CN108545083A - 真空管道高速列车旅客乘降系统 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61B1/00—General arrangement of stations, platforms, or sidings; Railway networks; Rail vehicle marshalling systems
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Abstract
本发明涉及一种真空管道高速列车旅客乘降系统,包括:站台气密墙和乘降仓,站台气密墙为真空管道在车站站台内部分,站台气密墙与车站站台外部分的真空管道衔接,站台气密墙上设置有站台气密塞拉门,高速列车上设有列车气密塞拉门,高速列车在站台停车时与列车气密塞拉门对应的位置为出入通道的乘降仓;乘降仓包括可动框架、伸缩气密囊和固定框架;高速列车在站台停车旅客乘降车时,可动框架通过导向杆和导向锥完成与高速列车的三次对位,并通过挂钩与高速列车连接;可动框架上设有充气气密环和二次气密环,用于实现高速列车与所述可动框架之间达到高压气密状态,使乘降仓与高速列车精准、可靠、密封连接;高速列车驶出站台时,可动框架与高速列车分离。
Description
技术领域
本发明涉及真空管道高速列车领域,尤其涉及一种在高速铁路车站站台安全、可靠、便捷、快速地真空管道高速列车旅客乘降系统。
背景技术
目前,旅客列车运行轨道主要有钢轮钢轨和磁悬浮两种制式。轮轨列车依靠车轮支撑、导向和驱动,列车行驶是依靠车轮与轨道之间的黏着力驱动。磁悬浮列车通过电磁力实现列车与轨道间的悬浮、导向和驱动。列车行驶中的阻力之一是空气阻力,列车的空气阻力与速度的平方成正比。在高速行驶中,列车随着速度提高,空气阻力显著增大,速度达到一定程度后行驶阻力主要为空气阻力,无论轮轨和磁悬浮列车,目前的最高经济速度在300公里左右。因此如何减少空气阻力,是高速列车不能回避的关键问题。之前人们主要是通过减小列车断面、增加列车细长比、优化列车头型来减少空气阻力。另一个研究方向就是使空气变得稀薄,于是产生了真空(低气压)管道概念,即将列车轨道设置于管道内,列车行驶于真空(低气压)环境,列车高速行驶的空气阻力大大降低,使得列车可以达到更高的速度。
一般的,真空管道高速列车停靠车站后,设置于列车前后两端的隔离闸门关闭,使得列车封闭于密闭管道内,向管道内通入大气,增压过渡管道与车站大气平衡需要较长时间,然后再打开管道站台通道门和列车门开始上下旅客。旅客上下列车完毕后,关闭列车门和管道站台通道门,对列车所在的密闭长管道抽真空,长管道又变成减压过渡管道,抽成要求的真空状态需要很长时间,与低压管道内压力相同后再打开两端隔离闸门,列车沿着低压管道向下一站行驶。此案,设置于两端的隔离闸门巨大,动作、密封都很困难。
现有技术中,如发明申请号:201410063557.X,专利名称:列车与站台通道的对接系统。所述对接系统结构复杂,不容易实现;采用永磁吸盘具有安全隐患,可靠性不确定。如发明申请号:201710898798.X,专利名称:一种设置有出入通道的真空高速列车系统。所述密封伸缩通道结构复杂,对接方式繁杂、不容易实现,对接时间长、不便于旅客迅速上下车。因此研制一种新型的低压管道的站车对接系统以克服现存问题是十分必要的。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种行驶于真空(低气压)管道内的高速列车在高速铁路车站内当旅客上下车时,能够在高速列车与真空管道(及与之衔接的站台气密墙)上的站台气密塞拉门之间形成一个安全、可靠、便捷、快速的乘降系统。
为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种在高速铁路车站站台设置的安全、可靠、便捷、快速的真空管道高速列车旅客乘降系统,包括:站台气密墙18和乘降仓3,所述站台气密墙18为真空管道2在车站站台内部分,站台气密墙18与车站站台外部分的真空管道2衔接,所述站台气密墙18上设置有站台气密塞拉门19,所述站台气密塞拉门19的四周设有门框,所述门框与站台气密塞拉门19密封连接,沿所述真空管道2内线路上运行的高速列车1上设有列车气密塞拉门20,所述列车气密塞拉门20的四周设有门框,高速列车1在站台停车时,与列车气密塞拉门20对应的位置为出入通道的乘降仓3;
所述乘降仓3包括可动框架4、伸缩气密囊7和固定框架8;所述伸缩气密囊7通过螺栓和压条安装到可动框架4和固定框架8上,用于可动框架4和固定框架8的柔性连接,所述伸缩气密囊7的安装边缘上内嵌有加强条7-1,伸缩气密囊7上安装有伸缩台15,所述伸缩台15用于旅客通过;
所述固定框架8与站台气密墙18气密焊接,高速列车1在站台停车旅客乘降车时,所述可动框架4通过导向杆9和导向锥10完成与高速列车1的三次对位,并通过若干挂钩12与高速列车1连接;所述可动框架4上设有充气气密环5和二次气密环6,用于实现高速列车1与所述可动框架4之间达到高压气密状态;高速列车1驶出站台时,可动框架4与高速列车1分离。
其中,所述高速列车1可以是轮轨、磁悬浮列车等。
其中,所述挂钩12设在可动框架4的四周,所述挂钩12是本发明的关键点,所述挂钩12采用电磁、液压、气压作为动力;所述高速列车1上设有与挂钩12对应的挂钩座13,所述挂钩座13有位置检测功能,所述挂钩12向内旋转后各自钩住挂钩座13,使得乘降仓3与高速列车1机械挂紧连接,安全、可靠。
其中,所述站台气密墙18上装有两根悬挂杆14,所述悬挂杆14的作用是将可动框架4悬挂到站台气密墙18上,悬挂杆14的两端分别通过球关节连接到可动框架4和站台气密墙18上,可动框架4具有一定量的三维自由度。
其中,所述导向杆9为两根,所述导向杆9采用电磁、液压、气压作为动力,可伸缩运动,两端分别通过球关节连接到可动框架4和固定框架8上,将可动框架4推至高速列车1与之贴靠或收回。
其中,所述导向锥10是本发明的关键点,所述导向锥10对称安装在可动框架4的四周,包括两个下部导向锥Ⅰ10-1、导向锥Ⅱ10-2和两个上部导向锥Ⅲ10-3、导向锥Ⅳ10-4,所述导向锥10采用电磁、液压、气压作为动力;所述高速列车1上设有车体导向座25,车体导向座25周圈设有车体导向座永磁环25-1,导向杆9推动可动框架4与高速列车1连接过程中,导向锥10与车体导向座25精准定位,并与车体导向座永磁环25-1紧密电磁吸附。
其中,所述固定框架8上装有气压传感器21、进气阀22和排气阀23;所述气压传感器21用于检测所述乘降仓3内气压。
其中,所述充气气密环5是本发明的关键点,充气气密环5可以充气和排气,所述充气气密环5由专有配套的高压充气气缸向充气气密环5充气,用以隔绝乘降仓3内外空气流动,排气后可动框架4可与高速列车1分离。
其中,所述二次气密环6是本发明的关键点,作为所述充气气密环5泄露后的二次保护,二次气密环6上设置有多圈由内向外突起渐次增高的密封环,可适合密封不同形状的车体,气密保护性能逐步增加并且为多重保护。
其中,所述靶向标识摄像头11是本发明的关键点,所述可动框架4上装有靶向标识摄像头11,所述靶向标识摄像头11用于搜索所述高速列车1上设有的车体靶向标识24,便于控制导向杆9推动可动框架4与列车气密塞拉门20四周的门框对位。
其中,所述伸缩气密囊7的两端分别安装有伸缩侧护板16和伸缩顶护板17,用于防护伸缩气密囊7,所述可动框架4向高速列车1移动时和连接后,所述伸缩台15、伸缩侧护板16、伸缩顶护板17可跟随移动,用以吸收高速列车1与固定框架8之间的相对位移。
其中,所述伸缩气密囊7是本发明的关键点,所述伸缩气密囊7的材料采用高分子复合材料,具有强度高、张力大、挠度大、重量轻、厚度薄等特点。
其中,所述加强条7-1是本发明的关键点,所述加强条7-1采用高强度合金材料,内嵌于伸缩气密囊7内,使得伸缩气密囊7的安装部位机械强度大幅增加。
其中,所述伸缩气密囊7可以变换为组合伸缩气密囊7-2,用以适应高速列车1与固定框架8间较大的对位偏差。
本发明技术方案带来的有益效果
本发明提供了在高速铁路车站站台设置的安全、可靠、便捷、快速的旅客乘降系统,包括站台气密墙和乘降仓,高速列车停车时与列车气密塞拉门形成出入通道的乘降仓。乘降仓的可动框架通过控制导向杆、导向锥动作,通过挂钩与挂钩座的连接以及设置在可动框架上的充气气密环密封,使所述乘降仓与所述高速列车的列车气密塞拉门精准、可靠、密封连接。
附图说明
本发明有如下附图:
图1本真空管道高速列车旅客乘降系统的主示意图。
图2本乘降系统的主要组成部件的(未与列车连接)外部示意图。
图3本乘降系统的主要组成部件的(与列车连接)剖面示意图。
图4本乘降系统的活动框架主要组成部件布置示意图。
图5本乘降系统的主要组成部件俯向结构示意图。
图6本乘降系统的导向、密封组成部件俯向详细示意图。
图7本乘降系统的连接、密封组成部件俯向详细示意图。
图8本乘降系统的固定框架主要组成部件布置示意图。
图9本乘降系统的充气气密环5、二次气密环6剖面图。
图10本乘降系统的组合伸缩气密囊7-2剖面示意图。
图11本列车气密塞拉门及周边主要组成部件布置示意图。
其中,1.高速列车2.真空管道3.乘降仓4.可动框架5.充气气密环6.二次气密环7.伸缩气密囊7-1.加强条7-2.组合伸缩气密囊8.固定框架9.导向杆10.导向锥10-1导向锥Ⅰ10-2导向锥Ⅱ10-3导向锥Ⅲ10-4导向锥Ⅳ11.靶向标识摄像头12.挂钩13.挂钩座14.悬挂杆15.伸缩台16.伸缩侧护板17.伸缩顶护板18.站台气密墙19.站台气密塞拉门20.列车气密塞拉门21.气压传感器22.进气阀23.排气阀24.车体靶向标识25.车体导向座25-1.车体导向座永磁环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-11所示,本发明所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,包括:站台气密墙18和乘降仓3,所述站台气密墙18为真空管道2在车站站台内部分,站台气密墙18与车站站台外部分的真空管道2衔接,所述站台气密墙18上设置有站台气密塞拉门19,所述站台气密塞拉门19的四周设有门框,所述门框与站台气密塞拉门19密封连接,沿所述真空管道2内线路上运行的高速列车1上设有列车气密塞拉门20,所述列车气密塞拉门20的四周设有门框,高速列车1在站台停车时,与列车气密塞拉门20对应的位置为出入通道的乘降仓3;
所述乘降仓3包括可动框架4、伸缩气密囊7和固定框架8;所述伸缩气密囊7通过螺栓和压条安装到可动框架4和固定框架8上,用于可动框架4和固定框架8的柔性连接,所述伸缩气密囊7的安装边缘上内嵌有加强条7-1,伸缩气密囊7上安装有伸缩台15,所述伸缩台15用于旅客通过;
所述固定框架8与站台气密墙18气密焊接,高速列车1在站台停车旅客乘降车时,所述可动框架4通过导向杆9和导向锥10完成与高速列车1的三次对位,并通过若干挂钩12与高速列车1连接;所述可动框架4上设有充气气密环5和二次气密环6,用于实现高速列车1与所述可动框架4之间达到高压气密状态;高速列车1驶出站台时,可动框架4与高速列车1分离。
其中,所述高速列车1可以是轮轨、磁悬浮列车等。
其中,所述挂钩12设在可动框架4的四周,所述挂钩12是本发明的关键点,所述挂钩12采用电磁、液压、气压作为动力;所述高速列车1上设有与挂钩12对应的挂钩座13,所述挂钩座13有位置检测功能,所述挂钩12向内旋转后各自钩住挂钩座13,使得乘降仓3与高速列车1机械挂紧连接,安全、可靠。
其中,所述站台气密墙18上装有两根悬挂杆14,所述悬挂杆14的作用是将可动框架4悬挂到站台气密墙18上,悬挂杆14的两端分别通过球关节连接到可动框架4和站台气密墙18上,可动框架4具有一定量的三维自由度。
其中,所述导向杆9为两根,所述导向杆9采用电磁、液压、气压作为动力,可伸缩运动,两端分别通过球关节连接到可动框架4和固定框架8上,将可动框架4推至高速列车1与之贴靠或收回。
其中,所述导向锥10是本发明的关键点,所述导向锥10对称安装在可动框架4的四周,包括两个下部导向锥Ⅰ10-1、导向锥Ⅱ10-2和两个上部导向锥Ⅲ10-3、导向锥Ⅳ10-4,所述导向锥10采用电磁、液压、气压作为动力;所述高速列车1上设有车体导向座25,车体导向座25周圈设有车体导向座永磁环25-1,导向杆9推动可动框架4与高速列车1连接过程中,导向锥10与车体导向座25精准定位,并与车体导向座永磁环25-1紧密电磁吸附。
其中,所述固定框架8上装有气压传感器21、进气阀22和排气阀23;所述气压传感器21用于检测所述乘降仓3内气压。
其中,所述充气气密环5是本发明的关键点,充气气密环5可以充气和排气,所述充气气密环5由专有配套的高压充气气缸向充气气密环5充气,用以隔绝乘降仓3内外空气流动,排气后可动框架4可与高速列车1分离。
其中,所述二次气密环6是本发明的关键点,作为所述充气气密环5泄露后的二次保护,二次气密环6上设置有多圈由内向外突起渐次增高的密封环,可适合密封不同形状的车体,气密保护性能逐步增加并且为多重保护。
其中,所述靶向标识摄像头11是本发明的关键点,所述可动框架4上装有靶向标识摄像头11,所述靶向标识摄像头11用于搜索所述高速列车1上设有的车体靶向标识24,便于控制导向杆9推动可动框架4与列车气密塞拉门20四周的门框对位。
其中,所述伸缩气密囊7的两端分别安装有伸缩侧护板16和伸缩顶护板17,用于防护伸缩气密囊7,所述可动框架4向高速列车1移动时和连接后,所述伸缩台15、伸缩侧护板16、伸缩顶护板17可跟随移动,用以吸收高速列车1与固定框架8之间的相对位移。
其中,所述伸缩气密囊7是本发明的关键点,所述伸缩气密囊7的材料采用高分子复合材料,具有强度高、张力大、挠度大、重量轻、厚度薄等特点。
其中,所述加强条7-1是本发明的关键点,所述加强条7-1采用高强度合金材料,内嵌于伸缩气密囊7内,使得伸缩气密囊7的安装部位机械强度大幅增加。
其中,所述伸缩气密囊7可以变换为组合伸缩气密囊7-2,用以适应高速列车1与固定框架8间较大的对位偏差。
下面,通过对高速列车进出站、旅客乘降车的完整过程介绍具体实施方式:
高速列车1在站台精确对位停车后,列车气密塞拉门20与乘降仓3(及站台气密墙18、站台气密塞拉门19)位置基本对应,形成旅客出入通道,如图1所示。
所述可动框架4上装有靶向标识摄像头11,所述靶向标识摄像头11搜索所述高速列车1上设有的车体靶向标识24,控制导向杆9,推动可动框架4左右、前后移动对位(一次对位),如图2所示。一次对位完成后,所述导向锥10中的导向锥Ⅰ10-1、导向锥Ⅱ10-2动作,将可动框架4的下部推移到所述高速列车1的车体导向座25位置,并与车体导向座永磁环25-1紧密电磁吸附(二次对位)。二次对位后所述导向锥10中的导向锥Ⅲ10-3、导向锥Ⅳ10-4动作,将可动框架4的上部推移到所述高速列车1的车体导向座25位置,并与车体导向座永磁环25-1紧密电磁吸附(三次对位),如图3、图6和图8所示。
三次对位完成后,所述可动框架4上装有的挂钩12旋转动作从上下左右四个方向向内各自钩住挂钩座13,所述挂钩座13有位置检测功能,待全部到位后,所述充气气密环5由专有配套的高压充气气缸向充气气密环5充气,使得所述高速列车1与所述可动框架4之间达到高压气密状态,同时使挂钩12与挂钩座13之间可靠拉紧,所述二次气密环6为充气气密环5的二次气密保护,如图4、图7所示。
所述充气气密环5压力稳定后,所述进气阀22动作(开通),打开所述乘降仓3的进气通道,所述气压传感器21检测所述乘降仓3内气压,当气压与所述站台气密墙18站台侧气压一致时,就具备了旅客上下车条件,此时所述站台气密塞拉门19、列车气密塞拉门20打开,如图5所示。
旅客通过与所述高速列车1及站台气压相同的乘降仓3完成上下车。
相反的,首先所述站台气密塞拉门19、列车气密塞拉门20关闭到位后,进气阀22动作(关闭),所述排气阀23动作(开通),打开向真空腔排气通道,这个真空腔可以是真空管道2,也可以是专门配套工作的真空缸。所述气压传感器21检测所述乘降仓3内气压与真空管道2相同时,排气阀23动作(关闭),所述充气气密环5排气。由于所述导向锥10与所述车体导向座永磁环25-1紧密电磁吸附,使挂钩12与挂钩座13之间的拉紧状态缓解,挂钩12旋转收回,所述导向锥10断电与所述车体导向座永磁环25-1吸力消失。所述导向杆9推动可动框架4收回,所述高速列车1具备发车条件。
至此,旅客乘降系统完成一次工作。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:包括:站台气密墙(18)和乘降仓(3),所述站台气密墙(18)为真空管道(2)在车站站台内部分,站台气密墙(18)与车站站台外部分的真空管道(2)衔接,所述站台气密墙(18)上设置有站台气密塞拉门(19),所述站台气密塞拉门(19)的四周设有门框,所述门框与站台气密塞拉门(19)密封连接,沿所述真空管道(2)内线路上运行的高速列车(1)上设有列车气密塞拉门(20),所述列车气密塞拉门(20)的四周设有门框,高速列车(1)在站台停车时,与列车气密塞拉门(20)对应的位置为出入通道的乘降仓(3);
所述乘降仓(3)包括可动框架(4)、伸缩气密囊(7)和固定框架(8);所述伸缩气密囊(7)通过螺栓和压条安装到可动框架(4)和固定框架(8)上,用于可动框架(4)和固定框架(8)的柔性连接,所述伸缩气密囊(7)的安装边缘上内嵌有加强条(7-1),伸缩气密囊(7)上安装有伸缩台(15),所述伸缩台(15)用于旅客通过;
所述固定框架(8)与站台气密墙(18)气密焊接,高速列车(1)在站台停车旅客乘降车时,所述可动框架(4)通过导向杆(9)和导向锥(10)完成与高速列车(1)的三次对位,并通过若干挂钩(12)与高速列车(1)连接;所述可动框架(4)上设有充气气密环(5)和二次气密环(6),用于实现高速列车(1)与所述可动框架(4)之间达到高压气密状态;高速列车(1)驶出站台时,可动框架(4)与高速列车(1)分离。
2.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述站台气密墙(18)上装有两根悬挂杆(14),所述悬挂杆(14)的作用是将可动框架(4)悬挂到站台气密墙(18)上,悬挂杆(14)的两端分别通过球关节连接到可动框架(4)和站台气密墙(18)上,可动框架(4)具有一定量的三维自由度。
3.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述导向杆(9)为两根,所述导向杆(9)采用电磁、液压、气压作为动力,可伸缩运动,两端分别通过球关节连接到可动框架(4)和固定框架(8)上,将可动框架(4)推至高速列车(1)与高速列车(1)贴靠或收回。
4.如权利要求3所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述导向锥(10)对称安装在可动框架(4)的四周,包括两个下部导向锥Ⅰ(10-1)、导向锥Ⅱ(10-2)和两个上部导向锥Ⅲ(10-3)、导向锥Ⅳ(10-4),所述导向锥(10)采用电磁、液压、气压作为动力;所述高速列车(1)上设有车体导向座(25),车体导向座(25)周圈设有车体导向座永磁环(25-1),导向杆(9)推动可动框架(4)与高速列车(1)连接过程中,导向锥(10)与车体导向座(25)精准定位,并与车体导向座永磁环(25-1)紧密电磁吸附。
5.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述挂钩(12)设在可动框架(4)的四周,所述挂钩(12)采用电磁、液压、气压作为动力;所述高速列车(1)上设有与挂钩(12)对应的挂钩座(13),所述挂钩座(13)有位置检测功能,所述挂钩(12)向内旋转后各自钩住挂钩座(13),使得乘降仓(3)与高速列车(1)机械挂紧连接。
6.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述充气气密环(5)可以充气和排气,所述充气气密环(5)由专有配套的高压充气气缸充气,用以隔绝乘降仓(3)内外空气流动,排气后可动框架(4)与高速列车(1)分离;
所述二次气密环(6)为所述充气气密环(5)泄露后的二次保护,二次气密环(6)上设置有多圈由内向外突起渐次增高的密封环,适合密封不同形状的车体,气密保护性能逐步增加并且为多重保护。
7.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述固定框架(8)上装有气压传感器(21)、进气阀(22)和排气阀(23);所述气压传感器(21)用于检测所述乘降仓(3)内气压。
8.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述可动框架(4)上装有靶向标识摄像头(11),所述靶向标识摄像头(11)用于搜索所述高速列车(1)上设有的车体靶向标识(24),便于控制导向杆(9)推动可动框架(4)与列车气密塞拉门(20)四周的门框对位。
9.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述伸缩气密囊(7)的两端分别安装有伸缩侧护板(16)和伸缩顶护板(17),用于防护伸缩气密囊(7),所述可动框架(4)向高速列车(1)移动时和连接后,所述伸缩台(15)、伸缩侧护板(16)、伸缩顶护板(17)跟随移动,用以吸收高速列车(1)与固定框架(8)之间的相对位移;
所述伸缩气密囊(7)的材料采用高分子复合材料;
所述伸缩气密囊(7)可以变换为组合伸缩气密囊(7-2),用以适应高速列车(1)与固定框架(8)间较大的对位偏差。
10.如权利要求1所述的真空管道高速列车旅客乘降系统,其特征在于:所述加强条(7-1)采用高强度合金材料,内嵌于伸缩气密囊(7)内,增加伸缩气密囊(7)安装部位的机械强度。
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