CN109552066A - 一种地下公交系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下公交系统，包括设在地面以下的隧道，铺设在隧道内的磁悬浮轨道，以及运行在磁悬浮轨道上的车体，所述车体为单厢结构，在隧道的上方且间隔一定距离设有隧道口，并在隧道口处设有地面站台，所述隧道内还设有升降装置，所述升降装置位于地面站台的下方，用于将车体提升至地面，使乘客在地面上下车，并在乘客上下车结束后，带动车体下移返回隧道中，使车体继续沿磁悬浮轨道运行。本发明隧道体积小，车体运行灵活，可以建设在建筑物密集区域，运行噪音低，并且车体可以上升至地面，使乘客在地面上下车，因此省略了地下站台的设置，降低了隧道的建设成本，也便于人们乘坐。

Description

一种地下公交系统

技术领域

本发明涉及交通工具，尤其是一种占用空间小，可以实现地面上下车的地下公交系统。

背景技术

现有的地下轨道交通，如地铁，其运行需要有较大的空间，站点相距远，而且为了避免列车运行对地面建筑造成的振动影响，列车一般运行在地下较深的位置，人们乘坐时需要经过较长的进站通道，尤其是对于老人、儿童和残疾人而言乘坐十分不便，并且在建筑物密集地区，地下轨道交通的建设受到严格的限制，隧道往往无法修建在建筑物密集区域，而且由于造价成本高，前期线路的规划耗时长，运行和维护的成本也非常高。

鉴于此提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种建设成本低，占用空间小，运行方式灵活的地下公交系统。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种地下公交系统，包括，设在地面以下的隧道，铺设在隧道内的磁悬浮轨道，以及运行在磁悬浮轨道上的车体，

所述车体为单厢结构，在隧道的上方且间隔一定距离设有隧道口，并在隧道口处设有地面站台，所述隧道内还设有升降装置，所述升降装置位于地面站台的下方，用于将车体提升至地面，使乘客在地面上下车，并在乘客上下车结束后，带动车体下移返回隧道中，使车体继续沿磁悬浮轨道运行。

进一步，所述隧道至少为两条，每条隧道内只铺设有一条磁悬浮轨道，所述车体沿着磁悬浮轨道单向运行，且相邻两隧道内的车体移动方向相反。

进一步，所述磁悬浮轨道包括，悬浮轨道、导向轨道和驱动轨道，所述悬浮轨道和驱动轨道铺设在隧道底部，所述导向轨道设置在悬浮轨道的上方两侧；所述车体底部设有悬浮模块、导向模块和驱动模块，所述悬浮模块位于车体最底侧，并与悬浮轨道配合，以产生悬浮力，所述导向模块设置在车体底部的左右两侧，并与导向轨道配合，并产生水平方向上的作用力以使车体保持沿着悬浮轨道运行，所述驱动模块与驱动轨道配合，以产生驱动车体前进和后退的作用力。

进一步，所述悬浮模块为高温超导体，所述导向模块为等间距排布在车体底部两侧的第一电磁铁组，所述驱动模块为等间距排列的第二电磁铁组，所述悬浮轨道和导向轨道为同磁极间隔排布的永磁体，所述驱动轨道为磁极极性交替排布的永磁体，第一电磁铁组和第二电磁铁组由铁芯及缠绕在铁芯周围的线圈绕组组成。

进一步，所述升降装置为剪式液压升降台，包括液压机构、剪式支架和动平台，所述部分磁悬浮轨道铺设在动平台上，并可随动平台上下移动，当车体达到动平台上方时，液压机构通过剪式支架驱动动平台向上运动，以将车体托举至地面上方。

进一步，所述升降装置为磁悬浮电梯，包括连通隧道与地面的电梯井壁，安装在电梯井壁上竖直的导靴，沿着导靴长度方向间隔地安装在导靴上的多个悬浮绕组，安装在车体两侧与所述导靴配合的T型导轨，以及安装在T型导轨上的多个磁体单元，相邻的磁体单元极性相反，且相邻磁体单元磁极的间距与相邻悬浮绕组磁极的间距相同，两者位置正相对。

进一步，所述T型导轨通过伸缩装置与车体连接，并可缩回至车体内部，T型导轨的底部两侧设有齿，所述伸缩装置包括用于容纳T型导轨的凹槽，安装在凹槽内并与T型导轨上的齿啮合的齿轮，与齿轮连接的驱动电机，所述驱动电机带动齿轮旋转，在齿轮旋转时将驱动T型导轨沿着凹槽水平移动，以伸出或者缩回凹槽中。

进一步，所述升降装置还包括，间隔安装在导靴两侧的多个导向线圈，安装在T型导轨上并与导向线圈相对应的多个导向磁铁，所述导向磁铁的磁极方向相同，并与磁体单元的磁极方向垂直；所述导向磁铁位于T型导轨伸入至导靴内的两侧，所述磁体单元位于T型导轨伸入至导靴内的一端。

进一步，所述地面站台包括地面电动门和信息提示装置，所述信息提示装置为显示屏，用于显示车辆运行信息，所述地面电动门水平设置，用于关闭或打开所述隧道口。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

本发明利用了磁悬浮技术，车体在运行时与轨道不发生接触，并且采用单厢车体，运行灵活，在车体行进时，噪音低，振动小，对地面建筑的影响很小，而且每条隧道只允许车体单向运行，因此隧道体积很小，不需要进行深挖，可以建设在建筑物密集区域如靠近商务区等地段，减小了乘车步行距离，另一方面，本发明的车体可以上升至地面，使乘客在地面上下车，因此省略了地下站台的设置，减少了挖掘量，进一步降低了隧道的建设成本，而且也便于人们乘坐。

附图说明

图1：本发明的在地下运行的结构图；

图2：为图1的左视图；

图3：为本发明的车体与磁悬浮轨道配合示意图；

图4：为本发明的车体向前运行时的原理示意图；

图5：为本发明实施例一中的车体在上升前的示意图；

图6：为本发明实施例一中的车体在上升至地面站台后的示意图；

图7：为本发明实施例一中的车体在地面站台上的示意图；

图8：为本发明实施例二中的车体在上升前的示意图；

图9：为本发明实施例二中的车体在地面站台上的左视图；

图10：为本发明实施例二中的车体结构图；

图11：为本发明实施例二中的车体主视图；

图12：为图11的A-A面剖视并增加导靴后的配合示意图；

图13：为图12的Y局部放大示意图；

其中：1、隧道 2、磁悬浮轨道 3、车体 4、地面站台 5、升降装置 21、悬浮轨道 22、导向轨道 23、驱动轨道 31、悬浮模块 32、导向模块 33、驱动模块 41、地面电动门 42、信息提示装置 51、剪式液压升降台 52、磁悬浮电梯 511、液压机构 512、剪式支架 513、动平台521、电梯井壁 522、导靴 523、悬浮绕组 524、T型导轨 525、磁体单元 526、伸缩装置527、导向线圈 528、导向磁铁 5261、凹槽 5262、齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

实施例一

如图1所示，一种地下公交系统，包括，设在地面以下的隧道1，铺设在隧道1内的磁悬浮轨道2，以及运行在磁悬浮轨道2上的车体3。所述隧道1至少为两条，每条隧道1内只铺设有一条单行磁悬浮轨道2，车体3沿着磁悬浮轨道2单向运行，且相邻两隧道1内的车体3移动方向相反。所述车体3为单厢结构，优选车体3长度为3～4米，车体3宽度为2米左右，车体3形状为流线型，设计最大载客人数为10人，由于车体3体积较小，且每条隧道1只铺设一条轨道，因此，隧道1的横截面积很小，可以在商业区域内建设，运行方式更加灵活。

结合图5至图7所示，所述隧道1的上方且间隔一定距离设有隧道口，并在隧道口处设有地面站台4，所述隧道1内还设有升降装置5，所述升降装置5位于地面站台4的下方，用于将车体3提升至地面，使乘客在地面上下车，并在乘客上下车结束后，带动车体3下移返回隧道1中，使车体3继续沿磁悬浮轨道2运行。由于车体3体积小，重量轻，因此可以很容易地实现车体3的上下升降，乘客在地面上下车，可以解决在地下设置站台建设成本高，占用空间多的问题。

结合图2至图4所示，具体地，所述磁悬浮轨道2包括，悬浮轨道21、导向轨道22和驱动轨道23。所述悬浮轨道21和驱动轨道23铺设在隧道1底部，所述导向轨道22设置在悬浮轨道21的上方两侧；所述车体3底部设有悬浮模块31、导向模块32和驱动模块33，悬浮模块31位于车体3最底侧，并与悬浮轨道21配合，以产生悬浮力，所述导向模块32设置在车体3底部的左右两侧，并与导向轨道22配合，并产生水平方向上的作用力以使车体3保持沿着悬浮轨道21运行，所述驱动模块33与驱动轨道23配合，以产生驱动车体3前进和后退的作用力。

所述悬浮模块31为高温超导体，所述导向模块32为等间距排布在车体3底部两侧的第一电磁铁组，所述驱动模块33为等间距排列的第二电磁铁组，所述悬浮轨道21和导向轨道22为同磁极间隔排布的永磁体，所述驱动轨道23为磁极极性交替排布的永磁体，第一电磁铁组和第二电磁铁组由铁芯及缠绕在铁芯周围的线圈绕组组成。高温超导体利用迈斯纳效应与悬浮轨道21之间产生排斥力，使车体3悬浮。第一电磁铁组在通电时产生磁力对导向轨道22产生吸引力，当车体3左右两侧的第一电磁铁组的通电电流相一致时，将在水平方向上产生均匀的吸力，使车体3保持在悬浮轨道21的正中位置。

所述第二电磁铁组中通入周期变化的电流，使相邻的两个电磁铁的磁极呈周期性交替变化，并与磁极极性交替排布的永磁体之间产生吸引力，驱动车体3不断前进，该驱动方式利用了直线电机原理。

如图5和图6所示，具体地，所述升降装置5为剪式液压升降台51，并包括液压机构511、剪式支架512和动平台513，动平台513安装在剪式支架512的上端，部分磁悬浮轨道212铺设在动平台513上，并可随动平台513上下移动，当车体3达到动平台513上方时，液压机构511通过剪式支架512驱动动平台513向上运动，以将车体3托举至地面上方。

如图7所示，所述地面站台4包括地面电动门41和信息提示装置42，所述信息提示装置42为显示屏，用于显示车辆运行信息，如到站时间、发车间隔等信息。所述地面电动门41水平设置，用于关闭或打开所述隧道口。在车体3上升时，地面电动门41打开，车体3将运动至地面上方，并打开车门，使乘客上下车，当上下车结束后，车体3将重新下移至隧道1中，地面电动门41关闭，以封闭所述隧道口。在地面电动门41打开或者关闭时，信息提示装置42将发出报警提示，使乘客远离地面电动门41，优选地，信息提示装置42集成在地面电动门41上。

实施例二

如图8至图10所示，本实施例与实施例一的区别在于，所述升降装置5为磁悬浮电梯52，包括连通隧道1与地面的电梯井壁521，竖直安装在电梯井壁521上的导靴522，沿着导靴522长度方向间隔地安装在导靴522上的多个悬浮绕组523，安装在车体3两侧与所述导靴522配合的T型导轨524，以及安装在T型导轨524上的多个磁体单元525，相邻的磁体单元525极性相反，且相邻磁体单元525磁极的间距与相邻悬浮绕组523磁极的间距相同，两者位置正相对。导靴522上的悬浮绕组523与磁体单元525之间产生向上的相互作用力使车体3在隧道1中升降。为说明升降装置的工作过程，以T型导轨524上的一个磁体单元525来说明车体3的上升过程，当车体3在隧道1中上升时，悬浮绕组523内通入周期变化的电流，产生周期变化的磁场，并在磁体单元525上方产生吸力，在其下方产生斥力，推动磁体单元525向上运动，多个悬浮绕组523与磁体单元525相互配合产生的作用力将推动车体3上升，完成上升动作，在车体3下降时，通过减小悬浮绕组523中的电流，使作用力减小，当该作用力小于车体3重力时，车体3将下降。

如图11至图13所示，所述T型导轨524通过伸缩装置526与车体3连接，并可缩回至车体3内部，在车体3前进时，T型导轨524缩回至车体3内，当车体3停止在升降装置5上时，T型导轨524伸出，并部分插入至导靴522内，与导靴522配合。具体地，所述T型导轨524的底部两侧设有齿，所述伸缩装置526包括用于容纳T型导轨524的凹槽5261，凹槽5261的长度与T型导轨524相同，以限制T型导轨524上下移动，安装在凹槽5261内并与T型导轨524上的齿啮合的齿轮5262，与齿轮5262连接的驱动电机，所述驱动电机带动齿轮5262旋转，在齿轮5262旋转时将驱动T型导轨524沿着凹槽5261水平移动，以伸出或者缩回凹槽5261中。

所述磁悬浮电梯52还包括，间隔安装在导靴522两侧的多个导向线圈527，安装在T型导轨524上并与导向线圈527相对应的多个导向磁铁528，所述导向磁铁528的磁极方向排布相同，并与磁体单元525的磁极方向垂直；所述导向磁铁528位于T型导轨524伸入至导靴522内的两侧，所述磁体单元525位于T型导轨524伸入至导靴522内的一端，导向磁铁528和导向线圈527配合以控制T型导轨524与导靴522之间的间隙，保证车体3平稳上升和下降。

本发明的车体3在隧道1内运行时，利用了磁悬浮技术，具有运行速度块，运行稳定的特点，当车体3到达站点后，车体3上升至地面，使乘客在地面上下车，不需要在地下建设庞大的站台，有效降低了建设成本，而且便于乘客乘坐。

以上所述为本发明的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种地下公交系统，包括，设在地面以下的隧道，铺设在隧道内的磁悬浮轨道，以及运行在磁悬浮轨道上的车体，其特征在于：

所述车体为单厢结构，在隧道的上方且间隔一定距离设有隧道口，并在隧道口处设有地面站台，所述隧道内还设有升降装置，所述升降装置位于地面站台的下方，用于将车体提升至地面，使乘客在地面上下车，并在乘客上下车结束后，带动车体下移返回隧道中，使车体继续沿磁悬浮轨道运行。

2.根据权利要求1所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述隧道至少为两条，每条隧道内只铺设有一条磁悬浮轨道，所述车体沿着磁悬浮轨道单向运行，且相邻两隧道内的车体移动方向相反。

3.根据权利要求2所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述磁悬浮轨道包括，悬浮轨道、导向轨道和驱动轨道，所述悬浮轨道和驱动轨道铺设在隧道底部，所述导向轨道设置在悬浮轨道的上方两侧；所述车体底部设有悬浮模块、导向模块和驱动模块，所述悬浮模块位于车体最底侧，并与悬浮轨道配合，以产生悬浮力，所述导向模块设置在车体底部的左右两侧，并与导向轨道配合，并产生水平方向上的作用力以使车体保持沿着悬浮轨道运行，所述驱动模块与驱动轨道配合，以产生驱动车体前进和后退的作用力。

4.根据权利要求3所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述悬浮模块为高温超导体，所述导向模块为等间距排布在车体底部两侧的第一电磁铁组，所述驱动模块为等间距排列的第二电磁铁组，所述悬浮轨道和导向轨道为同磁极间隔排布的永磁体，所述驱动轨道为磁极极性交替排布的永磁体，第一电磁铁组和第二电磁铁组由铁芯及缠绕在铁芯周围的线圈绕组组成。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述升降装置为剪式液压升降台，包括液压机构、剪式支架和动平台，所述部分磁悬浮轨道铺设在动平台上，并可随动平台上下移动，当车体到达动平台上方时，液压机构通过剪式支架驱动动平台向上运动，以将车体托举至地面上方。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述升降装置为磁悬浮电梯，包括连通隧道与地面的电梯井壁，安装在电梯井壁上竖直的导靴，沿着导靴长度方向间隔地安装在导靴上的多个悬浮绕组，安装在车体两侧与所述导靴配合的T型导轨，以及安装在T型导轨上的多个磁体单元，相邻的磁体单元极性相反，且相邻磁体单元磁极的间距与相邻悬浮绕组磁极的间距相同，两者位置正相对。

7.根据权利要求6所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述T型导轨通过伸缩装置与车体连接，并可缩回至车体内部，T型导轨的底部两侧设有齿，所述伸缩装置包括用于容纳T型导轨的凹槽，安装在凹槽内并与T型导轨上的齿啮合的齿轮，与齿轮连接的驱动电机，所述驱动电机带动齿轮旋转，在齿轮旋转时将驱动T型导轨沿着凹槽水平移动，以伸出或者缩回凹槽中。

8.根据权利要求6所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述升降装置还包括，间隔安装在导靴两侧的多个导向线圈，安装在T型导轨上并与导向线圈相对应的多个导向磁铁，所述导向磁铁的磁极方向相同，并与磁体单元的磁极方向垂直；所述导向磁铁位于T型导轨伸入至导靴内的两侧，所述磁体单元位于T型导轨伸入至导靴内的一端。

9.根据权利要求1所述的一种地下公交系统，其特征在于：所述地面站台包括地面电动门和信息提示装置，所述信息提示装置为显示屏，用于显示车辆运行信息，所述地面电动门水平设置，用于关闭或打开所述隧道口。