CN108016454A - 密封管道高速列车的密封系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种密封管道高速列车的密封系统，包括与密封管道内壁转动连接的密封板、通过传动机构带动密封板转动以对密封管道端面进行封闭和打开的驱动装置；所述密封板的形状为等腰三角形，若干个密封板绕密封管道的中心轴线圆周阵列分布，相邻密封板在封闭状态时两等腰侧边首尾密封抵接构成密封的圆盘状；密封系统还包括固定连接在密封管道内壁上的一圈密封环，密封环在密封板处于封闭状态时与密封板密封抵触，对密封板和密封管道内壁之间的间隙进行密封，本发明的优点是在对密封管道内部进行抽空过程中，可以减少外部空气进入密封管道内。

Description

密封管道高速列车的密封系统

技术领域

本发明涉及一种密封管道磁悬浮列车，特别涉及一种密封管道高速列车的密封系统。

背景技术

密封管道高速列车是一种高速低耗的新型交通工具，电磁力使列车悬浮在密封管道内，列车在密封管道内行驶时受到的空气阻力非常小。

列车行驶至车站时，需要减速进站，供乘客上下列车，这时，密封管道与外部空间相连通，空气进入密封管道内；列车驶离车站后，需要对密封管道重新抽空，减少密封管道内的空气以降低列车行驶时受到的空气阻力，在抽空过程中，需要对密封管道进行密封处理，防止外部空气进入密封管道内。

发明内容

本发明的目的是提供一种密封管道高速列车的密封系统，其优点是在对密封管道内部进行抽空过程中，可以减少外部空气进入密封管道内。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种密封管道高速列车的密封系统，包括与密封管道内壁转动连接的密封板、通过传动机构带动密封板转动以对密封管道端面进行封闭和打开的驱动装置。

通过上述技术方案，列车将要驶入车站时，驱动装置驱动传动机构运转，带动密封板转动以打开密封管道的端面，列车可以通过密封系统进入车站，列车驶离车站后，需要对密封管道进行抽空处理，以减少密封管道内的空气，这时，驱动装置驱动传动机构运转，带动密封板转动关闭密封管道端面，密封管道处于密封状态，可以减少密封管道外面的空气进入密封管道内部，便于对密封管道内部进行抽空。

本发明进一步设置为：所述密封系统还包括固定连接在密封管道内壁上的一圈密封环，所述密封板在封闭状态时与密封环相密封抵接以对密封管道内壁与密封板之间的间隙进行密封；所述密封板的形状为等腰三角形，若干个密封板绕密封管道的中心轴线圆周阵列分布，相邻密封板在封闭状态时两等腰侧边首尾密封抵接构成密封的圆盘状；密封板靠近密封环的一面的两等腰侧边设有圆角；密封板靠近密封环并远离密封管道内壁的一端设有缺口。

通过上述技术方案，驱动装置带动传动机构运动，传动机构带动密封板朝远离密封环的方向转动，密封板与密封环相互脱离，密封管道与外部空间相互连通，外部空气进入密封管道；列车行使经过站后，驱动装置通过传动机构带动密封板朝靠近密封环的方向转动，直至密封板与密封环相互抵接，密封板停止转动，此时，密封板与密封环形成密封抵接，可以减少外部空气从密封板与密封管道内壁之间的间隙进入密封管道内部，便于对密封管道内部进行抽空，减少密封管道内部的空气，降低列车行驶过程中受到的空气阻力；密封板转动至密封状态时，相邻密封板的等腰侧边相互密封抵接，形成一个圆盘状，对密封管道进行封堵；密封板转动至开启状态过程中，圆角可以避免相邻密封板靠近密封环的一面的等腰侧边发生干涉，缺口可以避免密封板在远离密封管道内壁的一端相互干涉，因此，密封板可以平稳地开启；多个密封板可以增加对圆周的细分度，减小密封板靠近密封管道内壁的一面所占圆周的弦长，从而减小密封板靠近密封管道内壁的一面与密封管道内壁之间的距离，使密封系统开启时占用空间更小。

本发明进一步设置为：所述密封板靠近密封管道内壁的一面固定连接有转轴，密封管道内壁上固定连接有与转轴转动连接的固定块。

通过上述技术方案，密封板转动时，转轴可以与固定块相对转动，固定块可以将固定板与密封管道内壁稳定地转动连接。

本发明进一步设置为：所述驱动装置为电动机，所述传动机构包括与电动机的输出轴固定连接的传动轴、与转轴固定套接的蜗轮以及固定套接在传动轴上并与蜗轮相啮合的蜗杆。

通过上述技术方案，电动机运行时可以带动传动轴转动，传动轴带动蜗杆转动，蜗杆驱动蜗轮转动，蜗轮带动转轴转动，从而带动密封板转动；密封板在处于封闭状态时，受到较大的气压作用力，在转轴的位置具有较大的转矩作用，由于蜗轮无法带动蜗杆转动，因此，密封板可以稳定地保持密封状态。

本发明进一步设置为：相邻所述转轴之间通过十字万向联轴器首尾传动连接。

通过上述技术方案，由于转轴和密封板绕密封管道的中心轴线圆周阵列分布，因此，相邻转轴之间具有一定的空间夹角，十字万向联轴器可以稳定地对两个具有空间夹角的轴进行传动连接，转轴通过十字万向联轴器首尾传动连接，可以同步转动，密封系统开启和关闭时更加平稳。

本发明进一步设置为：所述密封环靠近密封板的一面固定连接有密封块，密封块在密封板处于封闭状态时密封插接在相邻密封板的圆角表面之间，密封块具有一定的塑性。

通过上述技术方案，密封板转动至封闭的过程中，密封块逐渐插入相邻密封板的圆角面之间，阻挡空气从圆角面之间的间隙通过，提高密封系统的密封性能，由于密封块具有一定的塑性，密封板开启过程中，相邻密封板的圆角面挤压密封块，密封块受压发生塑性变形，密封块继续转动，圆角面之间的距离逐渐增大，密封块受到的压力逐渐减小，逐渐恢复形变，不会影响下次密封板封闭时填充相邻密封板的圆角面之间的间隙。

本发明进一步设置为：所述密封环具有一定的塑性，密封环在密封系统开启状态时，所述密封环靠近密封板的一面为锥形面，锥形面的锥尖朝向靠近密封板的方向。

通过上述技术方案，密封板关闭时，可以挤压锥形面，密封环受到压力后发生塑性变形，锥形面被压平，此时，密封环具有回弹的趋势，可以增大密封环与密封板之间的挤压力，提高密封环和密封板之间的密封性能。

本发明进一步设置为：所述密封环远离所述密封板的一面固定连接有支撑环，支撑环靠近密封管道的一面与密封管道的内壁相抵接。

通过上述技术方案，密封板在关闭后挤压密封环，密封环受到密封板的挤压后发生塑性变形，支撑环受到密封环的挤压，然后将挤压力传递至密封管道的内壁上，因此，支撑环可以对密封环进行支撑，提高密封环与密封板之间的挤压力，提高密封环与密封板之间的性能。

本发明进一步设置为：所述密封板开启后可与密封管道的中心轴线平行。

通过上述技术方案，密封板与密封管道的中心轴线平行时，密封板围成的环形直径最大，可以减小密封板与列车外壳之间的距离，因此，密封管道可以更紧凑。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、密封板在密封状态时，与密封环相密封抵接，可以对密封管道进行密封，阻挡外部空气进入密封管道，便于对密封管道进行抽空处理，以减小列车在密封管道内行驶时受到的空气阻力；

2、密封板的形状为等腰三角形，绕密封管道的中心轴线圆周阵列分布，在封闭状态时，相邻密封板的等腰侧边相密封抵接，形成密封圆盘状，密封板与密封环相密封抵接，密封环可以对密封板与密封管道内壁之间的间隙进行密封，提高密封系统的密封性能，密封板数量比较多时，密封板靠近密封管道内壁的一面所占的圆周弦长较短，密封板与密封管道内壁之间的间隙比较小，密封板开启后，密封板围成的圆形直径更大，可以增大与列车外壳之间的距离，提高密封系统的紧凑性；

3、密封板通过转轴与密封管道内壁转动连接，转轴上固定套接有蜗轮，电动机通过蜗杆带动蜗轮转动，从而带动密封板转动，密封板在密封状态时受到较大的气压作用，靠近转轴位置处受到较大的转矩，由于蜗轮无法带动蜗杆转动，因此，密封板可以稳定地处于密封状态；

4、相邻转轴之间通过十字万向联轴器传动连接，由于转轴绕密封管道的中心轴线圆周阵列分布，因此，相邻转轴之间具有一定的夹角，十字万向联轴器可以稳定地对具有空间夹角的两个轴进行传动，因此，其中一个转轴转动，即可带动所有转轴同步转动，所有密封板可以同步开启或关闭，密封系统工作时更加平稳。

附图说明

图1是本发明在密封管道内的相对位置示意图；

图2是体现列车通过密封系统时的状态示意图；

图3是本发明处于封闭状态时的结构示意图；

图4是本发明处于开启状态时的结构示意图；

图5是体现固定块和转轴结构的示意图；

图6是体现电动机与传动机构和转轴之间的连接关系的示意图；

图7是体现传动机构的结构示意图；

图8是体现十字万向联轴器与转轴之间的连接关系示意图；

图9是体现十字万向联轴器结构的示意图；

图10是体现圆角结构的示意图；

图11是体现缺口结构的示意图；

图12是体现密封环与密封板之间的相对位置关系的示意图；

图13是图12中A-A方向的剖视图；

图14是体现密封环结构的示意图；

图15是图14中B-B方向的剖视图。

图中，1、列车；2、密封管道；3、密封系统；31、密封板；311、凸块；312、转轴；313、圆角；314、缺口；32、固定块；33、电动机；34、传动机构；341、传动轴；342、蜗杆；343、蜗轮；35、十字万向联轴器；36、密封环；361、密封块；362、锥形面；363、支撑环。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：密封管道高速列车的密封系统，如图1所示，列车1受到电磁作用力悬浮在密封管道2内部，密封系统3设置在列车1的进站口，密封系统3在列车1进站之前处于密封状态，抽空系统（图中未画出）可以对密封管道2内部进行抽空，减少密封管道2内部的空气，减小列车1行驶过程中受到的空气阻力。

如图2所示，列车1靠近车站后（列车的行驶方向如图1中V箭头所指的方向），密封系统3开启，列车1可通过密封系统3并进入车站，列车1驶离车站后，密封系统3重新关闭，便于抽空系统对密封管道2抽空处理。

如图3所示，密封系统3包括绕密封管道2的中心轴线圆周阵列分布的密封板31，密封板31的形状为等腰三角形，密封板31处于封闭状态时，相邻密封板31的等腰侧边首尾相密封抵接，形成密封的圆盘状，可以阻挡空气通过。密封板31的数量可以为十个以上，密封板31对圆周的细分数量越多，密封板31靠近密封管道2内壁的一面所占的圆周弦长（如图5中L表示的长度）就越短，因此，密封板31靠近密封管道2内壁的一面与密封管道2内壁之间的距离（如图5中D表示的距离）比较小，密封系统3的密封性能更高；密封板31封闭后，围成的圆盘状中心位置受到较大的气压作用力，因此，密封板31优选地可以采用厚度大于2.5cm的钢板，避免密封板31在靠近密封管道2中心轴线位置处发生弯曲变形。

如图4所示，密封板31开启后与密封管道2的中心轴线相平行，密封板31所围成的圆形直径比较大，列车1（见图2）通过时，密封板31与列车1外壳之间的距离比较小，因此，密封系统3的结构更加紧凑，占用空间小。

如图5所示，密封板31靠近密封管道2内壁的一面固定连接有一对凸块311，凸块311上固定连接有与密封管道2的中心轴线相垂直的转轴312，密封管道2内壁上固定连接有固定块32，转轴312与固定块32转动连接，密封板31可以通过转轴312和固定块32与密封管道2内壁转动连接，密封板31远离密封管道2内壁的一端可以朝列车1（见图2）前进的方向转动。

结合图4和图6，密封管道2在其中一个密封板31相对的外面设置有驱动装置，驱动装置和转轴312之间通过传动机构34进行传动。

如图6所示，驱动装置为电动机33，电动机33的底座与密封管道2（见图4）的外壁固定连接。

如图7所示，传动机构34包括与电动机33（见图6）的输出轴固定连接的传动轴341、固定套接在传动轴341上的蜗杆342以及固定套接在转轴312上的蜗轮343，蜗杆342和蜗轮343相啮合，电动机33可以通过传动轴341带动蜗杆342转动，蜗杆342带动蜗轮343转动，蜗轮343带动转轴312转动，从而带动密封板31（见图6）转动。

如图8所示，相邻转轴312之间通过十字万向联轴器35（十字万向联轴器35的详细结构见图9）进行传动连接，相邻转轴312之间具有空间夹角，十字万向联轴器35可以对两个具有空间夹角的轴进行传动，可以使转轴312之间稳定地相互传动，因此，只需有其中一根转轴312转动，即可带动所有转轴312同步转动，所有密封板31可以同步开启或关闭，整个密封系统3运行更加平稳。

如图10所示，密封板31一面的等腰侧边设有圆角313，相邻密封板31的圆角313表面之间形成空隙，密封板31在开启或关闭过程中，圆角313表面之间的空隙可以避免相邻密封板31的等腰侧边相互干涉，密封板31可以稳定地开启。

如图11所示，密封板31在远离转轴312的一端、位于设有圆角313的一面设有缺口314，相邻密封板31的缺口314之间形成空隙，密封板31在开启或关闭过程中，缺口314之间的空隙可以避免相邻密封板31远离转轴312的一端发生相互干涉，密封板31可以稳定地开启。

如图12所示，密封管道2内壁上固定连接有一圈密封环36，密封环36位于密封板31设有圆角313的一面。

如图13所示，在密封板31处于封闭状态时，密封环36与密封板31相互密封抵接，密封环36可以对密封板31与密封管道2内壁之间的间隙进行密封，减少空气通过密封板31，提供高密封系统3的密封性能。

结合图10和图14，密封环36靠近密封板31的一面固定连接有密封块361，密封块361与相邻密封板31上面的圆角313表面之间的空隙对应设置，密封板31在封闭状态时，密封块361插入相邻密封板31的圆角313表面之间的间隙中，密封块361可以对圆角313表面之间的空隙进行密封，减少空气从圆角313表面之间的空隙通过的可能性，提高密封环36和密封板31之间的密封板31性能；密封块361具有一定的塑性，密封板31开启过程中，圆角313表面之间的距离先逐渐减小，圆角313表面挤压密封块361，密封块361受压发生塑性变形，密封板31继续朝开启方向转动，圆角313面之间的距离逐渐增大，密封块361受到的挤压力逐渐减小，密封块361逐渐恢复形变。

如图15所示，密封环36靠近密封板31（见图13）的一面为锥形面362（图13中的锥形面362被密封板31压平，图13中未表现出来），锥形面362的锥尖朝向靠近密封板31的方向，密封环36具有一定的塑性，密封板31封闭后，挤压密封环36，密封环36的锥形面362受到挤压发生塑性变形，密封环36的锥形面362具有恢复形变的趋势，与密封板31表面具有一定的挤压力，可以提高密封环36和密封板31之间的密封性能。密封环36远离锥形面362的一面固定连接有支撑环363，支撑环363与密封管道2（见图13）的内壁固定连接，密封管道2的内壁对支撑环363进行支撑，支撑环363对密封环36进行支撑，在密封板31处于封闭状态时，支撑环363可以增大密封环36与密封板31之间的挤压力，提高密封环36和密封板31之间的密封性能。

工作过程：列车1将要进入车站时，电机驱动密封板31转动并开启，供列车1通过进入车站，列车1出站后，电机驱动蜗杆342转动，然后带动蜗轮343转动，蜗轮343带动转轴312和密封板31转动，相邻转轴312通过十字万向联轴器35相互传动，密封板31可以同步转动开启或关闭；关闭时，相邻密封板31的等腰侧边相互密封抵接，密封块361密封插接在等腰侧边上的圆角313面之间的空隙中，同时，密封板31表面与密封环36密封抵接，密封环36可以减少空气从密封板31与密封管道2内壁之间的间隙通过，密封块361可以减少空气从圆角313之间的空隙通过，提高整个密封系统3的密封性能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种密封管道高速列车的密封系统，其特征是：包括与密封管道（2）内壁转动连接的密封板（31）、通过传动机构（34）带动密封板（31）转动以对密封管道（2）端面进行封闭和打开的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述密封系统还包括固定连接在密封管道（2）内壁上的一圈密封环（36），所述密封板（31）在封闭状态时与密封环（36）相密封抵接以对密封管道（2）内壁与密封板（31）之间的间隙进行密封；所述密封板（31）的形状为等腰三角形，若干个密封板（31）绕密封管道（2）的中心轴线圆周阵列分布，相邻密封板（31）在封闭状态时两等腰侧边首尾密封抵接构成密封的圆盘状；密封板（31）靠近密封环（36）的一面的两等腰侧边设有圆角（313）；密封板（31）靠近密封环（36）并远离密封管道（2）内壁的一端设有缺口（314）。

3.根据权利要求1所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述密封板（31）靠近密封管道（2）内壁的一面固定连接有转轴（312），密封管道（2）内壁上固定连接有与转轴（312）转动连接的固定块（32）。

4.根据权利要求3所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述驱动装置为电动机（33），所述传动机构（34）包括与电动机（33）的输出轴固定连接的传动轴（341）、与转轴（312）固定套接的蜗轮（343）以及固定套接在传动轴（341）上并与蜗轮（343）相啮合的蜗杆（342）。

5.根据权利要求4所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：相邻所述转轴（312）之间通过十字万向联轴器（35）首尾传动连接。

6.根据权利要求2所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述密封环（36）靠近密封板（31）的一面固定连接有密封块（361），密封块（361）在密封板（31）处于封闭状态时密封插接在相邻密封板（31）的圆角（313）表面之间，密封块（361）具有一定的塑性。

7.根据权利要求2所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述密封环（36）具有一定的塑性，密封环（36）在密封系统（3）开启状态时，所述密封环（36）靠近密封板（31）的一面为锥形面（362），锥形面（362）的锥尖朝向靠近密封板（31）的方向。

8.根据权利要求2所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述密封环（36）远离所述密封板（31）的一面固定连接有支撑环（363），支撑环（363）靠近密封管道（2）的一面与密封管道（2）的内壁相抵接。

9.根据权利要求1所述的密封管道高速列车的密封系统，其特征是：所述密封板（31）开启后可与密封管道（2）的中心轴线平行。