用于真空管道磁浮交通系统的高速列车及磁浮交通系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车及磁浮交通系统，该列车包括第一、第二车体和至少一个中间车体，第一车体具有第一、第二结构段和第一鼻锥部，第一结构段、第一鼻锥部以及第二结构段依次相连接以形成第一尖端结构，第二车体具有第三、第四结构段和第二鼻锥部，第一鼻锥部的尖端和第二鼻锥部的尖端分别与高速列车车体高度中心线之间的垂向距离均小于或等于高速列车车体高度的10％，第三结构段、第二鼻锥部以及第四结构段依次相连接以形成第二尖端结构，至少一个中间车体的两端分别与第一以及第二车体连接。应用本实用新型专利技术的技术方案，以解决现有技术中胶囊列车安全性差且容量有限的技术问题。

High speed train and maglev transportation system for vacuum pipeline maglev transportation system

【技术实现步骤摘要】
用于真空管道磁浮交通系统的高速列车及磁浮交通系统
本技术涉及真空管道磁浮交通
，尤其涉及一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车及磁浮交通系统。
技术介绍
对于高速运行的大众交通工具而言，无论飞机还是高铁，其运行的主要阻力都是空气阻力，空气阻力限制了速度的提升，也形成了巨大的能耗，为了提升运行速度人们早已提出了真空管道的概念，就是把车辆运行的线路轨道置于封闭的管道之内，并将管道抽真空。另外为了消除车轮与轨道之间的摩擦阻力，人们也早已提出磁悬浮技术取代车轮，以电磁力来提供车辆运行的垂向力和水平方向的导向力。目前，真空管道磁浮交通在世界范围内均没有进入工程化实施运用阶段，关于这个交通系统所采用的车辆主要是美国马斯克的胶囊列车，如图4和图5所示，这种胶囊列车主要有如下几点缺陷。第一，所谓胶囊列车并不编组成列运行，只是一个一个的胶囊，每个胶囊的载客人数非常有限，只有几十人，这种车辆的载客人数太少。理论上可以减少发车时间间隔的方式来增加发车数量，但是发车数量的增加缩短了前后车之间的间距，在前车发生故障的情况下易发生追尾事故，带来极大的安全隐患。另外,这种不编组的胶囊车的车厢内发生火灾、缺氧、失压等紧急情况下，乘客没有可以疏散的空间余地，这是一个非常大的安全隐患。第二，胶囊车不设计舷窗(实际上马斯克设计的管道交通系统的管道上没有透视效果)，没有视觉体验，乘客较长时间乘坐在高速运行的密闭空间内易发生空间幽闭症可能，所以胶囊车采用车辆内安装AI设备，向乘客提供虚拟的运动场景，这种解决方案只能说是聊胜于无，因为“假的”毕竟是假的，就像假花再漂亮，人们心理上还是喜欢绿草，另外AI设备增加了成本，AI设备作为电气设备会带来车内发热量的增加，增加了火灾安全隐患，要知道在管道内的封闭空间内系统的散热和火灾逃生救援都是非常难以克服的技术问题。第三，所谓真空管道实际上不可能完全真空，管道内仍然存在一定密度的空气，所以车辆在其中高速运行也存在着空气阻力，胶囊车也考虑了减少空气阻力的设计，将车辆的头型部设计为尖的形状，从车辆的侧面看头型上下不对称(图6)，头型的鼻锥部从高度上看贴近轨道，这种头型会产生较大的气动升力，在正常运用时管道内空气密度极低，升力很小，不会有安全问题，但是在管道内进入大量的空气异常情况下，高速运行的车辆会受到极大的气动升力，致使车辆上侧碰触管道内壁，发生安全问题。第四，车辆断面太小(图5)，乘客只能在车厢内采取类似坐在躺椅上的姿势，长时间乘坐的舒适度不好，并且车辆内没有设计过道，乘客无法起身在车辆内移动，比如上卫生间，影响乘坐体验，所以这种胶囊车的市场化价值非常不高。第五，车体采用单层耐压设计，车辆在管道内高速运行，不能排除车辆碰触管道的可能性，发生这种意外时，若车体发生破损则瞬间失去保压功能，乘客瞬间暴露在真空环境中，发生极大的生命危险。第六，车辆没有走行部，磁体直接安装在车体上，由于轨道是不平顺的这种车辆的运行平稳性较差，特别是高速情况下，车辆平稳性更差。
技术实现思路
本技术提供了一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车及磁浮交通系统，能够解决现有技术中胶囊列车安全性差且容量有限的技术问题。根据本技术的一方面，提供了一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，高速列车包括：第一车体，第一车体具有第一结构段、第二结构段和第一鼻锥部，第一鼻锥部的尖端与高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于高速列车车体高度的10％，第一结构段、第一鼻锥部以及第二结构段依次相连接以形成第一尖端结构；第二车体，第二车体具有第三结构段、第四结构段和第二鼻锥部，第二鼻锥部的尖端与高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于高速列车车体高度的10％，第三结构段、第二鼻锥部以及第四结构段依次相连接以形成第二尖端结构；至少一个中间车体，至少一个中间车体设置在第一车体和第二车体之间，至少一个中间车体的两端分别与第一车体以及第二车体连接。进一步地，高速列车还包括多个走行部，多个走行部与轨道上的线圈组件相配合以用于为高速列车提供悬浮力、导向力、牵引力和制动力，多个走行部分别设置在第一车体的下部、第二车体的下部以及任意两个相邻车体的连接位置的下部。进一步地，走行部包括强磁体、一系悬挂单元、构架、二系悬挂单元、一系传力机构和二系传力机构，强磁体与轨道上的线圈组件相互作用以用于产生驱动车体行走、悬浮、导向及制动的电磁力，一系悬挂单元设置在强磁体与构架之间，二系悬挂单元设置在构架与任一车体之间，一系传力机构分别与强磁体以及构架连接，二系传力机构分别与构架以及任一车体连接。进一步地，一系悬挂单元包括橡胶堆，二系悬挂单元包括空气弹簧和液压减振器，空气弹簧分别与构架和任一车体连接，液压减振器分别与构架和任一车体连接。进一步地，高速列车还包括多个铰接结构，多个铰接结构依次设置在相邻的两个车体之间，铰接结构包括连杆、下心盘、第一橡胶件、第二橡胶件和第三橡胶件，连杆设置在两个车体连接位置的上部，连杆的一端通过第一橡胶件与其中一个车体连接，连杆的另一端通过第二橡胶件与另一个车体连接；下心盘设置在两个车体连接位置的下部，第三橡胶件设置在下心盘内。进一步地，高速列车还包括贯通道和柔性耐压风挡，贯通道设置在任意相邻的两个车体的连接位置处，柔性耐压风挡设置在贯通道的外部，柔性耐压风挡为双层耐压风挡。进一步地，任一车体均包括内层车体结构和外层车体结构，外层车体结构与内层车体结构间隔设置且位于内层车体结构的外部。根据本技术的另一方面，提供了一种真空管道磁浮交通系统，真空管道磁浮交通系统包括高速列车和真空管道，高速列车为如上所述的高速列车，高速列车设置在真空管道内。进一步地，高速列车还包括多个双层耐压舷窗，多个双层耐压舷窗依次设置在第一车体、第二车体和中间车体上。进一步地，真空管道磁浮交通系统还包括多个8字形短路线圈和多个推进线圈，多个8字形短路线圈和多个推进线圈设置在真空管道的轨道上，多个8字形短路线圈以及多个推进线圈分别与多个走行部的强磁体在高度位置上一一对应设置，8字形短路线圈与强磁体相互作用以产生悬浮力和导向力，推进线圈与强磁体相互作用以产生牵引力和制动力。应用本技术的技术方案，提供了一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，该高速列车采用编组方式，最小编组为三节车体组成，最大编组不限，极大地提高了载客量。此外，由于每列车的载客量增多，并且可以灵活增加编组，在客流高峰或旺季仅需增加中间车体的编组即可，不必过大地增加发车密度，可有效降低前后车追尾风险。再者，从列车的侧面看，传统的高铁列车头型的鼻锥部是靠近轨道的，而本技术列车的头型的鼻锥部的尖端与高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于高速列车车体高度的10％，亦即本技术的列车头型的鼻锥部基本位于车体高度中心线位置，在管道发生漏气故障时，此种头型设计极大地降低了稠密大气中车辆高速运行时的气动升力，有效提高了列车的气动稳定性以及防车辆运行中磕碰管道的安全性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，其特征在于，所述高速列车包括：/n第一车体(10)，所述第一车体(10)具有第一结构段(10a)、第二结构段(10b)和第一鼻锥部(10c)，所述第一鼻锥部(10c)的尖端与所述高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于所述高速列车车体高度的10％，所述第一结构段(10a)、所述第一鼻锥部(10c)以及所述第二结构段(10b)依次相连接以形成第一尖端结构；/n第二车体(20)，所述第二车体(20)具有第三结构段(20a)、第四结构段(20b)和第二鼻锥部(20c)，所述第二鼻锥部(20c)的尖端与所述高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于所述高速列车车体高度的10％，所述第三结构段(20a)、所述第二鼻锥部(20c)以及所述第四结构段(20b)依次相连接以形成第二尖端结构；/n至少一个中间车体(30)，至少一个所述中间车体(30)设置在所述第一车体(10)和所述第二车体(20)之间，至少一个所述中间车体(30)的两端分别与所述第一车体(10)以及所述第二车体(20)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，其特征在于，所述高速列车包括：
第一车体(10)，所述第一车体(10)具有第一结构段(10a)、第二结构段(10b)和第一鼻锥部(10c)，所述第一鼻锥部(10c)的尖端与所述高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于所述高速列车车体高度的10％，所述第一结构段(10a)、所述第一鼻锥部(10c)以及所述第二结构段(10b)依次相连接以形成第一尖端结构；
第二车体(20)，所述第二车体(20)具有第三结构段(20a)、第四结构段(20b)和第二鼻锥部(20c)，所述第二鼻锥部(20c)的尖端与所述高速列车车体高度中心线之间的垂向距离小于或等于所述高速列车车体高度的10％，所述第三结构段(20a)、所述第二鼻锥部(20c)以及所述第四结构段(20b)依次相连接以形成第二尖端结构；
至少一个中间车体(30)，至少一个所述中间车体(30)设置在所述第一车体(10)和所述第二车体(20)之间，至少一个所述中间车体(30)的两端分别与所述第一车体(10)以及所述第二车体(20)连接。


2.根据权利要求1所述的用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，其特征在于，所述高速列车还包括多个走行部(40)，多个所述走行部(40)与轨道上的线圈组件相配合以用于为所述高速列车提供悬浮力、导向力、牵引力和制动力，多个所述走行部(40)分别设置在所述第一车体(10)的下部、所述第二车体(20)的下部以及任意两个相邻车体的连接位置的下部。


3.根据权利要求2所述的用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，其特征在于，所述走行部(40)包括强磁体(41)、一系悬挂单元(42)、构架(43)、二系悬挂单元(44)、一系传力机构(45)和二系传力机构(46)，所述强磁体(41)与轨道上的线圈组件相互作用以用于产生驱动车体行走、悬浮、导向及制动的电磁力，所述一系悬挂单元(42)设置在所述强磁体(41)与所述构架(43)之间，所述二系悬挂单元(44)设置在所述构架(43)与任一车体之间，所述一系传力机构(45)分别与所述强磁体(41)以及所述构架(43)连接，所述二系传力机构(46)分别与所述构架(43)以及任一车体连接。


4.根据权利要求3所述的用于真空管道磁浮交通系统的高速列车，其特征在于，所述一系悬挂单元(42)包括橡胶堆，所述二系悬挂单元(44)包括空气弹簧(441)和液压减振器(442)，所述空气弹簧(441)分别与所述构架(43)和任一车体连接，所述液压减振器(442)分别与所述构架(43)和任一车...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德刚，毛凯，韩树春，赵明，李少伟，任晓博，刘骁，李萍，朱然，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11