CN1569537A - 磁悬浮真空隧道列车 - Google Patents

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Abstract

一种能同时消除轨道摩擦和空气阻力的真空隧道磁悬浮列车，它是将已有磁悬浮列车轨道安装在长圆(或椭圆)管状的真空隧道内，列车的机车和车箱外壳均呈圆桶状，并且完全密闭，车内设有供氧系统，二氧化碳过滤系统和调温系统。列车加速后可以极高的速度靠惯性匀速运行而不需要消耗能量或极少消耗能量，列车到站前减速时可将动能转化为电能回授给电力网络，从而实现全程微耗能运输。

Description

磁悬浮真空隧道列车
本发明型涉及一种真空隧道磁悬浮列车。
目前的磁悬浮列车，由于采用了磁悬浮技术，基本消除了轨道摩擦带来的能量损耗，因此耗能有较大的减少，车速有较大的提高，但随着车速的提高，空气阻力大大增强，克服空气阻力耗能增加，限制了车速的进一步提高，因此现有的磁悬浮列车，不能实现微耗能运行。
本发明型的目的是提供一种磁悬浮真空隧道列车，使列车在运行中的轨道摩擦力减为零，空气阻力也减为零或近似为零。实现列车高速运行时无需推动力，全靠惯性运动，而在进站前还可设法将列车的动能转化为电能，从而实现全过程的微耗能运输。
本发明型的目的是这样实现的，将磁悬浮列车轨道建在长圆(或椭圆)管状的密闭隧道内，隧道沿途每隔一定距离设一气管与隧道相通，气管接抽气泵，抽气泵工作可将隧道内抽成真空或近似真空，磁悬浮列车的机车和车箱都是圆桶形，车箱两端为球壳状，机车和车箱都是密闭的，当隧道内为真空时列车内仍为一个大气压，车内除有一般列车的设备外，还设有供氧系统和二氧化碳过滤系统以及必要的调温系统，以保证旅客安全和舒适。
由于采用上述方案，使磁悬浮列车在真空隧道中运行，轨道摩擦阻力减为零的同时，空气阻力也减为零或近似为零，基本实现无阻力运动，列车在加速时消耗电能，当达到运行速度后，列车可全靠自身惯性运行，不再消耗能量或极少消耗能量，列车到站前再通过减速电路将列车运行的巨大动能转化为电能回授给电力系统，使全过程的运输实现微耗能化。而且这种列车运行不受任何阻力，只要技术条件合适，其时速可超过空中运输。车速可极大的提高，大大减少运行时间。
下面结合附图对本发明型具体说明如下。
图1是本发明型总体示意图。
图2是本发明型隧道和车箱横截剖面示意图。
图3是本发明型隧道端站示意图。
在图中，1、进气阀门，2、密封阀门，3、抽气泵，4、气管，5、磁悬浮轨道路基，6、磁悬浮轨道，7、维护人行道，8、真空隧道壳，9、机车，10、车箱，11、隧道维护门，12、底板，13、调温排气头，14、灯具，15、供氧气头，16、行李架，17、座席，18、二氧化碳过滤器，19、隧道路基，20、加固钢筋，21、发车隔离仓，27、接车隔离仓，28、列车。
如图1所示，8为圆管状隧道，在它内部下方建磁悬浮轨道路基5，在5的上面铺设磁悬浮轨道6，9为机车，10为车箱，9和10都在磁悬浮轨道6上运行，在隧道下方磁悬浮轨道路基两侧平行于隧道和路基建维护人行道7，在隧道上每隔一定距离设维护门11，维护门关闭时不漏气。隧道上每隔一定距离固定安装气管4，气管4与隧道相通，气管4通过三通管接进气阀门1和密封阀门2，密封阀门接抽气泵3，关闭1打开2启动抽气泵3，可将隧道抽成近似真空，维护时可打开进气阀门1使隧道内恢复1个大气压，打开维护门11，进入隧道维护。
如图2所示为真空隧道与列车车箱横截面示意图。由图可见，圆管状隧道8安装在隧道路基19上，磁悬浮轨道路基5、真空隧道8和隧道路基19，通过加固钢筋20牢固地固定在一起，圆桶状车箱两端为球壳状，车箱内除设有灯具14，行李架16和座席17外，在车箱正上方安装有调温排气头13，和供氧气头15，车箱正下方水平安装带孔的车箱底板12，二氧化碳过滤器固定安装在底板12的下部。由氧气瓶(图中未画出)释放出的氧气由供氧气头排入车箱中供旅客呼吸，人呼出的二氧化碳由二氧化碳过滤器过滤收集、压缩，使密闭的车箱内维持一个大气压。由于隧道内为真空，车箱密闭，车箱内的热量不能靠对流和传导传递到车箱外，只能靠辐射传递，可采用现有制冷技术靠车箱壳外较大面积的热管(图中未画出)辐射向隧道壳传递热量，另靠车箱内空气的强制对流，使空气经冷管吹出，由安装在车箱顶部的调温排气头13排到车箱内，调节车箱内的温度。
如图3所示为真空隧道一个端站的示意图。其中上隧道为发车隧道，下隧道为接车隧道，22、23为两圆球壳状的隧道端门，它闭合可使隧道密闭，24、25为两圆球壳状的隧道隔离门，它闭合可使接车隔离仓27发车隔离仓26完全与右边真空隧道隔离不漏气。来车时22呈关闭状态，接车仓27内为真空，列车经减速并通过遥控装置，使隔离门24自动打开，列车进入接车隔离仓27内，然后闭合隔离门24，打开进气阀门1乙，空气由气管4乙进入接车隔离仓27，当27内达一个大气压时，打开隧道端门22，列车驶出接车仓27经叉道进入露天站台。然后关闭22，关闭1乙，打开2乙，启动抽气泵3乙，将接车仓再抽成真空，等待下一次列车到来。发车时发车隔离仓26充满1个大气压的空气，隔离门25呈关闭状态，打开端门23，让列车进入发车隔离仓26个，然后关闭端门23，关闭进气阀门1甲，打开密封阀门2甲，启动抽气泵3甲将发车隔离仓内空气经气管4甲抽出，当抽成真空时，打开隔离门25，列车进入真空隧道加速行驶发出，再关闭隔离门25，打开进气阀门1甲，使空气充满发车隔离仓，打开端门23，准备下次发车。另外在沿途真空隧道内设真空度传感器探头，当隧道内真空度下降至临界值时，自动启动沿途各抽气泵抽气。

Claims (4)

1、一种磁悬浮真空隧道列车，列车在磁悬浮轨道上悬浮运行，其特征是磁悬浮轨道安装在长圆(或椭圆)管状密闭的真空隧道内，真空隧道每隔一定距离安装与隧道相通的气管、抽气泵、隧道维护门等，长隧道两端设有发车隔离仓或接车隔离仓，列车的机车和车箱均是圆桶状，它在隧道内是完全密闭的，车箱内安装有供氧、二氧化碳过滤、调温等设施。
2、根据权利要求1所述磁悬浮真空隧道列车，其特征是隧道为真空隧道，隧道是两端封闭的密闭的长圆(或椭圆)管状，磁悬浮轨道沿管固定安装在隧道下部中央，轨道两侧设有维护人行道，整个隧道安装在隧道路基上，隧道每隔一定距离固定安装与外界相通的气管，气管通过三通道管分别接进气阀门和密封阀门，密封阀门再接抽气泵，隧道每隔一定距离安装有隧道维护门。
3、根据权利要求1所述磁悬浮真空隧道列车，其特征是长隧道两端设有发车隔离仓和接车隔离仓，隔离仓为隧道的一部分，此两隔离仓一端设有隔离门与隧道相隔，另一端设有隧道端门与外界大气相隔，此两种门均为圆球壳状，两仓的壁上均安装有气管，气管上装有进气阀门，密封阀门和抽气泵等。
4、根据权利要求1所述的磁悬浮真空隧道列车，其特征是列车的机车和车箱都是圆桶状，车箱两端为圆球壳状，车箱下部有水平安装带孔的底板，底板下部安装有二氧化碳过滤器，车箱上部安装有调温排气头和供氧气头等。
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