN101612941A

CN101612941A - 节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统

Info

Publication number: CN101612941A
Application number: CN200810031606A
Authority: CN
Inventors: 丁公权; 丁小波; 丁小军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2009-12-30

Abstract

一种节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，车辆安装在管道内或槽道上，空压机产生的高压空气通入车辆底下，产生浮力，车辆在管道内的轨道上或车辆在槽道的轨道上高速行驶。本发明包括管道地效气浮车和槽道地效气浮车。本发明自重轻，速度快，运量大，营运成本低，能源利用率高，能耗大幅度降低，不用燃油，无污染，节能减排环保，既解决了大中城市交通堵塞问题，又能远距离大运量超高速运输。

Description

节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统

技术领域：

本发明涉及一种交通运输工具，特别是涉及一种不用燃油，而以电能产生压缩空气为动力的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统。

背景技术：

目前客货运输工具，除很小部分用电力、绝大部分是采用燃油内燃机为动力的汽车、火车等。采用燃油有下列缺点：热效率低，内燃机的热效率不到35％，旅客列车自重与净载重一般为3∶1，净运效率＝1÷(3+1)＝25％，因此燃油实际热效率＝35％×25％＝8.75％，可见内燃机交通工具91％燃油是浪费了。而且排出大量废气污染环境。加之石油日益枯竭、涨价，影响交通运输业的发展。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种不用燃油作动力、节能减排无污染、自重轻、速度快、运输量大、能源利用率高的管道或槽超高速地效气浮车运输系统。

本发明采用的技术方案是：这种节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，车辆安装在管道内或槽道上，空压机产生的高压空气通入车辆底下，产生浮力，车辆在管道内的轨道上或车辆在槽道的轨道上高速行驶。

上述技术方案中，所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，包括管道地效气浮车和槽道地效气浮车。

上述技术方案中，管道地效气浮车为：在街道或公路两侧铺设管道，管道沿线设车站，车站内有空压机、高压贮气罐、低压贮气罐，空压机的压缩空气输出端连接连通高压贮气罐，空压机吸气输入端连接连通低压贮气罐，高压贮气罐通过高压管线阀连接连通气浮车的尾端空间，低压贮气罐通过低压阀连接连通气浮车的前端空间。

上述技术方案中，管道沿线设有停车场，停车场管道内有气浮车，停车场两端设有旋转管道闸门。

上述技术方案中，气浮车内设外供电车载空压机，管道内上部嵌电裸线，通过气浮车输电线向空压机输电，气浮车头设空压机进气口，空气机的压缩空气出口连接高压贮气罐，高压贮气罐通过高气压喷嘴喷冲向地面，气量由仪表驾驶室控制，气浮车两侧具有车翼，进行上下封闭隔离。

上述技术方案中，槽道地效气浮车在车底部与车轮轴之间增设一个高压贮气罐，贮存从车头送来的高压气，高压贮气罐再通过高气压喷嘴往地面混凝土槽道内喷气，气浮车底安装连接有槽道盖，槽道盖下两侧具有防漏裙，以防高压气漏失，因槽道在地面上，防漏裙在车底部，裙与槽两者是可以分离的，但防漏裙盖上并封闭严密不漏气，使槽内充得较高压力气体，将车浮起，节省运行能耗。这种封闭方式比现有地效飞行器的空气能量利用率更高，而且更节能。

上述技术方案中，管道地效气浮车上都设有车翼，客运列车车箱顶盖板侧设有车顶车翼，车箱底板侧设有车底板车翼，货物列车只需中线两侧设有一对活塞板车翼。车翼的作用是将上下气流隔离，造成上下压差。客运列车设上下两对车翼，是保持旅客车箱内能经常保持正常大气压力，以使乘客舒适。

上述技术方案中，所有管道气浮车和槽道气浮车的首车头部下半部或车底板车翼以下横断面，设有车头下半部封闭活塞环弧板，以堵塞高压空气向车前漏失，而在列车尾部自上至车底板设有活塞弧板，以堵塞高压空气向车头前漏失，而在列车尾部自上至车底板设有活塞弧板，以防漏气，提高能量利用率，车速更快。

上述技术方案中，在车底板和车底板之间、车顶盖板和车顶盖板之间，分别增添一块同心圆的圆弧形凸头板和圆弧形凹尾板，凸头板和凹尾板相对应套接，凸头板设有活动挂销，凹尾板设有固定挂销，两者由连杆紧密连接。由于凸头和凹尾是同心圆，所以车辆转弯时，不仅可以自由活动，而且能紧密连接，底部再用胶布包装，不漏气。

工作原理：

按物理学知识。要推动地面车辆运动，绝大部分能量是消耗在汽车重量、克服地心引力上的，其次是轮轨摩擦阻力、空气摩擦阻力。本发明采用管道或槽道，就是利用“地面效应″用车底高压空气把车浮起来，以消除车重力和轮轨摩擦阻力损失，特别是在管道里车前保持低气压，超高速行驶时空气摩擦阻力大大减少甚之消失，而达到大量节省能耗又能超高速行驶的目的。

与现有技术相比，本发明具有下述优点：车体采用铝合金轻质材料制造，自重轻，速度快，运量大，以电压缩空气，能源利用率高，加之用地效使车浮起来行驶，能耗比车体不浮起的电轮轨列车大幅度降低。速度比最高达350Km/h，电轮轮更快，可达500KM/h。特别是管道车前低气压，列车避免高速行驶受空气摩擦阻力成多次方增加的难题。从理论上判断管道地效气浮列车可达超音速行驶。

投资比磁浮列车减少几倍，运量大、营运成本低。既能解决大中城市交通堵塞，又能为远距离大运量超高速运输提供方便，不用燃油无污染，节能减排又廉价。

附图说明：

图1为空压机装在车站的管道地效气浮列车平面布置示意图。

图2为空压机装在车站的超高速管道地效气浮列车侧面示意图。

图3为外供电车载空压机地效气浮列车车头示意图。

图4为管道地效气浮客车箱横剖面示意图。

图5为管道地效气浮列车货车箱横剖面示意图。

图6为槽道喷气式地效气浮列车横剖面示意图。

图7为槽道地效气浮列车尾气喷口横剖面示意。

图8为凸头凹尾密封板平面示意图。

附图标注说明：

1——管道 2——出站地效气浮车 3——高压管线阀

4——高压贮气罐 5——空压机 6——低压贮气罐

7——低压阀 8——闸板 9——转轴

10——进站地效气浮车 11——高压气流 12——低压气流

13——车站停靠地效气浮车 14——气浮车头 15——车门

16——玻璃窗 17——车顶盖活塞板夹 18——车顶盖活塞板车翼

19——车尾上半部活塞环板夹 20——车尾上半部活塞环板

21——车底板封闭活塞板夹 22——车底板封闭活塞板车翼

23——头车底板以下封闭活塞弧板夹 24——头车底板以下封闭活塞弧板

25——管道内嵌电裸线 26——输电线 27——进气口

28——车载空压机 29——电动机 30——高压气喷嘴

31——仪表驾驶室 32——车载高压贮气罐 33——气浮车顶盖

34——街道或公路地平面 35——气浮车底板 36——车轮

37——轻轨 38——管道门 39——现有列车车箱

40——前后车箱高压气对接管 41——车底槽道盖 42——防漏气裙

43——混凝土槽道 44——轨枕 45——槽道档气板升降装置

46——槽道挡气板夹 47——尾气喷口 48——槽道挡气板

49——凸头凹尾封闭板 50——固定挂销 51——连杆

52——活动挂销 53——中线活塞板车翼夹 54——中线活塞板车翼

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照附图1，在街道或公路两侧铺往返用复合材料玻璃钢、金属或混凝土制成的管道1，沿途设车站。站内有空压机5，高压贮气罐4，低压贮气罐6，有开气闭气阀3和7，有管线连通管道。车站的停车场内有停留列车13。停车场两端的管道内有旋转滑动管道闸板，平时是关闭的。停留列车开出前，打开列车前的管道闸板，然后往列车尾部充高压气使列车启动，列车开出停车场后将车尾部管道闸板关闭，再充较多的高压气，特别是列车头部低压抽气，使列车消除空气阻力而提速……高速、超高速或超音速行驶。

参照图2，管道气浮旅客列车头部车底板以下设有封闭活塞弧板夹23，和活塞弧扳24，尾车车尾顶盖至车底板设有封闭活塞板夹21和环板20。车顶盖板两侧，设活塞封闭活塞板夹17，活塞板车翼18，车底板两侧，设有活塞板夹21，封闭活塞环板20。这样使车底和车后充高压气不漏失。每节车箱有车门15。配合停车场的管道门便于客货出入。

参照图3，是车头自载空压机，由外输电产气。将外输裸电线嵌在管道内上部，向气浮车输电入电动机29，带动车载空压机28，产气入高压贮气罐4，经高压喷口喷入管道地面。足够气压产生将车浮起。

参照图4，是客运气浮车旅客车箱横剖面，车上有车门15。与管道气浮车站停车场内管道门38位置相对应。有车顶盖板两侧纵长活塞车翼18，活塞车翼板夹17，车底板两侧有纵长车翼22，车翼板夹21。上下两层都有车翼把高压空气或低压空气都挡住，夹在中间的旅客车箱气压保持正常，适于人类生活需要。

参照图5，是货车车箱，只有一对中线活塞板车翼54和车翼夹53，一对车翼制造和安装都简易，车翼在中线上下移动，伸缩性也较小。车翼与管壁摩擦阻力也大减。能耗也降。

参照图6，是槽道气浮车横剖面。槽道气浮车只需花少量投资，将现有火车车箱底板与车轮轴之间增设高压贮气罐4，再在现有两根铁轨之间的混凝土枕轨上，再增添一条混凝土槽道43，高压气经喷嘴喷入槽道43内。车底槽道盖41和槽道盖防漏气裙43封密而不漏气，地面槽道很快充气成高气压，达一定压力后将车浮起来，尾气从尾车底部槽道档板喷口排出，产生反冲力推列车前进。每节车箱车底高压气罐与前后车箱高压气对接管40连通。

参照图7、为了将槽道尾气约束集中喷向列车相反矢量方向以增大反冲力，槽道地效列车尾车尾部设有槽道挡气板48，板上设有尾气喷口47，档气板设升降装置45，档气板夹46。

参照图8，为了管道或槽道地效气浮车各部位不彼此漏气，特别是各车箱与车箱之间连接处不漏气，在车底板和车顶盖板下面增添一块凸头凹尾封闭板49，在凹尾处有固定挂销51，凸头处有活动挂销52，中间用连杆51连接。凸头凹尾是半圆弧形，它们是同心圆，因而能在车箱转弯时也紧密连接。下层再用块胶布密封，与上下车翼相配合，能使系统密封不漏气。

地效气浮列车浮力计算。

例1：设管道内径3m，可通行外径约2.8m气浮车，设车底板加车翼宽2.4m，车顶板加车翼宽2m，板长6m，设车自重3T，载30名旅客加行李约3T，车总重6T，问需要多少压差才能使车浮起轮轨脱离？

解：1大气压＝1kg/cm²

车底与车顶平均受压面积是13.2m²

∵x＝0.046

答：只需要0.046大气压差即可浮起

例2：槽道气浮车，设槽道和槽道盖有效承压横载面宽1m，车长12.5m，车自重15T，载重60T，问需多少槽道压力才能把车浮起？

解：

∴x＝0.6大气压

答：需要0.6大气压才能把车浮起。

Claims

1、一种节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于车辆安装在管道内或槽道上，空压机产生的高压空气通入车辆底下，产生浮力，车辆在管道内的轨道上或车辆在槽道的轨道上高速行驶。

2、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，包括管道地效气浮车和槽道地效气浮车。

3、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于管道地效气浮车为：在街道或公路两侧铺设管道，管道沿线设车站，车站内有空压机、高压贮气罐、低压贮气罐，空压机的压缩空气输出端连接连通高压贮气罐，空压机吸气输入端连接连通低压贮气罐，高压贮气罐通过高压管线阀连接连通气浮车的尾端空间，低压贮气罐通过低压阀连接连通气浮车的前端空间。

4、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于管道沿线设有停车场，停车场管道内有气浮车，停车场两端设有旋转管道闸门。

5、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于气浮车内设外供电车载空压机，管道内上部嵌电裸线，通过气浮车输电线向空压机输电，气浮车头设空压机进气口，空气机压缩空气出口连接高压贮气罐，高压贮气罐通过高气压喷嘴喷冲向地面，气量由仪表驾驶室控制，气浮车两侧具有车翼，进行上下封闭隔离。

6、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于槽道地效气浮车在车底部与车轮轴之间增设一个高压贮气罐，贮存从车头送来的高压气，高压贮气罐再通过高气压喷嘴往地面混凝土槽道内喷气，气浮车底安装连接有槽道盖，槽道盖下两侧具有防漏裙，以防高压气漏失，因槽道在地面上，防漏裙在车底部，裙与槽两者是可以分离的，但防漏裙盖上并封闭严密不漏气，使槽内充得较高压力气体，将车浮起。

7、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于管道地效气浮车上都设有车翼，客运列车车箱顶盖板侧设有车顶车翼，车箱底板侧设有车底板车翼，货物列车只需中线两侧设有一对活塞板车翼。车翼的作用是将上下气流隔离，造成上下压差。

8、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于所有管道气浮车和槽道气浮车的首车头部下半部或车底板车翼以下横断面，设有车头下半部封闭活塞环弧板，以堵塞高压空气向车前漏失，而在列车尾部自上至车底板设有活塞弧板，以堵塞高压空气向车头前漏失，而在列车尾部自上至车底板设有活塞弧板，以防漏气。

9、根据权利要求1所述的节能减排管道或槽道超高速地效气浮车运输系统，其特征在于在车底板和车底板之间、车顶盖板和车顶盖板之间，分别增添一块同心圆的圆弧形凸头板和圆弧形凹尾板，凸头板和凹尾板相对应套接，凸头板设有活动挂销，凹尾板设有固定挂销，两者由连杆紧密连接。凸头和凹尾是同心圆，车辆转弯时，不仅可以自由活动，而且能紧密连接，底部再用胶布包装，不漏气。