RU2488500C2 - Monorail transport system with air cushioned cars - Google Patents

Monorail transport system with air cushioned cars Download PDF

Info

Publication number
RU2488500C2
RU2488500C2 RU2011132604/11A RU2011132604A RU2488500C2 RU 2488500 C2 RU2488500 C2 RU 2488500C2 RU 2011132604/11 A RU2011132604/11 A RU 2011132604/11A RU 2011132604 A RU2011132604 A RU 2011132604A RU 2488500 C2 RU2488500 C2 RU 2488500C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
car
monorail
cars
transport system
stator
Prior art date
Application number
RU2011132604/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011132604A (en
Inventor
Юрий Михайлович Соломенцев
Сергей Александрович Шептунов
Илья Самуилович Кабак
Наталия Вячеславовна Суханова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт конструкторско-технологической информатики Российской академии наук (ИКТИ РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт конструкторско-технологической информатики Российской академии наук (ИКТИ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт конструкторско-технологической информатики Российской академии наук (ИКТИ РАН)
Priority to RU2011132604/11A priority Critical patent/RU2488500C2/en
Publication of RU2011132604A publication Critical patent/RU2011132604A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488500C2 publication Critical patent/RU2488500C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to passenger carriers to be used in municipal transport systems and at high-speed intercity passenger traffic. Monorail transport system with air cushioned cars comprises linear induction motor to develop car traction. Note here that cars are designed to generate air cushion under their bottoms. Car bottom features streamlined shape, horizontal and vertical rudders arranged on sides and car roof to develop a screen effect.
EFFECT: air cushion generation and adjustment of air cushion height.
2 dwg

Description

Изобретение относится к монорельсовому транспорту, к пассажирским перевозкам и предназначено для использования в системе городского пассажирского транспорта, а также для высокоскоростных междугородних пассажирских перевозок. При построении заявленной в изобретении монорельсовой транспортной системы с вагонами на воздушной подушке могут использоваться различные варианты ее реализации - с опорой монорельсового пути на наземное дорожное полотно, с прокладкой монорельсового пути в тоннелях, в метрополитенах, а также с установкой на наземных опорах эстакадного типа над уже действующими линиями железнодорожного и автомобильного транспорта.The invention relates to monorail transport, to passenger traffic and is intended for use in the city passenger transport system, as well as for high-speed intercity passenger traffic. In the construction of the inventive monorail transport system with air-cushion cars, various options for its implementation can be used - with the monorail resting on the ground road, with the monorail being laid in tunnels, in subways, and also with the installation of a flyover type above ground supports already operating lines of rail and road transport.

Из уровня техники известны аналоги заявленного изобретения.The prior art analogues of the claimed invention.

Известен способ эксплуатации подвижного состава на магнитной подвеске с линейным двигателем (Фишперер Рольф (DE) «Способ эксплуатации подвижного состава на магнитной подвеске с длинностаторным линейным двигателем и устройство для эксплуатации подвижного состава на магнитной подвеске с синхронным длинностаторным линейным двигателем». Патент №2244636 МПК7 B60L 13/03 приоритет 05.05.2000, RU). Способ эксплуатации подвижного состава на магнитной подвеске с длинностаторным синхронным линейным двигателем относится к транспортным системам с электротягой, создаваемой линейными двигателями. Синхронный линейный двигатель имеет множество расположенных друг за другом в направлении движения секций статорной обмотки, последовательно подключаемых к секционному кабелю. Во время проезда коммутационного стыка по меньшей мере обе примыкающие к коммутационному стыку секции обмотки электрически соединяют последовательно или параллельно. Таким образом, в зоне коммутационного стыка активным всегда остается весь транспортный двигатель, и уменьшения силы тяги в зоне коммутационного стыка не наблюдается. Устройство для эксплуатации подвижного состава на магнитной подвеске с синхронным длинностаторным линейным двигателем, содержащее по меньшей мере одну проложенную в направлении пути движения обмотку длинного статора, которая разделена на множество непосредственно следующих друг за другом в направлении пути движения, электрически отделенных друг от друга коммутационными стыками секций обмотки, по меньшей мере один проходящий в направлении пути движения, предназначенный для снабжения электрическим током секций обмотки секционный кабель, по меньшей мере одну соединенную с секционным кабелем подстанцию и первые коммутационные устройства для последовательного подключения секций обмотки к секционному кабелю в соответствии с движением подвижного состава, отличающееся тем, что оно содержит вторые коммутационные устройства, выполненные с возможностью электрического соединения друг с другом двух расположенных непосредственно друг за другом в направлении движения секций обмотки. Недостатком аналога является сложное коммутационное устройство, к которому предъявляются высокие требования безопасности и надежности.A known method of operating a rolling stock on a magnetic suspension with a linear motor (Fishperer Rolf (DE) "A method of operating a rolling stock on a magnetic suspension with a long-distance linear motor and a device for operating rolling stock on a magnetic suspension with a synchronous long-distance linear motor." Patent No. 2244636 IPC 7 B60L 13/03 priority 05/05/2000, RU). The method of operation of rolling stock on a magnetic suspension with a long-length synchronous linear motor relates to transport systems with electric traction created by linear motors. A synchronous linear motor has a plurality of sections of the stator winding located one after another in the direction of movement, connected in series to the sectional cable. During the passage of the switching junction, at least both sections of the winding adjacent to the switching junction are electrically connected in series or in parallel. Thus, in the area of the switching interface, the entire transport engine always remains active, and there is no decrease in traction in the area of the switching interface. A device for operating rolling stock on a magnetic suspension with a synchronous long-distance linear motor, comprising at least one winding of a long stator laid in the direction of the path of travel, which is divided into many directly following each other in the direction of the path of travel, electrically separated from each other by switching section joints windings, at least one passing in the direction of the path of movement, designed to supply electric current to sections of the winding sectional cable linen, at least one substation connected to the sectional cable and first switching devices for sequentially connecting the winding sections to the sectional cable in accordance with the movement of the rolling stock, characterized in that it comprises second switching devices configured to electrically connect two located directly one after the other in the direction of movement of the winding sections. A disadvantage of the analogue is a complex switching device, which has high safety and reliability requirements.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является монорельсовая дорога с вагонами на воздушной подушке (Андреев Н.П. «Монорельсовая дорога с вагонами на воздушной подушке», Патент №2098301, МПК6 B60V 3/04 приоритет 23.07.1996, прототип). Монорельсовая дорога с вагонами на воздушной подушке, содержащая линейный двигатель, установленный на опорном пути, при этом вагоны имеют гибкие ограждения воздушной подушки и центробежные компрессоры для ее формирования под их днищами, отличающаяся тем, что передняя и задняя части каждого вагона нависают своими днищами над опорным путем для вписывания вагонов в пределы опорного пути на его участках с малым радиусом кривизны.The closest technical solution to the claimed invention is a monorail with air-cushion cars (Andreev NP "Monorail with air-cushion cars", Patent No. 2098301, IPC 6 B60V 3/04 priority 23.07.1996, prototype). A monorail with air-cushion cars, comprising a linear motor mounted on a support track, the cars having flexible air cushion guards and centrifugal compressors for forming them under their bottoms, characterized in that the front and rear parts of each car hang with their bottoms above the support a path for inscribing wagons within the reference track in its sections with a small radius of curvature.

Прототип имеет ряд существенных недостатков, которые устраняет заявленное изобретение. Например, заявленное изобретение устраняет дополнительный компрессор в вагоне.The prototype has a number of significant drawbacks that the claimed invention eliminates. For example, the claimed invention eliminates an additional compressor in the car.

В прототипе изобретения, в монорельсовой дороге с вагонами на воздушной подушке, активная часть линейного двигателя (ротор) установлена на подвижном составе, а пассивная часть линейного двигателя (статор) размещается на монорельсовом пути. При эксплуатации монорельсовой дороги с вагонами на воздушной подушке движением поезда управляет машинист из кабины первого вагона при помощи контактора и бортовой ЭВМ, посредством изменения высоты воздушной подушки, формируемой компрессорами. Использование компрессоров увеличивает потребление электроэнергии. Размещение системы управления линейным двигателем на электроподвижном составе усложняет ее техническую реализацию и снижает надежность работы монорельсовой дороги.In the prototype of the invention, in a monorail with air-cushion cars, the active part of the linear motor (rotor) is mounted on a rolling stock, and the passive part of the linear motor (stator) is placed on the monorail. When operating a monorail with air-cushion cars, the train is controlled by the driver from the cab of the first car using a contactor and an on-board computer, by changing the height of the air cushion formed by the compressors. The use of compressors increases energy consumption. Placing a linear motor control system on an electric rolling stock complicates its technical implementation and reduces the reliability of the monorail.

Заявленное изобретение поясняется графическими материалами на фиг.1-2.The claimed invention is illustrated by graphic materials in figure 1-2.

На фиг.1 показана монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке.Figure 1 shows a monorail transport system with air-cushion cars.

На фиг.2 показан вагон на воздушной подушке.Figure 2 shows an air cushion car.

Заявленная в изобретении монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке содержит монорельсовый путь 1, который размещается внутри защитной трубы 2, см. фиг.1. Защитная труба исключает попадание транспортных средств, человека, животных или каких-либо посторонних предметов в опасную зону. Защитная труба оборудована специальными дверями для посадки и высадки пассажиров на станциях (на фиг.1 не показаны). Монорельсовый путь имеет форму стальной ходовой балки 1. Ходовая балка используется как направляющая при перемещении вагонов. В нижней части монорельсового пути размещается обмотка возбуждения статора линейного асинхронного двигателя переменного тока 3. Статорная обмотка линейного асинхронного двигателя состоит из отдельных секций 3. Секции статорной обмотки возбуждения линейного асинхронного двигателя последовательно подключаются к источнику питания переменного тока. Частота переменного тока определяет скорость движения вагонов 4. Для изменения скорости движения вагона, секции статорной обмотки подключают к источнику питания переменного тока через схемы умножения или деления частоты. Вагоны 4 управляются автоматически, без участия машиниста. Вагоны 4 рассчитаны на перевозку нескольких пассажиров, имеют небольшой размер и малую массу. Вагоны 4 выполнены на воздушной подушке 5 и имеют автоматические двери 6 для посадки-высадки пассажиров на станциях. Вагоны оборудованы колесами 7, которые при движении вагона на воздушной подушке не касаются поверхности монорельсового пути. Колеса 7 используются при разгоне, торможении и остановке вагона на станции. Вагоны оборудованы горизонтальными 8 и вертикальными 9 рулями для управления движением. Горизонтальные рули 8 выполнены в виде крыльев и расположены по бокам вагона 4. Вертикальные рули 9 выполнены в виде хвостового оперения и расположены на крыше вагона 4. Днище вагона имеет аэродинамическую форму и совместно с горизонтальными и вертикальными рулями обеспечивает экранный эффект с возможностью формирования и управления высотой воздушной подушки 5 под днищем вагона 4. Основное назначение горизонтальных и вертикальных рулей заключается в управлении высотой воздушной подушки. Горизонтальные 8 и вертикальные рули 9 меняют направление воздушного потока при движении по кривым участкам монорельсового пути.The monorail transport system claimed in the invention with air-cushion cars contains a monorail 1, which is located inside the protective tube 2, see FIG. 1. The protective tube prevents vehicles, people, animals or any foreign objects from entering the danger zone. The protective tube is equipped with special doors for boarding and alighting passengers at the stations (not shown in Fig. 1). The monorail has the form of a steel running beam 1. The running beam is used as a guide when moving cars. The stator field winding of the linear AC induction motor is located at the bottom of the monorail. 3. The stator winding of the linear asynchronous motor consists of separate sections 3. The sections of the stator excitation winding of the linear asynchronous motor are connected in series to the AC power source. The frequency of the alternating current determines the speed of movement of the cars 4. To change the speed of movement of the car, sections of the stator winding are connected to an AC power source through frequency multiplication or division circuits. Cars 4 are controlled automatically, without the participation of the driver. Cars 4 are designed to carry several passengers, have a small size and light weight. Cars 4 are made on an air cushion 5 and have automatic doors 6 for boarding and disembarking passengers at the stations. The cars are equipped with wheels 7, which, when the car is moving on an air cushion, do not touch the surface of the monorail. Wheels 7 are used when accelerating, braking and stopping the car at the station. The cars are equipped with horizontal 8 and vertical 9 steering wheels for traffic control. The horizontal rudders 8 are made in the form of wings and are located on the sides of the car 4. The vertical rudders 9 are made in the form of a tail and are located on the roof of the car 4. The bottom of the car has an aerodynamic shape and, together with horizontal and vertical rudders, provides a screen effect with the ability to form and control the height air cushion 5 under the bottom of the car 4. The main purpose of horizontal and vertical rudders is to control the height of the air cushion. Horizontal 8 and vertical rudders 9 change the direction of the air flow when moving along curved sections of the monorail.

Для обеспечения безопасности движения под днищем вагона установлен один или несколько штоков 10. В монорельсе 1 имеется паз 11, по которому движется шток вагона 10. Паз монорельса выполнен с возможностью контроля высоты воздушной подушки 5 и с возможностью контроля движения вагона по заданной траектории. При нормальной работе шток вагона 10 не касается поверхности паза 11, и, следовательно, трения между ними нет. При выходе штока вагона за установленные допуски, паз 11 обеспечивает механическую стабилизацию и корректирует высоту воздушной подушки и траекторию движения вагона.To ensure traffic safety, one or more rods are installed under the bottom of the car 10. In the monorail 1 there is a groove 11 along which the rod of the car 10 moves. The monorail groove is configured to control the height of the air cushion 5 and to control the movement of the car along a predetermined path. During normal operation, the rod of the car 10 does not touch the surface of the groove 11, and therefore, there is no friction between them. When the wagon rod exceeds the specified tolerances, groove 11 provides mechanical stabilization and adjusts the height of the air cushion and the trajectory of the car.

Ротор линейного асинхронного двигателя установлен в вагоне и является пассивным элементом. Статор линейного асинхронного двигателя 3 является активным элементом и размещается на монорельсовом пути. Статор линейного асинхронного двигателя переменного тока состоит из нескольких секций, расположенных вдоль монорельсового пути. Отдельная секция статора линейного асинхронного двигателя переменного тока выполнена в виде индуктивного шлейфа, который зигзагообразно уложен в основании монорельсового пути.The rotor of a linear induction motor is installed in the car and is a passive element. The stator of the linear induction motor 3 is an active element and is located on the monorail. The stator of a linear AC induction motor consists of several sections located along the monorail. A separate stator section of a linear AC induction motor is made in the form of an inductive loop, which is zigzag laid at the base of the monorail.

Секции статора линейного асинхронного двигателя 3 через схемы умножения и деления частоты 12 подключаются к источнику переменного тока 13. Система управления движением 14 определяет скорость движения вагонов. Система управления движением 14 реализована с возможностью выбора скорости движения вагонов и переключения выходов схемы умножения и деления частоты 12. Управляющим параметром линейного асинхронного двигателя является частота переменного тока в секции статора. С увеличением частоты переменного тока возрастает скорость движения вагонов. Такая конструкция позволяет существенно упростить бортовое оборудование, сделать вагон полностью автоматическим устройством.The stator sections of the linear induction motor 3 are connected to the alternating current source 13 through frequency multiplication and division circuits 12. The traffic control system 14 determines the speed of the cars. The motion control system 14 is implemented with the ability to select the speed of the cars and switch the outputs of the multiplication and frequency division 12. The control parameter of the linear induction motor is the frequency of the alternating current in the stator section. With increasing frequency of alternating current, the speed of movement of cars increases. This design allows you to significantly simplify the on-board equipment, make the car a fully automatic device.

Монорельсовый путь разделен на отдельные перегоны, которые ограничены соседними станциями. Перегон, в свою очередь, разделяется на блок-участки, которые организованы для управления движением вагонов с помощью автоблокировки и диспетчерской централизации. В границах каждого блок-участка размещается одна или несколько секций статора. Система управления движением 14 реализована на базе известных систем автоблокировки и диспетчерской централизации. Система управления движением 14 построена по централизованному принципу. Отдельные элементы системы управления размещаются на станциях и взаимодействуют с элементами этой системы на соседних станциях и с центром управления движения.The monorail is divided into separate lines, which are limited to neighboring stations. The stage, in turn, is divided into block sections, which are organized to control the movement of cars using auto-blocking and centralized dispatch. Within the boundaries of each block section is one or more sections of the stator. The traffic control system 14 is implemented on the basis of well-known systems of automatic blocking and centralized dispatch. The traffic control system 14 is built on a centralized basis. Separate elements of the control system are located at stations and interact with elements of this system at neighboring stations and with the motion control center.

Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке характеризуется улучшенными эксплуатационными показателями, в частности, простотой конструкции и высокой надежностью работы.The monorail transport system with hovercraft is characterized by improved performance, in particular, simplicity of design and high reliability.

Монорельсовая транспортная система с подвижным составом на воздушной подушке работает следующим образом.Monorail transport system with rolling stock hovercraft operates as follows.

Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке включает монорельсовый путь 1, вагоны 4 и систему управления 14. Вагон 4 оборудован автоматическими дверями 6 для посадки-высадки пассажиров на станции. Вагон 4 оборудован колесами 7 для движения при разгоне, торможении и остановке на станции. Согласно изобретению, днище вагона 4 имеет аэродинамическую форму. По бокам вагона 4 размещаются горизонтальные рули 8. На крыше вагона 4 размещаются вертикальные рули 9. Днище вагона, горизонтальные и вертикальные рули совместно обеспечивают экранный эффект и формируют воздушную подушку 5 под днищем вагона, а также регулируют высоту этой подушки.The monorail transport system with hovercraft includes a monorail 1, wagons 4 and a control system 14. Wagon 4 is equipped with automatic doors 6 for boarding and disembarking passengers at the station. The car 4 is equipped with wheels 7 for movement during acceleration, braking and stopping at the station. According to the invention, the bottom of the car 4 has an aerodynamic shape. On the sides of the car 4 horizontal rudders are placed 8. On the roof of the car 4 are vertical rudders 9. The bottom of the car, horizontal and vertical rudders together provide a screen effect and form an air cushion 5 under the bottom of the car, and also adjust the height of this cushion.

Для удержания вагона на монорельсе предусмотрены штоки 10, которые размещаются под днищем вагона 4. Штоки 10 расположены в пазе монорельса 11. Шток обеспечивает контроль траектории движения вагона на криволинейных участках пути. Шток позволяет также контролировать высоту воздушной подушки 5.To hold the car on the monorail, rods 10 are provided that are located under the bottom of the car 4. The rods 10 are located in the groove of the monorail 11. The rod provides control of the trajectory of the car on curved sections of the track. The stem also allows you to control the height of the air cushion 5.

Внутри вагона имеется автономная система управления движением, которая регулирует высоту воздушной подушки с помощью горизонтальных и вертикальных рулей, а также управляет траекторией движения вагона, в основном, на криволинейных участках монорельсового пути. Автономная система управления движением связана с системой управления движением вагонов 14 посредством беспроводного информационного канала, который проложен вдоль монорельсового пути.Inside the car there is an autonomous motion control system that regulates the height of the air cushion using horizontal and vertical rudders, and also controls the car's trajectory, mainly on curved sections of the monorail. An autonomous traffic control system is connected to the motion control system of the cars 14 through a wireless information channel, which is laid along the monorail.

Движение вагонов 4 по монорельсу 1 обеспечивается за счет тяги, которую создает линейный асинхронный двигатель. Ротор этого двигателя размещен в вагоне. Для экономии электроэнергии, а также с целью обеспечения безопасности движения, статор линейного асинхронного двигателя выполнен в виде отдельных секций 3, последовательно расположенных вдоль монорельсового пути. Система управления движением 14 через схемы умножения и деления частоты 12 подключает секции статора 3 к источнику переменного тока 13.The movement of cars 4 on the monorail 1 is provided due to traction, which creates a linear induction motor. The rotor of this engine is located in the car. To save electricity, as well as to ensure traffic safety, the stator of the linear induction motor is made in the form of separate sections 3, sequentially located along the monorail. The motion control system 14 through frequency multiplication and frequency division 12 connects the stator sections 3 to an AC source 13.

Монорельсовый путь между двумя соседними станциями включает один или несколько блок-участков, организованных для регулирования скорости движения вагонов. В границах блок-участка размещаются одна или несколько секций статора. Система управления движением 14 подключает и отключает источник переменного тока 13 от секций статора 3. Переменный ток подается на секции статора линейного асинхронного двигателя только на том блок-участке монорельсового пути, где находится вагон. После прохождения вагона по блок-участку, источник переменного тока отключается от секций статора. Таким образом, при свободном состоянии монорельсового пути, секции статора линейного асинхронного двигателя обесточены.The monorail between two neighboring stations includes one or more block sections organized to control the speed of movement of cars. Within the boundaries of the block section are one or more sections of the stator. The motion control system 14 connects and disconnects the AC source 13 from the sections of the stator 3. Alternating current is supplied to the stator sections of the linear induction motor only on that block section of the monorail where the car is located. After the car passes through the block section, the AC source is disconnected from the stator sections. Thus, in the free state of the monorail, the stator sections of the linear induction motor are de-energized.

Изменение частоты переменного тока может производиться не плавно, а ступенчато, например, удвоением его частоты. Изменение частоты переменного тока можно реализовать, например, с помощью схемы умножения или деления частоты 12. За счет проскальзывания линейного асинхронного двигателя, скорость движения вагона будет плавно увеличиваться или уменьшаться.Changing the frequency of the alternating current can be performed not smoothly, but stepwise, for example, by doubling its frequency. Changing the frequency of the alternating current can be implemented, for example, using the multiplication or division of frequency 12. Due to the slippage of the linear induction motor, the speed of the car will smoothly increase or decrease.

При отказе оборудования, например, при отключении питания в секциях статора, вагон снизит скорость и остановится. При этом вагон будет опираться колесами на поверхность монорельса.In case of equipment failure, for example, when the power is turned off in the stator sections, the car will reduce speed and stop. In this case, the car will be supported by wheels on the surface of the monorail.

Технический результат заявленного изобретения состоит в следующем.The technical result of the claimed invention is as follows.

1. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке обеспечивает широкий диапазон скоростей движения вагонов от 20-30 км/ч в городской черте и до 400-500 км/ч на участках высокоскоростного междугороднего движения.1. The monorail transport system with hovercraft provides a wide range of car speeds from 20-30 km / h in the city and up to 400-500 km / h in high-speed intercity traffic areas.

2. Воздушная подушка исключает трение между монорельсом и колесами вагонов в процессе движения. Соприкосновение поверхностей монорельсового пути и колес вагонов происходит только на станциях или в случае аварийной остановки - при торможении, остановке и разгоне вагона. При этом сокращается износ колес вагона и монорельсового пути.2. Air cushion eliminates friction between the monorail and the wheels of the cars during movement. The contact of the surfaces of the monorail and the wheels of the cars occurs only at the stations or in the case of an emergency stop - during braking, stopping and accelerating the car. This reduces the wear of the wheels of the car and the monorail.

3. Упрощается бортовая система управления вагонами. Вагоны на воздушной подушке могут двигаться в автоматическом режиме, без управления машинистом. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке может работать круглосуточно, в автоматическом режиме.3. The onboard wagon management system is simplified. Air cushion cars can move automatically without driver control. Monorail transport system with hovercraft can work around the clock, in automatic mode.

4. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке обеспечивает высокую безопасность движения вагонов. Движение двух попутно следующих вагонов на одном блок-участке будет происходить с одинаковой скоростью, что исключает их наезд и столкновение. При механическом разрушении участков монорельсового пути (например, в случае взрыва, землетрясения и т.п.) секции статора обесточиваются, вагон плавно тормозит и останавливается перед опасным участком. При соскальзывании вагона с поверхности монорельса или в случае падения с высоты вагон плавно приземляется за счет экранного эффекта.4. Monorail transport system with air-cushion wagons ensures high safety of wagon movement. The movement of the two following cars along the same block will occur at the same speed, which eliminates their collision and collision. During mechanical destruction of sections of the monorail (for example, in the event of an explosion, earthquake, etc.), the stator sections are de-energized, the car gradually brakes and stops in front of the dangerous section. When the wagon slides off the surface of the monorail or in the event of a fall from a height, the wagon gently lands due to the screen effect.

5. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке обеспечивает экономию электроэнергии. В отсутствие вагонов секции статора обесточены, система не потребляет электроэнергию.5. Monorail transport system with hovercraft provides energy savings. In the absence of cars, the stator sections are de-energized, the system does not consume electricity.

6. Количество отправленных вагонов в сутки может регулироваться в зависимости от интенсивности потока пассажиров.6. The number of wagons sent per day can be adjusted depending on the intensity of the flow of passengers.

Технический результат обеспечивается тем, что монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке содержит линейный асинхронный двигатель, который создает тягу для движения вагонов, при этом вагоны выполнены с возможностью формирования воздушной подушки под их днищами, согласно изобретению, днище вагона аэродинамической формы, а также горизонтальные и вертикальные рули, размещенные по бокам и на крыше вагона, выполнены с возможностью экранного эффекта, для формирования и регулирования высоты воздушной подушки.The technical result is ensured by the fact that the monorail transport system with air-cushion cars contains a linear induction motor that creates traction for the movement of cars, while the cars are configured to form an air cushion under their bottoms, according to the invention, the bottom of the car is aerodynamically shaped, as well as horizontal and the vertical rudders placed on the sides and on the roof of the car are made with the possibility of a screen effect for forming and adjusting the height of the air cushion.

Технический результат обеспечивается тем, что согласно изобретению, ротор линейного асинхронного двигателя размещается в вагоне, а статор линейного асинхронного двигателя-размещается на опорном пути, где статор состоит из отдельных секций, которые подключаются к источнику переменного тока через схему умножения и деления частоты, при этом скорость движения вагона регулируется частотой переменного тока в секциях статора.The technical result is ensured by the fact that according to the invention, the rotor of the linear induction motor is located in the carriage, and the stator of the linear asynchronous motor is placed on the reference path, where the stator consists of separate sections that are connected to an AC source through a frequency multiplication and division circuit, while the speed of the car is controlled by the frequency of the alternating current in the stator sections.

Технический результат обеспечивается тем, что согласно изобретению, переменный ток подается только в секции статора на участках, по которым движется вагон, а секции статора на свободных участках обесточены.The technical result is ensured by the fact that according to the invention, alternating current is supplied only to the stator sections in the sections along which the car moves, and the stator sections in the free sections are de-energized.

Технический результат обеспечивается тем, что согласно изобретению, на днище вагона размещен шток, а в монорельсе имеется паз, внутри которого располагается шток вагона, при этом паз выполнен с возможностью контроля и механической корректировки высоты воздушной подушки и траектории движения вагона.The technical result is ensured by the fact that according to the invention, a rod is placed on the bottom of the car, and there is a groove in the monorail, inside which the rod of the car is located, and the groove is made with the possibility of control and mechanical adjustment of the height of the air cushion and the trajectory of the car.

Технический результат обеспечивается тем, что согласно изобретению, вагон выполнен с возможностью автоматического управления, без участия машиниста, при этом система управления движением по монорельсу размещается в диспетчерском центре.The technical result is ensured by the fact that according to the invention, the car is made with the possibility of automatic control, without the participation of the driver, while the control system for movement along the monorail is located in the control center.

Отличие заявленной монорельсовой транспортной системы с вагонами на воздушной подушке от известных на момент подачи заявки аналогов и прототипов состоит в следующем.The difference between the claimed monorail transport system with hovercraft from the analogues and prototypes known at the time of application is as follows.

1. Аэродинамическая форма днища вагона, горизонтальные и вертикальные рули совместно создают экранный эффект. За счет экранного эффекта под днищем вагона образуется воздушная подушка. Таким образом, исключается необходимость компрессоров на борту вагона. Горизонтальные и вертикальные рули используются для контроля высоты воздушной подушки и для управления вагоном в автоматическом режиме. Цель использования горизонтальных и вертикальных рулей - это обеспечить воздушную подушку между вагоном и монорельсом с заданной высотой (1-3 см). Горизонтальные и вертикальные рули обеспечивают изменение направления движения на криволинейном участке пути (это аналог горизонтальных рулей самолета).1. The aerodynamic shape of the bottom of the car, horizontal and vertical rudders together create a screen effect. Due to the screen effect, an air cushion is formed under the bottom of the car. This eliminates the need for compressors on board the wagon. Horizontal and vertical rudders are used to control the height of the air cushion and to control the car in automatic mode. The purpose of using horizontal and vertical rudders is to provide an air cushion between the car and the monorail with a given height (1-3 cm). Horizontal and vertical rudders provide a change in the direction of movement on a curved section of the path (this is an analogue of the horizontal rudders of an airplane).

2. Движение вагона по монорельсу происходит за счет тяги линейного двигателя переменного тока. Статор двигателя состоит из отдельных секций и размещается вдоль монорельсового пути. Ротор размещается в вагоне. Статор является активным элементом и подключается к источнику переменного тока. Скорость движения вагона зависит от частоты переменного тока в секции статора.2. The movement of the car on the monorail is due to the thrust of the linear AC motor. The motor stator consists of separate sections and is placed along the monorail. The rotor is located in the carriage. The stator is an active element and is connected to an AC source. The speed of the car depends on the frequency of the alternating current in the stator section.

3. Система управления размещается вне вагона. Это позволяет обеспечить движение вагонов монорельсовой системы 24 часа в сутки, в полностью автоматическом режиме, т.е. без участия машиниста.3. The control system is located outside the car. This allows for the movement of monorail system cars 24 hours a day, in a fully automatic mode, i.e. without the participation of the driver.

4. Для обеспечения безопасности движения в монорельсе имеется паз, внутри которого движется шток вагона. При нормальной работе шток вагона не касается паза, и трения между ними нет.При выходе штока вагона за установленные допуски, паз обеспечивает механическую стабилизацию, корректирует высоту воздушной подушки и траекторию движения вагона.4. To ensure traffic safety in the monorail there is a groove inside which the rod of the car moves. During normal operation, the car rod does not touch the groove, and there is no friction between them. When the car rod goes beyond the specified tolerances, the groove provides mechanical stabilization, corrects the height of the air cushion and the trajectory of the car.

Возможность технической реализации отдельных элементов и устройств, упомянутых в данном изобретении, подтверждается следующими сведениями.The possibility of technical implementation of the individual elements and devices mentioned in this invention is confirmed by the following information.

Схему деления частоты можно реализовать, например, с помощью делителя частоты с изменяемым коэффициентом деления (Дикарев И.И., Егоров Л.Б., Шишкин Г.И. Делитель частоты с изменяемым коэффициентом деления. Патент на изобретение №1669376, МПК7 H03K 23/66, приоритет 19.12.1989, Петух A.M., Ободник Д.Т., Денисюк В.А. Делитель частоты с переменным коэффициентом деления. Авторское свидетельство СССР N 1159017, кл. G06F 7/68, приоритет 25.12.1990).A frequency division scheme can be implemented, for example, using a frequency divider with a variable division coefficient (Dikarev II, Egorov LB, Shishkin GI Frequency divider with a variable division coefficient. Patent for invention No. 1669376, IPC 7 H03K 23/66, priority 12/19/1989, Rooster AM, Obodnik D.T., Denisyuk VA Frequency divider with a variable division factor (USSR author's certificate N 1159017, class G06F 7/68, priority 25.12.1990).

Схему умножения частоты можно реализовать, например, с помощью умножителя частоты (Борисов В.А., Воронович В.В., Могилин В.А. Умножитель частоты. Патент на изобретение №2102831(13), МПК6 Н03В 19/00, приоритет 17.08.1987).The frequency multiplication scheme can be implemented, for example, using a frequency multiplier (Borisov V.A., Voronovich V.V., Mogilin V.A. Frequency multiplier. Patent for invention No. 2102831 (13), IPC 6 Н03В 19/00, priority 08/17/1987).

Линейный асинхронный двигатель можно реализовать, например, с помощью устройства, описанного в патенте (Соломин В.А., Проценко О.А., Ретивых М.В., Жабинская Н.А. Линейный асинхронный двигатель. Патент на изобретение №2040102, МПК6 H02K 41/025, приоритет 30.06.1992).A linear induction motor can be implemented, for example, using the device described in the patent (Solomin V.A., Protsenko O.A., Retivykh M.V., Zhabinskaya N.A. Linear asynchronous motor. Patent for invention No. 2040102, IPC 6 H02K 41/025, priority 06/30/1992).

Систему управления движением можно реализовать как устройство автоблокировки монорельсовой транспортной системы (Солдатов Г.Б., Куленюк С.В., Вершинина Н.В. Система автоблокировки монорельсовой транспортной системы. Патент на изобретение №2349481, МПК B61L 23/00, B61L 1/16, приоритет 12.02.2007).The traffic control system can be implemented as a self-locking device of a monorail transport system (Soldatov GB, Kulenyuk SV, Vershinina NV. Auto-locking system of a monorail transport system. Patent for invention No. 2349481, IPC B61L 23/00, B61L 1 / 16, priority 12.02.2007).

Детали конструкции вагонов, в том числе их днище, а также горизонтальные и вертикальные рули могут быть выполнены в соответствии с описанием к патенту на легкий экраноплан (Картовенко М.В., Макаров Ю.В. Легкий экраноплан. Патент на изобретение №2299822, МПК B60V 1/08 приоритет 05.06.2006).Details of the design of wagons, including their bottom, as well as horizontal and vertical rudders can be made in accordance with the description of the patent for a light winged aircraft (Kartovenko MV, Makarov Yu.V. Lightweight winged wing. Patent for the invention No. 2299822, IPC B60V 1/08 priority 05.06.2006).

Указанные в независимом пункте формулы изобретения признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.The features indicated in the independent claim are essential and interconnected with each other with the formation of a stable set of necessary features sufficient to obtain the desired technical result.

Свойства, регламентированные в заявленном устройстве отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.The properties regulated in the claimed device by individual features are well known in the art and require no further explanation.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает в соединении синергетический (сверхсуммарный результат).The claimed combination of essential features provides a synergistic (super-total result) in the compound.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- заявленная монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке имеет практическое применение и предназначена для использования в системе городского пассажирского транспорта и для междугородних высокоскоростных пассажирских перевозок;- the claimed monorail transport system with hovercraft is of practical use and is intended for use in the city passenger transport system and for intercity high-speed passenger traffic;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью указанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed invention in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the means and methods specified in the application or known from the prior art on the priority date has been confirmed;

- при реализации монорельсовой транспортной системы с вагонами на воздушной подушке достигается усматриваемый заявителем технический результат.- when implementing a monorail transport system with hovercraft, the technical result perceived by the applicant is achieved.

На основании изложенного, заявленное изобретение соответствуют требованию условия патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».Based on the foregoing, the claimed invention meets the requirements of the patentability conditions of "novelty" and "inventive step".

Claims (5)

1. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке, содержащая линейный асинхронный двигатель, который создает тягу для движения вагонов, при этом вагоны выполнены с возможностью формирования воздушной подушки под их днищами, отличающаяся тем, что днище вагона аэродинамической формы, а также горизонтальные и вертикальные рули, размещенные по бокам и на крыше вагона выполнены с возможностью экранного эффекта, для формирования и регулирования высоты воздушной подушки.1. Monorail transport system with hovercraft, comprising a linear induction motor that generates traction for the movement of cars, while the cars are configured to form an air cushion under their bottoms, characterized in that the bottom of the car is aerodynamically shaped, as well as horizontal and vertical the rudders placed on the sides and on the roof of the car are made with the possibility of a screen effect, for the formation and regulation of the height of the air cushion. 2. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке по п.1, отличающаяся тем, что ротор линейного асинхронного двигателя размещается в вагоне, а статор линейного двигателя размещается на опорном пути, где статор состоит из отдельных секций, которые подключаются к источнику переменного тока через схему умножения и деления частоты, при этом скорость движения вагона регулируется частотой переменного тока в секциях статора.2. Monorail transport system with air-cushion cars according to claim 1, characterized in that the rotor of the linear induction motor is located in the carriage, and the stator of the linear motor is located on the reference path, where the stator consists of separate sections that are connected to the AC source through frequency multiplication and division scheme, while the speed of the car is controlled by the frequency of the alternating current in the stator sections. 3. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке по п.2, отличающаяся тем, что переменный ток подастся только в секции статора на участках, по которым движется вагон, а секции статора на свободных участках обесточены.3. Monorail transport system with hovercraft according to claim 2, characterized in that the alternating current is supplied only to the stator section in the sections along which the car moves, and the stator sections in the free sections are de-energized. 4. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке по п.1, отличающаяся тем, что на днище вагона размещен шток, а в монорельсе имеется паз, внутри которого располагается шток вагона, при этом паз выполнен с возможностью контроля и механической корректировки высоты воздушной подушки и траектории движения вагона.4. Monorail transport system with hovercraft according to claim 1, characterized in that the rod is placed on the bottom of the wagon, and there is a groove in the monorail, inside which the rod of the wagon is located, and the groove is configured to control and mechanically adjust the height of the air cushion and the trajectory of the car. 5. Монорельсовая транспортная система с вагонами на воздушной подушке по п.2, отличающаяся тем, что вагон выполнен с возможностью автоматического управления, без участия машиниста, при этом система управления движением по монорельсу размещается в диспетчерском центре. 5. Monorail transport system with hovercraft according to claim 2, characterized in that the car is made with the possibility of automatic control without the participation of the driver, while the monorail traffic control system is located in the control center.
RU2011132604/11A 2011-08-04 2011-08-04 Monorail transport system with air cushioned cars RU2488500C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132604/11A RU2488500C2 (en) 2011-08-04 2011-08-04 Monorail transport system with air cushioned cars

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011132604/11A RU2488500C2 (en) 2011-08-04 2011-08-04 Monorail transport system with air cushioned cars

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011132604A RU2011132604A (en) 2013-02-10
RU2488500C2 true RU2488500C2 (en) 2013-07-27

Family

ID=49119542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011132604/11A RU2488500C2 (en) 2011-08-04 2011-08-04 Monorail transport system with air cushioned cars

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488500C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103264704A (en) * 2013-06-20 2013-08-28 湖南农业大学 Monorail air cushion type ultra high-speed electric runaway
RU2558774C1 (en) * 2014-08-04 2015-08-10 Николай Петрович Дядченко Transport system
RU2693423C1 (en) * 2018-06-01 2019-07-02 Александр Поликарпович Лялин Aerodynamic railway car

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2474421A1 (en) * 1980-01-28 1981-07-31 Nerguisian Charles Tracked monorail ground effect vehicle - has track supplying compressed air for elevation and propulsion controlled by vehicle vanes
RU2098301C1 (en) * 1996-07-23 1997-12-10 Николай Павлович Андреев Monorail with air cushion cars
RU2104891C1 (en) * 1994-04-12 1998-02-20 Алексей Игоревич Милованов Railway vehicle
RU2145557C1 (en) * 1999-08-31 2000-02-20 Государственное предприятие "Московский институт теплотехники" Overhead monorail transportation system
RU2299822C1 (en) * 2006-06-05 2007-05-27 Михаил Валерьевич Картовенко Light-duty ground-effect craft

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2474421A1 (en) * 1980-01-28 1981-07-31 Nerguisian Charles Tracked monorail ground effect vehicle - has track supplying compressed air for elevation and propulsion controlled by vehicle vanes
RU2104891C1 (en) * 1994-04-12 1998-02-20 Алексей Игоревич Милованов Railway vehicle
RU2098301C1 (en) * 1996-07-23 1997-12-10 Николай Павлович Андреев Monorail with air cushion cars
RU2145557C1 (en) * 1999-08-31 2000-02-20 Государственное предприятие "Московский институт теплотехники" Overhead monorail transportation system
RU2299822C1 (en) * 2006-06-05 2007-05-27 Михаил Валерьевич Картовенко Light-duty ground-effect craft

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103264704A (en) * 2013-06-20 2013-08-28 湖南农业大学 Monorail air cushion type ultra high-speed electric runaway
CN103264704B (en) * 2013-06-20 2015-06-10 湖南农业大学 Monorail air cushion type ultra high-speed electric runaway
RU2558774C1 (en) * 2014-08-04 2015-08-10 Николай Петрович Дядченко Transport system
RU2693423C1 (en) * 2018-06-01 2019-07-02 Александр Поликарпович Лялин Aerodynamic railway car

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011132604A (en) 2013-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101535085B (en) Magnetic levitation railway and method for operation thereof
RU2488500C2 (en) Monorail transport system with air cushioned cars
CN107139948A (en) A kind of bullet train runtime and its operation method
CN105539499A (en) No-parking passenger getting-on and getting-off system
CN110316212B (en) Bogie of railway vehicle
AU2015374229B2 (en) Terreplane transportation system
CN115352283A (en) Permanent magnetic suspension rail transit system
CN107826130B (en) Magnetomotive pipeline transportation device and application thereof
Rogg General survey of the possible applications and development tendencies of magnetic levitation technology
US11505215B2 (en) Cable-drawn conveying device and method for operating such a device
CN201033543Y (en) Running frame
Angelo et al. A new concept of superelevation in magnetic levitation-prodynamic
CN109094423B (en) Passive magnetic suspension pipeline transportation device and application thereof
EP3798043B1 (en) Magnetic levitation train system with an asymmetrical power distribution
KR101723441B1 (en) A train bogie with power collecting wire apparatus for the LPM
RU2501684C2 (en) Method and device for high-speed operation of passenger train on single-track railway
Thornton et al. An M3 maglev system for old dominion university
CN109532851B (en) Railway vehicle platform
Wajima et al. Latest system technologies for railway electric cars
RU2744083C1 (en) Method of reducing additional resistance to movement of a train and device for realizing said method
CN114074565B (en) Guiding control method and application thereof
WO2019031984A1 (en) Shumovsky "ostrich" high-speed autonomous suspended transport system
CN109532904B (en) Rail vehicle
CN216141817U (en) Novel rail transit system
US11572086B2 (en) Electric aerial sky tram

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200805