本實用新型屬于交通運輸技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置及真空磁懸浮列車,尤其涉及一種真空磁浮車輛(即真空磁懸浮列車)的懸浮架抱軌裝置、以及具有該的懸浮架抱軌裝置的真空磁懸浮列車。
背景技術(shù):
真空管道高速列車,具有高速和能耗少等眾多優(yōu)點,具有非常廣闊的發(fā)展空間,在不久的將來可在陸地及跨海交通運輸中發(fā)揮重要作用。真空高速列車即在密閉的真空管道中行駛的高速列車,一般選用磁懸浮列車,不受空氣阻力、摩擦及天氣影響,其理論時速可達到1000-20000公里/時,超過了飛機的數(shù)倍,耗能也比飛機低很多倍,這種交通工具可能成為21世紀人類最快的出行方式。
列車行駛過程中勢必需要有軌道和支撐結(jié)構(gòu)。對于傳統(tǒng)列車,其軌道一般直接建造在地面上。而在管道內(nèi)行駛的列車軌道如采用傳統(tǒng)軌道形式,會由于車體位置偏低造成管道內(nèi)氣體流動不均衡,阻力增大。另外,較窄的軌距也使得車輛穩(wěn)定性變差。
現(xiàn)有技術(shù)中,存在氣流不均衡、行駛阻力大和車輛穩(wěn)定性差等缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于,針對上述缺陷,提供一種真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置及真空磁懸浮列車,以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于車體位置偏低造成管道內(nèi)氣流不均衡的問題,達到提升氣流均衡性的效果。
本實用新型提供一種真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置,包括:一對懸浮架抱軌機構(gòu);所述一對懸浮架抱軌機構(gòu),對稱設(shè)置在所述真空磁懸浮列車的車體外壁、與所述真空磁懸浮列車所屬管道的管道內(nèi)壁之間;所述一對懸浮架抱軌機構(gòu),能夠適配設(shè)置于所述車體外壁的頂部、中部、底部的至少之一,并使所述車體懸浮于所述管道中。
可選地,所述一對懸浮架抱軌機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同。
可選地,每個懸浮架抱軌機構(gòu),包括:懸浮架、磁浮軌道和導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊;其中,所述懸浮架的一端,適配安裝于所述車體外壁;所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊,適配安裝于所述管道內(nèi)壁、且能夠在所述管道內(nèi)壁滑動;所述磁浮軌道,適配安裝于所述懸浮架遠離所述車體外壁的端部、與所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊遠離所述管道內(nèi)壁的端部之間。
可選地,所述懸浮架、所述磁浮軌道和所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊,均沿所述管道內(nèi)壁的長度方向延伸。
可選地,所述懸浮架,能夠適配設(shè)置于所述車體外壁的頂部、中部、底部的至少之一。
可選地,所述懸浮架在所述車體外壁上的安裝點為一個以上。
可選地,所述磁浮軌道,包括:滑橇、導(dǎo)軌、軌枕和懸浮電磁鐵;其中,所述滑橇,適配設(shè)置在所述懸浮架遠離所述車體外壁的端部;所述軌枕,適配設(shè)置在所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊遠離所述管道內(nèi)壁的端部;所述導(dǎo)軌,適配設(shè)置在所述滑橇與所述軌枕之間;所述懸浮電磁鐵,位于所述軌枕的下方、且與所述懸浮架遠離所述車體外壁的端部適配安裝,并與所述滑橇形成抱軌結(jié)構(gòu)。
可選地,所述導(dǎo)軌與所述管道內(nèi)壁之間的軌距,能夠根據(jù)所述管道的內(nèi)部寬度和/或所述列車的車體寬度進行適配調(diào)節(jié)。
可選地,每個懸浮架抱軌機構(gòu),還包括:空氣彈簧和阻尼減震器;其中,所述空氣彈簧,適配設(shè)置于所述懸浮架遠離所述車體外壁的端部的下方;所述阻尼減震器,適配設(shè)置于所述空氣彈簧的底部、與所述懸浮架靠近所述車體外壁的端部之間。
本實用新型的方案,通過用于真空磁浮車輛的懸浮架抱軌形式,可以簡化真空管道導(dǎo)軌安裝,有利于高速磁浮車輛在管道中運行的姿態(tài)控制,可以靈活調(diào)整車體在管道中的高度,又避免了目前磁浮T型抱軌車軌分離困難的問題。
進一步,本實用新型的方案,通過用于真空磁浮車輛的懸浮架抱軌形式,工程上也使得軌道和管道可以同時預(yù)制(例如:軌道和軌枕在管道內(nèi)安裝、并對兩側(cè)的軌面高度進行調(diào)整對齊的工作可以在工廠內(nèi)完成,再將預(yù)制的管道在施工地點進行對接即可),簡化了制造安裝流程,降低了成本;具有非常廣闊的商業(yè)前景,即可以填補相關(guān)技術(shù)空白,又可產(chǎn)生較大的社會效益與經(jīng)濟效益。
由此,本實用新型的方案,使磁浮軌道沿管道安裝在管道壁的兩側(cè),高度可以調(diào)節(jié),磁浮車輛的懸浮架從管道內(nèi)部向兩側(cè)伸出,與軌道作用產(chǎn)生電磁懸浮力,支撐車體;解決現(xiàn)有技術(shù)中由于車體位置偏低造成管道內(nèi)氣流不均衡的問題,從而,克服現(xiàn)有技術(shù)中氣流不均衡、行駛阻力大和車輛穩(wěn)定性差的缺陷,實現(xiàn)氣流均衡、行駛阻力小和車輛穩(wěn)定性好的有益效果。
本實用新型的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本實用新型而了解。
下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
圖1為本實用新型的真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置位于車輛底部時 (即車輛底部內(nèi)抱軌裝置)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中A部的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型的真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置位于車輛頂部時 (即車輛頂部內(nèi)抱軌裝置)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3中B部的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
結(jié)合附圖,本實用新型實施例中附圖標記如下:
1-車體;2-懸浮架;3-滑橇;4-導(dǎo)軌;5-軌枕;6-導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊;7-懸浮電磁鐵;8-空氣彈簧;9-阻尼減震器;10-管道。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本實用新型具體實施例及相應(yīng)的附圖對本實用新型技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
根據(jù)本實用新型的實施例,提供了一種真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置。該真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置可以包括:一對懸浮架抱軌機構(gòu)。
可選地,所述一對懸浮架抱軌機構(gòu),對稱設(shè)置在所述真空磁懸浮列車的車體外壁、與所述真空磁懸浮列車所屬管道的管道內(nèi)壁之間。
可選地,所述一對懸浮架抱軌機構(gòu),能夠適配設(shè)置于所述車體外壁的頂部、中部、底部的至少之一,并使所述車體懸浮于所述管道中。
由此,通過可調(diào)整在車體上的安裝位置、且對稱設(shè)置的一堆懸浮架抱軌機構(gòu),有利于避免由于車體位置偏低造成管道內(nèi)氣流不均衡的問題,進而提升氣流均衡性和車體運行的穩(wěn)定性,安全性可以得到很好地提升。
在一個可選例子中,所述一對懸浮架抱軌機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同。
由此,通過結(jié)構(gòu)相同的一對懸浮架抱軌機構(gòu)的對稱設(shè)置,可以使得車體運行更加平穩(wěn),安全性也更好。
在一個可選例子中,每個懸浮架抱軌機構(gòu),可以包括:懸浮架2、磁浮軌道和導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6。
例如:參見圖1-圖4所示的例子,該真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置,展現(xiàn)了一種用于在管道內(nèi)運行的磁浮車輛的懸浮架抱軌形式??蛇x地,該用于在管道內(nèi)運行的磁浮車輛的懸浮架抱軌形式,包括:管道(例如:管道10)、磁浮軌道(例如:導(dǎo)軌4)、列車車體(例如:車體1)、懸浮架(例如:懸浮架2)、懸浮電磁鐵(例如:懸浮電磁鐵7)、導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊(例如:導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6)。
可選地,所述懸浮架2的一端,適配安裝于所述車體外壁。
可選地,所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6,適配安裝于所述管道內(nèi)壁、且能夠在所述管道內(nèi)壁滑動。
可選地,所述磁浮軌道,適配安裝于所述懸浮架2遠離所述車體外壁的端部、與所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6遠離所述管道內(nèi)壁的端部之間。
例如:磁浮軌道沿管道安裝在管道壁的兩側(cè),高度可以調(diào)節(jié)。
例如:磁浮車輛(例如:磁浮列車)的懸浮架從管道內(nèi)部向兩側(cè)伸出,與軌道(即磁浮軌道)作用產(chǎn)生電磁懸浮力,支撐車體。磁浮列車在管道中行駛,懸浮架對車體起支撐作用。
由此,通過懸浮架、磁浮軌道和導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊,可以使得車體懸浮,也可以靈活調(diào)節(jié)懸浮架抱軌機構(gòu)與車體之間的安裝位置,使用便捷性更好,可靠性更高。
在一個可選具體例子中,所述懸浮架2、所述磁浮軌道和所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6,均沿所述管道內(nèi)壁的長度方向延伸。
由此,通過沿管道內(nèi)壁長度方向的延伸設(shè)置,可以使得懸浮架抱軌機構(gòu)與車體的配合作用更加平穩(wěn)、更加可靠。
在一個可選具體例子中,所述懸浮架2,能夠適配設(shè)置于所述車體外壁的頂部、中部、底部的至少之一。
例如:懸浮架可以按需求放置在車體的上、下、中部。
例如:懸浮架可以被置于車體的頂部、底部或中部。
由此,通過靈活調(diào)節(jié)懸浮架在車體上的安裝位置,可以使得懸浮架抱軌機構(gòu)與車體的安裝位置更加合理,使得車體運行的平穩(wěn)性和安全性得以大大提升。
在一個可選具體例子中,所述懸浮架2在所述車體外壁上的安裝點為一個以上。
例如:懸浮架用于多個安裝點,可以承載不同體積形狀的車身。
由此,通過多個安裝點,可以使懸浮架適配于多種車體,通用性強,使用靈活性好,用戶體驗可以得到大大提升。
在一個可選具體例子中,所述磁浮軌道,可以包括:滑橇3、導(dǎo)軌4、軌枕5和懸浮電磁鐵7。
更可選地,所述滑橇3,適配設(shè)置在所述懸浮架2遠離所述車體外壁的端部。
例如:滑橇可以用于減速和支撐車體。
更可選地,所述軌枕5,適配設(shè)置在所述導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6遠離所述管道內(nèi)壁的端部。
例如:導(dǎo)軌和軌枕(例如:軌枕5)及導(dǎo)軌調(diào)整滑塊連接,可沿管道側(cè)壁調(diào)整高度。
更可選地,所述導(dǎo)軌4,適配設(shè)置在所述滑橇3與所述軌枕5之間。
例如:列車(例如:磁浮列車)處于真空管道內(nèi)部,2條導(dǎo)軌(例如:導(dǎo)軌4)以對稱形式將列車支撐于真空管道內(nèi)。
更可選地,所述懸浮電磁鐵7,位于所述軌枕5的下方、且與所述懸浮架 2遠離所述車體外壁的端部適配安裝,并與所述滑橇3形成抱軌結(jié)構(gòu)。
例如:懸浮架遠離車體的兩端帶有電磁鐵(例如:懸浮電磁鐵7),吸引安裝在管道10側(cè)壁上的鋼軌上,使車體懸浮。懸浮架的電磁鐵與上部滑橇(例如:滑橇3)形成抱軌結(jié)構(gòu),采用電磁懸浮時滑橇與導(dǎo)軌4上表面有間隙,在沒有電磁懸浮時滑橇對車體進行支撐。當需要將車輛和軌道分離時,可以通過滑橇移動或拆卸很快完成。軌道調(diào)整滑塊(例如:導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊6)可以沿管道壁上下滑動,調(diào)整車體在管道截面中的位置,優(yōu)化布局。
例如:懸浮電磁鐵安裝在懸浮架的兩端。
例如:懸浮電磁鐵與導(dǎo)軌產(chǎn)生電磁懸浮作用支撐車體。
例如:滑橇和電磁鐵分別置于導(dǎo)軌的上下側(cè)。
由此,通過滑橇和導(dǎo)軌形成抱軌結(jié)構(gòu),通過軌枕的適配協(xié)同作用,通過懸浮電磁鐵與懸浮架的懸浮作用,可以使得車體可靠地懸浮于管道中,運行的穩(wěn)定性和安全性都可以得到保證,運行效率和人性化都得以優(yōu)化。
更可選地,所述導(dǎo)軌4與所述管道內(nèi)壁之間的距離可以調(diào)整以適應(yīng)不同軌距。也就是說,所述導(dǎo)軌4與所述管道內(nèi)壁之間的距離可根據(jù)隧道寬度調(diào)整優(yōu)化。
由此,通過區(qū)域于傳統(tǒng)距離的軌距設(shè)置,可以使得車體運行更加順暢,更加安全。
在一個可選例子中,每個懸浮架抱軌機構(gòu),還可以包括:空氣彈簧8和阻尼減震器9。
可選地,所述空氣彈簧8,適配設(shè)置于所述懸浮架2遠離所述車體外壁的端部的下方;
可選地,所述阻尼減震器9,適配設(shè)置于所述空氣彈簧8的底部、與所述懸浮架2靠近所述車體外壁的端部之間。
例如:空氣彈簧(例如:空氣彈簧8)和阻尼減震器(例如:阻尼減震器 9)可以同時或分別被用于懸浮架的二次懸掛。
由此,通過空氣彈簧和阻尼減震器的配合作用,可以使得車體懸浮更加可靠,更加安全。
經(jīng)大量的試驗驗證,通過用于真空磁浮車輛的懸浮架抱軌形式,其成本較低,結(jié)構(gòu)合理,方案簡單,既能滿足真空高速列車交通運輸?shù)膶嶋H需求,填補相關(guān)技術(shù)空白,又可產(chǎn)生較大的社會效益與經(jīng)濟效益。
在一個可選實施方式中,該形式的軌道可以沿軌道壁對稱布置,其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾點:
在一個例子中,常規(guī)列車的軌道結(jié)構(gòu)形式有利于施工在開放空間的安裝,軌排以吊裝的方式與混凝土承臺對接。但這種方式無法用于管道內(nèi)軌道的安裝。采用將導(dǎo)軌(4)、軌枕(5)和導(dǎo)軌調(diào)節(jié)滑塊(6)預(yù)制在管道壁上,在施工時對接的形式可簡化安裝流程,節(jié)約時間和成本,提高安裝精度。
在一個例子中,如果采用傳統(tǒng)的軌道在列車下方的軌道布置,支持軌道的鋼枕會阻礙空氣從車輛下部流過,所產(chǎn)生的空氣阻力可以占到總空氣阻力的近一半。而采用將導(dǎo)軌安裝于隧道(例如:管道10)兩側(cè)的形式,鋼枕距離車體較遠,有助于減小氣動阻力。當磁浮車輛以高速度在管道中運行時,車身與管壁之間的局部氣流可能超過音速。為盡量避免超音速激波的產(chǎn)生,可采用提高軌道將車體架起置于管道的中心,使車身周邊的氣流量平均分布。而將導(dǎo)軌(4) 懸掛于管道側(cè)壁相對于傳統(tǒng)車輛下方軌道,大量節(jié)省材料,并可根據(jù)車輛形狀調(diào)整高度,使車體對中。
在一個例子中,安裝于管道壁上的導(dǎo)軌置于車體兩側(cè),軌距大于傳統(tǒng)位于車體下部的軌距,在相同懸浮力的情況下可以提供更大的平衡扭矩,有助于車輛高速運動中的導(dǎo)向控制。其中,軌距可隨管道和車體寬度進行適配調(diào)整。
可見,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的真空磁懸浮列車的懸浮架抱軌裝置及真空磁懸浮列車,至少可以達到的有益效果包括:簡化真空管道導(dǎo)軌安裝,大大降低工程造價,方案簡單,可操作性強,施工難度小,導(dǎo)向性能好,有效優(yōu)化管道內(nèi)氣動布局,大大減小了列車運行中的空氣阻力,提高真空磁浮軌道系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,應(yīng)用前景廣,具有非常廣闊的商業(yè)前景,即可以填補相關(guān)技術(shù)空白,又可產(chǎn)生較大的社會效益與經(jīng)濟效益。
綜上,本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是,在不沖突的前提下,上述各有利方式可以自由地組合、疊加。
以上所述僅為本實用新型的實施例而已,并不用于限制本實用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。