CN109649621A - 一种水中悬浮轨道交通系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水中悬浮轨道交通系统，包括：第一绳索、浮箱、轨道、外壳、第一电机、第二电机、齿轮、转轴、电缆和第二绳索。本发明水中悬浮轨道交通系统将地面高效的铁路运输方式与水面的船舶运输方式进行结合，借鉴大跨度、大深水的斜拉桥设计方法和海上平台的固定方式，发挥各自优势，实现水面的高效交通运输，这必将水带来上交通运输方式的大变革，突破水域对交通的限制，实现更加节能、快速的交通运输，具有巨大的社会经济价值；本发明适用于河道、湖泊、海洋上的交通运输。

Description

一种水中悬浮轨道交通系统
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其是一种水中悬浮轨道交通系统。
背景技术
地球上的海洋面积占比高达71％，如果再加上湖泊河流的面积，甚至超过四分之三。人类为了在地球表面活动，在陆地上逢山开路遇水搭桥，开挖隧道，修建高速铁路；为了在水上活动，发明了各种船舶舰艇。但总体而言，由于人类的活动集中在陆地上，绝大部分交通集中在陆地；水面，如海洋、湖泊、河流，依然是阻碍交通的最大因素。
为了便捷的水上交通，修建海底隧道，修建跨海大桥，如欧洲的英吉利海峡海底隧道，中国的杭州湾跨海大桥，珠江口的粤港澳跨海大桥等。将水面通过隧道桥梁改造成硬质地面，实现便捷的交通。近年来，渤海湾跨海隧道又引起了广泛的热议，连接海南的琼州海峡仍处在是桥还是隧的争论之中。
无论是在水面修建大桥，还是在水底开挖隧道，都是一种巨额的投资工程，并不能发挥水面的优势。而水面的优势就是具有浮力，船舶运输是成本最低的运输方式。但是，由于速度的限制，船舶运输确不是最高效的。这是因为，船舶的推动是靠螺旋桨推动水前进，但是从动量守恒的角度分析，为了推动船舶前进，必然要通过螺旋桨施加力与水，由于水是流体，在推力作用下而流动。因此，从能力守恒定律来讲，船舶的前行必然造成水流向后流动，这并不是高效的能源利用方式。人类也为此进行过尝试，如横跨在河流上的绳索，摆渡人脚踩船手拉绳，如在浅水中用竹竿撑船，再如让纤夫在河岸用纤绳拉船等，但是都存在效率低下的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种水中悬浮轨道交通系统，适用于河道、湖泊、海洋上的交通运输，其节能、快速，更加高效。
为解决上述技术问题，本发明提供一种水中悬浮轨道交通系统，包括：第一绳索102、浮箱103、轨道104、外壳105、第一电机106、第二电机107、齿轮108、转轴109、电缆110和第二绳索111；轨道104由浮箱103承载，并通过第一绳索102锚定在水地101，外壳105扣在轨道104上，第一电机106和第二电机107固连在外壳105上，并通过转轴109实现与齿轮108的连接，齿轮108与轨道104上的齿状结构咬合，水面船舶113漂浮在水面112上，通过第二绳索111与驱动机构的外壳105连接，船舶上的燃油发动机带动发电机发电，并通过电缆110向驱动机构上的第一电机106、第二电机107供电，第一电机106、第二电机107同向转动带动齿轮108的转动，齿轮108与轨道104表面的齿状结构咬合，从而产生牵引力，使得驱动结构沿轨道铺设方向移动，驱动机构通过第二绳索111拉动水面船舶113，带动船舶113沿轨道104延伸方向移动。
优选的，轨道104上表面为横排齿状。
优选的，外壳105与轨道104接触的部分采用滚珠，实现滚动摩擦。
优选的，第一电机106和第二电机107对称固定在外壳105上，并同轴对称放置。
本发明的有益效果为：本发明水中悬浮轨道交通系统将地面高效的铁路运输方式与水面的船舶运输方式进行结合，借鉴大跨度、大深水的斜拉桥设计方法和海上平台的固定方式，发挥各自优势，实现水面的高效交通运输，这必将水带来上交通运输方式的大变革，突破水域对交通的限制，实现更加节能、快速的交通运输，具有巨大的社会经济价值；本发明适用于河道、湖泊、海洋上的交通运输。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，101、水地；102、第一绳索；103、浮箱；104、轨道；105、外壳；106、第一电机；107、第二电机；108、齿轮；109、转轴；110、电缆；111、第二绳索；112、睡眠；113、船舶。
具体实施方式
一种水中悬浮轨道交通系统，包括：第一绳索102、浮箱103、轨道104、外壳105、第一电机106、第二电机107、齿轮108、转轴109、电缆110和第二绳索111；轨道104由浮箱103承载，并通过第一绳索102锚定在水地101，外壳105扣在轨道104上，第一电机106和第二电机107固连在外壳105上，并通过转轴109实现与齿轮108的连接，齿轮108与轨道104上的齿状结构咬合，水面船舶113漂浮在水面112上，通过第二绳索111与驱动机构的外壳105连接，船舶上的燃油发动机带动发电机发电，并通过电缆110向驱动机构上的第一电机106、第二电机107供电，第一电机106、第二电机107同向转动带动齿轮108的转动，齿轮108与轨道104表面的齿状结构咬合，从而产生牵引力，使得驱动结构沿轨道铺设方向移动，驱动机构通过第二绳索111拉动水面船舶113，带动船舶113沿轨道104延伸方向移动。
具体的优化设置如下：
水上漂浮轨道交通系统如图1所示，轨道104由浮箱103承载，浮力略大约浮箱之上的轨道的重力，并通过第一绳索102锚定在水地101，从而使得轨道悬浮在水下，不影响水面交通，不受水面波浪干扰，轨道悬浮深度可根据当地水深、水面船舶吃水深度和海浪大小等水文条件设定，在满足航行条件下悬浮深度越小越好。轨道104表面是一排排横向分布的齿状结构。
驱动机构倒扣在悬浮的轨道上，包括外壳105，第一电机106和第二电机107，转轴109和齿轮108。外壳105扣在轨道104上，第一电机106和第二电机107固连在外壳上，呈左右对称放置，并通过转轴109实现与齿轮108的连接。齿轮108与轨道104上的齿状结构咬合。
水面船舶113漂浮在水面112上，通过第二绳索111与驱动机构的外壳105连接。船舶上的燃油发动机带动发电机发电，并通过电缆110向驱动机构上的第一电机106、第二电机107供电。第一电机106、第二电机107同向转动带动齿轮108的转动，齿轮108与轨道104表面的齿状结构咬合，从而产生牵引力，使得驱动结构沿轨道铺设方向移动。驱动机构通过第二绳索111拉动水面船舶113，带动船舶113沿轨道104延申方向移动。
综上所述，本发明提出了一种水中悬浮轨道交通系统，将地面高效的铁路运输方式与水面的船舶运输方式进行结合，借鉴大跨度、大深水的斜拉桥设计方法和海上平台的固定方式，发挥各自优势，实现水面的高效交通运输。

Claims (4)

1.一种水中悬浮轨道交通系统，其特征在于，包括：第一绳索(102)、浮箱(103)、轨道(104)、外壳(105)、第一电机(106)、第二电机(107)、齿轮(108)、转轴(109)、电缆(110)和第二绳索(111)；轨道(104)由浮箱(103)承载，并通过第一绳索(102)锚定在水地(101)，外壳(105)扣在轨道(104)上，第一电机(106)和第二电机(107)固连在外壳(105)上，并通过转轴(109)实现与齿轮(108)的连接，齿轮(108)与轨道(104)上的齿状结构咬合，水面船舶(113)漂浮在水面(112)上，通过第二绳索(111)与驱动机构的外壳(105)连接，船舶上的燃油发动机带动发电机发电，并通过电缆(110)向驱动机构上的第一电机(106)、第二电机(107)供电，第一电机(106)、第二电机(107)同向转动带动齿轮(108)的转动，齿轮(108)与轨道(104)表面的齿状结构咬合，从而产生牵引力，使得驱动结构沿轨道铺设方向移动，驱动机构通过第二绳索(111)拉动水面船舶(113)，带动船舶(113)沿轨道(104)延伸方向移动。
2.如权利要求1所述的水中悬浮轨道交通系统，其特征在于，轨道(104)上表面为横排齿状。
3.如权利要求1所述的水中悬浮轨道交通系统，其特征在于，外壳(105)与轨道(104)接触的部分采用滚珠，实现滚动摩擦。
4.如权利要求1所述的水中悬浮轨道交通系统，其特征在于，第一电机(106)和第二电机(107)对称固定在外壳(105)上，并同轴对称放置。
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