CN109703574B - 一种利用气压差驱动的轨道交通系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用气压差驱动的超高速(亚音速)轨道交通系统，包括隧道、胶囊车厢和隧道配气机构；所述隧道包括多段依次连接的单元段，每个所述单元段上均设有所述隧道配气机构；所述胶囊车厢滑动设置在所述单元段组成的隧道内，车厢的前后两端气密裙配合所述单元段的内壁；当隧道配气机构工作时，车厢前方产生负压环境，大幅降低空气阻力；当车厢内空气压缩机工作时，车厢和轨道之间产生气垫，消除机械摩擦力；当隧道配气机构工作时，车厢的前端和后端之间形成气压差，驱动车厢高速运动。本发明用于解决目前的气垫列车或者磁悬浮列车的结构复杂，造价成本高，运行成本高，需要消耗大量的能源，且运行速度难以继续提高的问题。

Description

一种利用气压差驱动的轨道交通系统

技术领域

本发明涉及交通运输技术领域，具体涉及一种利用气压差驱动的超高速轨道交通系统。

背景技术

沿铁路运行的列车已经有两百多年的发展历史，随着科技的进步，列车的运行速度越来越快。目前，高铁技术极大地提升了列车运行的速度，但是列车的运行速度达到一定区间后，空气和轨道对列车的阻力成为阻碍列车速度继续上升的最大障碍。

为解决上述问题，欧美在20世纪60年代研制的气垫列车利用喷气发动机产生高压气体通过喷向轨道，在轨道表面形成一层薄薄的“小面积气垫”，支撑列车脱离轨道，使列车车体悬浮，并在喷气发动机的推动下快速向前运行，为形成“气垫”提供压缩空气的喷气发动机和产生推力的喷气发动机噪声大，两者的噪声污染难以解决，而且载重小，所以纷纷下马，未能取得实质性进展。而如果采用大面积气垫则平衡问题常规办法不好解决，磁悬列车性能优越，但是载重相对小，同时造价成本较高。现有的气垫列车或者磁悬浮列车的结构复杂，造价成本高，并且运行成本高，需要消耗大量的能源，同时最高速度已经趋于定值，难以再进一步获得提高，限制了现有的轨道交通的发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用压差驱动的超高速轨道交通系统，用于解决目前的气垫列车或者磁悬浮列车的结构复杂，造价成本高，并且运行成本高，需要消耗大量的能源，难以进一步提速的问题。

本发明提供了一种利用气压差驱动的轨道交通系统，包括隧道、车厢和隧道配气机构；

所述隧道包括多段依次连接的单元段，每个所述单元段上均设有所述隧道配气机构；

所述车厢滑动设置在所述单元段内，车厢的前后两端的气密裙配合所述单元段的内壁；

当隧道配气机构工作时，车厢的前端和后端之间形成气压差，驱动车厢运动。

在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述单元段包括运行管道、道床、第一轨道和第二轨道；所述道床呈梯形状，道床的上端下凹形成限位槽，道床内沿着道床的长向方向等间距铺设有多个永磁体，所述运行管道设置在所述限位槽上，所述第一轨道和第二轨道分别沿着运行管道的长向方向布置并固定设置在运行管道的底端和顶端。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述第一轨道和第二轨道在垂直方向的对称位置上均设有电控道岔。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述运行管道包括下弧形段、侧弧形段和上弧形段，所述下弧形段与所述限位槽相适配并固定设置在限位槽上，下弧形段通过钢板拼接而成，所述第一轨道固定设置在下弧形段的内底端，所述侧弧形段对称设置在下弧形段的左右两端，所述上弧形段固定设置在两侧弧形段的上端，侧弧形段和上弧形段均通过钢化玻璃拼接钢结构龙骨而成，并且上弧形段上的钢化玻璃的外侧面上固定安装有光伏板，所述第二轨道固定设置在上弧形段的内顶端并与第一轨道对称。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述侧弧形段分别与所述上弧形段和下弧形段附于钢结构龙骨之间并密封连接，两相邻的所述钢板中之间密封连接，两相邻的所述钢化玻璃之间密封连接。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述隧道配气机构包括气泵、负压副储罐、负压主储罐、正压副储罐、正压主储罐、输气管道、支气管道、正负压快速转换电磁控制阀和储罐定压控制阀，所述输气管道沿着所述道床的长向方向布置，输气管道的一端通过一所述正负压快速转换电磁控制阀与一所述支气管道的进气端连通，输气管道的另一端通过另一所述正负压快速转换电磁控制阀与另一所述支气管道的进气端连通，两个支气管道的出气端均与所述运行管道连通，所述负压副储罐、负压主储罐、气泵、正压主储罐和正压副储罐通过输气管道依次连通，单个所述正负压快速转换电磁控制阀包括阀体以及设置在阀体内的控制线圈、感应磁铁、动作杆、气门和导杆，所述阀体固定设置在输气管道与支气管道相交处，阀体分别与输气管道和支气管道形成三通，所述动作杆和导杆分别固定连接在所述气门的水平两端，所述感应磁铁的一端与动作杆远离气门的一端固定连接，感应磁铁的另一端穿设于控制线圈内，所述储罐定压控制阀为两个，两个储罐定压控制阀分别设置在负压副储罐与负压主储罐之间以及正压副储罐与正压主储罐之间，两个储罐定压控制阀分别用于控制负压副储罐和正压副储罐的压力值。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述车厢包括车体和所述气密裙，车体呈胶囊状结构，车体包括外壳、底隔板和顶隔板，外壳通过的底隔板和顶隔板分隔成下区域、中区域和上区域；所述外壳底部和顶部对称设置有轨道滑槽，所述轨道滑槽内部设置有支撑驱动轮、定位轮和喷气嘴，所述支撑驱动轮设置在轨道滑槽的内顶壁上，与轨道顶面对应，所述定位轮设置在轨道滑槽内侧壁上，与轨道左右侧面对应；所述喷气嘴固定安装位置与支撑驱动轮和定位轮相同并错落布置；所述气密裙包括刷毛和环形刷柄，所述刷毛环设在所述环形刷柄上，所述外壳长向分布套装有多道气密裙。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述上区域和下区域均并列设置有数个沿着车厢长向分布的泄压管道，单个所述泄压管道上均固定设置有电动泄压阀；上区域和下区域内均固定设置有液压制动系统，所述液压制动系统的控制系统设置在中区域驾驶室内；上区域和下区域内均固定设置有空气压缩机，空气压缩机进气口开向车厢后端，直接引入后方正压气体，出气口引向轨道滑槽内的喷气嘴，空气压缩机控制系统设置在中区域内；下区域内设置有发电线圈和蓄电池，所述发电线圈通过支架固定设置在所述下区域内，所述蓄电池固定设置在下区域内并与所述发电线圈电性连接。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述中区域的前端和后端均设置有驾驶室，两个驾驶室与中区域之间通过防撞门隔开，单个驾驶室的左右两侧对称设置有第一气密车门，两个防撞门与中区域之间形成乘客室，所述乘客室的前端的左右两侧和后端的左右两侧对称设置有第二气密车门，乘客室内由前向后并列设置有数个座位，所述驾驶室远离所述防撞门的一端设置有气密逃生门，所述乘客室和驾驶室内均设置有数个手提灭火器，驾驶室内设置有液压制动控制系统和空气压缩机控制系统，控制所述喷气嘴向轨道吹出气流形成气垫。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：位于最端部的单元段还包括站台和站门，所述站台与运行管道之间设有所述站门，并且站台位于站门内侧的一端朝向运行管道延伸形成月台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置隧道、车厢和隧道配气机构，由于外壳长向分布套装有多道气密裙配合隧道的内壁，使得车厢的前端和后端被分隔成两个空间，通过控制隧道配气机构，车厢的前端和后端之间形成气压差，当气压差达到一定值时，形成推力，推动车厢在隧道内高速移动，本发明不需要制造全真空环境，只需要制造半真空环境，本发明不需要制造全程磁悬浮，节约巨大的能源消耗，大幅降低乘客旅途中电磁辐射量；同时通过在隧道上大量覆盖光伏板，为隧道配气机构提供大量辅助电量；正负压的转换过程也是蓄压过程，也是能源的转换回收过程；通过使用玻璃和钢铁的组合大幅降低基础设施成本造价。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例的一种利用压差驱动的轨道交通系统的结构示意图。

图2是本发明实施例的一种利用压差驱动的轨道交通系统的前视图。

图3是本发明实施例的侧弧形段的结构示意图。

图4是本发明实施例的车厢的结构示意图。

图5是本发明实施例的车厢的侧视图。

图6是本发明实施例的车厢的内部结构图。

图7是本发明实施例的车厢与轨道配合的俯视图。

图8是本发明实施例的车厢与轨道配合的主视图。

图9是本发明实施例的正负压快速转换电磁控制阀的结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：

图1是本发明实施例的一种利用气压差驱动的轨道交通系统的结构示意图。

图2是本发明实施例的一种利用气压差驱动的轨道交通系统的前视图。

图3是本发明实施例的侧弧形段的结构示意图。

图4是本发明实施例的车厢的结构示意图。

图5是本发明实施例的车厢的侧视图。

图6是本发明实施例的车厢的内部结构图。

图7是本发明实施例的车厢与轨道配合的俯视图。

图8是本发明实施例的车厢与轨道配合的主视图。

图9是本发明实施例的正负压快速转换电磁控制阀的结构示意图。

图中，各个标记的表示含义如下：

1、隧道；11、单元段；111、运行管道；1111、下弧形段；1112、侧弧形段；1113、上弧形段；1114、钢化玻璃；1115、光伏板；112、道床；1121、限位槽；113、第一轨道；114、第二轨道；1141、永磁体；2、车厢；21、车体；211、外壳；2111、轨道滑槽；2112、支撑驱动轮；2113、定位轮；2114、喷气嘴；212、底隔板；213、顶隔板；214、下区域；2141、发电线圈；2142、蓄电池；2143、泄压管道；2144、电动泄压阀；2145、液压制动系统；215、中区域；2151、液压制动控制系统；2152、防撞门；2153、第一气密车门；2154、第二气密车门；2155、座位；2156、气密逃生门；2157、手提灭火器；2158、空气压缩机控制系统；216、上区域；22、气密裙；221、刷毛；222、环形刷柄；3、气压驱动机构；31、气泵；32、负压副储罐；33、负压主储罐；34、正压副储罐；35、正压主储罐；36、输气管道；37、支气管道；38、正负压快速转换电磁控制阀；381、阀体；382、控制线圈；383、感应磁铁；384、动作杆；385、气门；386、导杆；39、储罐定压控制阀。

请参阅图1至图9，本发明提供了一种利用气压差驱动的轨道交通系统，包括隧道1、车厢2和隧道配气机构3；

所述隧道1包括多段依次连接的单元段11，每个所述单元段11上均设有所述隧道配气机构3；

所述车厢2滑动设置在所述单元段11内，车厢2的前后两端的气密裙22配合所述单元段11的内壁；

当隧道配气机构3工作时，车厢2的前端和后端之间形成气压差，驱动车厢2高速运动。

本发明通过设置隧道1、车厢2和气压驱动机构3，由于车厢2的前后两端气密裙22配合单元段11的内壁，使得车厢2将单元段11分隔成两个空间，通过开启隧道配气机构3，车厢2的前端和后端之间形成气压差，当气压差达到一定值时，形成推力，推动车厢2在隧道1上高速移动。

请参阅图1、图2和图3，所述单元段11包括运行管道111、道床112、第一轨道113和第二轨道114；所述道床112呈梯形状，道床112的上端下凹形成限位槽1121，道床112内沿着道床112的长向方向等间距铺设有多个永磁体1141，所述运行管道111设置在所述限位槽1121上，所述第一轨道113和第二轨道114分别沿着运行管道111的长向方向布置并固定设置在运行管道111的底端和顶端。

通过设置运行管道111、道床112、第一轨道113和第二轨道114，这里道床112为钢结构道床，通过将运行管道111铺设在道床112上，道床112能稳定的承受住运行管道111，而第一轨道113和第二轨道114在位于同一竖直面上，其用于与车厢2配合，保证车厢2可以沿着运行管道111前进或者后退。

在本实施例中，所述第一轨道113和第二轨道114在垂直方向的对称位置上均设有电控道岔。

设置的电控道岔用于使车厢2从原第一轨道113和第二轨道114转入到新的第一轨道113和第二轨道114中，从而改变车厢2的原始运行轨迹。

请参阅图2、图3和图8，所述运行管道111包括下弧形段1111、侧弧形段1112和上弧形段1113，所述下弧形段1111与所述限位槽1121相适配并固定设置在限位槽1121上，下弧形段1111通过钢板拼接而成，所述第一轨道113固定设置在下弧形段1111的内底端，所述侧弧形段1112对称设置在下弧形段1111的左右两端，所述上弧形段1113固定设置在两侧弧形段1112的上端，侧弧形段1112和上弧形段1113均通过钢化玻璃1114拼接钢结构龙骨而成，并且上弧形段1113上的钢化玻璃1114的外侧面上固定安装有光伏板1115，所述第二轨道114固定设置在上弧形段1113的内顶端并与第一轨道113对称。

通过设置下弧形段1111、侧弧形段1112和上弧形段1113，这里下弧形段1111通过钢板拼接而成，侧弧形段1112和上弧形段1113则均通过钢化玻璃1114拼接钢结构龙骨而成，设置的光伏板1115则可以将太阳能转换为电能，为隧道配气机构3提供辅助电量。

同时，所述侧弧形段1112分别与所述上弧形段1113和下弧形段1111附于钢结构龙骨之间并密封连接，两相邻的所述钢板中之间密封连接，两相邻的所述钢化玻璃1114之间密封连接。

通过将侧弧形段1112分别与上弧形段1113和下弧形段1111附于钢结构龙骨之间并密封连接，同时两相邻的所述钢板中之间密封连接，在两相邻的所述钢化玻璃1114之间密封连接，使运行管道111形成一个密闭空间，这样隧道配气机构3在工作的过程中，可以保证运行管道111内的正负气压。

请参阅图1和图9，所述隧道配气机构3包括气泵31、负压副储罐32、负压主储罐33、正压副储罐34、正压主储罐35、输气管道36、支气管道37、正负压快速转换电磁控制阀38和储罐定压控制阀39，所述输气管道36沿着所述道床112的长向方向布置，输气管道36的一端通过一所述正负压快速转换电磁控制阀38与一所述支气管道37的进气端连通，输气管道36的另一端通过另一所述正负压快速转换电磁控制阀38与另一所述支气管道37的进气端连通，两个支气管道的出气端均与所述运行管道111连通，所述负压副储罐32、负压主储罐33、气泵31、正压主储罐35和正压副储罐34通过输气管道36依次连通，单个所述正负压快速转换电磁控制阀38包括阀体381以及设置在阀体381内的控制线圈382、感应磁铁383、动作杆384、气门385和导杆386，所述阀体381固定设置在输气管道36与支气管道37相交处，阀体381分别与输气管道36和支气管道37形成三通，所述动作杆384和导杆386分别固定连接在所述气门385的水平两端，所述感应磁铁383的一端与动作杆384远离气门385的一端固定连接，感应磁铁383的另一端穿设于控制线圈382内，所述储罐定压控制阀39为两个，两个储罐定压控制阀39分别设置在负压副储罐32与负压主储罐33之间以及正压副储罐34与正压主储罐35之间，两个储罐定压控制阀39分别用于控制负压副储罐32和正压副储罐34的压力值。

通过设置气泵31、负压副储罐32、负压主储罐33、正压副储罐34、正压主储罐35、输气管道36和支气管道37，在本实施例中，可以在单元段11内设置一个隧道配气机构3或者沿着单元段11的长向方向并列设置多个气压隧道配气机构3，通过开启气泵31，气泵31通过一支气管道37将车厢2前端的空气抽入到输气管道36内，并且使空气进入到负压主储罐33和负压副储罐32内，然后再依次通过正压主储罐35和正压副储罐34，并从另一支气管道37内流出，使得车厢2前方产生负压，车厢2后方产生正压，形成压差，通过演算，当气泵31在抽气时，只需要使前面负压控制在0.5个大气压强，这样后面正压就达到1.5个大气压强，车厢2前后压强差达到1个大气压强，车厢2的驱动力就来自于这个压差。

下面是一组预设条件下的理论演算：参考数值：1个大气压＝101325牛/平米，设车厢2直径为4米，则车厢2截面积为12.56平米，作用于车厢2的压力为F＝PS＝101325牛/平米*12.56平米＝1272642牛＝1272.642千牛，设车厢2满载100名乘客总质量为20吨(20000千克)，则可以产生α＝F/m＝1272.642牛(千克*米/秒平方)/20000千克＝63.63米/秒平方的加速度。

正负压快速转换电磁控制阀38的工作原理如下，通过将控制线圈382通电，控制线圈382通电产生磁场，控制线圈382与感应磁铁383吸引或者排斥，从而控制动作杆384动作，实现气门385朝向出气口2212或者背离出气口2212运动，实现对正负压快速转换电磁控制阀38的开闭，本实施例中的阀体381分别与输气管道36和支气管道37形成三通，使得位于该阀体381的上端与支气管道连通，阀体381的左右开口分别通过输气管道35向正压主储罐35和负压副储罐33通气。而储罐定压控制阀39可以选用市面上常见的普通压力控制阀。

请参阅图2和图4，所述车厢2包括车体21和所述气密裙22，车体21呈胶囊状结构，车体21包括外壳211、底隔板212和顶隔板213，外壳211通过的底隔板212和顶隔板213分隔成下区域214、中区域215和上区域216；所述外壳211底部和顶部对称设置有轨道滑槽2111，所述轨道滑槽2111内部设置有支撑驱动轮2112、定位轮2113和喷气嘴2114，所述支撑驱动轮2112设置在轨道滑槽2111的内顶壁上，与轨道顶面对应，所述定位轮2113设置在轨道滑槽2111内侧壁上，与轨道左右侧面对应；所述喷气嘴2114固定安装位置与支撑驱动轮和定位轮相同并错落布置；所述气密裙22包括刷毛221和环形刷柄222，所述刷毛221环设在所述环形刷柄222上，所述外壳211长向分布套装有多道气密裙22。

通过设置车体21和气密裙22，这里气密裙22与隧道进行配合，通过隧道配气机构3从车体21的前进方向抽取空气，再向车体21的后面泵出空气，使车体21获得驱动动力，带动车体21沿着运行管道111前进。另外，可以继续在外壳211的前端和后端之间继续加装数道气密裙22，进一步增加车体21与运行管道111之间的配合密封性。设置的支撑驱动轮2112、定位轮2113和喷气嘴2114，这里支撑驱动轮2112和定位轮2113的数量为多个且沿着车体21的长向方向布置，这样能保证车体21与运行管道111内的轨道进行稳定配合，支撑驱动轮2112的作用是低速运行时支撑车体21，采用常规电力驱动，在车体21需要进入到高速时，通过开启气泵31，使车体前后方向形成负压，同时，设置的喷气嘴2114用于喷出高压气体，使得轨道滑槽2111可以悬浮于轨道上，以减少轨道滑槽2111与轨道之间的机械摩擦力。设置的环形刷柄222用于连接刷毛221，这里刷毛221与运行管道111的最大间隙为1-2mm。

请参阅图4和图7，所述上区域216和下区域214均并列设置有数个沿着车厢长向分布的泄压管道2143，单个所述泄压管道2143上均固定设置有电动泄压阀2144；上区域216和下区域214内均固定设置有液压制动系统2145，所述液压制动系统2145的液压制动控制系统2151设置在中区域215的驾驶室内；上区域216和下区域214内均固定设置有空气压缩机(未示出)，空气压缩机进气口开向车厢后端，直接引入后方正压气体，出气口引向轨道滑槽2111内的喷气嘴2114，空气压缩机控制系统2158设置在中区域215内；下区域214内设置有发电线圈2141和蓄电池2142，所述发电线圈2141通过支架固定设置在所述下区域214内，所述蓄电池2142固定设置在下区域214内并与所述发电线圈2141电性连接。

通过设置泄压管道2143和电动泄压阀2144，通过开启电动泄压阀2144，利用密闭空间气体压缩的阻尼性来实现对车体21的主刹车功能。设置的液压制动系统2145为现有的轨道交通常用的刹车结构，其通过液压制动控制系统2151控制，实现制动、缓解与保压三个基本状态，在制动过程中，液压制动系统2145的刹车片夹抱轨道产生辅助制动作用。液压制动系统2145主要包括制动油管、液压油缸、制动阀和刹车片，通过操作液压制动控制系统2151，使刹车片夹抱轨道，实现对车体21的辅助制动。通过设置线圈2141和蓄电池2142，车体21在沿着运行管道111前进的过程中，会切割磁力线，产生感应电流，感应电流被存储在蓄电池2142中，同时，通过在线圈2141和蓄电池2142之间设置相应的稳压电路，保证蓄电池2142的充电稳定性，蓄电池2142可以给车体21内的电气设备供电。

请参阅图4、图5和图6，所述中区域215的前端和后端均设置有驾驶室，两个驾驶室与中区域215之间通过防撞门2152隔开，单个驾驶室的左右两侧对称设置有第一气密车门2153，两个防撞门2152与中区域215之间形成乘客室，所述乘客室的前端的左右两侧和后端的左右两侧对称设置有第二气密车门2154，乘客室内由前向后并列设置有数个座位2155，所述驾驶室远离所述防撞门2152的一端设置有气密逃生门2156，所述乘客室和驾驶室内均设置有数个手提灭火器2157，驾驶室内设置有所述液压制动控制系统2151和空气压缩机控制系统2158，液压制动控制系统2151和空气压缩机控制系统2158可以集成在司控器上，控制所述喷气嘴2114向轨道吹出气流形成气垫。

设置防撞门2152用于将驾驶室与乘客室隔离开，保证司机可以集中精神驾驶。在车上遭遇突发事故时，通过泄压管道2143泄压快速平衡气压并打开气密逃生门2156，可以使乘客从车体21内逃出，并在运行管道111中进行求生，设置的手提灭火器2157用于扑灭车体21内的火焰。而通过开启空气压缩机控制系统2158开启空气压缩机，空气压缩机将运行管道111内具有正压的空气二次加压，并通过出气管从喷气嘴2114中喷出，车体21在高速运动的过程中，喷气嘴2114喷气，使得车体21悬浮在内，即轨道滑槽211在第一轨道113和第二轨道114之间悬浮，形成气垫效应，减小车体21在前进过程中的轨道机械摩擦力，保证了车体21可以高速前进。

另外，在本实施例中，位于最端部的单元段11还包括站台和站门，所述站台与运行管道111之间设有所述站门，并且站台位于站门内侧的一端朝向运行管道111延伸形成月台。

这里的站台由最端部的单元段11改造而成，其也具有运行管道111、道床112、第一轨道113和第二轨道114，主要作用用于停放车厢2，而设置的月台方便乘客和司机上下车厢2。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种利用气压差驱动的轨道交通系统，其特征在于：包括隧道(1)、车厢(2)和隧道配气机构(3)；

所述隧道(1)包括多段依次连接的单元段(11)，每个所述单元段(11)上均设有所述隧道配气机构(3)；

所述车厢(2)滑动设置在所述单元段(11)内，车厢(2)的前后两端的气密裙(22)配合所述单元段(11)的内壁；

当隧道配气机构(3)工作时，车厢(2)的前端和后端之间形成气压差，驱动车厢(2)高速运动；所述单元段(11)包括运行管道(111)、道床(112)、第一轨道(113)和第二轨道(114)；所述道床(112)呈梯形状，道床(112)的上端下凹形成限位槽(1121)，道床(112)内沿着道床(112)的长向方向等间距铺设有多个永磁体(1141)，所述运行管道(111)设置在所述限位槽(1121)上，所述第一轨道(113)和第二轨道(114)分别沿着运行管道(111)的长向方向布置并固定设置在运行管道(111)的底端和顶端；所述第一轨道(113)和第二轨道(114)在垂直方向的对称位置上均设有电控道岔；所述运行管道(111)包括下弧形段(1111)、侧弧形段(1112)和上弧形段(1113)，所述下弧形段(1111)与所述限位槽(1121)相适配并固定设置在限位槽(1121)上，下弧形段(1111)通过钢板拼接而成，所述第一轨道(113)固定设置在下弧形段(1111)的内底端，所述侧弧形段(1112)对称设置在下弧形段(1111)的左右两端，所述上弧形段(1113)固定设置在两侧弧形段(1112)的上端，侧弧形段(1112)和上弧形段(1113)均通过钢化玻璃(1114)拼接钢结构龙骨而成，并且上弧形段(1113)上的钢化玻璃(1114)的外侧面上固定安装有光伏板(1115)，所述第二轨道(114)固定设置在上弧形段(1113)的内顶端并与第一轨道(113)对称；所述侧弧形段(1112)分别与所述上弧形段(1113)和下弧形段(1111)附于钢结构龙骨之间并密封连接，两相邻的所述钢板中之间密封连接，两相邻的所述钢化玻璃(1114)之间密封连接；所述隧道配气机构(3)包括气泵(31)、负压副储罐(32)、负压主储罐(33)、正压副储罐(34)、正压主储罐(35)、输气管道(36)、支气管道(37)、正负压快速转换电磁控制阀(38)和储罐定压控制阀(39)，所述输气管道(36)沿着所述道床(112)的长向方向布置，输气管道(36)的一端通过一所述正负压快速转换电磁控制阀(38)与一所述支气管道(37)的进气端连通，输气管道(36)的另一端通过另一所述正负压快速转换电磁控制阀(38)与另一所述支气管道(37)的进气端连通，两个支气管道的出气端均与所述运行管道(111)连通，所述负压副储罐(32)、负压主储罐(33)、气泵(31)、正压主储罐(35)和正压副储罐(34)通过输气管道(36)依次连通，单个所述正负压快速转换电磁控制阀(38)包括阀体(381)以及设置在阀体(381)内的控制线圈(382)、感应磁铁(383)、动作杆(384)、气门(385)和导杆(386)，所述阀体(381)固定设置在输气管道(36)与支气管道(37)相交处，阀体(381)分别与输气管道(36)和支气管道(37)形成三通，所述动作杆(384)和导杆(386)分别固定连接在所述气门(385)的水平两端，所述感应磁铁(383)的一端与动作杆(384)远离气门(385)的一端固定连接，感应磁铁(383)的另一端穿设于控制线圈(382)内，所述储罐定压控制阀(39)为两个，两个储罐定压控制阀(39)分别设置在负压副储罐(32)与负压主储罐(33)之间以及正压副储罐(34)与正压主储罐(35)之间，两个储罐定压控制阀(39)分别用于控制负压副储罐(32)和正压副储罐(34)的压力值。

2.根据权利要求1所述的一种利用气压差驱动的轨道交通系统，其特征在于：所述车厢(2)包括车体(21)和所述气密裙(22)，车体(21)呈胶囊状结构，车体(21)包括外壳(211)、底隔板(212)和顶隔板(213)，外壳(211)通过的底隔板(212)和顶隔板(213)分隔成下区域(214)、中区域(215)和上区域(216)；所述外壳(211)底部和顶部对称设置有轨道滑槽(2111)，所述轨道滑槽(2111)内部设置有支撑驱动轮(2112)、定位轮(2113)和喷气嘴(2114)，所述支撑驱动轮(2112)设置在轨道滑槽(2111)的内顶壁上，与轨道顶面对应，所述定位轮(2113)设置在轨道滑槽(2111)内侧壁上，与轨道左右侧面对应；所述喷气嘴(2114)固定安装位置与支撑驱动轮和定位轮相同并错落布置；所述气密裙(22)包括刷毛(221)和环形刷柄(222)，所述刷毛(221)环设在所述环形刷柄(222)上，所述外壳(211)长向分布套装有多道气密裙(22)。

3.根据权利要求2所述的一种利用气压差驱动的轨道交通系统，其特征在于：所述上区域(216)和下区域(214)均并列设置有数个沿着车厢长向分布的泄压管道(2143)，单个所述泄压管道(2143)上均固定设置有电动泄压阀(2144)；上区域(216)和下区域(214)内均固定设置有液压制动系统(2145)，所述液压制动系统(2145)的液压制动控制系统(2151)设置在中区域(215)内；上区域(216)和下区域(214)内均固定设置有空气压缩机，空气压缩机进气口开向车厢后端，直接引入后方正压气体，出气口引向轨道滑槽内的喷气嘴(2114)，空气压缩机控制系统设置在中区域(215)内；下区域(214)内设置有发电线圈(2141)和蓄电池(2142)，所述发电线圈(2141)通过支架固定设置在所述下区域(214)内，所述蓄电池(2142)固定设置在下区域(214)内并与所述发电线圈(2141)电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种利用气压差驱动的轨道交通系统，其特征在于：所述中区域(215)的前端和后端均设置有驾驶室，两个驾驶室与中区域(215)之间通过防撞门(2152)隔开，单个驾驶室的左右两侧对称设置有第一气密车门(2153)，两个防撞门(2152)与中区域(215)之间形成乘客室，所述乘客室的前端的左右两侧和后端的左右两侧对称设置有第二气密车门(2154)，乘客室内由前向后并列设置有数个座位(2155)，所述驾驶室远离所述防撞门(2152)的一端设置有气密逃生门(2156)，所述乘客室和驾驶室内均设置有数个手提灭火器(2157)，驾驶室内设置有所述液压制动控制系统(2151)和空气压缩机控制系统(2159)，控制所述喷气嘴(2114)向轨道吹出气流形成气垫。

5.根据权利要求4所述的一种利用气压差驱动的轨道交通系统，其特征在于：位于最端部的单元段(11)还包括站台和站门，所述站台与运行管道(111)之间设有所述站门，并且站台位于站门内侧的一端朝向运行管道(111)延伸形成月台。

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