CN117485133A - 一种真空管道磁悬浮输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空管道磁悬浮输送装置，包括真空管道、列车、3个定轨道和多个站点，真空管道将多个站点依次连接，相互平行的3个定轨道均配置在真空管道内并沿真空管道的走向延伸布置，3个定轨道确定一个外接圆，3个定轨道在其外接圆上均匀分布，列车配置在真空管道内，列车的车体上设置有围绕列车均匀分布的相互平行的3个动轨道，动轨道与定轨道一一对应磁悬浮耦合。使列车在真空管道内的导向行驶更安全稳定。

Description

一种真空管道磁悬浮输送装置

技术领域

本发明涉及基于轨道的运输系统技术领域，尤其涉及一种真空管道磁悬浮输送装置。

背景技术

真空管道磁悬浮输送装置一般包括真空管道、轨道、列车和多个站点，真空管道将多个站点依次连接，轨道配置在真空管道内并沿真空管道的走向延伸布置，列车配置在真空管道内并磁悬浮支撑于轨道上。由于真空管道内的空气压力非常小，并且列车与轨道之间基本没有阻力，因此列车能够高速行驶，速度可达1000-4000km/h。

目前的真空管道磁悬浮输送装置设计方案中，一般是列车的底部磁悬浮在轨道上。如图1a所示，示出一种列车底部磁悬浮于轨道上的方案，该方案中，轨道的截面呈T形，轨道包括轨道主体以及位于轨道主体上部向左伸出轨道主体的第一悬臂和向右伸出轨道主体的第二悬臂，列车的底部形成槽口向下的轨道通槽，轨道上部容纳于轨道通槽内，轨道通槽具有对应第一悬臂下表面设置的第一槽壁、对应第二悬臂下表面设置的第二槽壁、对应第一悬臂端部设置的第三槽壁和对应第二悬臂端部设置的第四槽壁，第一悬臂的下表面和第二悬臂的下表面均设置第一电磁铁，第一槽壁和第二槽壁上均对应第一电磁铁设置第二电磁铁，第三槽壁和第四槽壁上均设置第三电磁铁；第一电磁铁和第二电磁铁之间相互吸引，第一电磁铁和第三电磁铁之间相互吸引或排斥，使列车稳定磁悬浮支撑于轨道上。如图1b所示，示出另一种列车底部磁悬浮于轨道上的方案，该方案中，轨道呈凹槽状(轨道的截面呈“凹”字形)，列车的底部形成向下的凸台，凸台容纳于轨道的凹槽内，凸台的下表面设置第一电磁铁，沿轨道的凹槽槽壁设置呈“凹”字形的第二电磁铁；第一电磁铁和第二电磁铁之间相互排斥，使列车稳定磁悬浮支撑于轨道上。

可是，上述列车底部磁悬浮于轨道上的方案，在列车高速行驶时，导向不稳定，容易对轨道、列车和真空管道造成破坏。具体而言，列车在高速转弯时产生的巨大离心力会给列车、轨道和真空管道施加巨大的冲击，从而造成部件的疲劳破坏；列车在上坡(上行)的时候，列车会对轨道产生更大的向下的压力，从而轨道会对列车产生更大的向上的推力以保持平衡，当列车从上行转变为水平行驶时，列车对轨道的压力减小，而轨道对列车的压力无法及时减小，造成列车向上跳跃后落下到轨道上；列车在下坡(下行)的时候，列车有水平向前的趋势，列车会离开轨道更多，当列车从下行转变为水平行驶时，列车会落下到正常水平行驶的位置；这种列车在上下坡道产生的上下跳跃，同样会对列车、轨道和真空管道施加巨大的冲击，从而造成部件的疲劳破坏。

为此，亟需一种改进的真空管道磁悬浮输送装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术中存在的问题，本发明至少从一定程度上进行解决。为此，本发明提出一种真空管道磁悬浮输送装置，使列车在真空管道内的导向行驶更安全稳定。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种真空管道磁悬浮输送装置，包括真空管道、列车、3个定轨道和多个站点，真空管道将多个站点依次连接，相互平行的3个定轨道均配置在真空管道内并沿真空管道的走向延伸布置，3个定轨道确定一个外接圆，3个定轨道在其外接圆上彼此相隔120度角均匀分布，列车配置在真空管道内，列车的车体上设置有围绕列车均匀分布的相互平行的3个动轨道，动轨道与定轨道一一对应磁悬浮耦合。

可选地，3个定轨道分别为第一定轨道、第二定轨道和第三定轨道；第一定轨道设置在真空管道的顶部并位于真空管道左右方向的中部，第二定轨道和第三定轨道设置在真空管道的下部并分别位于第一定轨道的左右两侧；或者，第一定轨道设置在真空管道的底部并位于真空管道左右方向的中部，第二定轨道和第三定轨道设置在真空管道的上部并分别位于第一定轨道的左右两侧。

可选地，每一个动轨道均由多个轨道块沿列车延伸方向依次间隔排列组成。

可选地，每一个动轨道均由多个轨道块沿列车延伸方向依次均匀间隔排列组成，3个动轨道分别为第一动轨道、第二动轨道和第三动轨道，第一动轨道和第一定轨道磁悬浮耦合，第二动轨道和第二定轨道磁悬浮耦合，第三动轨道和第三定轨道磁悬浮耦合；第一动轨道中，相邻轨道块之间的间隔为0.3～0.9cm，轨道块的长度为10～30cm；第二动轨道中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm；第三动轨道中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm。

可选地，列车包括依次连接的第一头部、装载部和第二头部，第一头部和第二头部均呈流线型锥状，装载部呈柱状，装载部内设置有乘客座位。

可选地，动轨道具有凸出部，定轨道具有开口朝向凸出部的通槽，凸出部匹配并接合于通槽内形成动定轨道耦合部，动定轨道耦合部形成球窝式构造；凸出部设置有超导体，通槽内安装有永磁体，超导体和永磁体相互作用使动轨道与定轨道磁悬浮耦合。

可选地，真空管道包括内管道和套设于内管道上的外管道，列车和定轨道均配置在内管道内，内管道的内部空间抽真空至标准大气压力的0.01‰～0.1‰，内管道和外管道之间的空间抽真空至标准大气压力的1％～4％。

可选地，真空管道磁悬浮输送装置还包括接驳单元；接驳单元包括站台、起始廊桥、第一摆正廊桥、第二摆正廊桥、第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第四驱动组件和波纹伸缩套筒；

起始廊桥的第一端固定连接于站台上，起始廊桥的第二端朝向列车车门，起始廊桥内形成有用于乘客上下车的第一行走路板；

第一摆正廊桥缩放支撑于起始廊桥内，第一摆正廊桥包括沿伸缩方向依次排列的第一廊桥部和第二廊桥部，第二廊桥部内形成有用于乘客上下车的第二行走路板，第二行走路板叠放于第一行走路板上并且第二行走路板与第一行走路板沿伸缩方向直线滑动连接，第一驱动组件的安装端安装在起始廊桥，第一驱动组件的运动端安装在第一廊桥部，第二驱动组件的安装端安装在第一廊桥部，第二驱动组件的运动端安装在第二廊桥部；第一驱动组件驱使第一摆正廊桥沿伸缩方向直线移动促使第二行走路板相对第一行走路板移动至第一摆动位，在第一摆动位，第二廊桥部完全伸出于初始廊桥，并允许第二驱动组件驱使第二廊桥部相对第一廊桥部水平摆动；

第二摆正廊桥缩放支撑于第二廊桥部内，第二摆正廊桥包括沿伸缩方向依次排列的第三廊桥部和第四廊桥部，第四廊桥部内形成有用于乘客上下车的第三行走路板，第三行走路板叠放于第二行走路板上并且第三行走路板与第二行走路板沿伸缩方向直线滑动连接，第三驱动组件的安装端安装在第二廊桥部，第三驱动组件的运动端安装在第三廊桥部，第四驱动组件的安装端安装在第三廊桥部，第四驱动组件的运动端安装在第四廊桥部；第三驱动组件驱使第二摆正廊桥沿伸缩方向直线移动促使第三行走路板相对第二行走路板移动至第二摆动位，在第二摆动位，第四廊桥部完全伸出于第二廊桥部，并允许第四驱动组件驱使第四廊桥部相对第三廊桥部水平摆动；

第二摆正廊桥的端部具有环形安装位，环形安装位与站台之间通过波纹伸缩套筒连接，起始廊桥、第一摆正廊桥和第二摆正廊桥均容纳于波纹伸缩套筒内。

可选地，接驳单元还包括对接廊桥和第五驱动组件；对接廊桥缩放支撑于第四廊桥部内，第四廊桥内形成有用于乘客上下车的第四行走路板，第四行走路板叠放于第三行走路板上并且第四行走路板与第三行走路板沿伸缩方向直线滑动连接，第五驱动组件的安装端安装在第四廊桥部，第五驱动组件的运动端安装在对接廊桥；第五驱动组件驱使对接廊桥沿伸缩方向直线移动促使第四行走路板相对第三行走路板移动至对接位，在对接位对接廊桥的第二端与列车的车门对接；

对接廊桥的端部具有环形安装位，环形安装位与站台之间通过波纹伸缩套筒连接，起始廊桥、第一摆正廊桥、第二摆正廊桥和对接廊桥均容纳于波纹伸缩套筒内。

可选地，第二驱动组件和第四驱动组件均为液压缸。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明提供的真空管道磁悬浮输送装置，通过沿圆周彼此相隔120°均匀分布的动定轨道磁悬浮耦合部，第一方面，能够给列车提供驱动力、支撑和导向，不管是在列车转弯时，或是在列车上下坡道时，都可以更稳固的使列车保持在轨道上，大大提高轨道和真空管道对列车的导向功能，从而有利于减小列车的转弯半径，列车始终被稳固的限定在3个轨道之间，列车在运行时左右摇摆和上下跳动的幅度都很小，所以车体运行平稳，没有侧翻的倾向，永不脱轨，其安全性大大提高，提供乘客舒适的乘坐体验；第二方面，在列车行驶过程中可以更好地平衡和分散来自各个方面的压力(冲击力)，列车在高速转弯时产生的巨大的离心力或列车在上下坡道时产生的巨大压力，由3个动定轨道耦合部共同承受，冲击被均匀分散到圆周各处，减小了列车运行时的上下震荡和左右摆动，并且减缓了列车、轨道和真空管道等部件的疲劳破坏，提高了列车运行的安全性和稳定性；第三方面，对于轨道安装制造误差的允许值大，根据全世界目前建成在运行的磁悬浮线路的实际情况，高速磁悬浮列车对轨道梁要求极高，梁体弹性误差必须控制在±2毫米以内，定子面误差要求达到每米0.1毫米以内，基于3个均匀分布的轨道，以及超导磁悬浮的悬浮高度达到数十毫米，对于轨道梁的弹性误差可以放大数倍，对定子轨道面的误差也可以放大数倍，这样就大大降低了制造、安装成本和维护难度。

附图说明

本发明借助于以下附图进行描述：

图1a为根据本发明背景技术的第一种列车底部磁悬浮于轨道上的结构示意图；

图1b为根据本发明背景技术的第二种列车底部磁悬浮于轨道上的结构示意图；

图2为根据本发明实施例1的真空管道磁悬浮输送装置的在第一方向的剖视示意图；

图3为根据本发明实施例1的真空管道磁悬浮输送装置的在第二方向的剖视示意图，其中，动轨道相对其实际延伸方向旋转90°示出；

图4为根据本发明实施例1的第一种动定轨道耦合部的结构示意图；

图5为根据本发明实施例1的第二种动定轨道耦合部的结构示意图；

图6为根据本发明实施例1的第三种动定轨道耦合部的结构示意图；

图7为根据本发明实施例1的真空管道磁悬浮列车的驱动原理示意图；

图8为根据本发明实施例2的真空管道磁悬浮输送装置的在第二方向的剖视示意图，其中，动轨道相对其实际延伸方向旋转90°示出；

图9为根据本发明实施例3的接驳单元与列车的配合结构示意图；

图10为根据本发明实施例3的接驳单元处于收缩状态的分解结构示意图；

图11为根据本发明实施例3的接驳单元处于伸展状态的分解结构示意图；

图12为根据本发明实施例3的接驳单元的分解结构示意图。

【附图标记说明】

11：内管道；12：外管道；

2：列车；

21：第一动轨道；22：第二动轨道；23：第三动轨道；24：第一头部；25：装载部；26：第二头部；27：电磁阻尼器；28：凸出部；

31：第一定轨道；32：第二定轨道；33：第三定轨道；34：通槽；

4：动定轨道耦合部；

5：接驳单元；51：站台；

6：起始廊桥；61：第一行走路板；

71：第一廊桥部；72：第二廊桥部；73：第二行走路板；74：第一液压缸；75：第二液压缸；

81：第三廊桥部；82：第四廊桥部；83：第三行走路板；84：第三液压缸；85：第四液压缸；

10：波纹伸缩套筒。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。需要说明的是，本文所记载的“上”、“下”、“左”、“右”，以图1和图10的定向为参照。

实施例1

图2为本实施例提供的真空管道磁悬浮输送装置的在第一方向的剖视示意图，图3为本实施例提供的真空管道磁悬浮输送装置的在第二方向的剖视示意图。如图2和图3所示，该真空管道磁悬浮输送装置包括真空管道、列车2、3个定轨道和多个站点，真空管道将多个站点依次连接，3个定轨道均配置在真空管道内并沿真空管道的走向延伸布置，3个定轨道之间相互平行，3个定轨道确定一个外接圆，3个定轨道在其外接圆上均匀分布(即3个定轨道沿其外接圆圆周120°的间隔均匀分布)，列车2配置在真空管道内，列车2的车体上设置有围绕列车2均匀分布的3个动轨道，动轨道与定轨道一一对应磁悬浮耦合。

动轨道与定轨道磁悬浮耦合形成动定轨道磁悬浮耦合部，以提供驱动列车2沿轨道行驶的磁悬浮力和推力。具体地，动轨道通过磁悬浮技术接合在定轨道中，这样在使用过程中，动轨道和定轨道之间没有机械接触，通过合适的电磁驱动技术获得列车2的推力。

如此设置的真空管道磁悬浮输送装置，通过沿圆周彼此相隔120°均匀分布的动定轨道磁悬浮耦合部，第一方面，能够给列车2提供驱动力、支撑和导向，不管是在列车2转弯时，或是在列车2上下坡道时，都可以更稳固的使列车2保持在轨道上，大大提高轨道和真空管道对列车2的导向功能，从而有利于减小列车2的转弯半径，列车始终被稳固的限定在3个轨道之间，列车在运行时左右摇摆和上下跳动的幅度都很小，所以车体运行平稳，没有侧翻的倾向，永不脱轨，其安全性大大提高，提供乘客舒适的乘坐体验；第二方面，在列车2行驶过程中可以更好地平衡和分散来自各个方面的压力(冲击力)，列车2在高速转弯时产生的巨大的离心力或列车2在上下坡道时产生的巨大压力，由3个动定轨道耦合部4共同承受，冲击被均匀分散到圆周各处，减小了列车2运行时的上下震荡和左右摆动，并且减缓了列车2、轨道和真空管道等部件的疲劳破坏，提高了列车2运行的安全性和稳定性；第三方面，对于轨道安装制造误差的允许值大，根据全世界目前建成在运行的磁悬浮线路的实际情况，高速磁悬浮列车对轨道梁要求极高，梁体弹性误差必须控制在±2毫米以内，定子面误差要求达到每米0.1毫米以内，基于3个均匀分布的轨道，以及超导磁悬浮的悬浮高度达到数十毫米，对于轨道梁的弹性误差可以放大数倍，对定子轨道面的误差也可以放大数倍，这样就大大降低了制造、安装、成本和维护难度。

优选地，3个定轨道分别为第一定轨道31、第二定轨道32和第三定轨道33，第一定轨道31设置在真空管道的顶部并位于真空管道左右方向的中部，第二定轨道32和第三定轨道33设置在真空管道的下部并分别位于第一定轨道31的左右两侧。如此方位布置的3个动定轨道耦合部4，进一步提高对列车2的支撑和导向作用。

可选地，3个定轨道中，第一定轨道31设置在真空管道的底部并位于真空管道左右方向的中部，第二定轨道32和第三定轨道33设置在真空管道的上部并分别位于第一定轨道31的左右两侧。如此方位布置的3个动定轨道耦合部4，同样能够提高对列车2的支撑和导向作用。

优选地，每一个动轨道均由多个轨道块沿列车2延伸方向依次间隔排列组成。将动轨道设置为分段轨道块，列车行驶方向的变化导致动轨道对定轨道的压力也随之变化，因为动轨道是块状的，不是连续的轨道，所以这种压力变化是逐步施加到定轨道和支撑管道等部件之上的，能够使列车2在转弯和上下坡时更平顺，同时可以减少磁阻力，而且能进一步减轻转弯和上下坡时列车2、轨道和真空管道受到的冲击。

进一步优选地，如图3所示，每一个动轨道均由多个轨道块沿列车2延伸方向依次均匀间隔排列组成，3个动轨道分别为第一动轨道21、第二动轨道22和第三动轨道23，第一动轨道21和第一定轨道31磁悬浮耦合，第二动轨道22和第二定轨道32磁悬浮耦合，第三动轨道23和第三定轨道33磁悬浮耦合；第一动轨道21中，相邻轨道块之间的间隔为0.3～0.9cm，轨道块的长度为10～30cm；第二动轨道22中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm；第三动轨道23中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm。如此设置的动轨道，使列车2在转弯和上下坡更平顺，同时能进一步减轻列车2和定轨道之间的冲击。

作为一个示例，列车2的长度为20m，第一动轨道21中，相邻轨道块之间的间隔为0.6cm，轨道块的长度为20cm；第二动轨道22中，相邻轨道块之间的间隔为1.8cm，轨道块的长度为20cm；第三动轨道23中，相邻轨道块之间的间隔为1.8cm，轨道块的长度为20cm。

优选地，如图3所示，列车2包括依次连接的第一头部24、装载部25和第二头部26，第一头部24和第二头部26均呈流线型锥状，装载部25呈柱状，装载部25内设置有乘客座位。如此，进一步降低列车2行驶过程中的空气阻力，并且能满足双向行驶的需要。

优选地，如图4至图6所示，动定轨道耦合部4包括构造成吸收或减缓列车2和定轨道之间震动冲击的机械阻尼器、气动阻尼器、液压阻尼器和/或电磁阻尼器27。如此，减缓在垂直于列车2行驶方向的所有方向上的振动和冲击，提高列车2舒适性和稳定性，延长列车2部件的使用寿命。

优选地，动轨道具有凸出部28，定轨道具有开口朝向凸出部28的通槽34，凸出部28匹配并接合于通槽34内形成动定轨道耦合部4，列车2在真空管道内部行驶时，凸出部28与通槽34之间能够实现高速相对移动。

进一步优选地，动定轨道耦合部4具有机械式的球窝式构造，球窝可根据需要选择不同形状。例如，动轨道的凸出部28可以是矩形、圆形、椭圆形、渐变形、双曲线形、抛物线形或摆线形状(参见图4至图6)，以减轻冲击压强。相应的定轨道通槽34具有相应的形状以接收和接合其对应的动轨道部分。

优选地，如图3所示，列车2的第一头部24和第二头部26均设置有磁铁；第一列车2和第二列车2沿列车2行驶方向依次相邻排列，第一列车2的第二头部26和第二列车2的第一头部24相邻，第一列车2第二头部26的磁铁和第二列车2第一头部24的磁铁相互排斥。如此，可避免列车2之间不期望的相互碰撞和干扰。类似地，设置在站点处的列车2止动器也可以包括具有类似斥力的磁铁，以最小化管道或轨道和列车2之间不期望的相互碰撞和干扰，或其他干扰。

优选地，如图2所示，真空管道包括内管道11和套设于内管道11上的外管道12，列车2和定轨道均配置在内管道11内，内管道11的内部空间抽真空至标准大气压力的万分之一至万分之十(即0.01‰～0.1‰)，内管道11和外管道12之间的空间抽真空至标准大气压力的百分之一至百分之四(即1％～4％)。管道内部空间抽真空至标准大气压力的百分之一至百分之四容易实现，管道内部空间抽真空至标准大气压力的万分之一至万分之十较难实现。通过将真空管道设置为内外双层管道，并将内管道11和外管道12之间的空间抽真空至标准大气压力的百分之一至百分之四，使内管道11的内部空间抽真空至标准大气压力的万分之一至万分之十容易实现，并且有利于内管道11内部空间的压力保持在标准大气压力的万分之一至万分之十。进而内管道11内部空间的压力保持在标准大气压力的万分之一至万分之十，最小化行驶在真空管道内部的列车2受到的气动阻力，使列车2的时速进一步提高。

本实施例提供的真空管道磁悬浮输送装置，借助于沿圆周彼此相隔120°均匀分布的动定轨道磁悬浮耦合部，分段轨道块设置的动轨道，以及内外双层管道设置的真空管道，3者综合作用，实现了列车2时速的大大提高，可达5000～8000km/h。此外，本实施例提供的真空管道磁悬浮输送装置，借助于沿圆周彼此相隔120°均匀分布的动定轨道磁悬浮耦合部和分段轨道块设置的动轨道，2者综合作用，能够大大减小列车2高速行驶(1000～4000km/h)的转弯半径，经实验测试，列车2保持高速行驶的转弯半径可由500km以上缩减至10～50km。进一步的，借助于沿圆周彼此相隔120°均匀分布的动定轨道磁悬浮耦合部，轨道对列车有非常稳固和精准的导向作用。列车始终被稳固的限定在3个轨道之间，列车在运行时左右摇摆和上下跳动的幅度都很小，所以车体运行平稳，没有侧翻的倾向，永不脱轨，其安全性大大提高。在时速超过数千公里的超高速运行中，磁悬浮列车的导向是一个至关重要的问题。磁悬浮列车没有像普通轮轨铁路一样的车轮导向机制，传统真空管道磁悬浮列车需要设置额外的侧面导向机构，增加了结构的复杂性和制造维护成本，而且效果不好，有一定的弊端。本发明很好的克服了以上的缺陷。

需要说明的是，真空管道磁悬浮输送装置还包括用于控制列车2沿定轨道行驶的电磁驱动单元。电磁驱动单元铺设于定轨道内来驱动列车2加速或减速。

本实施例利用电磁轨道弹射的驱动原理，对列车2进行加速或者减速。具体地，在每个定轨道的内部均设置电磁场，相应地，在列车2的动轨道上均设置与定轨道相互作用的磁场，通过控制定轨道产生的磁场，作用在列车2的动轨道上，驱动列车2整体加速或减速。进一步地，驱动力的方向改变是通过改变电磁场的磁极方向，驱动力大小的改变是通过控制电磁场的磁通量的大小。电磁驱动单元包括多段设置在定轨道的电磁场，具体地，电磁场可以灵活地分布在定轨道上列车2的起始处、中部和终点等需要的地方，当电磁场设置在列车2的起始处能够用电磁力平稳的驱动列车2前进，在列车2接近终点时，终点处的电磁场进行反向制动减速，使列车2平稳的停下来。

优选地，作为一个示例，定轨道上列车2起始处的电磁加速距离为2～3km，定轨道上列车2终点处的电磁减速距离为5～6km。如此，减少列车2加速或减速过程中列车2的振动和对乘客的惯性冲击，增强乘客的乘坐舒适感。

为了使列车2的行驶速度保持在稳定状态，在定轨道上列车2行驶的任何需要的位置配置电磁场，能够驱动列车2始终运行在预设速度。

优选地，动轨道的凸出部28设置有超导体，定轨道的通槽34内安装有永磁体，超导体和永磁体相互作用使动轨道与定轨道磁悬浮耦合。如此，通过超导体和永磁体相互作用，为列车2提供上浮力、导向力和推进力，超导体在磁场中产生一种叫作“钉扎力”的作用力，它是硬超导体中的各种杂质对涡旋线起到钉扎作用的力的合成，当列车2在轨道上高速行进时，无论列车2因为何种原因偏离轨道或者有偏离轨道的趋势，强大的钉扎力都会把它拉回来。就像是粘性极高的胶水，把并不接触的定轨道和列车2牢牢地“绑定”在了一起。

与常导磁悬浮技术相比，超导磁悬浮交通系统具有牵引，悬浮，导向一体化功能。运行时能耗低，自重轻，车速快，噪音小。常导磁悬浮列车在运行时会有磁干扰或者磁阻力产生，降低了能量的利用率，产生了一定的热量。而本发明的超导磁体产生的电流可以在没有能量损耗的情况下持续流动，从而降低能耗。并且产生的热量少，可以在更低的能耗下产生更强的磁场，从而提供更强大的推进力，列车可以在更高的速度下运行，降低了运行成本。

为方便理解，下面对真空管道磁悬浮输送装置的牵引原理进行说明。

如图7所示，真空管道内列车2的驱动是采用直线同步电动机的原理，车体上安置短动子，导轨两侧设置有长定子，长定子包括若干绕组形成磁极对，通入调频调幅的交流电，产生电磁力牵引列车2前行。具体地，列车2头部的电磁体N极被安装在靠前一点的轨道上的电磁体S极所吸引，同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体N极所排斥，前拉后推。如果列车2头部N极位置超过了轨道上原先的S极，则轨道线圈里流动的交变电流方向正好反过来，即原来的S极变成N极产生推力，轨道前面原来的N极变成S极产生吸引力。这种周而复始的前进力，要依靠轨道旁的变电站，它把定子电流频率和电压与车速协调起来。或者简单地说，变电站调整定子的行波磁场，牵引动子直线运动。同样，定子行波磁场是分段供电的。

真空管道列车2的制动原理与推进原理相同，当列车2需要减速时，就在定子线圈中通入反相交变电流，定子中的反相磁场就会给列车2产生制动力，使得列车2减速。另外，如停止对定子供电，一样能得到减速的效果。

本实施例中直线电动机的牵引方式基本上与常导式牵引方式相同，不同点仅在于，超导直线电动机的动子是用超导电流产生恒定磁场，而常导式直线电动机是用蓄电池供电产生恒定磁场。

实施例2

本实施例与实施例1的主要不同之处在于：

如图8所示，每一个动轨道均由多个轨道组沿列车延伸方向依次均匀间隔排列组成，每个轨道组均由多个轨道块沿列车延伸方向依次均匀间隔排列组成；第一动轨道中，相邻轨道组之间的间隔为20～120cm，轨道组中，相邻轨道块之间的间隔为0.3～0.9cm，轨道块的长度为10～30cm；第二动轨道中，相邻轨道组之间的间隔为20～120cm，轨道组中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm；第三动轨道中，相邻轨道组之间的间隔为20～120cm，轨道组中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm。

作为一个示例，列车的长度为20m，每一个动轨道均由3个轨道组沿列车延伸方向依次均匀间隔排列组成；第一动轨道中，相邻轨道组之间的间隔为100cm，轨道组中，相邻轨道块之间的间隔为0.6cm，轨道块的长度为20cm；第二动轨道中，相邻轨道组之间的间隔为100cm，轨道组中，相邻轨道块之间的间隔为1.8cm，轨道块的长度为20cm；第三动轨道中，相邻轨道组之间的间隔为100cm，轨道组中，相邻轨道块之间的间隔为1.8cm，轨道块的长度为20cm。

其余与实施例1相同之处，此处不再赘述。

实施例3

在实施例1记载的真空磁悬浮输送装置的基础上，真空磁悬浮输送装置还包括接驳单元5，通过接驳单元5实现列车到站后对真空环境隔断形成上下车通道，用于乘客上下列车。

下面根据图9至图11对接驳单元5进行详细说明。接驳单元5包括站台51、起始廊桥6、第一摆正廊桥、第二摆正廊桥、对接廊桥(图中未示出)、第一驱动组件(图中未示出)、第二驱动组件、第三驱动组件(图中未示出)、第四驱动组件、第五驱动组件(图中未示出)和波纹伸缩套筒10。起始廊桥6的第一端固定连接于站台51上，起始廊桥6的第二端朝向列车车门，起始廊桥6内形成有用于乘客上下车的第一行走路板61。第一摆正廊桥缩放支撑于起始廊桥6内，第一摆正廊桥的第一端与起始廊桥6的第一端位置对应，第一摆正廊桥的第二端与起始廊桥6的第二端位置对应，第一摆正廊桥包括沿伸缩方向依次排列的第一廊桥部71和第二廊桥部72，第二廊桥部72内形成有用于乘客上下车的第二行走路板73，第二行走路板73叠放于第一行走路板61上并且第二行走路板73与第一行走路板61沿伸缩方向直线滑动连接，第一驱动组件的安装端安装在起始廊桥6，第一驱动组件的运动端安装在第一廊桥部71，第二驱动组件的安装端安装在第一廊桥部71，第二驱动组件的运动端安装在第二廊桥部72；第一驱动组件驱使第一摆正廊桥沿伸缩方向直线移动促使第二行走路板73相对第一行走路板61移动至第一摆动位，在第一摆动位，第二廊桥部72完全伸出于初始廊桥，并允许第二驱动组件驱使第二廊桥部72相对第一廊桥部71水平摆动。第二摆正廊桥缩放支撑于第二廊桥部72内，第二摆正廊桥的第一端与第一摆正廊桥的第一端位置对应，第二摆正廊桥的第二端与第二摆正廊桥的第二端位置对应，第二摆正廊桥包括沿伸缩方向依次排列的第三廊桥部81和第四廊桥部82，第四廊桥部82内形成有用于乘客上下车的第三行走路板83，第三行走路板83叠放于第二行走路板73上并且第三行走路板83与第二行走路板73沿伸缩方向直线滑动连接，第三驱动组件的安装端安装在第二廊桥部72，第三驱动组件的运动端安装在第三廊桥部81，第四驱动组件的安装端安装在第三廊桥部81，第四驱动组件的运动端安装在第四廊桥部82；第三驱动组件驱使第二摆正廊桥沿伸缩方向直线移动促使第三行走路板83相对第二行走路板73移动至第二摆动位，在第二摆动位，第四廊桥部82完全伸出于第二廊桥部72，并允许第四驱动组件驱使第四廊桥部82相对第三廊桥部81水平摆动。对接廊桥缩放支撑于第四廊桥部82内，对接廊桥的第一端与第四廊桥部82的第一端位置对应，对接廊桥的第二端与第四廊桥部82的第二端位置对应，第四廊桥内形成有用于乘客上下车的第四行走路板，第四行走路板叠放于第三行走路板83上并且第四行走路板与第三行走路板83沿伸缩方向直线滑动连接，第五驱动组件的安装端安装在第四廊桥部82，第五驱动组件的运动端安装在对接廊桥；第五驱动组件驱使对接廊桥沿伸缩方向直线移动促使第四行走路板相对第三行走路板83移动至对接位，在对接位对接廊桥的第二端与列车的车门对接。对接廊桥的第二端具有环形安装位，环形安装位与站台51之间通过波纹伸缩套筒10连接，起始廊桥6、第一摆正廊桥、第二摆正廊桥和对接廊桥均容纳于波纹伸缩套筒10内。

如此设置的接驳单元5，起始时，第一摆正廊桥缩放支撑于起始廊桥6内，第二摆正廊桥缩放支撑于第一摆正廊桥内，对接廊桥缩放支撑于第二摆正廊桥内，当列车停靠到站后，根据站台51和列车车门之间的偏角计算第一摆正廊桥的偏转角度和第二摆正廊桥的偏转角度，根据第一摆正廊桥的偏转角度，在第一摆动位第二驱动组件驱使第二廊桥部72在水平方向上转动，根据第二摆正廊桥的偏转角度，在第二摆动位第四驱动组件驱使第四廊桥部82在水平方向上转动，直至对接廊桥的伸缩方向与列车车门的朝向一致，第五驱动组件驱使对接廊桥沿伸缩方向滑动至对接位，在对接位对接廊桥与列车的车门正对对接。解决了现有技术中列车停靠到站后，由于车门与站台51对应有偏差引起的接驳系统无法良好密封对接于车门的技术问题。通过波纹伸缩套筒10实现乘车通道与真空环境的隔绝。

优选地，第一驱动组件、第三驱动组件和第五驱动组件均为滚珠丝杠传动系。优选地，第二驱动组件和第四驱动组件均为液压缸。

进一步优选地，如图12所示，第二驱动组件包括第一液压缸74和第二液压缸75，第一液压缸74的安装端铰接于第一廊桥部71左右方向的中部，第一液压缸74的运动端铰接于第二廊桥部72的左侧部，第二液压缸75的安装端铰接于第一廊桥部71左右方向的中部，第二液压缸75的运动端铰接于第二廊桥部72的右侧部；第四驱动组件包括第三液压缸84和第四液压缸85，第三液压缸84的安装端铰接于第三廊桥部81左右方向的中部，第三液压缸84的运动端铰接于第四廊桥部82的左侧部，第四液压缸85的安装端铰接于第三廊桥部81左右方向的中部，第四液压缸85的运动端铰接于第三廊桥部81的右侧部。如此设置的第二驱动组件，驱使第二廊桥部72相对第一廊桥部71水平摆动，能够精确控制摆动角度；如此设置的第四驱动组件，驱使第四廊桥部82相对第三廊桥部81水平摆动，能够精确控制摆动角度。

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明技术方案的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

包括真空管道、列车(2)、3个定轨道和多个站点，真空管道将多个站点依次连接，相互平行的3个定轨道均配置在真空管道内并沿真空管道的走向延伸布置，3个定轨道确定一个外接圆，3个定轨道在其外接圆上彼此相隔120度角均匀分布，列车(2)配置在真空管道内，列车(2)的车体上设置有围绕列车(2)均匀分布的相互平行的3个动轨道，动轨道与定轨道一一对应磁悬浮耦合。

2.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

3个定轨道分别为第一定轨道(31)、第二定轨道(32)和第三定轨道(33)；

第一定轨道(31)设置在真空管道的顶部并位于真空管道左右方向的中部，第二定轨道(32)和第三定轨道(33)设置在真空管道的下部并分别位于第一定轨道(31)的左右两侧；或者，第一定轨道(31)设置在真空管道的底部并位于真空管道左右方向的中部，第二定轨道(32)和第三定轨道(33)设置在真空管道的上部并分别位于第一定轨道(31)的左右两侧。

3.根据权利要求1或2所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，每一个动轨道均由多个轨道块沿列车(2)延伸方向依次间隔排列组成。

4.根据权利要求3所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

每一个动轨道均由多个轨道块沿列车(2)延伸方向依次均匀间隔排列组成，3个动轨道分别为第一动轨道(21)、第二动轨道(22)和第三动轨道，第一动轨道(21)和第一定轨道(31)磁悬浮耦合，第二动轨道(22)和第二定轨道(32)磁悬浮耦合，第三动轨道和第三定轨道(33)磁悬浮耦合；

第一动轨道(21)中，相邻轨道块之间的间隔为0.3～0.9cm，轨道块的长度为10～30cm；第二动轨道(22)中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm；第三动轨道中，相邻轨道块之间的间隔为1.4～2.2cm，轨道块的长度为10～30cm。

5.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

列车(2)包括依次连接的第一头部(24)、装载部(25)和第二头部(26)，第一头部(24)和第二头部(26)均呈流线型锥状，装载部(25)呈柱状，装载部(25)内设置有乘客座位。

6.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

动轨道具有凸出部(28)，定轨道具有开口朝向凸出部(28)的通槽(34)，凸出部(28)匹配并接合于通槽(34)内形成动定轨道耦合部(4)，动定轨道耦合部(4)形成球窝式构造；

凸出部(28)设置有超导体，通槽(34)内安装有永磁体，超导体和永磁体相互作用使动轨道与定轨道磁悬浮耦合。

7.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

真空管道包括内管道(11)和套设于内管道(11)上的外管道(12)，列车(2)和定轨道均配置在内管道(11)内，内管道(11)的内部空间抽真空至标准大气压力的0.01‰～0.1‰，内管道(11)和外管道(12)之间的空间抽真空至标准大气压力的1％～4％。

8.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

还包括接驳单元(5)；

接驳单元(5)包括站台(51)、起始廊桥(6)、第一摆正廊桥、第二摆正廊桥、第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件、第四驱动组件和波纹伸缩套筒(10)；

起始廊桥(6)的第一端固定连接于站台(51)上，起始廊桥(6)的第二端朝向列车车门，起始廊桥(6)内形成有用于乘客上下车的第一行走路板(61)；

第一摆正廊桥缩放支撑于起始廊桥(6)内，第一摆正廊桥包括沿伸缩方向依次排列的第一廊桥部(71)和第二廊桥部(72)，第二廊桥部(72)内形成有用于乘客上下车的第二行走路板(73)，第二行走路板(73)叠放于第一行走路板(61)上并且第二行走路板(73)与第一行走路板(61)沿伸缩方向直线滑动连接，第一驱动组件的安装端安装在起始廊桥(6)，第一驱动组件的运动端安装在第一廊桥部(71)，第二驱动组件的安装端安装在第一廊桥部(71)，第二驱动组件的运动端安装在第二廊桥部(72)；第一驱动组件驱使第一摆正廊桥沿伸缩方向直线移动促使第二行走路板(73)相对第一行走路板(61)移动至第一摆动位，在第一摆动位，第二廊桥部(72)完全伸出于初始廊桥，并允许第二驱动组件驱使第二廊桥部(72)相对第一廊桥部(71)水平摆动；

第二摆正廊桥缩放支撑于第二廊桥部(72)内，第二摆正廊桥包括沿伸缩方向依次排列的第三廊桥部(81)和第四廊桥部(82)，第四廊桥部(82)内形成有用于乘客上下车的第三行走路板(83)，第三行走路板(83)叠放于第二行走路板(73)上并且第三行走路板(83)与第二行走路板(73)沿伸缩方向直线滑动连接，第三驱动组件的安装端安装在第二廊桥部(72)，第三驱动组件的运动端安装在第三廊桥部(81)，第四驱动组件的安装端安装在第三廊桥部(81)，第四驱动组件的运动端安装在第四廊桥部(82)；第三驱动组件驱使第二摆正廊桥沿伸缩方向直线移动促使第三行走路板(83)相对第二行走路板(73)移动至第二摆动位，在第二摆动位，第四廊桥部(82)完全伸出于第二廊桥部(72)，并允许第四驱动组件驱使第四廊桥部(82)相对第三廊桥部(81)水平摆动；

第二摆正廊桥的端部具有环形安装位，环形安装位与站台(51)之间通过波纹伸缩套筒(10)连接，起始廊桥(6)、第一摆正廊桥和第二摆正廊桥均容纳于波纹伸缩套筒(10)内。

9.根据权利要求8所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

接驳单元(5)还包括对接廊桥和第五驱动组件；

对接廊桥缩放支撑于第四廊桥部(82)内，第四廊桥内形成有用于乘客上下车的第四行走路板，第四行走路板叠放于第三行走路板(83)上并且第四行走路板与第三行走路板(83)沿伸缩方向直线滑动连接，第五驱动组件的安装端安装在第四廊桥部(82)，第五驱动组件的运动端安装在对接廊桥；第五驱动组件驱使对接廊桥沿伸缩方向直线移动促使第四行走路板相对第三行走路板(83)移动至对接位，在对接位对接廊桥的第二端与列车的车门对接；

对接廊桥的端部具有环形安装位，环形安装位与站台(51)之间通过波纹伸缩套筒(10)连接，起始廊桥(6)、第一摆正廊桥、第二摆正廊桥和对接廊桥均容纳于波纹伸缩套筒(10)内。

10.根据权利要求8所述的真空管道磁悬浮输送装置，其特征在于，

第二驱动组件和第四驱动组件均为液压缸。