CN110091878A - 一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，属于真空管道高速磁悬浮技术领域。包括固定舱体、旋转舱体、抽真空通道和真空泵；所述固定舱体上分布有站台门和第一抽气孔；所述站台门上分布有均流孔；所述旋转舱体上分布有连通孔、第二抽气孔和压力传感器；所述第一抽气孔和第二抽气孔上均连接有密封阀门和位置传感器。本发明中旋转舱体通过旋转运动和真空泵的抽气作用使得其内部腔体在真空状态与常压状态间转换。本发明能够保证真空管道内的真空度不受站台上下客的影响，同时当列车进站后可保证乘客在常压状态上下车；当列车继续前行时，又可保证常压空气不进入真空管道，能够显著提高真空管道高速磁悬浮列车的输送效率。

Description

一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统
技术领域
本发明属于真空管道高速磁悬浮技术领域，公开了一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统。
背景技术
真空管道高速磁悬浮列车是一种新兴的技术，具有速度快、耗能低等众多优点，虽然目前尚未得到实际的工程应用，但我国在技术方面已有突出进展，具有广阔的发展空间。在真空管道高速磁悬浮列车中，为减小列车受到的空气阻力，管内的真空度需保持在一个较低水平，而乘客上下车应在常压状态下进行。在此过程中管道需打开出口并防止常压空气渗入真空管道，对换乘技术提出了新的挑战。现有的站台真空保持技术主要通过在站台区域设置多条用于停车的磁悬浮轨道与区间线路的磁悬浮轨道对接。当磁悬浮轨道上行驶的列车进入站台区域并停稳后，通过底部平移系统或吊架平移系统，将列车横向平移至站台区域；或者将站台区域设置为转向架结构形式，将轨道连同列车一起移动至站台落客区域，实现乘客的上下车和真空管道的保持。现有方法操作复杂，初投资大，且工程可行性差。
发明内容
本发明解决了现有技术中真空管道高速磁悬浮列车到发站台真空保持方法操作复杂，初投资大，且工程可行性差的技术问题。本发明到发站台真空保持系统通过设置旋转舱体上的连通孔与固定舱体上的站台门对齐，至连通孔旋转至与真空通道对齐过程中，真空泵对旋转舱体进行抽真空，不仅保持真空管道的真空度，同时满足乘客上下车要求。
根据本发明的目的，提供了一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，所述真空保持系统用于使真空管道在磁悬浮列车上下乘客后保持真空状态，所述真空管道用于为行驶在轨道上的磁悬浮列车提供真空的外部环境；
所述真空保持系统包括固定舱体、旋转舱体、抽真空通道和真空泵；
所述固定舱体为球心位于轨道中轴线上的半球形壳体；所述旋转舱体为贴合连接在固定舱体内壁的半球形壳体；所述固定舱体与旋转舱体的球心重合，使旋转舱体能够相对于固定舱体转动；
所述固定舱体上分布有站台门和第一抽气孔；所述站台门上分布有均流孔，所述均流孔用于匀速增大旋转舱体内的空气压力；所述旋转舱体上分布有连通孔、第二抽气孔和压力传感器；
所述第一抽气孔与抽真空通道连接；所述抽真空通道与真空泵连接；所述第二抽气孔与第一抽气孔距离地面的高度相同，使旋转舱体旋转过程中能将第二抽气孔与第一抽气孔对齐；所述真空泵用于在第二抽气孔与第一抽气孔对齐时对旋转舱体进行抽真空；所述连通孔旋转至与真空通道对齐时用于使磁悬浮列车驶入或驶出旋转舱体，所述连通孔旋转至与站台门对齐时用于使乘客上下磁悬浮列车；
所述第一抽气孔和第二抽气孔上均连接有密封阀门和位置传感器；所述位置传感器用于识别第一抽气孔和第二抽气孔是否对齐；所述密封阀门用于在第二抽气孔旋转至与第一抽气孔对齐时开启，并用于在压力传感器感应到旋转舱体内的真空度达到真空管道设定值时关闭。
优选地，所述密封阀门为电动密封阀门。
优选地，将所述第一抽气孔与所述固定舱体球心的连线设定为连线A，将所述站台门底端的弧线的中点与所述固定舱体球心的连线设定为连线B，所述连线A与连线B之间的夹角大于90°。
优选地，所述均流孔的直径小于等于3mm；所述均流孔用于在连通孔与站台门对齐时匀速增大旋转舱体内的空气压力。
优选地，所述站台门顶部与连通孔顶部距离轨道的高度相同。
优选地，所述站台门的高度为2m-3m。
优选地，所述连通孔的面积大于等于真空管道横截面的面积。
优选地，所述站台门底端的弧线的中点与球心的连线垂直于轨道。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
(1)本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统，通过旋转舱体的旋转实现真空管道与站台区域的密封状态和联通状态的切换，同时保证乘客在常压状态上下车，该系统不仅可以保持真空管道的真空度，同时满足乘客上下车要求，在真空管道高速磁悬浮列车系统中有较高的实用性。
(2)本发明能够保证真空管道内的真空度不受站台影响，同时当磁悬浮列车进站后，可保证乘客在常压状态上下车；当磁悬浮列车继续前行时，又可保证常压空气不进入真空管道。本发明能够显著提高真空管道高速磁悬浮系统的输送效率，有效防止因常压空气渗入而导致真空管道内空气阻力增大的影响。
(3)本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统，在不对磁悬浮列车进行位移的前提下，仅对磁悬浮列车停靠区域进行真空与常压状态转化，便于乘客上下车。
(4)本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统，站台区域的真空与常压状态转化便捷，仅通过舱体旋转即可实现自动切换，与现有技术相比成本降低。
(5)本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统，可在对旋转舱体加压至常压状态后，向磁悬浮列车内通入新风，提高磁悬浮列车内的空气质量。
附图说明
图1是本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统结构侧视图。
图2本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统结构俯视图。
图3是本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统列车到站示意图。
图4是本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统乘客上下车示意图。
图5是本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统抽真空示意图。
图6是本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统列车发车示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-固定舱体、2-旋转舱体、3-抽真空通道、4-真空泵、5-站台门、6-第一抽气孔、7-均流孔、8-连通孔、9-第二抽气孔、10-压力传感器、11-密封阀门、12-位置传感器、13-磁悬浮列车、14-真空管道和15-磁悬浮轨道。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，所述真空保持系统用于使真空管道在磁悬浮列车上下乘客后保持真空状态，所述真空管道用于为行驶在轨道上的磁悬浮列车提供真空的外部环境；
所述真空保持系统包括固定舱体1、旋转舱体2、抽真空通道3和真空泵4；
所述固定舱体1为球心位于轨道中轴线上的半球形壳体；所述旋转舱体2为贴合连接在固定舱体1内壁的半球形壳体；所述固定舱体1与旋转舱体2的球心重合，使旋转舱体2能够相对于固定舱体1转动；
所述固定舱体1上分布有站台门5和第一抽气孔6；所述站台门5上分布有均流孔7，所述均流孔7用于匀速增大旋转舱体2内的空气压力；所述旋转舱体2上分布有连通孔8、第二抽气孔9和压力传感器10；
所述第一抽气孔6与抽真空通道3连接；所述抽真空通道3与真空泵4连接；所述第二抽气孔9与第一抽气孔6距离地面的高度相同，使旋转舱体2旋转过程中能将第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐；所述真空泵4用于在第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐时对旋转舱体2进行抽真空；所述连通孔8旋转至与真空通道对齐时用于使磁悬浮列车驶入或驶出旋转舱体2，所述连通孔8旋转至与站台门5对齐时用于使乘客上下磁悬浮列车；
所述第一抽气孔6和第二抽气孔9上均连接有密封阀门11和位置传感器12；所述位置传感器12用于识别第一抽气孔6和第二抽气孔9是否对齐；所述密封阀门11用于在第二抽气孔9旋转至与第一抽气孔6对齐时开启，并用于在压力传感器10感应到旋转舱体2内的真空度达到真空管道设定值时关闭。真空管道设定值为预先设定的真空管道内的真空度。
实施例2
一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，所述真空保持系统用于使真空管道在磁悬浮列车上下乘客后保持真空状态，所述真空管道用于为行驶在轨道上的磁悬浮列车提供真空的外部环境；
所述真空保持系统包括固定舱体1、旋转舱体2、抽真空通道3和真空泵4；
所述固定舱体1为球心位于轨道中轴线上的半球形壳体；所述旋转舱体2为贴合连接在固定舱体1内壁的半球形壳体；所述固定舱体1与旋转舱体2的球心重合，使旋转舱体2能够相对于固定舱体1转动；
所述固定舱体1上分布有站台门5和第一抽气孔6；所述站台门5上分布有均流孔7，所述均流孔7用于匀速增大旋转舱体2内的空气压力；所述旋转舱体2上分布有连通孔8、第二抽气孔9和压力传感器10；
所述第一抽气孔6与抽真空通道3连接；所述抽真空通道3与真空泵4连接；所述第二抽气孔9与第一抽气孔6距离地面的高度相同，使旋转舱体2旋转过程中能将第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐；所述真空泵4用于在第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐时对旋转舱体2进行抽真空；所述连通孔8旋转至与真空通道对齐时用于使磁悬浮列车驶入或驶出旋转舱体2，所述连通孔8旋转至与站台门5对齐时用于使乘客上下磁悬浮列车；
所述第一抽气孔6和第二抽气孔9上均连接有密封阀门11和位置传感器12；所述位置传感器12用于识别第一抽气孔6和第二抽气孔9是否对齐；所述密封阀门11用于在第二抽气孔9旋转至与第一抽气孔6对齐时开启，并用于在压力传感器10感应到旋转舱体2内的真空度达到真空管道设定值时关闭。真空管道设定值为预先设定的真空管道内的真空度。
所述密封阀门11为电动密封阀门。
第一抽气孔6与所述固定舱体1球心的连线和站台门5底端的弧线的中点与所述固定舱体1球心的连线之间的夹角为100°。
所述均流孔7的直径等于3mm；所述均流孔7用于在连通孔8与站台门5对齐时匀速增大旋转舱体2内的空气压力。
所述站台门5顶部与连通孔8顶部距离轨道的高度相同。
所述站台门5的高度为2m。
所述连通孔8的面积大于等于真空管道横截面的面积。
实施例3
一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，所述真空保持系统用于使真空管道在磁悬浮列车上下乘客后保持真空状态，所述真空管道用于为行驶在轨道上的磁悬浮列车提供真空的外部环境；
所述真空保持系统包括固定舱体1、旋转舱体2、抽真空通道3和真空泵4；
所述固定舱体1为球心位于轨道中轴线上的半球形壳体；所述旋转舱体2为贴合连接在固定舱体1内壁的半球形壳体；所述固定舱体1与旋转舱体2的球心重合，使旋转舱体2能够相对于固定舱体1转动；
所述固定舱体1上分布有站台门5和第一抽气孔6；所述站台门5上分布有均流孔7，所述均流孔7用于匀速增大旋转舱体2内的空气压力；所述旋转舱体2上分布有连通孔8、第二抽气孔9和压力传感器10；
所述第一抽气孔6与抽真空通道3连接；所述抽真空通道3与真空泵4连接；所述第二抽气孔9与第一抽气孔6距离地面的高度相同，使旋转舱体2旋转过程中能将第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐；所述真空泵4用于在第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐时对旋转舱体2进行抽真空；所述连通孔8旋转至与真空通道对齐时用于使磁悬浮列车驶入或驶出旋转舱体2，所述连通孔8旋转至与站台门5对齐时用于使乘客上下磁悬浮列车；
所述第一抽气孔6和第二抽气孔9上均连接有密封阀门11和位置传感器12；所述位置传感器12用于识别第一抽气孔6和第二抽气孔9是否对齐；所述密封阀门11用于在第二抽气孔9旋转至与第一抽气孔6对齐时开启，并用于在压力传感器10感应到旋转舱体2内的真空度达到真空管道设定值时关闭。真空管道设定值为预先设定的真空管道内的真空度。
所述密封阀门11为电动密封阀门。
第一抽气孔6与所述固定舱体1球心的连线和站台门5底端的弧线的中点与所述固定舱体1球心的连线之间的夹角为110°。
所述均流孔7的直径等于2mm；所述均流孔7用于在连通孔8与站台门5对齐时匀速增大旋转舱体2内的空气压力。
所述站台门5顶部与连通孔8顶部距离轨道的高度相同。
所述站台门5的高度为2.5m。
所述连通孔8的面积大于等于真空管道横截面的面积。
实施例4
一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，所述真空保持系统用于使真空管道在磁悬浮列车上下乘客后保持真空状态，所述真空管道用于为行驶在轨道上的磁悬浮列车提供真空的外部环境；
所述真空保持系统包括固定舱体1、旋转舱体2、抽真空通道3和真空泵4；
所述固定舱体1为球心位于轨道中轴线上的半球形壳体；所述旋转舱体2为贴合连接在固定舱体1内壁的半球形壳体；所述固定舱体1与旋转舱体2的球心重合，使旋转舱体2能够相对于固定舱体1转动；
所述固定舱体1上分布有站台门5和第一抽气孔6；所述站台门5上分布有均流孔7，所述均流孔7用于匀速增大旋转舱体2内的空气压力；所述旋转舱体2上分布有连通孔8、第二抽气孔9和压力传感器10；
所述第一抽气孔6与抽真空通道3连接；所述抽真空通道3与真空泵4连接；所述第二抽气孔9与第一抽气孔6距离地面的高度相同，使旋转舱体2旋转过程中能将第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐；所述真空泵4用于在第二抽气孔9与第一抽气孔6对齐时对旋转舱体2进行抽真空；所述连通孔8旋转至与真空通道对齐时用于使磁悬浮列车驶入或驶出旋转舱体2，所述连通孔8旋转至与站台门5对齐时用于使乘客上下磁悬浮列车；
所述第一抽气孔6和第二抽气孔9上均连接有密封阀门11和位置传感器12；所述位置传感器12用于识别第一抽气孔6和第二抽气孔9是否对齐；所述密封阀门11用于在第二抽气孔9旋转至与第一抽气孔6对齐时开启，并用于在压力传感器10感应到旋转舱体2内的真空度达到真空管道设定值时关闭。真空管道设定值为预先设定的真空管道内的真空度。
所述密封阀门11为电动密封阀门。
第一抽气孔6与所述固定舱体1球心的连线和站台门5底端的弧线的中点与所述固定舱体1球心的连线之间的夹角为130°。
所述均流孔7的直径等于1mm；所述均流孔7用于在连通孔8与站台门5对齐时匀速增大旋转舱体2内的空气压力。
所述站台门5顶部与连通孔8顶部距离轨道的高度相同。
所述站台门5的高度为3m。
所述连通孔8的面积大于等于真空管道横截面的面积。
所述站台门5底端的弧线的中点与球心的连线垂直于轨道。
实施例5
下面所举实施例以磁悬浮列车从进站到发车为例，阐述本发明的具体如何实现应用。
如图2所示，磁悬浮列车13在真空管道14中的磁悬浮轨道15上，即将进入旋转舱体2。磁悬浮轨道15与旋转舱体2的旋转轨迹重合的部分中断，中断长度等于旋转舱体2舱壁的厚度或略大于旋转舱体2舱壁的厚度，比旋转舱体2舱壁的厚度大3cm-5cm。
如图3所示，磁悬浮列车13通过旋转舱体2上的连通孔8进入旋转舱体2并停稳后，旋转舱体2开始旋转，此时旋转舱体2内仍为真空状态。
如图4所示，旋转舱体2旋转90°后，连通孔8旋转至与站台门5对齐，此时站台门5上密闭的细小均流孔7在常压作用下，控制空气的渗透速度和渗透空气的均流，达到匀速增大处于真空状态的旋转舱体2内的空气压力。当旋转舱体2内的气压达到常压后，站台门5打开，此时，乘客可通过站台门5上下车。图1是本发明一种真空管道高速磁悬浮到发站台真空保持系统结构侧视图，站台门5上的均流孔7的直径小于等于3mm；所述均流孔7用于连通孔8与站台门5对齐时匀速增大旋转舱体2内的空气压力。
如图5所示，乘客通过站台门5上下车后，旋转舱体2继续旋转45°，此时，连通孔8与站台门5错开，旋转舱体2再次处于密封状态，且旋转舱体2侧壁的第二抽气孔9与固定舱体1的第一抽气孔6对齐，设置于第一抽气孔6和第二抽气孔9上的位置传感器12将此时的位置信号传递给密封阀门11，密封阀门11打开，抽真空管道3连通旋转舱体2和真空泵4，同时联动开启真空泵4，对旋转舱体2进行抽真空处理，旋转舱体2内真空度达到真空管道设定值时，旋转舱体2内的压力传感器10传递信号给密封阀门11，密封阀门11关闭，旋转舱体2和真空泵4之间通路封闭，同时联动关闭真空泵4。
如图6所示，旋转舱体2继续旋转45°，此时连通孔8与真空管道再次处于同一条直线，此时磁悬浮列车13开出旋转舱体2，驶入真空管道中。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述真空保持系统用于使真空管道在磁悬浮列车上下乘客后保持真空状态，所述真空管道用于为行驶在轨道上的磁悬浮列车提供真空的外部环境；
所述真空保持系统包括固定舱体(1)、旋转舱体(2)、抽真空通道(3)和真空泵(4)；
所述固定舱体(1)为球心位于轨道中轴线上的半球形壳体；所述旋转舱体(2)为贴合连接在固定舱体(1)内壁的半球形壳体；所述固定舱体(1)与旋转舱体(2)的球心重合，使旋转舱体(2)能够相对于固定舱体(1)转动；
所述固定舱体(1)上分布有站台门(5)和第一抽气孔(6)；所述站台门(5)上分布有均流孔(7)，所述均流孔(7)用于匀速增大旋转舱体(2)内的空气压力；所述旋转舱体(2)上分布有连通孔(8)、第二抽气孔(9)和压力传感器(10)；
所述第一抽气孔(6)与抽真空通道(3)连接；所述抽真空通道(3)与真空泵(4)连接；所述第二抽气孔(9)与第一抽气孔(6)距离地面的高度相同，使旋转舱体(2)旋转过程中能将第二抽气孔(9)与第一抽气孔(6)对齐；所述真空泵(4)用于在第二抽气孔(9)与第一抽气孔(6)对齐时对旋转舱体(2)进行抽真空；所述连通孔(8)旋转至与真空通道对齐时用于使磁悬浮列车驶入或驶出旋转舱体(2)，所述连通孔(8)旋转至与站台门(5)对齐时用于使乘客上下磁悬浮列车；
所述第一抽气孔(6)和第二抽气孔(9)上均连接有密封阀门(11)和位置传感器(12)；所述位置传感器(12)用于识别第一抽气孔(6)和第二抽气孔(9)是否对齐；所述密封阀门(11)用于在第二抽气孔(9)旋转至与第一抽气孔(6)对齐时开启，并用于在压力传感器(10)感应到旋转舱体(2)内的真空度达到真空管道设定值时关闭。
2.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述密封阀门(11)为电动密封阀门。
3.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，将所述第一抽气孔(6)与所述固定舱体(1)球心的连线设定为连线A，将所述站台门(5)底端的弧线的中点与所述固定舱体(1)球心的连线设定为连线B，所述连线A与连线B之间的夹角大于90°。
4.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述均流孔(7)的直径小于等于3mm；所述均流孔(7)用于在连通孔(8)与站台门(5)对齐时匀速增大旋转舱体(2)内的空气压力。
5.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述站台门(5)顶部与连通孔(8)顶部距离轨道的高度相同。
6.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述站台门(5)的高度为2m-3m。
7.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述连通孔(8)的面积大于等于真空管道横截面的面积。
8.如权利要求1所述的一种真空管道磁悬浮列车到发站台真空保持系统，其特征在于，所述站台门(5)底端的弧线的中点与球心的连线垂直于轨道。
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