CN106915358A - 一种真空管道交通的旋转式气闸站及中途进出管道的方法 - Google Patents

Abstract

一种真空管道交通的旋转式气闸站及中途进出管道的方法，主管道垂面上绕圆周设置2~6个与主管道平行的闸管，闸管中的一个与主管道同轴；闸管两端分别与密封滑盘a、密封滑盘b连接，密封滑盘a、密封滑盘b外侧与法兰盘a、法兰盘b内侧贴合，法兰盘a、法兰盘b外侧与主管道连接。以及一种真空管道交通中途进出管道的方法，包括以下步骤：车辆进入闸管；传动轮带动传动圈转动，传动圈带动闸管转动；气密状态下将闸管真空度降至与主管道一致；继续转动闸管；内筒与主管道定位固定；车辆进入主管道；车辆撤离时按以上进入方法的逆操作步骤执行。本发明既能对管道进行分段密封隔离，又能使设备、车辆、人员就近快速进出，解决了真空管道交通内的救援与抢修问题。

Description

一种真空管道交通的旋转式气闸站及中途进出管道的方法

技术领域

本发明属于真空管道交通技术领域，具体涉及一种真空管道交通的旋转式气闸站及中途进出管道的方法。

背景技术

真空管道交通是一种即将建设实施的未来交通系统，适合远距离长途运输，线路长度一般大于1000km，有的会大于10000km，平均站间距较大，通常大于100km。运行时，管道内抽成一定真空，管道处于严格封闭和气密状态。

为了对管道内部设施进行检查、维修，工作人员需要进出管道。如果从车站进出，离设备故障点太远，会耽误时间，不便于快速维修。所以，应该提供在管道沿线能够就近进出管道的方法与设施。

当管道内车辆遇到危险时，有时车辆以及乘客需要同时快速撤离管道。因此，有必要给出适当方法和设置使载有乘客的车辆就近从管道内撤出。

管道内车辆遇到危险需要紧急救援时，救援人员应该能够快速就近进入管道。或者救援人员连同救援车辆一起进入管道，或者救援人员穿戴类似航天服的救援服进入管道。为此，有必要给出就近、快速使救援人员进入管道的方法与设置。

真空管道交通系统开始运行前，要对管道抽真空，或者在运行一段时间后需补抽真空。那么，适当进行分段隔离再抽真空，则可提高抽真空效率和抽真空可靠度。当遇到紧急情况需要破坏性救援，或者管道局部漏气、甚至断裂，为防止整个管道内气体泄漏，需要对事故段管道进行快速隔离。因此，应给出适当的隔离方法，以及在管道沿线设置适当的隔离设备。

专利申请“一种用于真空管道系统中的密封门”（专利号：CN200710049346.0）给出了一种用于真空管道交通的密封门，其不包括气闸站。专利申请“真空管道中的隔离室”（专利号：CN200710049340.3），给出了一种气闸站设置，但该气闸站属于固定形式。专利申请“真空管道高速交通移动隔离门设置”（专利号：CN2009103061881）、专利申请“一种真空管道交通的垂直移动隔离门”（专利号：CN200910219090.2）、专利申请“真空管道交通对开式移动隔离门装置”（专利号：CN201010300062.6），给出了对管道进行分段隔离的方法与设置，但不包含气闸站设置，也不涉及车辆或人员进入或离开管道的方法。

因此，有必要给出并设计一种既能对管道进行分段密封隔离，又能使设备、车辆、人员就近快速进出的方法与设置。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种真空管道交通的旋转式气闸站及中途进出管道的方法。本发明既能对管道进行分段密封隔离，又能使设备、车辆、人员就近快速进出，解决了真空管道交通内的救援与抢修问题。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种真空管道交通的旋转式气闸站，包括闸管，主管道垂面上绕圆周设置2~6个与主管道平行的闸管，闸管中的一个与主管道同轴；每个闸管上安装有真空泵，闸管内设有内筒，闸管与内筒间由若干滚动轴承支撑；闸管两端分别与密封滑盘a、密封滑盘b固定连接，密封滑盘a、密封滑盘b外侧分别与法兰盘a、法兰盘b内侧贴合，法兰盘a、法兰盘b外侧分别与主管道连接；法兰盘a上设有内圈凸缘a、外圈凸缘a，法兰盘b上设有内圈凸缘b、外圈凸缘b，外圈凸缘a、外圈凸缘b内侧面与密封滑盘a、密封滑盘b外缘密贴，内圈凸缘a、内圈凸缘b外侧面与密封滑盘a、密封滑盘b内缘密贴；法兰盘a、法兰盘b上还设有过孔及定位销，过孔位置与闸管位置对应，定位销设置在过孔四周；密封滑盘a、密封滑盘b上设置有定位销孔，定位销孔位置及大小与定位销相对应；气闸站圆周上布置传动圈，闸管中部与传动圈相连，传动圈与传动轮a、传动轮b、传动轮c相配合。

所述闸管可以根据需求设置2~6个，闸管内设有滚动轴承和内筒，内筒在闸管内作相对转动，使内筒断面始终保持在同一个固定方向。

所述相邻两个闸管之间的距离，要足以使密封滑盘a、密封滑盘b上两个相邻闸管之间的盘面完整覆盖主管道，满足对主管道分段隔离密封的需求。

所述内筒中轨道、线路设备与限界跟主管道内一致，且能与主管道内的轨道、线路设备与限界无缝衔接。

所述传动圈与传动轮a、传动轮b、传动轮c的传动方式，可以是摩擦驱动方式，也可以是齿轮驱动方式。

所述闸管跟随密封滑盘a、密封滑盘b旋转，闸管与密封滑盘a、密封滑盘b之间气密性良好，密封滑盘a与法兰盘a、密封滑盘b与法兰盘b之间气密性良好；定位销孔为非通透式，定位销帽端为封闭、气密的。

所述法兰盘a在内圈凸缘a与外圈凸缘a之间的圆环面上设有过孔，法兰盘b在内圈凸缘b与外圈凸缘b之间的圆环面上设有过孔，过孔应能满足气密性车辆通行，且法兰盘a、法兰盘b上各有一个过孔与两端的主管道相连接；根据需要，法兰盘a或法兰盘b同一圆周上还应设有一个或多个与外界管道连接的过孔，以供气密性车辆从外界进出闸管使用。

以及，一种真空管道交通中途进出管道的方法，通过在主管道上设置的旋转式气闸站，将载有气密性车辆的闸管旋转进出主管道，具体步骤如下：

1）工作人员进入气密性车辆；

2）气密性车辆进入旋转式气闸站的入口闸管；

3）旋转式气闸站开始旋转，气密性车辆随着闸管移动，至闸管两端被法兰盘a、法兰盘b的密封面完全封闭，停止旋转；

4）启动真空泵，使闸管内真空度与主管道内一致，完成对闸管的排气抽真空作业；

5）继续旋转旋转式气闸站，使闸管与主管道精确对齐，固定，并完成内管内轨道、线路设备及限界跟主管道轨道、线路设备及限界的对接；

6）气密性车辆驶入主管道，驶向目标工作地点；

气密性车辆从主管道撤离时按步骤1~6）的方法进行逆操作。

所述的旋转式气闸站设置在管道沿线两车站之间的主管道上，旋转式气闸站与旋转式气闸站之间、旋转式气闸站与车站的设置距离为20~50km。

本发明的有益效果是：

本发明可以对管道进行分段密封隔离，在需要时，利用本发明将真空管道分段再抽真空，可以提高真空效率及可靠度。当遇到紧急情况需要进行救援、抢修时，本发明又能使设备、车辆、人员就近快速进出，且不破坏管道内的真空环境，解决了真空管道交通内的救援与抢修问题。

附图说明

图1为设有4个闸管的旋转式气闸站示意图正视图。

图2为设有4个闸管的旋转式气闸站示意图府视图。

图3为A-A剖视图，图中气密性车辆已经进入闸管。

图4为设有4个闸管的旋转式气闸站示意图右视图。

图5为设有4个闸管的旋转式气闸站密封工位示意图，法兰盘a上的过孔和主管道均处于封闭隔离状态。

图6为B-B剖视图，其中旋转式气闸站位于初始位，气密性车辆刚刚进入且位于闸管内。

图7为载有气密性车辆的闸管旋转到左侧位置的B-B剖视图。

图8为载有气密性车辆的闸管旋转到顶部位置的B-B剖视图。

图9为载有气密性车辆的闸管旋转到主管道位置的B-B剖视图。

图10为C-C剖视图。

图11为D-D剖视图。

图12为E-E剖视图。

图中，1为主管道；2为闸管；31为法兰盘a；32为法兰盘b；311为内圈凸缘a；312为外圈凸缘a；321为内圈凸缘b；322为外圈凸缘b；33为过孔；41为密封滑盘a；42为密封滑盘b；5为定位销；6为传动圈；7为传动轮a；71为传动轮b；72为传动轮c；8为真空泵； 9为滚动轴承；10为气密性车辆；11为定位销孔；12为内筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细描述，但本发明不局限于以下实施例。

参照图1~12，以闸管数为4个闸管、旋转式气闸站只连通一根主管道的旋转式气闸站为例。

参照图1~3、图9~12。在主管道的垂面上绕圆周设置4个与主管道平行的闸管，闸管中的一个与主管道同轴；每个闸管上安装有真空泵，闸管内设有内筒，闸管与内筒间由若干滚动轴承支撑；闸管两端分别与密封滑盘a、密封滑盘b固定连接，密封滑盘a、密封滑盘b外侧分别与法兰盘a、法兰盘b内侧贴合，法兰盘a、法兰盘b外侧分别与主管道连接；法兰盘a上设有内圈凸缘a、外圈凸缘a，法兰盘b上设有内圈凸缘b、外圈凸缘b，外圈凸缘a、外圈凸缘b内侧面与密封滑盘a、密封滑盘b外缘密贴，内圈凸缘a、内圈凸缘b外侧面与密封滑盘a、密封滑盘b内缘密贴；法兰盘a、法兰盘b上还设有过孔及定位销，过孔位置与闸管位置对应，定位销设置在过孔四周；密封滑盘a、密封滑盘b上设置有定位销孔，定位销孔位置及大小与定位销相对应；气闸站圆周上布置传动圈，闸管中部与传动圈相连，传动圈与传动轮a、传动轮b、传动轮c相配合。

每个闸管内设有滚动轴承和内筒，内筒在闸管内作相对转动，使内筒断面始终保持在同一个固定方向。

相邻两个闸管之间的距离，要足以使密封滑盘a、密封滑盘b上两个相邻闸管之间的盘面完整覆盖主管道，满足对主管道分段隔离密封的需求。

内筒中轨道、线路设备与限界跟主管道内一致，且能与主管道内的轨道、线路设备与限界无缝衔接。

传动圈与传动轮a、传动轮b、传动轮c的传动方式，可以是摩擦驱动方式，也可以是齿轮驱动方式。

闸管跟随密封滑盘a、密封滑盘b旋转，闸管与密封滑盘a、密封滑盘b之间气密性良好，密封滑盘a与法兰盘a、密封滑盘b与法兰盘b之间气密性良好；定位销孔为非通透式，定位销帽端为封闭、气密的。

法兰盘a在内圈凸缘a与外圈凸缘a之间的圆环面上设有过孔，法兰盘b在内圈凸缘b与外圈凸缘b之间的圆环面上设有过孔，过孔应能满足气密性车辆通行，且法兰盘a、法兰盘b上各有一个过孔与两端的主管道相连接；根据需要，法兰盘a或法兰盘b同一圆周上还应设有一个或多个与外界管道连接的过孔，以供气密性车辆从外界进出闸管使用。

车辆进入时，气密性车辆进入旋转式气阀站的方法为：

第一步，主管道处于开通状态，闸管位于过孔位。

第二步，工作人员进入气密性车辆，车辆内有供氧等生命支持系统。

第三步，车辆从过孔进入闸管。

第四步，旋转式气闸站开始旋转，当闸管离开过孔位后，过孔随即被密封滑盘的密封盘面封闭。闸管的端口被法兰盘上滑道面板封闭，并进入与外界隔离的气密状态，但这时的闸管内尚有残留空气。

第五步，在闸管到达主管道之前，启动真空泵并完成对闸管的排气抽真空作业。旋转过程中，车辆随同闸管内筒一起跟闸管间作相对转动，使车辆顶在上、底在下状态，不发生任何偏转。

第六步，闸管到达主管道，法兰盘上的定位销启动并插入闸管周边密封滑道上的对应定位销孔，确保闸管与主管道精确对准，法兰盘与密封滑道之间不发生滑动。为保证气密性，滑道上的定位销孔为非通透式，定位销帽端为封闭、气密的。

第七步，车辆进入主管道，驶向目标地点。

车辆驶出时，气密性车辆离开旋转式气阀站的方法按以上进入方法的逆操作步骤执行即可。

本发明的工作原理是：

正常运行情况下，旋转式气闸站以及其中一个闸管是整个管道线路的组成部分，运行车辆不需减速即可通过。

需要检查、维修时，车辆与工作人员可快速进入真空主管道，就近到达维修地点或故障地点，而主管道内真空环境不受破坏。车辆和人员需要进入时，先进入其中一个闸管，旋转滑盘，使该闸管与主管道对接，并由定位销锁定，维修车辆及工作人员即可进入处于真空状态的主管道，如图6、图7、图8、图9所示。

管道内运行车辆及乘客遇到危险和紧急情况时，可就近通过该旋转式气闸站快速撤离，而不用破坏管道内真空环境。

在需要分段隔离抽真空时，该旋转式气闸站可作为隔离门使用，如图5所示。

本发明的旋转式气闸站还可作为微型车站承担乘客或相关人员乘降功能。

通常，真空管道交通线路包含双方向两条管道。两条管道可以水平布置，也可一上一下垂直布置。根据本发明的方法，在沿线同一地点，可以为每条管道各设置一个旋转式气闸站，也可两条管道共用一个旋转式气闸站。不论两条主管道水平布置，还是一上一下垂直布置，本发明给出的旋转式气闸站均可适用。

Claims (9)

1.一种真空管道交通的旋转式气闸站，包括闸管（2），其特征在于，主管道（1）垂面上绕圆周设置2~6个与主管道（1）平行的闸管（2），闸管（2）中的一个与主管道（1）同轴；每个闸管（2）上安装有真空泵（8），闸管（2）内设有内筒（12），闸管（2）与内筒（12）间由若干滚动轴承（9）支撑；闸管（2）两端分别与密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）固定连接，密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）外侧分别与法兰盘a（31）、法兰盘b（32）内侧贴合，法兰盘a（31）、法兰盘b（32）外侧分别与主管道（1）连接；

法兰盘a（31）上设有内圈凸缘a（311）、外圈凸缘a（312），法兰盘b（32）上设有内圈凸缘b（321）、外圈凸缘b（322），外圈凸缘a（312）、外圈凸缘b（322）内侧面与密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）外缘密贴，内圈凸缘a（311）、内圈凸缘b（321）外侧面与密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）内缘密贴；法兰盘a（31）、法兰盘b（32）上还设有过孔（33）及定位销（11），过孔（33）位置与闸管（2）位置对应，定位销（5）设置在过孔（33）四周；密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）上设置有定位销孔（11），定位销孔（11）位置及大小与定位销（5）相对应；

气闸站圆周上布置传动圈（6），闸管（2）中部与传动圈（6）相连，传动圈（6）与传动轮a（7）、传动轮b（71）、传动轮c（72）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种真空管道交通的旋转式气闸站，其特征在于，所述闸管（2）可以根据需求设置2~6个，闸管（2）内设有滚动轴承（9）和内筒（12），内筒（12）在闸管内作相对转动，使内筒（12）断面始终保持在同一个固定方向。

3.根据权利要求1所述的一种真空管道交通的旋转式气闸站，其特征在于，所述相邻两个闸管（2）之间的距离，要足以使密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）上两个相邻闸管（2）之间的盘面完整覆盖主管道（1）的截面，满足对主管道（1）分段隔离密封的需求。

4.根据权利要求1所述的一种真空管道交通的旋转式气闸站，其特征在于，所述内筒（12）中轨道、线路设备与限界跟主管道（1）内一致，且能与主管道（1）内的轨道、线路设备与限界无缝衔接。

5.根据权利要求1所述的一种真空管道交通的旋转式气闸站，其特征在于，所述传动圈（6）与传动轮a（7）、传动轮b（71）、传动轮c（72）的传动方式，可以是摩擦驱动方式，也可以是齿轮驱动方式。

6.根据权利要求1所述的一种真空管道交通的旋转式气闸站，其特征在于，所述闸管（2）跟随密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）旋转，闸管（2）与密封滑盘a（41）、密封滑盘b（42）之间气密性良好，密封滑盘a（41）与法兰盘a（31）、密封滑盘b（42）与法兰盘b（32）之间气密性良好；定位销孔（11）为非通透式，定位销（5）帽端为封闭、气密的。

7.根据权利要求1所述的一种真空管道交通的旋转式气闸站，其特征在于，所述法兰盘a（31）在内圈凸缘a（311）与外圈凸缘a（312）之间的圆环面上设有过孔（33），法兰盘b（32）在内圈凸缘b（321）与外圈凸缘b（322）之间的圆环面上设有过孔（33），过孔（33）的直径应能满足气密性车辆（10）通行，且法兰盘a（31）、法兰盘b（32）上各有一个过孔（33）与两端的主管道（1）相连接；根据需要，法兰盘a（31）或法兰盘b（32）同一圆周上还应设有一个或多个与外界管道或其他主管道连接的过孔（33）。

8.一种真空管道交通中途进出管道的方法，其特征在于，通过在主管道上设置的旋转式气闸站，将载有气密性车辆的闸管旋转进出主管道，具体步骤如下：

1）工作人员进入气密性车辆；

2）气密性车辆进入旋转式气闸站的入口闸管；

3）旋转式气闸站开始旋转，气密性车辆随着闸管移动，至闸管两端被法兰盘a、法兰盘b的密封面完全封闭，停止旋转；

4）启动真空泵，使闸管内真空度与主管道内一致，完成对闸管的排气抽真空作业；

5）继续旋转旋转式气闸站，使闸管与主管道精确对齐，固定，并完成内管内轨道、线路设备及限界跟主管道轨道、线路设备及限界的对接；

6）气密性车辆驶入主管道，驶向目标工作地点；

气密性车辆从主管道撤离时按步骤1~6）的方法进行逆操作。

9.根据权利要求8所述的一种真空管道交通中途进出管道的方法，其特征在于，所述的旋转式气闸站设置在管道沿线两车站之间的主管道上，旋转式气闸站与旋转式气闸站之间、旋转式气闸站与车站的设置距离为20~50km。