CN201033564Y - 一种两侧密封低压气垫列车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种两侧密封低压气垫列车。其包括车体、轨道和密封装置。本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车是利用空气压缩机或风机作为压气装置而在车体底面和轨道之间产生大面积气垫，因为两侧设有密封装置，只有车头车尾的横向围裙与道路的间隙为气垫开口，因此能耗极小，多节时效率更高，采用同步直线电机或感应直线电机作为驱动装置，并利用磁悬浮装置或其与车轮的配合来保持车体的平衡，因此承载能力大且能耗低。另外，由于不采用传统的喷气发动机，因此噪音小，并且因无扬尘而环境污染小。

Description

一种两侧密封低压气垫列车
技术领域
本实用新型涉及一种利用压力气体支撑车体的轨道交通工具，特别是涉及一种两侧密封低压气垫列车。
背景技术
欧美20世纪60年代研制的气垫列车是利用安装在车体内部的喷气发动机通过分布在车体底部四个角和两侧的喷口向轨道上喷射高压气体，从而在轨道表面形成一层薄薄的“小面积高压气垫”，以使车体脱离轨道而呈悬浮状态，并利用安装在车体后部的螺旋桨式发动机或直线电机推动车体高速向前运行。由于喷气发动机运行时产生的噪声较大，高压气体喷射时产生的扬尘大，轨道精度要求过高且载重量小，因此未能取得实质性进展。虽然德国研制的磁悬浮列车性能优越，但缺点也是载重量小且能耗比较高。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种噪音低、载重量大、能耗低且无环境污染的两侧密封低压气垫列车。
为了达到上述目的，本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车包括车体、轨道和密封装置；其中车头车尾底部设有横向围裙，密封装置设置在车体及轨道的两侧，车体的底部设有喷气口，车体上设有与喷气口相连接的气道，压气装置安装在气道内且能够将车体外空气经气道从喷气口喷入车头车尾横向围裙及两侧密封装置内以形成气垫，而车体的下部和轨道上则设有平衡装置及直线电机驱动装置。
所述的平衡装置为磁悬浮平衡装置、车轮平衡装置或车轮和磁悬浮混合平衡装置。
所述的磁悬浮平衡装置是德国的磁吸式磁悬浮装置。
所述的横向围裙是从车头车尾底部分别向下突出形成的凸台或车头车尾底部由软或硬片构成的围裙。
所述的喷气口是车体底部横向围裙上的横向喷缝或车体底部横向围裙内的喷口。
所述的密封装置由沿长度方向固定在轨道两侧的软密封件和安装在位于车头车尾横向围裙之间的车体两侧，且能够与轨道两侧的软密封件相接触的管状或板状散热件组成。
所述的固定在轨道两侧的软密封件是柔性片状材料覆盖的软材料或竖立在轨道的两侧并且弯曲的片状软垫。
所述的管状散热件是内部流动有冷却液的金属管。
所述的管状散热件是内部有液体或压力气体并且与轨道上软密封件接触一面具有微孔的管道。
所述的密封装置由沿长度方向固定在轨道两侧的弹性硬片/硬板和安装在车体的两侧，能够与轨道两侧的弹性硬片/硬板相接触，内部有液体或压力气体，并且在与轨道两侧的弹性硬片/硬板相接触的一面具有微孔的软管组成。
本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车是利用空气压缩机或风机作为压气装置而在车体底面和轨道之间产生大面积气垫，因为两侧设有密封装置，只有车头车尾的横向围裙与道路的间隙为气垫开口，因此能耗极小，列车节数越多效率越高，采用同步直线电机或感应直线电机作为驱动装置，并利用磁悬浮装置或其与车轮的配合来保持车体的平衡，因此承载能力大且能耗低。另外，由于不采用传统的喷气发动机，因此噪音小，并且因无扬尘而环境污染小。
附图说明
图1为本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车一实施例结构侧视图。
图2为图1中A-A向剖视图。
图3为图1中示出的两侧密封低压气垫列车车底结构示意图。
图4为本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车另一实施例结构侧视图。
图5为图4中B-B向剖视图。
图6为图4中示出的两侧密封低压气垫列车车底结构示意图。
图7为图2中I部位局部结构放大示意图。
图8为图2中II部位局部结构放大示意图。
图9为图5中III部位局部结构放大示意图。
图10为图5中IV部位局部结构放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车进行详细说明。
实施例1：
如图1～3所示，本实施例中的两侧密封低压气垫列车包括车体1、轨道2和密封装置3；其中密封装置3设置在车体1及轨道2的两侧。车体1由图中未示出的车架及车身构成，其底面前部和后部分别设有一个横向围裙4，该横向围裙4是从车头车尾底部分别向下突出形成的凸台，当然还可以采用由软或硬片构成的围裙。车体1的底部设有喷气口6，该喷气口6是车体1底部横向围裙4上的横向喷缝，也可以是车体底部横向围裙4内的喷口。车体1上还设有与喷气口6相连接的气道7，压气装置5为空气压缩机或风机，其安装在气道7内，而车体1的下部和轨道2上则设有平衡及驱动装置。本实施例中的两侧密封低压气垫列车所采用的平衡及驱动装置为德国的磁吸式磁悬浮装置，即车体1的底面两侧端部向下延伸而形成有两个相对应的L形垂臂8，并且L形垂臂8的垂直及水平部位内侧分别安装有沿车体1长度方向延伸而形成的导向磁铁9和支撑磁铁10；轨道2的截面呈T形，其两端侧面及底面分别安装有与导向磁铁9和支撑磁铁10的位置及形状相对应且能够相互配合的铁质导轨11及定子12。另外，如上所述，本实施例中的驱动装置是采用同步直线电机。
实施例2：
如图4～6所示，本实施例中的两侧密封低压气垫列车包括车体1、轨道22和密封装置3；其中密封装置3设置在车体1及轨道22的两侧。轨道22的表面中部沿其长度方向向上形成有一个凸台24，并且凸台24的两侧分别安装有定子25；车体1与上一实施例相同由车架26和车身27组成，其中车架26的底面两侧前后部分别安装有一个车轮28，底面中间部位沿其长度方向相隔距离向下突出形成有两个位于凸台24两侧的悬臂29，并且每个悬臂29的内侧与凸台24上定子25相对应的位置安装有导向磁铁30，而且车架26上与车身27底部相对应的部位为贯通形成有多个对称设置的透气孔31的透气结构，而其上表面及侧面内侧则安装有多个空气弹簧32，同时位于底面前后部的两侧及悬臂29之间分别设有一个横向围裙38。车体1上设有与上一实施例结构相同的压气装置5、喷气口6及气道7。车身27由位于车架26侧面内侧的空气弹簧32连接在车架26上，车架26上表面安装的空气弹簧32可以与车身27分离，并且车架26的侧面上端与车身27的侧面之间安装有密封布33。这样气垫能够直接作用在车身27底部，用车架26来保证和车身27的水平平衡，用气垫垫升车身更舒适，而车架26上表面安装的空气弹簧32则可以缓冲车身27下降时的冲击。本实施例中的导向磁铁30可以全部是电磁铁，也可以是电磁铁与永磁铁的组合，这种结构的两侧密封低压气垫列车是利用车轮28和磁悬浮装置作为平衡装置，而利用磁悬浮装置作为驱动装置。
如图7所示，第一种结构的密封装置3安装在实施例1提供的两侧密封低压气垫列车上，其由片式密封垫13和软管14构成；其中片式密封垫13是有弹性的金属片，其沿轨道2的长度方向水平固定在轨道2的一侧；软管14沿车体1的长度方向安装在位于横向围裙4之间的底部与片式密封垫13相对应的位置，顶面与片式密封垫13的底面相接触，内部充有带压液体，且顶面上带有多个微孔15。
如图8所示，第二种结构的密封装置3也安装在实施例1提供的两侧密封低压气垫列车上，其由复合式密封垫16和软管14构成；其中复合式密封垫16是柔性片状材料覆盖的软材料，包括沿轨道2的长度方向水平固定在轨道2一侧的支撑板18、粘结在支撑板18底面上的软质海棉19及粘结在海棉19的底面上，且底面与软管14的顶面相接触的柔性片状材料尼龙布17构成；而软管14则沿车体1的长度方向安装在位于横向围裙4之间的底部与复合式密封垫16相对应的位置，内部充有带压液体，且顶面上带有多个微孔15。其中柔性片状材料还可以是高分子聚合物等多种材料。
如图9所示，第三种结构的密封装置3安装在实施例2提供的两侧密封低压气垫列车上，其由软垫式密封垫34和散热板35构成；其中软垫式密封垫34是由柔性片状材料覆盖的软材料而构成，即由柔性片状材料尼龙布覆盖软材料纤维制成，其沿轨道22的长度方向固定在轨道22的一侧；散热板35沿车架26的长度方向固定在位于横向围裙38之间的与软垫式密封垫34相对应的位置，并且底面与软垫式密封垫34的顶面相接触。散热板35由多节构成，每节之间可用各种活动转向结构连接，如软布等。
如图10所示，第四种结构的密封装置3也安装在实施例2提供的两侧密封低压气垫列车上，其由片式密封垫36和散热管37构成；其中片式密封垫36由多片平行设置，具有弹力且表面带有固体润滑层的橡胶片构成，片式密封垫36沿轨道22的长度方向固定在轨道22的一侧，其竖立在轨道22上并且弯曲；金属的散热管37沿车架26的长度方向固定在位于横向围裙38之间的与片式密封垫36相对应的位置，内部流动着经过图中未示出的冷却装置冷却的液体，并且底面与片式密封垫36的顶面相接触。散热管37由多节构成，每节之间可用各种活动转向结构连接，如软管等。
当本实用新型提供的两侧密封低压气垫列车运行时，设置在车体1上的压气装置5将车体外空气经气道7从喷气口6喷入车头车尾横向围裙4，38及两侧密封装置3内，从而在由两个横向围裙4，38、两侧的密封装置3、车底及轨道2，22围成的空间内形成气垫。
当采用第一实施例中提供的德国磁吸式磁悬浮装置作为平衡及驱动装置时，车体1上的导向磁铁9与轨道2上的铁质导轨11相互作用，而支撑磁铁10则与定子12内的铁芯相互作用，从而为车体1提供平衡力，并且支撑磁铁10和定子12组成直线电机驱动装置，由此驱动列车前进。在列车高速运行过程中，当车体1和轨道2两侧采用由片式密封垫13或复合式密封垫16和软管14构成的密封装置3时，软管14内的带压液体将通过其顶面上的多个微孔15排出，从而在片式密封垫13或复合式密封垫16的底面和其顶面间形成液体润滑层，因此能够减少两者之间的摩擦并有助于散热，软管14内还可以充入压力气体，这样从微孔15中排出的气体会在软管14与片式密封垫13或复合式密封垫16之间形成气膜以使摩擦更小。
当采用第二实施例中提供的车轮和磁悬浮混合平衡装置时，车轮28负责列车的上下平衡，利用导向磁铁30中的电磁铁吸引定子25内铁芯的方式提供左右平衡，导向磁铁30与定子25相互作用形成同步直线电机作为驱动装置驱动列车前进。在列车高速运行过程中，无论采用由软垫式密封垫34和散热板35构成还是由片式密封垫36和散热管37构成的密封装置3，散热板35及散热管37均能够起散热作用。
另外，散热管37还可以与软垫式密封垫34组合成密封装置3，而且还可利用设置在车体1上的喷头向软垫式密封垫34喷射液体，以在两者的接触面间形成液体润滑层，从而减少摩擦。
横向围裙4，38还可以设计成可伸缩的，这样停车时可将其收起。
每节车身底部四个角还可以设置四个水箱，所有水箱通过管道相互连通，通过水泵调节每个水箱内水的容量，在一定程度上调节车身平衡。
车体上还可以设置调压装置，如可调节排气量的排气口，使气垫内压力保持在一定范围内。
车头还可以设计成具有一定的斜度，这样在一定的车速下可使车头的空气直接进入车头的横向围裙4，38内，从而能够减少压气装置5的功耗，甚至能够关闭压气装置5。

Claims (10)

1.一种两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的两侧密封低压气垫列车包括车体(1)、轨道(2，22)和密封装置(3)；其中车头车尾底部设有横向围裙(4，38)，密封装置(3)设置在车体(1)及轨道(2，22)的两侧，车体(1)的底部设有喷气口(6)，车体(1)上设有与喷气口(6)相连接的气道(7)，压气装置(5)安装在气道(7)内且能够将车体外空气经气道(7)从喷气口(6)喷入车头车尾横向围裙(4，38)及两侧密封装置(3)内以形成气垫，而车体(1)的下部和轨道(2，22)上则设有平衡装置及直线电机驱动装置。
2.根据权利要求1所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的平衡装置为磁悬浮平衡装置、车轮平衡装置或车轮和磁悬浮混合平衡装置。
3.根据权利要求2所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的磁悬浮平衡装置是德国的磁吸式磁悬浮装置。
4.根据权利要求1所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的横向围裙(4，38)是从车头车尾底部分别向下突出形成的凸台或车头车尾底部由软或硬片构成的围裙。
5.根据权利要求1所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的喷气口(6)是车体(1)底部横向围裙(4，38)上的横向喷缝或车体底部横向围裙(4，38)内的喷口。
6.根据权利要求1所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的密封装置(3)由沿长度方向固定在轨道(2，22)两侧的软密封件和安装在位于车头车尾横向围裙(4)之间的车体(1)两侧，且能够与轨道(2，22)两侧的软密封件相接触的管状或板状散热件组成。
7.根据权利要求6所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的固定在轨道(2，22)两侧的软密封件是柔性片状材料覆盖的软材料或竖立在轨道(2，22)的两侧并且弯曲的片状软垫。
8.根据权利要求6所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的管状散热件是内部流动有冷却液的金属管。
9.根据权利要求6所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的管状散热件是内部有液体或压力气体并且与轨道(2，22)上软密封件接触一面具有微孔的管道。
10.根据权利要求1所述的两侧密封低压气垫列车，其特征在于：所述的密封装置(3)由沿长度方向固定在轨道(2，22)两侧的弹性硬片/硬板和安装在车体(1)的两侧，能够与轨道(2，22)两侧的弹性硬片/硬板相接触，内部有液体或压力气体，并且在与轨道(2，22)两侧的弹性硬片/硬板相接触的一面具有微孔的软管组成。
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