CN107882829B - 一种多向联动真空管道气密性伸缩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多向联动真空管道气密性伸缩装置，所述真空管道包括至少两段，两段间采用双向对接式连接，即一侧管道套接在内，另一侧管道套接在外，且其套接部位的连接面上，涂覆聚四氟乙烯材料。进一步地，所述套接部位还设置有预留伸缩缝，所述预留伸缩缝中填充弹性材料。更进一步地，所述弹性材料为聚氨酯。本发明的有益效果在于：具有结构简单、管道连接处能够多向联动协调变形的特点。采用聚四氟乙烯材料具有耐高低温，高绝缘，低摩擦系数等特点。将其涂覆于真空管道连接处的内外壁上能够有效降低管道间的摩阻力，提高装置的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及真空管道交通技术领域，特别是一种多向联动真空管道气密性伸缩装置。
背景技术
随着科学技术的进步，为满足人们出行的需要，越来越多的研究者开始研发具有高速度高稳定性的交通运输装置。真空磁悬浮轨道交通则是当下最热门的方向之一。真空管道交通因其可运行速度高、动力能源节省而逐渐得到关注与开发。为满足行车安全性与舒适性，真空交通运输管道间连接处伸缩装置要求过渡平顺且具有良好的气密性。然而，高速运行的列车对于轨道的平顺性有着极其严格的要求，当下针对真空管道交通设计的连接装置大多集中在处理管道连接处的气密性问题上而忽略了管道的伸缩特性及轨道的平顺性要求。例如：
①真空管道交通的密封垫发明专利(申请号200910141147.1)。该装置用橡胶制成门框大小的椭圆形，固定在门框的四周，接触截面设凸缘。其特征是：凸缘内设气道以及内圆边缘设软边，气道通入大气，利用大气压力将凸缘压紧，隔绝管道真空空间与旅客通道。如果凸缘稍有漏气，其软边进行二次密封，从而达到克服真空管道交通旅客通道密封门易泄气的目的。
②真空管道温度应力放散缝设置发明专利(申请号201010300474.X)。该发明申请书中提出了三种真空管道高速交通管道温度应力放散缝的设置方法。其一是在管道连接处通过法兰盘将管道连接，中间夹有一定厚度以及一定弹性的橡胶密封圈，进而形成温度应力放散缝。其二是用套管将两连接管道约束，管道之间预留空隙而保证伸缩的要求。其三是让真空管道隔离门所在的隔离门室和真空管道的装配密封缝能随温度变化有一定的滑移，或者将隔离门室设置成柔性气密室，依靠隔离门室的柔性伸缩而放散真空管道热胀冷缩产生的应力。
③真空管道伸缩节发明专利(申请号200920152618.4)。该装置在管道的连接处套入套管，套管与接头之间衬入密封圈。并且在套管外围套入波纹管，波纹管的梁端连接真空管道的两端。使得该装置有双道密封系统且波纹管对于接头能起良好的保护作用。
④变温管道自由伸缩的双层减振装置发明专利(申请号201210079892.X)。该装置利用减振托架托住管道，并通过减振托架支撑固定在减振托架下方的平板上。平板下方设置有弹簧减振器(由减振弹簧，弹簧减振底板，滚动钢球以及底座支撑组成)。该装置能使处于振动状态额管道在温度变化而引起的多维尺寸变化通过双层减振系统下方的滚动钢球来消除。
⑤不锈钢伸缩管道发明专利(申请号201410821161.7)。本装置由内管、外管以及密封圈组成。特征在于通过几根直径递增或递减的不锈钢管套在一起，且每根钢管的一端的管口装有密封圈装置，另一端管口外扩使得内外钢管能拉动，且有不漏水不脱落的特点。
⑥一种可伸缩可弯曲的真空管道发明专利(申请号201710033586.5)。该装置由波纹管、焊接接头、连接焊环、弹性元件以及金属网套组成。波纹管两端分别与焊接接头相连，金属网套两端分别与弹性元件相连，金属网套与弹性元件分别套设在波纹管外周，连接焊环一端与焊接接头相连，连接焊环另一端与弹性元件相连。
由此可见，1、现有的真空管道伸缩装置大多采用的是以套管连接管道的方式，该装置虽然能满足管道纵向的位移控制，但是没有考虑管道横向以及竖直方向的位移。2、高速运行的列车对于轨道的平顺性有严格的要求，现有装置大多进行单向限位，难以满足实际应用的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种真空管道伸缩装置，在保证具有良好气密性的前提下，使连接处两侧管道能够多向协同变形，进而使得管道内部的轨道具有良好的平顺性。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种多向联动真空管道气密性伸缩装置，所述真空管道包括至少两段，两段间采用双向对接式连接，即一侧管道套接在内，另一侧管道套接在外，且其套接部位的连接面上，涂覆聚四氟乙烯材料。
进一步地，所述套接部位还设置有预留伸缩缝，所述预留伸缩缝中填充弹性材料。
更进一步地，所述弹性材料为聚氨酯。
术语解释：
①多向联动：连接处两侧管道在管道轴向垂直平面内内外、绕轴向之外的转动能够相互约束，具有变形协调功能，可以保证管道内行车轨道在连接处的几何连续性。
②真空管道：管体内部为真空状态，具有与外界大气相对隔绝的空间。
③伸缩装置：为满足两段管道(梁体)纵向的自由伸缩量而设置的装置。
本发明的有益效果在于：具有结构简单、管道连接处能够多向联动协调变形的特点。采用聚四氟乙烯材料具有耐高低温，高绝缘，低摩擦系数等特点。将其涂覆于真空管道连接处的内外壁上能够有效降低管道间的摩阻力，提高装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明装置管道连接处的结构剖视图；
图3为图2的A-A剖面图。
图中，1、2分别为相邻的两段真空管道，3为管道1连接处外壁聚四氟乙烯涂覆材料，4为管道2连接处内壁聚四氟乙烯涂覆材料；5、6为预留伸缩缝；8为管道1外伸段，9为管道2外伸段，10为管道连接处涂有聚四氟乙烯材料的壁面。
具体实施方式
聚四氟乙烯材料具有耐高低温、高绝缘、低摩擦系数等特点，将其涂覆于真空管道连接处的内外壁上(3、4)能够有效降低钢材管道间的自由伸缩摩阻力，同时可提高装置的使用寿命。管道1的外伸段(8)与管道2外伸段(9)。由于管道连接处的接触部位涂覆有聚四氟乙烯膜(3、4)，使得真空管道1和真空管道2在接触处抵抗结构变形的内力较小，并能满足其轴向变形的需求。同时，真空管道1外伸段紧密贴附在真空管道2中，当管道1有竖向或者横向的位移时，能够带动真空管道2也发生相应的位移，即管道1与管道2能够多方向协同变形，进而保证了真空管道内的轨道在管道连接处的平顺性，确保高速运行的列车的行驶稳定性。管道外侧预留的伸缩缝5中填充具有良好气密性的聚氨酯等弹性体材料，由于管道内部为真空状态，外界大气压使得聚氨酯弹性体材料能够紧密贴附于真空管道预留的伸缩缝中，同时省去了常规无缝伸缩装置的底衬装置，简化结构的同时也能起到良好的气密性作用。管道内侧预留的伸缩缝6中同样填充具有良好弹性且具有良好气密性的聚氨酯弹性体材料。将管道连接处截面设置为倒T形，有利于弹性体材料完全限制于预留的伸缩缝空间内进而保证该伸缩装置正常工作。
本发明装置具有以下特点：
1、双向对接式连接。一侧管道套接在内，一侧管道套接在外，两管道套接形成管道轴向垂直面内变形、绕轴向之外的转动变形联动，保证内部轨道的平顺性要求。
2、预留内外两道伸缩缝，并填充聚氨酯等弹性材料。一方面满足管道纵向伸缩要求，另一方面保障气密性。
3、对接式接触壁面涂覆聚四氟乙烯膜，可减小管道内外壁之间的摩擦力满足自由伸缩，且可以提高装置寿命。
采用本发明装置的优点在于：
1、结构简单，可行性高。
2、利用真空管道内部工作条件的特点，省去了管道连接处常规无缝弹性体伸缩装置的底衬装置。
3、由于管道内部为真空状态，因此外界大气压具有强大的外力使得弹性体紧密贴附在管道空隙处，进而保证气密性的要求。
Claims (2)
1.一种多向联动真空管道气密性伸缩装置，其特征在于，所述真空管道包括至少两段，两段间采用等径管的管口以台阶面相套构成双向对接式连接，即一侧管道套接在内，另一侧管道套接在外，且其套接部位的连接面上，涂覆聚四氟乙烯材料；所述套接部位还设置有预留伸缩缝，所述预留伸缩缝中填充弹性材料，并预留内外两道伸缩缝，内部伸缩缝由管道外侧向内收窄，外部伸缩缝由管道内侧向外侧收窄。
2.如权利要求1所述的一种多向联动真空管道气密性伸缩装置，其特征在于，所述弹性材料为聚氨酯。
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