CN115056804A - 一种真空磁浮管道及真空维持方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种真空磁浮管道及真空维持方法，属于真空磁浮管道技术领域。真空磁浮管道包括本体组件和真空组件。本体组件包括第一真空管道、第二真空管道和多个间隔布置的支撑架。真空组件包括总截止阀、连通阀、维持泵组和多个真空泵组，维持泵组包括第一截止阀和第一真空泵，第一真空泵、第一截止阀和主体腔依次连通，各真空泵组均包括第二截止阀和第二真空泵，各真空泵组的第二真空泵、第二截止阀和总截止阀的出气口依次连通，总截止阀的进气口和装载腔连通。本发明实施例提供的一种真空磁浮管道，不仅可以通过双层的装载腔和主体腔在结构上保持装载腔的真空，还能在真空维持中通过真空组件便捷产生真空，并维持装载腔的真空。

Description

一种真空磁浮管道及真空维持方法
技术领域
本发明属于真空磁浮管道技术领域，更具体地，涉及一种真空磁浮管道及真空维持方法。
背景技术
磁浮列车要想跑得更快，要解决空气阻力问题。高速列车运行时会受到轮轨接触摩擦阻力，也会受到空气阻力，磁浮技术仅仅能够消除接触摩擦阻力，但是在地表稠密的大气环境下，空气阻力问题依然存在。因此，将磁浮列车置于真空管道中，利用真空减小空气阻力，能够提升地面轨道交通的速度上限。从理论上来讲，未来高速磁浮交通结合真空管道技术，运营时速将超过民航飞机速度，达到1000公里以上，成为搭载人类出行的“超高速列车”。
然而，目前的真空磁浮管道通常为单真空腔结构，真空度不易维持，且一旦泄露极易产生安全事故。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种真空磁浮管道及真空维持方法，其目的在于不仅可以通过双层的装载腔和主体腔在结构上保持装载腔的真空，还能在真空维持中通过真空组件便捷产生真空，并维持装载腔的真空。
第一方面，本发明提供了一种真空磁浮管道，所述真空磁浮管道包括本体组件和真空组件；
所述本体组件包括第一真空管道、第二真空管道和多个间隔布置的支撑架，所述第一真空管道同轴套设在所述第二真空管道外，各所述支撑架夹设在所述第一真空管道的内周壁和所述第二真空管道的外周壁之间，且所述第一真空管道和第二真空管道两端密封，以由外至内依次形成主体腔和用于运行磁浮列车的装载腔；
所述真空组件包括总截止阀、连通阀、维持泵组和多个真空泵组，所述维持泵组包括第一截止阀和第一真空泵，所述第一真空泵、所述第一截止阀和所述主体腔依次连通，各所述真空泵组均包括第二截止阀和第二真空泵，各所述真空泵组的所述第二真空泵、所述第二截止阀和所述总截止阀的出气口依次连通，所述总截止阀的进气口和所述装载腔连通，且所述第一截止阀的进气口和各所述第二截止阀的进气口均通过所述连通阀连通。
可选地，所述维持泵组还包括调节阀，所述调节阀的进气口和所述主体腔连通，所述调节阀的出气口和所述第一真空泵连通。
可选地，所述真空泵组的数量为3个。
可选地，所述第一真空泵和各所述第二真空泵均为罗茨机组。
可选地，各所述支撑架均包括支撑杆和弧形支撑板，所述支撑杆的一端与所述第一真空管道的内壁连接，所述支撑杆的另一端与所述弧形支撑板连接，所述弧形支撑板位于所述第二真空管道的外周壁上，且沿所述第二真空管道的外周壁延伸。
可选地，所述真空磁浮管道还包括检测组件，所述检测组件包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器的探测端位于所述主体腔内，所述第二压力传感器的检测端位于所述装载腔内。
可选地，所述检测组件还包括报警器，所述报警器分别和所述第一压力传感器和所述第二压力传感器电连接。
第二方面，本发明提供了一种真空磁浮管道的真空维持方法，所述真空维持方法基于第一方面所述的一种真空磁浮管道，所述真空维持方法包括：
打开所述第一截止阀、各所述第二截止阀和所述连通阀，关闭所述总截止阀，启动所述第一真空泵和各所述第二真空泵，以对所述主体腔进行抽真空；
关闭所述连通阀，打开所述总截止阀，通过所述第一真空泵维持对所述主体腔的真空度，通过各所述第二真空泵对所述装载腔进行抽真空；
关闭所述总截止阀、各所述第二截止阀和各所述第二真空泵。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
对于本发明实施例提供的一种真空磁浮管道，由于所述第一真空管道同轴套设在所述第二真空管道外，各所述支撑架夹设在所述第一真空管道的内周壁和所述第二真空管道的外周壁之间，且所述第一真空管道和第二真空管道两端密封，从而形成内外两层的装载腔和主体腔。在此基础上，通过真空组件对装载腔和主体腔进行抽真空，得到两个内外布置的真空腔，如若装载腔出现局部泄露，主体腔的真空可以作为缓冲区，继续保持装载腔的真空，从而在结构上便于保持装载腔的真空度，避免装载腔泄露引发安全事故。
进一步地，针对真空磁浮管道的真空维持，首先，打开第一截止阀、各第二截止阀和连通阀，关闭总截止阀，启动第一真空泵和各第二真空泵，以对主体腔进行抽真空，此时通过维持泵组和多个真空泵组的联合作业，快速达到主体腔所需的真空度，提高效率。接着，关闭连通阀，打开总截止阀，通过第一真空泵维持对主体腔的真空度，通过各第二真空泵对装载腔进行抽真空，使得装载腔达到磁浮列车运行所需的真空度。最后，关闭总截止阀、各第二截止阀和各第二真空泵。此时，仅通过维持泵组来便捷维持主体腔的真空度，即可保证装载腔的真空度。
也就是说，本发明实施例提供的一种真空磁浮管道，不仅可以通过双层的装载腔和主体腔在结构上保持装载腔的真空，还能在真空维持中通过真空组件便捷产生真空，并维持装载腔的真空。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种真空磁浮管道的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的本体组件的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的罗茨机组的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的检测组件的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种真空磁浮管道的真空维持方法的流程图。
图中各符号表示含义如下：
1、本体组件；11、第一真空管道；12、第二真空管道；13、支撑架；131、支撑杆；132、弧形支撑板；14、主体腔；15、装载腔；2、真空组件；21、总截止阀；22、连通阀；23、维持泵组；231、第一截止阀；232、第一真空泵；233、调节阀；24、真空泵组；241、第二截止阀；242、第二真空泵；25、第一罗茨泵；26、第二罗茨泵；27、干泵；28、截止阀；3、检测组件；31、第一压力传感器；32、第二压力传感器；33、报警器。
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。
图1是本发明实施例提供的一种真空磁浮管道的结构示意图，如图1所示，真空磁浮管道包括本体组件1和真空组件2。
图2是本发明实施例提供的本体组件的结构示意图，如图2所示，本体组件1包括第一真空管道11、第二真空管道12和多个间隔布置的支撑架13，第一真空管道11同轴套设在第二真空管道12外，各支撑架13夹设在第一真空管道11的内周壁和第二真空管道12的外周壁之间，且第一真空管道11和第二真空管道12两端密封，以由外至内依次形成主体腔14和用于运行磁浮列车的装载腔15。
真空组件2包括总截止阀21、连通阀22、维持泵组23和多个真空泵组24，维持泵组23包括第一截止阀231和第一真空泵232，第一真空泵232、第一截止阀231和主体腔14依次连通，各真空泵组24均包括第二截止阀241和第二真空泵242，各真空泵组24的第二真空泵242、第二截止阀241和总截止阀21的出气口依次连通，总截止阀21的进气口和装载腔15连通，且第一截止阀231的进气口和各第二截止阀241的进气口均通过连通阀22连通。
对于本发明实施例提供的一种真空磁浮管道，由于所述第一真空管道11同轴套设在所述第二真空管道12外，各所述支撑架13夹设在所述第一真空管道11的内周壁和所述第二真空管道12的外周壁之间，且所述第一真空管道11和第二真空管道12两端密封，从而形成内外两层的装载腔15和主体腔14。在此基础上，通过真空组件2对装载腔15和主体腔14进行抽真空，得到两个内外布置的真空腔，如若装载腔15出现局部泄露，主体腔14的真空可以作为缓冲区，继续保持装载腔15的真空，从而在结构上便于保持装载腔15的真空度，避免装载腔15泄露引发安全事故。
进一步地，针对真空磁浮管道的真空维持，首先，打开第一截止阀231、各第二截止阀241和连通阀22，关闭总截止阀21，启动第一真空泵232和各第二真空泵242，以对主体腔14进行抽真空，此时通过维持泵组23和多个真空泵组24的联合作业，快速达到主体腔14所需的真空度，提高效率。接着，关闭连通阀22，打开总截止阀21，通过第一真空泵232维持对主体腔14的真空度，通过各第二真空泵242对装载腔15进行抽真空，使得装载腔15达到磁浮列车运行所需的真空度。最后，关闭总截止阀21、各第二截止阀241和各第二真空泵242。此时，仅通过维持泵组23来便捷维持主体腔14的真空度，即可保证装载腔15的真空度。
也就是说，本发明实施例提供的一种真空磁浮管道，不仅可以通过双层的装载腔15和主体腔14在结构上保持装载腔15的真空，还能在真空维持中通过真空组件2便捷产生真空，并维持装载腔15的真空。
在本实施例中，各支撑架13均包括支撑杆131和弧形支撑板132，支撑杆131的一端与第一真空管道11的内壁连接，支撑杆131的另一端与弧形支撑板132连接，弧形支撑板132位于第二真空管道12的外周壁上，且沿第二真空管道12的外周壁延伸，从而通过支撑杆131和弧形支撑板132的配合可以实现第一真空管道11和第二真空管道12之间稳定的装配。
再次参见图1，维持泵组23还包括调节阀233，调节阀233的进气口和主体腔14连通，调节阀233的出气口和第一真空泵232连通。
在上述实施方式中，调节阀233可以调节第一真空泵232对主体腔14的抽真空速率，避免第一真空泵232长期处于高功率状态。
示例性地，当需要对主体腔14进行抽真空时，打开第一截止阀231，关闭调节阀233，此时第一真空泵232处于高功率状态，加快主体腔14的真空的形成。而在对主体腔14进行真空维持时，关闭第一截止阀231，合理调节调节阀233，此时第一真空泵232处于低功率状态，维持主体腔14的真空的即可，从而降低生产成本。
在本实施例中，真空泵组24的数量为3个。
另外，第一真空泵232和各第二真空泵242均为罗茨机组，从而便于调节真空泵的输出能力。
图3是本发明实施例提供的罗茨机组的结构示意图，如图3所示，罗茨机组包括依次连通的第一罗茨泵25、第二罗茨泵26和干泵27，第一罗茨泵25和第二罗茨泵26上分别并联有一个截止阀28，从而控制两个截止阀28的通断可以便捷调节整个罗茨机组的输出能力。
示例性地，打开两个截止阀28，罗茨机组则为干泵27。打开一个截止阀28，关闭另一个截止阀28，此时罗茨机组为一个罗茨泵和干泵27，同时关闭两个截止阀28，此时罗茨机组为两个罗茨泵和干泵27。
图4是本发明实施例提供的检测组件的结构示意图，如图4所示，真空磁浮管道还包括检测组件3，检测组件3包括第一压力传感器31和第二压力传感器32，第一压力传感器31的探测端位于主体腔14内，第二压力传感器32的检测端位于装载腔15内。
在上述实施方式中，通过第一压力传感器31和第二压力传感器32可以实时检测主体腔14和装载腔15的真空度，便于及时维护。
示例性地，检测组件3还包括报警器33，报警器33分别和第一压力传感器31和第二压力传感器32电连接，从而通过报警器33及时提醒工作人员，避免安全事故的发生。
图5是本发明实施例提供的一种真空磁浮管道的真空维持方法的流程图，如图5所示，该真空维持方法基于上述的一种真空磁浮管道，该真空维持方法包括：
S501、打开第一截止阀231、各第二截止阀241和连通阀22，关闭总截止阀21，启动第一真空泵232和各第二真空泵242，以对主体腔14进行抽真空。
在上述实施方式中，通过打开第一截止阀231、各第二截止阀241和连通阀22，可以同时实现维持泵组23和多个真空泵组24的联动，快速达到主体腔14所需真空度。
示例性地，主体腔14所需的真空度为5mbar。
S502、关闭连通阀22，打开总截止阀21，通过第一真空泵232维持对主体腔14的真空度，通过各第二真空泵242对装载腔15进行抽真空。
S503、关闭总截止阀21、各第二截止阀241和各第二真空泵242。
也就是说，在对装载腔15进行抽真空完成后，主体腔14及装载腔15内真空度均达到工艺要求。此时，可以关闭各第二真空泵242，仅通过第一真空泵232维持主体腔14的真空度即可，从而避免能耗的浪费，节约真空的维持成本。
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例而已，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)

1.一种真空磁浮管道，其特征在于，所述真空磁浮管道包括本体组件(1)和真空组件(2)；
所述本体组件(1)包括第一真空管道(11)、第二真空管道(12)和多个间隔布置的支撑架(13)，所述第一真空管道(11)同轴套设在所述第二真空管道(12)外，各所述支撑架(13)夹设在所述第一真空管道(11)的内周壁和所述第二真空管道(12)的外周壁之间，且所述第一真空管道(11)和第二真空管道(12)两端密封，以由外至内依次形成主体腔(14)和用于运行磁浮列车的装载腔(15)；
所述真空组件(2)包括总截止阀(21)、连通阀(22)、维持泵组(23)和多个真空泵组(24)，所述维持泵组(23)包括第一截止阀(231)和第一真空泵(232)，所述第一真空泵(232)、所述第一截止阀(231)和所述主体腔(14)依次连通，各所述真空泵组(24)均包括第二截止阀(241)和第二真空泵(242)，各所述真空泵组(24)的所述第二真空泵(242)、所述第二截止阀(241)和所述总截止阀(21)的出气口依次连通，所述总截止阀(21)的进气口和所述装载腔(15)连通，且所述第一截止阀(231)的进气口和各所述第二截止阀(241)的进气口均通过所述连通阀(22)连通。
2.根据权利要求1所述的一种真空磁浮管道，其特征在于，所述维持泵组(23)还包括调节阀(233)，所述调节阀(233)的进气口和所述主体腔(14)连通，所述调节阀(233)的出气口和所述第一真空泵(232)连通。
3.根据权利要求1所述的一种真空磁浮管道，其特征在于，所述真空泵组(24)的数量为3个。
4.根据权利要求3所述的一种真空磁浮管道，其特征在于，所述第一真空泵(232)和各所述第二真空泵(242)均为罗茨机组。
5.根据权利要求1所述的一种真空磁浮管道，其特征在于，各所述支撑架(13)均包括支撑杆(131)和弧形支撑板(132)，所述支撑杆(131)的一端与所述第一真空管道(11)的内壁连接，所述支撑杆(131)的另一端与所述弧形支撑板(132)连接，所述弧形支撑板(132)位于所述第二真空管道(12)的外周壁上，且沿所述第二真空管道(12)的外周壁延伸。
6.根据权利要求1所述的一种真空磁浮管道，其特征在于，所述真空磁浮管道还包括检测组件(3)，所述检测组件(3)包括第一压力传感器(31)和第二压力传感器(32)，所述第一压力传感器(31)的探测端位于所述主体腔(14)内，所述第二压力传感器(32)的检测端位于所述装载腔(15)内。
7.根据权利要求6所述的一种真空磁浮管道，其特征在于，所述检测组件(3)还包括报警器(33)，所述报警器(33)分别和所述第一压力传感器(31)和所述第二压力传感器(32)电连接。
8.一种真空磁浮管道的真空维持方法，其特征在于，所述真空维持方法基于权利要求1-7任意一项所述的一种真空磁浮管道，所述真空维持方法包括：
打开所述第一截止阀(231)、各所述第二截止阀(241)和所述连通阀(22)，关闭所述总截止阀(21)，启动所述第一真空泵(232)和各所述第二真空泵(242)，以对所述主体腔(14)进行抽真空；
关闭所述连通阀(22)，打开所述总截止阀(21)，通过所述第一真空泵(232)维持对所述主体腔(14)的真空度，通过各所述第二真空泵(242)对所述装载腔(15)进行抽真空；
关闭所述总截止阀(21)、各所述第二截止阀(241)和各所述第二真空泵(242)。
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