CN111137425A - 水悬浮失重态封闭管道交通运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，包括其中的环形封闭管道双线运输系统的环形二站之间运输，环形二站之间运输由一条装满水的封闭环形运输管道连通两端的车站，该管道上设有提供艇车动能的泵站并在两端的车站、分别设置一段供艇车出入的活动管道和艇车进出车站时的水流回水管，艇车为防水密封体其外部有滑轮内部有重量平衡仓，当艇车通对重量平衡仓的增减重、平衡到与水的比重一至时，艇车就可在环形运输管道内由泵站提供的水流动能作水悬浮状态运输，因水流经回水管回流而奔流不息，故此无关艇车的数量多少，即无关物品的重量多少、而达到水悬浮失重态运输物品。

Description

水悬浮失重态封闭管道交通运输系统

技术领域

本发明涉及管道交通运输，特别是水悬浮失重态封闭管道交通运输系统。

背景技术

现有的管道运输，多数是以输送液体为主，例如输送石油、液化气等，输送固体物品类，例如输送煤炭、矿石等，还需要制浆、干燥等繁杂工序，大多数物品如今都无法用管道运输；另外，媒体报道的超级环路列车，该平台比较适合长距离输送较轻的物品，例如，不适合1-2百公里内运输，也不不适合密集型大批量物品的运输，例如，煤炭、矿石等，因为超级环路列车，采用的是真空环形封闭管道，只是解决了部分空气阻力的问题，而无法解决物品在上下坡时重力产生多耗能的问题；再如，运输成本最低的水上运输，也不能解决物品的重量增加、必然船的吨位增大、随之耗能增大的问题，水上运输也不能随意跨跃山丘峡谷的问题。

发明内容

为了克服现有管道运输、不能运输固体物品，现有的四种运输方式都不能解决物品的重力问题，本发明提供一种失重态运输物品的水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，特别是环形封闭管道双线运输系统，通过在二站之间设立的环形封闭运输管道，密封体的艇车在装满水的该管道内、由连通的泵站提供水流动力运行，艇车通过设置在内部的重量平衡仓，例如向平衡仓内注排水平衡艇车重量，当艇车平衡到与水的比重一至时，即可水悬浮运输物品，因环形封闭运输管道、无论跨跃山丘峡谷，该封闭管道内的水流都可视为是一个水平面(除去水压差)，所以，不存在水流和艇车在上下坡时、出现多耗能的问题，因艇车是顺着水流作悬浮状运输(可将艇车视作是大分子的水)，也不存在环形封闭运输管道内运行的艇车数量多与少(物品的重量大与小)对耗能的影响问题(除去艇车滑轮的些许摩擦力)。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，包括，环形封闭管道双线运输系统和条形封闭管道单线运输系统；环形封闭管道双线运输系统，包括环形二站之间运输、枢纽站、过渡站、多站台车站、艇车；条形封闭管道单线运输系统，包括条形二站之间运输、过渡站、多站台车站、艇车。本发明基于互联网、通迅、定位、传感等智能技术。所述环形二站之间运输，由一条双线封闭的环形运输管道连通两端的车站，该管道在两端的车站，分别设置一段供艇车出入的活动管道，艇车顺着装满水的环形运输管道运行，环形运输管道的两端分别设置至少一条回水管，回水管的两端与运输管道的环形两侧连通，当环形运输管道两端车站附近的阀门关闭时，水流从开着阀门的回水管通过再回流，动力泵站通过两侧的泵管与环形运输管道的两个点连通，通过关闭两个连通点内侧的阀门，使动力泵站、泵管、环形运输管道和回水管共同构成一个封闭水循环回路。。所述条形二站之间运输，包括，条形运输管道和动力运输管道，所述条形运输管道，由一条单线封闭的条形运输管道连通两端车站，该管道在两端车站分别设置有，供艇车出入的活动管道或过渡仓，艇车用自身动力，在装满水的条形运输管道内运输；所述动力运输管道，由动力运输管道连通两端车站，泵站通过两侧的泵管与动力运输管道的两端连通，使泵站通过两侧的泵管与动力运输管道共同构成一个封闭水循环回路。在以下说明时的运输管道，即包括环形运输管道、条形运输管道和动力运输管道。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述艇车为耐水压型密封车体、适合管道内运行的胶囊形状，车体的侧面或上面至少设置一扇、供人员和货物进出的车门，车体前段和后段的周围分别均匀设置、至少三排排轮及设置在排轮前端的导引轮，排轮顺着艇车前后方向排列、并垂直于车体的中心方向，每排轮子无故定个数，以排轮的长度能跨越最大的管道叉口为准，所述排轮用作动力轮时、向外围伸展即可与管道内壁接触，排轮用作滑轮时、可与管道内壁留有空隙，排轮用作刹车轮时、向外围伸展即可刹车，所述导引轮向着车体的中心方向翘起、起着导引艇车转弯和跨越管道叉口作用，艇车至少设四个车轮，车轮垂直于地面，是艇车在管道外行驶使用的轮子；所述艇车的头尾部(前后部)设置一个或分别设置一个应急口，头尾部各设置一个车钩；艇车分为无水塞和有水塞艇车，有水塞艇车，设置至少一个水塞，水塞是围绕在车体的周围设置，所述水塞的内圈为硬质材料，有若干可开关的孔洞，水塞的外圈为软质材料密封圈，密封圈大小与运输管道的内径一至；艇车的内部有重量平衡仓，当艇车平衡到与水的比重一至时，艇车就可在管道内作水悬浮状态，所述艇车可以单节艇车使用，艇车也可以用车钩连接起多节艇车的列车使用。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述环形二站之间运输的两端车站，所述的两端车站分别设置有、水池、升降平台、附泵站；所述升降平台用于将艇车从车站齐平站台与水池中的活动管道之间作升降移动，水池的水漫过活动管道，以保持活动管道内的水满，所述活动管道可以整体移出环形运输管道、或以开门状一端移出环形运输管道，用液压或其它装置使活动管道在水池与环形运输管道的结合处移动，所述附泵站通过两侧泵管与环形运输管道连通，在泵管两端的环形运输管道阀门关闭时，附泵站通过两侧泵管与环形运输管道及与环形运输管道连通的活动管道形成一个水循环回路；与所述环形运输管道相连通的还有旁通管、连通管和增减压泵站，所述旁通管的两端与环形运输管道的两个点连通，所述连通管的两端与环形运输管道的环形两侧连通，所述增减压泵站通过泵管和环形运输管道连通，所述环形运输管道每隔一段距离，可设置一个应急口，环形运输管道在每一段高点处的管道上方，可设置排气阀门，环形运输管道在每一段低点处的管道下方，可设置应急排水阀门，环形运输管道每隔一段距离，可设置一个应急空气注入口；所述升降平台，为升降平台或斜坡路面。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述条形运输管道，所述的两端车站分别设置有、水池、升降平台，当所述艇车出站时，由所述升降平台将艇车从车站站台带入水中、并与条形运输管道的所述过渡仓对齐，艇车由自身动力或车站装置进入到过渡仓中，关闭艇车后方的阀门、并开启前方的阀门，艇车在装满水的条形运输管道内、靠自身动力和调整比重运输，艇车在向上水位车站运行时、比重轻于水可利用浮力运行，艇车在作下水位车站运行时、比重重于水可利用重力运行，艇车到站时、先进入到过渡仓，关闭艇车后方的阀门、并开启前方的阀门，艇车由升降平台带出水面即到站。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述动力运输管道包括在两端设置的过渡仓，所述两端车站包括各自的升降平台、水池，当所述艇车出站时，由所述升降平台将艇车从车站站台带入所述水池中、并与动力运输管道的过渡仓对齐，所述艇车由自身动力或车站装置进入到过渡仓中，关闭艇车后方的阀门、并开启前方的阀门，艇车在装满水的动力运输管道内、依靠泵站的水流动力运输，艇车到站时、先进入到过渡仓，关闭艇车后方的阀门、并开启前方的阀门，艇车由升降平台带出水面站台即到站，所述泵管可小于动力运输管道。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述枢纽站是一条以上环形二站之间运输线路汇集处的车站，枢纽站分为管道不连通枢纽站和管道连通枢纽站；所述管道不连通枢纽站，即一条以上环形二站之间运输线路，在枢纽站共用水池，各条线路的艇车都通过各自环形运输管道的活动管道移出进入枢纽站换乘；所述管道连通枢纽站，当艇车在该站与周围各车站的环形运输管道途中运行时，各环形运输管道中的水流顺着各自的回水管通过再回流，当艇车进出该站或通过该站时，环形运输管道中的部分水流、就绕着枢纽站的远端管道通过再回流，水流带动艇车进出该站或通过该站。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述环形封闭管道双线运输系统的所述过渡站包括服务站，当环形二站之间运输的二站之间水位落差太大或线路太长，在中途设置的至少一座过渡站或服务站，所述过渡站设置在二个车站水位落差中间的环形运输管道上，使环形运输管道通过过渡站设置的阀门、由一个高水压管段、分隔为过渡站两侧的二个低水压管段，环形运输管道也同时形成二个独立的水循环回路，艇车是在环形运输管道内通过过渡站的；所述服务站设置在二个车站距离中间的环形运输管道上，当艇车在中途运行时，设置在服务站环形运输管道上的阀门全部开启，环形运输管道为一个水循环回路，当艇车在服务站通过活动管道进出服务时，由于服务站段的环形运输管道阀门关闭，服务站将环形运输管道分隔为两侧二个独立的水循环回路。

上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述条形封闭管道单线运输系统的所述过渡站，当条形二站之间运输的二站之间水位落差太大或线路太长，在中途设置的至少一座过渡站；在二站之间的水位落差太大时，在条形运输管道的中间设置一座过渡站，可使条形运输管道由一个高水压管段、分隔为过渡站两侧的二个低水压管段；在条形二站之间运输的二站之间距离太长时，在条形运输管道的中间设置一座过渡站，可使艇车在过渡站通过活动管道进出活动。上述水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，所述多站台车站、是运输繁重车站增加设置的一个以上站台的车站，所述多站台车站包括一个以上站台或备用活动管道，所述多站台车站的活动管道和备用活动管道均为上底长下底短的梯形结构，所述活动管道与备用活动管道为轮换交替使用。

本发明的有益效果是，本发明水悬浮失重态运输采用水的浮力、不耗能的通过艇车先将物品(包括人)悬浮，动力泵站做功将环形运输管道内的水流动后，即进入低耗能运输模式，动力泵站的耗能做功，只要抵消起动后的水流和艇车的滑轮与管壁的摩擦力及水流在拐弯回流时产生的阻力损耗即可，因艇车进出站时环形运输管道内的绝大部分水流是往回水管通过的，即环形运输管道内的水一经起动就奔流不息，所以长距离的环形运输管道内可以有若干节(列)艇车同时(搭顺水车)运行，并且艇车多少即物品的轻重不影响动力泵站的耗能，也就是说艇车在环形运输管道内运行，不必考虑物品的重力问题，这就是物品的失重状态运输。

附图说明

图1为本发明环形二站之间运输主结构示意图，

图中A.为A车站及附近结构，C.为二站的中段结构，B.为B车站及附近结构，100.环形运输管道，200.艇车，D.艇车顺着环形运输管道的运行线路示意，80.水流动方向，300.水池，400.活动管道，虚线标的为活动管道的活动位置示意，500.升降平台或斜坡路面，101.回水管，102、103、104.泵管，20.附泵站、21.动力泵站、22增减压泵站，1-14.艇车从A站到B站的运行步骤，30-46.阀门；

图2为图1中段C的附功能示意图，(注：各附图中的图标符号相同即不另作说明)

图中105.旁通管、106.连通管(旁通管)，50、51、52、53、54、55、56、57、旁通阀门，g.应急口，k.应急排水阀门，h.排气阀门，m.应急空气注入口，60.假设的故障点、E.高压区、F.负压区；

图3为环形封闭管道双线运输系统的管道连通枢纽站结构示意图；

图中AB.为管道连通枢纽站，从、BB、CC、DD分别为四个车站1-5.为艇车直行通过管道连通枢纽站的步骤，60-71.为艇车通过管道连通枢纽站时所动用的阀门，W.为关闭的阀门；

图4为本发明过渡站和服务站结构示意图；

图中AC.为环形封闭管道双线运输系统的过渡站或服务站，AC*.为条形封闭管道单线运输系统的过渡站，A、B与A*、B*分别为四个车站，1-5.为艇车经过过渡站的步骤，81-88.为过渡站的阀门；

图5为本发明多站台车站示意图；

图中AD.为环形二站之间运输的运输繁重车站的其中一端车站(多站台车站)，A1、A2、A3分别为三个站台，AD*.为条形二站之间运输的运输繁重车站的其中一端车站(多站台车站)，400+.备用活动管道；

图6为本发明艇车200的外部结构示意图；

图中201.车体、202.头尾部、203.车门、204.应急口、205.排轮、206.导引轮、207.水塞、208.密封圈、209.可开关孔洞，210.车钩，211.车轮；

图7为图6的正视示意图；

图8为图6的侧视图即车头或车尾的平视图；

图9为本发明艇车和运输管道断面的结合示意图；

图中111.为按装在运输管道内壁上防艇车侧转的导轨；

图10为艇车的排轮与运输管道内壁接触及过管道叉口的情形图；

图中100e.为管道叉口或槽沟；

图11为条形封闭管道单线运输系统的条形二站之间运输结构示意图；

图中A+和B+.为两端的车站，100+.条形运输管道，1-4.艇车从A+站到B+站的运行步骤，601-604.阀门，605过渡仓(活动管道)100++.动力运输管道，21.泵站，102.泵管；

图12为条形二站之间运输作为船闸使用示意图；

图中A+.为下游车站，B+.为上游车站，1-8.过水坝步骤，606-609.阀门，620船只、630水面、640水坝、650建筑物、660升降装置(升降平台)。

具体实施方式

水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，包括环形封闭管道双线运输系统和条形封闭管道单线运输系统；环形封闭管道双线运输系统，包括环形二站之间运输、枢纽站(AB)、过渡站(AC)、多站台车站(AD)、艇车(200)；条形封闭管道单线运输系统，包括条形二站之间运输、过渡站(AC*)、多站台车站(AD*)、艇车(200)，条形二站之间运输包括条形运输管道(100+)和动力运输管道(100++)。

实施例1

如图6图7图8所示，所述艇车(200)为耐水压型密封车体、适合管道内运行的胶囊形状，车体(201)的侧面设了置一扇、供人员和货物进出的车门(203)，车体(201)前段和后段的周围分别均匀设置了四排排轮(205)及与排轮相连的四排导引轮(206)，排轮是顺着艇车的前后方向排列、并垂直于车体(201)的中心方向，每排轮子为四个，实际应用时如图10所示，以排轮(205)的长度能跨越最大的管道叉口(100e)为准，排轮(205)或其中个别排轮、可当着动力轮、滑轮或刹车轮使用，排轮(205)用作动力轮时、向外围伸展即可与管道内壁接触，排轮(205)用作滑轮时、可与管道内壁留有空隙，排轮(205)用作刹车轮时、向外围伸展即可刹车；导引轮(206)向着车体的中心方向翘起、起着导引艇车转弯和跨越管道叉口作用，艇车(200)至少设有四个动力或载重用的车轮(211)，车轮(211)垂直于地面，轮子是艇车在管道外行驶时使用的；艇车的头部和尾部(202)设置一个或分别设置一个应急口(204)，是艇车在运输管道内应急时使用的进出门，头尾部各设置一个车钩(210)可用于将单节艇车连成一列艇车；艇车(200)分为无水塞艇车和有水塞艇车，无水塞艇车主要是在条形二站之间运输的条形运输管道(100+)内以艇车的自身动力运行，有水塞艇车(200)，设置至少一个水塞(207)，水塞是围绕在车体(201)的周围设置，水塞的内圈为硬质材料、并设置有若干可开关的孔洞(209)，水塞的外圈为软质材料密封圈(208)，密封圈大小与运输管道的内径一至，有水塞艇车适用于有动力泵站的外动力运输管道内运行，当艇车的水塞孔洞(209)关闭时，艇车和运输管道内的水流速度为一至，当艇车需要减速时打开水塞孔洞(209)，让部分水流往水塞孔洞(209)通过；艇车(200)的内部有重量平衡仓，重量平衡仓可以是固体仓或液体(水)仓，以向水仓内注水或向外排水来调节艇车(200)的沉浮，当艇车(200)平衡到与水的比重一至时，艇车就可在运输管道内作水悬浮状态。

所述环形二站之间运输，如图1所示，是由一条双线封闭的环形运输管道(100)连通车站(A)与车站(B)，该管道在车站(A)端与车站(B)端，分别设置一段供艇车(200)出入的活动管道(400)，活动管道与环形运输管道的接合处呈容易分合的梯形，艇车(200)是顺着装满水的环形运输管道内运行，环形运输管道(100)在靠近两端车站分别设置至了二条回水管(101)，回水管的两端与运输管道的环形两侧连通，当环形运输管道两端车站附近的阀门关闭时，水流从开着阀门的二条回水管(101)通过再回流，因回水管为弯管、水阻力较大，回水管的管内径之和应大于环形运输管道的内径，二座动力泵站(21)通过两侧的泵管(102)与环形运输管道(100)的两个点连通，关闭两个连通点内侧的阀门(37)，使动力泵站(21)、泵管(102)、环形运输管道(100)和回水管(101)共同构成一个封闭水循环回路；车站(A)和(B)均设置有水池(300)、升降平台(500)、附泵站(20)；所述升降平台(500)用于将艇车(200)从车站齐平站台与水池(300)中的活动管道(400)之间作升降移动，水池(300)的水漫过活动管道，以保持活动管道(400)内的水满，活动管道满水便于艇车进出站、以及艇车进出站时活动管道免于放水注水，所述活动管道(400)可以整体移出环形运输管道(100)、或以开门状一端移出环形运输管道，用液压或其它装置使活动管道、在水池(300)与环形运输管道的结合处移动，所述附泵站(20)通过两侧泵管(103)与环形运输管道(100)连通，在泵管两端的环形运输管道阀门(46、33)或(44、40)关闭时，附泵站(20)通过两侧泵管(103)与环形运输管道(100)及与环形运输管道连通的活动管道(400)形成一个水循环回路，附泵站(20)作用于艇车(200)的起动及前后移动；与所述环形运输管道(100)相连通的还有旁通管(105)、连通管(106)和增减压泵站(22)，如图2所示，所述旁通管(105)的两端与环形运输管道(100)的两个点连通，旁通管上的阀门，如使用自力式自身压差控制阀为佳，所述连通管(106)的两端与环形运输管道(100)的环形两侧连通，连通管也属旁通管，只是便于区别，连通管上如使用双向控制阀门为佳，如发生意外至环形运输管道(100)变形阻塞出现故障点(60)时，此时就会形成高水压区，高水压区(E)的水通过旁通管和连通管分流，就可有效的防止水锤对环形运输管道(100)和艇车(200)的损害，所述增减压泵站(22)通过泵管(104)和环形运输管道(100)连通，当环形运输管道内水压过高时，增减压泵站向外抽水，当环形运输管道(100)内水压过低时，增减压泵站(22)向该管道内注水，环形运输管道(100)至少设置一座增减压泵站(22)；所述环形运输管道(100)每隔一段距离，可设置一个应急口(g)和在每一段低点处的管道下方设置应急排水阀门(k)和每隔一段距离设置一个应急空气注入口(m)、用于应急施救和维修等服务，环形运输管道(100)在每一段高点处的管道上方，可设置排气阀门(h)、用于排放该管道内水气化等形成的气体；当艇车(200)通对重量平衡仓的增减重平衡到与水的比重一至时，艇车就可在环形运输管道(100)内作水悬浮状态、并由动力泵站(21)提供的水流动能运输。

所述环形二站之间运输的艇车(200)运行步骤，如图1所示，艇车(200)从车站(A)的站台利用自身动力或车站装置上到齐平的升降平台(500)上，升降平台将艇车带入水池(300)中，艇车进入活动管道(400)中至1，活动管道利用液压或其它装置操纵回复到环形运输管道(100)的原位(接合处)至2{此时前的车站阀门(46、30、31、33)为关闭状，环形运输管道中的水为流动状、并从回水管(101)通过回流车站(B)}，开启阀门(30、31)及附泵站(20)的阀门(32)，起动附泵站水流带着艇车至3，此时艇车的水塞(208)的孔洞(209)为关闭状，开启阀门(46、33)关闭阀门(32)，环形运输管道(100)中的部分水流顺着车站(A)端的活动管道(400)流动，可利用阀门(46)控制水流速，水流带着艇车(200)开始加速运行至4，关闭回水管上的阀门(34)，艇车运行至5，开启回水管上的阀门(34)并关闭阀门(35)，艇车(200)的后面就多了一条回水管的水动力，艇车又加速一次运行至6，开启回水管上的阀门(35)，艇车离开车站(A)进入中段(C)并全速运行至7，开启阀门(37)关闭阀门(36)同时关闭动力泵站(21)，艇车未经过的动力泵站照常，艇车(200)运行至8，重新开启阀门(36)并启动泵站(21)并关闭阀门(37)与回水管阀门(38)，艇车(200)运行至9，重开阀门(38)并关闭回水管阀门(39)，因9位置后面的回水管(101)将水分流，艇车(200)开始减速运行至10位，艇车身后有让环形运输管道(100)内的水流、全部通过的回水管(101)，艇车(200)再减速一次运行至11，阀门(40)缓慢关闭并使艇车(200)停在活动管道(400)里的12位置，同时关闭阀门(44)，此时在车站(B)段环形运输管道(100)内的水会沿着回水管(101)流过继续循环流动，若是艇车停放位置有偏离、可利用附泵站(20)前后移动，关闭活动管道两端的阀门(42、41)，活动管道带着艇车(200)移出水池(300)中至13、并与停在水下的升降平台(500)对接，艇车(200)开到升降平台(500)上、至14，升降平台带着艇车(200)上升至齐平站台，艇车(200)到达车站(B)；艇车(200)还可以调整比重进行节能运输，艇车(200)在向上水位车站运行或上坡时、比重轻于水可利用浮力节能，艇车(200)在作下水位车站运行或下坡时、比重重于水可利用重力节能运输，以减小动力泵站(21)的耗能；艇车(200)关闭孔洞(209)时，艇车运行速度等于水流速度，在环形运输管道(100)内运行的艇车(200)需要增减速时、开启孔洞(209)即可。上述艇车(200)的运行步骤是基于互联网、通迅、定位、传感等智能技术才能实现，环形运输管道(100)上的阀门、以电驱动的闸门形阀门为佳。

实施例2

车站(A)和(B)也可以不设水池(300)和升降平台(500)，艇车(200)出站时、可由路面或站台开入对接的无水活动管道(400)中，活动管道带着艇车归位到环形运输管道(100)的接合处并接严，再向活动管道(400)中加满水，艇车(200)到站时，艇车的刹车轮向周围伸展与管壁接触刹住车，活动管道(400)带着艇车移出环形运输管道并与路面或站台对接，活动管道移出同时也放掉了管内的水，艇车(200)开上站台到站。

实施例3

条形二站之间运输的条形运输管道(100+)，如图11的100+所示，条形运输管道(100+)连通两端的车站(A+)与车站(B+)，两端的车站分别设置有、水池(300)、升降平台(500)，条形运输管道(100+)包括两端设的过渡仓(605)，水池(300)的水漫过过渡仓(605)，条形运输管道(100+)上的阀门以电驱动闸阀为佳，条形运输管道(100+)的阀门开启时，条形运输管道为直通管道，艇车(200)用自身动力、在装满水的条形运输管道(100+)内运输，在该管道内运行的艇车(200)、可以是无水塞的或有水塞(207)的，无水塞艇车就如潜艇在条形运输管道(100+)运行，有水塞的艇车(200)在运行时的状态是，从艇车水塞(207)的前方吸水、从水塞的后方喷水，以后方的水量增加推动艇车(200)前进，当所述艇车(200)出站时，由所述升降平台(500)将艇车(200)从车站(A+)站台带入水池(300)中、并与条形运输管道(100+)的所述过渡仓(605)对齐，艇车(200)由自身动力或车站装置进入到开着阀门(601)的过渡仓(605)中，关闭艇车后方的阀门(601)、并开启前方的阀门(602)，艇车(200)在装满水的条形运输管道(100+)内、靠自身动力和调整比重运输，艇车(200)在向上水位车站运行时、比重轻于水可利用浮力运行，艇车(200)在作下水位车站运行时、比重重于水可利用重力运行，在利用浮力与重力运行时、有水塞的艇车(200)要开启水塞孔洞(209)，让水往孔洞流过，艇车(200)到站时、先进入到开着阀门(603)的过渡仓(605)中，关闭艇车(200)后方的阀门(603)、并开启前方的阀门(604)，艇车(200)开到升降平台(500)上、由升降平台带出水面即到达车站(B+)，所述过渡仓也可以是活动管道。

实施例4

条形二站之间运输的动力运输管道(100++)，如图11的100++所示，动力运输管道(100++)连通车站(A+)与车站(B+)，泵站(21)通过两侧的泵管(102)与动力运输管道(100++)的两端连通，使泵站(21)通过两侧的泵管(102)与动力运输管道(100++)共同构成一个封闭水循环回路；动力运输管道(100++)包括在两端设置的过渡仓(605)，所述车站(A+)与车站(B+)包括各自的升降平台(500)、水池(300)，当所述艇车(200)出站时，由所述升降平台(500)将艇车(200)从车站(A+)站台带入所述水池(300)中、并与动力运输管道(100++)的过渡仓(605)对齐，所述艇车(200)由自身动力或车站装置进入到过渡仓(605)中，关闭艇车后方的阀门(601)、并开启前方的阀门(602)，艇车(200)在装满水的动力运输管道(100++)内、由动力泵站(21)提供的水流动力运输，艇车(200)到站时、先进入到过渡仓(605)中，关闭艇车(200)后方的阀门(603)、并开启前方的阀门(604)，艇车(200)由升降平台(500)带出水面站台即到达车站(B+)，所述泵管(102)可小于动力运输管道(100++)，泵站(21)为可提供双向动力的泵站。

实施例5

条形二站之间运输的条形运输管道(100+)或动力运输管道(100++)作为船闸使用的实施例，如图12所示，艇车送船只通过水坝的步骤，在下游车站(A+)艇车(200)通过升降装置(660)的操控半浮于水面，船只(620)驶入艇车(200)至1，由升降装置(660)带着艇车(200)下降至水中并与条形运输管道(100+)对齐至2，升降装置(660)放开对艇车的操控或将其送入到过渡仓(605)至3，关闭艇车后方的阀门(606)、并开启前方的阀门(607)，艇车(200)在装满水的条形运输管道(100+)内运行至4，打开阀门(608)艇车(200)进入过渡仓(605)至5，关闭艇车(200)后方的阀门(608)、并开启前方的阀门(609)，艇车进入上游车站(B+)的升降装置(660)并于以操纵固定至6，艇车(200)由升降装置(660)提升并半浮于水面至7，艇车(200)打开门、使船只(620)驶出到达上游车站(B+)至8，艇车利用条形二站之间运输通过水坝(640)，本实施例旨在解决普通船闸干水季费水的问题。

实施例6

枢纽站(AB)是一条以上环形二站之间运输线路汇集处的车站，枢纽站(AB)分为管道不连通枢纽站(AB)和管道连通枢纽站(AB)；所述管道不连通枢纽站(AB)，即一条以上环形二站之间运输线路，在枢纽站共用水池(300)，各条线路的艇车(200)都通过各自环形运输管道(100)的活动管道(400)移出进入枢纽站(AB)换乘，所述管道连通枢纽站(AB)，如图3所示，当艇车(200)在环形运输管道(100)的车站(从)与枢纽站(AB)的途中运行时，环形运输管道(100)中的水流顺着回水管(101)通过再回流，当艇车(200)进出或通过枢纽站(AB)时，车站(AA)与枢纽站(AB)段的环形运输管道(100)中的部分水流、就绕着枢纽站(AB)的远端管道通过再回流。

艇车(200)通过枢纽站(AB)的步骤，当艇车(200)顺着环形运输管道(100)的水流从(AA)站向(AB)站运行途中，环形运输管道(100)中的水往开着阀门(75、76)的回水管(101)通过回流，当艇车(200)运行至1，开启枢纽站(AB)的阀门(60、62、63、65、66、68、69、71)，并关闭回水管(101)的阀门(75)，使部分水流绕着刚开启的阀门管路再回流，水流即可带着艇车(200)运行至2，开启回水管(101)的阀门(75)并关闭阀门(76)，水流带着艇车(200)运行至3，开启回水管(101)的阀门(76)，并关闭阀门(60、62、63、65、66、68、69、71)，艇车(200)若要换乘至(CC)或(DD)站，即在活动管道(400)的虚线位置进枢纽站(AB)换乘；艇车(200)若要直通至(BB)站，就开启阀门(63、64、67、68、69、70、61、62)，使(BB)站方向环形运输管道(100)的部分水流绕着(AB)站再回流，并关闭回水管(101)的阀门(77)，水流即可带着艇车(200)运行至4，接着关闭回水管(101)的阀门(78)并开启阀门(77)，艇车(200)即可顺着水流通过枢纽站(AB)。

实施例7

环形封闭管道双线运输系统的过渡站(AC)包括服务站(AC)，当环形二站之间运输的二站之间水位落差太大或线路太长时，在中途设置的至少一座过渡站(AC)或服务站(AC)；如图4的过渡站AC所示，所述过渡站(AC)设置在车站(A)与车站(B)水位落差中间的环形运输管道(100)上，使环形运输管道(100)通过设置过渡站(AC)的阀门、由一个高水压管段、分隔为过渡站(AC)两侧的二个低水压管段，环形运输管道(100)也同时形成二个独立的水循环回路，即车站(A)与过渡站(AC)之间形成一个水压管段和一个独立的水循环回路，过渡站(AC)与车站(B)之间形成一个水压管段和一个独立的水循环回路，艇车(200)是在环形运输管道(100)内通过过渡站(AC)的；艇车(200)通过过渡站(AC)的步骤，艇车(200)在车站(A)与过渡站(AC)的途中运行时，过渡站(AC)的阀门为关闭状，过渡站(AC)的回水管(101)为开启状，水流从回水管(101)通过再回流，艇车(200)运行至1，开启阀门(81、82、83、94、87、86、85)并关闭回水管(101)的阀门(91)，艇车(200)运行至2，关闭回水管(101)的阀门(92)并开启阀门(91)，艇车(200)运行至3，关闭阀门(94、81、85)并开启阀门(92)，车站(A)与过渡站(AC)之间的环形运输管道内水流照旧往回水管(101)通过，开启阀门(93、84、88)并关闭回水管阀门(95)，使过渡站(AC)与车站(B)段的部分水流绕着过渡站回流，水流带着艇车(200)运行至4，开启回水管阀门(95)并关闭阀门(96)，艇车(200)运行至5、即通过了过渡站(AC)。

所述服务站(AC)设置在车站(A)与车站(B)距离中间的环形运输管道(100)上，如图4的过渡站AC所示，当艇车(200)在中途运行时，设置在服务站(AC)环形运输管道(100)上的阀门(81、82、83、84、85、86、87、88)全部开启，环形运输管道(100)为一个水循环回路，当艇车(200)在服务站(AC)通过活动管道(400)进出站服务时，由于服务站(AC)段的环形运输管道(100)上的阀门(81、82、83、84、85、86、87、88)关闭，服务站(AC)将环形运输管道(100)分隔为二个独立的水循环回路，环形运输管道(100)内的水流顺着服务站(AC)两侧的回水管(101)通过再回流。

实施例8

条形封闭管道单线运输系统的过渡站(AC*)，当条形二站之间运输车站(A+)与车站(B+)的水位落差太大或线路太长，在中途设置的至少一座过渡站(AC*)；如图4的过渡站AC*所示，在车站(A+)与车站(B+)的水位落差太大时，在条形运输管道(100+)的中间设置一座过渡站(AC*)，可使条形运输管道(100+)由一个高水压管段、分隔为过渡站(AC*)两侧的二个低水压管段；在条形二站之间运输的车站(A+)与车站(B+)之间的距离太长时，在条形运输管道(100+)的中间设置一座过渡站(AC*)，可使艇车(200)在过渡站(AC*)通过活动管道(400)进出站活动；艇车(200)通过过渡站(AC*)的步骤，艇车(200)从车站(A)运行至(2)，开启阀门(82)，艇车(200)运行至(3)即可通过活动管道进出站，若是直行，关闭阀门(82)并开启阀门(83)，艇车(200)运行至(4)即通过过渡站(AC*)。

实施例9

多站台车站(AD)和(AD*)、是运输繁重车站(A、B)或(A*、B*)增加设置的一个以上站台的车站，所述多站台车站(AD)和(AD*)分别包括一个以上站台(A1)、(A2)、(A3)或备用活动管道(400+)，所述多站台车站(AD)和(AD*)的活动管道(400)和备用活动管道(400+)均为上底长下底短的梯形，所述活动管道(400)与备用活动管道(400+)为轮换交替使用，如图5所示，活动管道(400)和备用活动管道(400+)为上底长下底短，可放便活动管道向上移出和交替轮换，多站台车站(AD)为环形二站之间运输运输繁重的两端车站中的、其中一端车站，多站台车站(AD)即比车站(A)或车站(B)多了站台(A2)和(A3)、同时每个站台也多了一条备用活动管道(400+)，在运输繁重时，例如，多站台车站(AD)的站台(A1)有艇车(200)到站要出活动管道、同时条备用活动管道(400+)就可以替换接入，同时站台(A2)或站台(A3)就可将预备好的备用活动管道(400+)连同艇车与原活动管道(400)调换并接严出站；多站台车站(AD*)和多站台车站(AD)功用类似，就不赘述。

本发明所涉及的管道，为钢材或钢混结构或其它材料，管道可以是正圆形或椭圆形或多边形状，所述艇车(200)的运输管道的内壁、可设置一条以上防艇车(200)侧转的导轨(111)，如图9所示，导轨(111)以二条为佳，导轨安装在艇车运行管道的内壁上，所述的水，包括水或其它液体或水和其它物质的混合物，所述活动管道(400)是直通的管道、该管道的两端为梯形，所述阀门，至少包括自动类阀门和驱动类阀门。

本发明的环形封闭管道双线运输系统，比较适合大运量和长途运输，例如北煤南运，基于上述的说明，因封闭的环形运输管道内的水可视为水平流动，水一旦流动，动力泵站的做功只要抵消水流和艇车的滑轮对运输管道的摩擦力即可，如果利用纳米等技术对运输管道内部进行加工处理降低摩擦力，动力泵站的做功也会减小，由于艇车是悬浮在水中的，只要两端的车站有能力使艇车快速进出站，艇车就可以在运输管道内一列接着一列的运输，并且是不增加耗能的失重态运输；条形封闭管道单线运输系统比较适合短距离运输，例如矿井的上下坡运输、既可节能也可有效的防止滑车等事故；本发明主要适合于货运，用于客运速度较慢，而且要等技术成熟后，对于二站之间单边运量大、就会出现艇车空车返回的问题，例如在艇车的内部设一个可伸缩的橡胶代、向内注水即可增重，如矿井运输，井下不用水，空车运下去的水用水泵抽回地面即可。

Claims (9)

1.一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，包括：环形封闭管道双线运输系统和条形封闭管道单线运输系统；环形封闭管道双线运输系统，包括环形二站之间运输、枢纽站(AB)、过渡站(AC)、多站台车站(AD)、艇车(200)条形封闭管道单线运输系统，包括条形二站之间运输、过渡站(AC*)、多站台车站(AD*)、艇车(200)其特征在于，所述环形二站之间运输，由一条双线封闭的环形运输管道(100)连通车站(A)与车站(B)，该管道在车站(A)端与车站(B)端，分别设置一段供艇车(200)出入的活动管道(400)，艇车(200)顺着装满水的环形运输管道运行，环形运输管道(100)的两端分别设置至少一条回水管(101)，回水管(101)的两端与环形运输管道(100)的环形两侧连通，当环形运输管道两端车站附近的阀门关闭时，水流从开着阀门的回水管(101)通过再回流，动力泵站(21)通过两侧的泵管(102)与环形运输管道(100)的两个点连通，关闭两个连通点内侧的阀门(37)，使动力泵站(21)、泵管(102)、环形运输管道(100)和回水管(101)共同构成一个封闭水循环回路；所述条形二站之间运输，包括，条形运输管道(100+)和动力运输管道(100++)，所述条形运输管道(100+)，由一条单线封闭的条形运输管道连通车站(A+)与车站(B+)，该管道在两端车站分别设置有，供艇车(200)出入的活动管道(400)或过渡仓(605)，艇车(200)用自身动力，在装满水的条形运输管道(100+)内运输；所述动力运输管道(100++)，由动力运输管道(100++)连通车站(A+)与车站(B+)，泵站(21)通过两侧的泵管(102)与动力运输管道(100++)的两端连通，使泵站(21)通过两侧的泵管(102)与动力运输管道(100++)共同构成一个封闭水循环回路；所述的管道，为钢材或钢混结构或其它材料，管道为是正圆形或椭圆形或多边形状，所述运输管道的内壁可至少设置一条防艇车(200)侧转的导轨(111)，所述的水，包括水或其它液体或水和其它物质的混合物，所述活动管道(400)是直通的管道、该管道的两端为梯形，所述阀门，至少包括自动类阀门和驱动类阀门。

2.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述艇车(200)为耐水压型密封车体、适合管道内运行的胶囊形状，车体(201)的侧面或上面至少设置一扇、供人员和货物进出的车门(203)，车体(201)前段和后段的周围分别均匀设置、至少三排排轮(205)及设置在排轮前端的导引轮(206)，排轮(205)顺着艇车(200)前后方向排列、并垂直于车体(201)的中心方向，每排轮子无故定个数，以排轮(205)的长度能跨越最大的管道叉口(100e)为准，所述排轮(205)用作动力轮时、向外围伸展即可与管道内壁接触，排轮(205)用作滑轮时、可与管道内壁留有空隙，排轮(205)用作刹车轮时、向外围伸展即可刹车，所述导引轮(206)向着车体的中心方向翘起、起着导引艇车转弯和跨越管道叉口作用，艇车(200)至少设有四个动力或载重用的车轮(211)，车轮(211)垂直于地面，是艇车(200)在管道外行驶使用的轮子；所述艇车(200)的头尾部(202)设置一个或分别设置一个应急口(204)，头尾部(202)各设置一个车钩(210)艇车(200)分为无水塞和有水塞艇车，有水塞艇车(200)，设置至少一个水塞(207)，水塞(207)是围绕在车体(201)的周围设置，所述水塞(207)的内圈为硬质材料，有若干可开关的孔洞(209)，水塞(207)的外圈为软质材料密封圈(208)，密封圈(208)大小与运输管道的内径一至；艇车(200)的内部有重量平衡仓，当艇车(200)平衡到与水的比重一至时，艇车(200)就可在运输管道内作水悬浮状态，所述艇车(200)可以单节艇车使用，艇车(200)也可以用车钩(210)连接起多节艇车的列车使用。

3.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述环形二站之间运输，所述的车站(A)和(B)均设置有水池(300)、升降平台(500)、附泵站(20)；所述升降平台(500)用于将艇车(200)从车站齐平站台与水池(300)中的活动管道(400)之间作升降移动，水池(300)的水漫过活动管道，以保持活动管道(400)内的水满，所述活动管道(400)可以整体移出环形运输管道(100)、或以开门状一端移出环形运输管道(100)，用液压或其它装置使活动管道(400)、在水池(300)与环形运输管道(100)的结合处移动，所述附泵站(20)通过两侧泵管(103)与环形运输管道(100)连通，在泵管两端的环形运输管道(100)阀门关闭时，附泵站(20)通过两侧泵管(103)与环形运输管道(100)及与环形运输管道连通的活动管道(400)形成一个水循环回路；与所述环形运输管道(100)相连通的还有旁通管(105)、连通管(106)和增减压泵站(22)，所述旁通管(105)的两端与环形运输管道(100)的两个点连通，所述连通管(106)的两端与环形运输管道(100)的环形两侧连通，所述增减压泵站(22)通过泵管(104)和环形运输管道(100)连通，所述环形运输管道(100)每隔一段距离，可设置一个应急口(g)，环形运输管道(100)在每一段高点处的管道上方，可设置排气阀门(h)，环形运输管道(100)在每一段低点处的管道下方，可设置应急排水阀门(k)，环形运输管道(100)每隔一段距离，可设置一个应急空气注入口(m)；所述升降平台(500)，为升降平台(500)或斜坡路面；当艇车(200)通对重量平衡仓的增减重平衡到与水的比重一至时，艇车就可在环形运输管道(100)内作水悬浮状态、并由动力泵站(21)提供的水流动能运输。

4.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述条形运输管道(100+)的所述车站(A+)与车站(B+)分别设置有、水池(300)、升降平台(500)，当所述艇车(200)出站时，由所述升降平台(500)将艇车(200)从车站(A+)站台带入水池(300)中、并与条形运输管道(100+)的所述过渡仓(605)对齐，艇车(200)由自身动力或车站装置进入到开着阀门(601)的过渡仓(605)中，关闭艇车后方的阀门(601)、并开启前方的阀门(602)，艇车(200)在装满水的条形运输管道(100+)内、靠自身动力和调整比重运输，艇车(200)在向上水位车站运行时、比重轻于水可利用浮力运行，艇车(200)在作下水位车站运行时、比重重于水可利用重力运行，艇车(200)到站时、先进入到开着阀门(603)的过渡仓(605)中，关闭艇车(200)后方的阀门(603)、并开启前方的阀门(604)，艇车(200)开到升降平台(500)上、由升降平台带出水面即到达车站(B+)。

5.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述动力运输管道(100++)包括在两端设置的过渡仓(605)，所述车站(A+)与车站(B+)包括各自的升降平台(500)、水池(300)，当所述艇车(200)出站时，由升降平台(500)将艇车(200)从车站(A+)站台带入水池(300)中、并与动力运输管道(100++)的过渡仓(605)对齐，所述艇车(200)由自身动力或车站装置进入到过渡仓(605)中，关闭艇车后方的阀门(601)、并开启前方的阀门(602)，艇车(200)在装满水的动力运输管道(100++)内、由动力泵站(21)提供的水流动力运输，车(200)到站时、先进入到过渡仓(605)中，关闭艇车(200)后方的阀门(603)、并开启前方的阀门(604)，艇车(200)由升降平台(500)带出水面站台即到达车站(B+)，所述泵管(102)可小于动力运输管道(100++)。

6.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述枢纽站(AB)是一条以上环形二站之间运输线路汇集处的车站，枢纽站(AB)分为管道不连通枢纽站(AB)和管道连通枢纽站(AB)；所述管道不连通枢纽站(AB)，即一条以上环形二站之间运输线路，在枢纽站共用水池(300)，各条线路的艇车(200)都通过各自环形运输管道(100)的活动管道(400)移出进入枢纽站(AB)换乘，所述管道连通枢纽站(AB)，当艇车(200)在环形运输管道(100)的车站(AA)与枢纽站(AB)的途中运行时，环形运输管道(100)中的水流顺着回水管(101)通过再回流，当艇车(200)进出或通过枢纽站(AB)时，车站(AA)与枢纽站(AB)段的环形运输管道(100)中的部分水流、就绕着枢纽站(AB)的远端管道通过再回流，水流带动艇车进出该站或通过该站；艇车(200)通过枢纽站(AB)的步骤，当艇车(200)顺着环形运输管道(100)的水流从(AA)站向(AB)站运行途中，环形运输管道(100)中的水往开着阀门(75、76)的回水管(101)通过回流，当艇车(200)运行至(1)，开启枢纽站(AB)的阀门(60、62、63、65、66、68、69、71)，并关闭回水管(101)的阀门(75)，使部分水流绕着(AB)站再回流，水流即可带着艇车(200)运行至(2)，开启回水管(101)的阀门(75)并关闭阀门(76)，水流带着艇车(200)运行至(3)，开启回水管(101)的阀门(76)，并关闭阀门(60、62、63、65、66、68、69、71)，艇车(200)若要换乘至(CC)或(DD)站，即在活动管道(400)的虚线位置进枢纽站(AB)换乘；艇车(200)若要直通至(BB)站，就开启阀门(63、64、67、68、69、70、61、62)，使(BB)站方向环形运输管道(100)的部分水流绕着(AB)站再回流，并关闭回水管(101)的阀门(77)，水流即可带着艇车(200)运行至(4)，接着关闭回水管(101)的阀门(78)并开启阀门(77)，艇车(200)即可顺着水流通过枢纽站(AB)。

7.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述环形封闭管道双线运输系统的过渡站(AC)包括服务站(AC)，当环形二站之间运输的二站之间水位落差太大或线路太长时，在中途设置的至少一座过渡站(AC)或服务站(AC)；所述过渡站(AC)设置在车站(A)与车站(B)水位落差中间的环形运输管道(100)上，使环形运输管道(100)通过设置过渡站(AC)的阀门、由一个高水压管段、分隔为过渡站(AC)两侧的二个低水压管段，环形运输管道(100)也同时形成二个独立的水循环回路，即车站(A)与过渡站(AC)之间形成一个水压管段和一个独立的水循环回路，过渡站(AC)与车站(B)之间形成一个水压管段和一个独立的水循环回路，艇车(200)是在环形运输管道(100)内通过过渡站(AC)的；所述服务站(AC)设置在车站(A)与车站(B)距离中间的环形运输管道(100)上，当艇车(200)在中途运行时，设置在服务站(AC)环形运输管道(100)上的阀门全部开启，环形运输管道(100)为一个水循环回路，当艇车(200)在服务站(AC)通过活动管道(400)进出站服务时，由于服务站(AC)段的环形运输管道(100)上的阀门关闭，服务站(AC)将环形运输管道(100)分隔为二个独立的水循环回路，环形运输管道(100)内的水流顺着服务站(AC)两侧的回水管(101)通过再回流。

8.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述条形封闭管道单线运输系统的过渡站(AC*)，当条形二站之间运输车站(A+)与车站(B+)的水位落差太大或线路太长，在中途设置的至少一座过渡站(AC*)；在车站(A+)与车站(B+)的水位落差太大时，在条形运输管道(100+)的中间设置一座过渡站(AC*)，可使条形运输管道(100+)由一个高水压管段、分隔为过渡站(AC*)两侧的二个低水压管段；在条形二站之间运输的车站(A+)与车站(B+)之间的距离太长时，在条形运输管道(100+)的中间设置一座过渡站(AC*)，可使艇车(200)在过渡站(AC*)通过活动管道(400)进出站活动；艇车(200)通过过渡站(AC*)的步骤，艇车(200)从车站(A)运行至(2)，开启阀门(82)，艇车(200)运行至(3)即可通过活动管道进出站，若是直行，关闭阀门(82)并开启阀门(83)，艇车(200)运行至(4)即通过过渡站(AC*)。

9.根据权利要求1所述的一种水悬浮失重态封闭管道交通运输系统，其特征在于，所述多站台车站(AD)和(AD*)、是运输繁重车站(A、B)或(A*、B*)增加设置的一个以上站台的车站，所述多站台车站(AD)和(AD*)分别包括一个以上站台(A)或备用活动管道(400+)，所述多站台车站(AD)和(AD*)的活动管道(400)和备用活动管道(400+)均为上底长下底短的梯形，所述活动管道(400)与备用活动管道(400+)为轮换交替使用。

Images