一种无动力超音速管道运输车及其运行方法技术

本发明专利技术属于管道运输车技术领域，涉及一种无动力超音速管道运输车及其运行方法，管道运输车通过管道运输系统实现在运输管道内运行，管道运输车的主体结构包括车身中部、车身头部、车身尾部、车轮、前挡板和后挡板；管道运输系统包括运输管道和管道车站,管道车站包括第一挡板、第二挡板、进气阀、排气阀、进气管、排气管、供气站和空气过滤器，通过将管道运输车前方的阻力空气抽掉并在管道运输车后方输送动力空气，利用空气动力学和流体力学原理，使空气在管道内流动起来所产生的合动力来驱动该车在管道内超音速行驶，能耗更低；因新型无动力超音速管道运输车无动力，所以车体结构简单，容易制造，制造工艺简单，投资少，经济成本低，应用环境良好。

【技术实现步骤摘要】
一种无动力超音速管道运输车及其运行方法
：本专利技术属于管道运输车
，涉及一种无动力超音速管道运输车及其运行方法，特别是一种新型无动力超音速管道运输车及其运行方法，用于管道运输，速度快且环保节能。
技术介绍
：海上航行的轮船、陆地上行驶的车辆、空中飞行的飞机是我们所熟知的三大交通运输形式，而管道运输被称为第四条运输大动脉。目前，管道系统大多还局限于货物运输，例如用于石油开采后的运输，如何使它服务于客运交通，是科学家下一个重要研究目标。其实，地铁就是一种管道列车，而隧道也是管道交通的一种形式。20世纪的1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理，1934年申请了磁悬浮列车的专利。美国兰德咨询公司和麻省理工学院的专家最早提出来真空管道磁悬浮列车运输理论。真正将这一运输方式落实到图纸的是美国弗罗里达州的机械工程师戴睿·奥斯特，经过多年的研究与设计。戴睿于1999年在美国申请了真空管道运输系统专利技术专利，目前还没有产品和试验的报道。2001年我国西南大学教授张耀平把真空管道磁悬浮列车运输技术引进我国进行研究。戴睿及夫人也来到了中国，并与张耀平教授一起进行研究，得到了我国学术界和政府的支持，目前还停留在理论研究和试验阶段。许多的技术难题还未得到解决和突破，例如：1、真空管道内达不到绝对真空，管道内存在太多连接处(管道与管道的连接处、与辅助设备、抽真空泵站每1-2公里就设一站的接头、接口、进出管道内的门等等)；管道埋在地下深处，长时间难保管道内的真空度，如果存在针眼大的孔，可透过斗大的风，一旦出现空气倒流，后果不堪设想；2、强电磁场以及密闭车厢内空气不流通均对人体健康有一定的影响和伤害；3、真空管道内的磁悬浮和磁悬浮列车的结构复杂，制造困难；该项目投资巨大，经济成本高，难以实现大众营运的问题；4、在真空管道里遭遇突然停电事故时，无法救援；无法救援是最大的缺点，无法克服。中国专利CN102167044A公开了一种真空动力动车装置，主要由路基和固定其上的动车外套壳及内里设有的动车三部分构成，在动车外套壳的两端及侧面设置有通道门，通气窗、抽气阀、进气阀、真空感应器、减速感应器、发射装置和应急通道等，它们由控制线与控制器及计算机相互电连接，用计算机打开动车外套壳一端的空气窗并卡住动车后，在关闭动车外套壳上动车前的所有进气阀及外套壳另一端通气窗的同时，打开所有抽气阀把动车外套壳内的空气抽干净呈真空状态，当打开发射装置后，动车就会在强大空气压力和真空吸力作用下瞬间滑向动车外套壳另一端，达到运输的目的；虽然该技术省略了磁悬浮，但是还是存在保证管道呈真空状态的缺点，另外，人在静止状态下瞬时加速到极速，人体是难以承受的，这一方案是难以实现的，现急需管道内无需真空，无需强磁场的一种新型管道运输车。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，设计一种无动力超音速管道运输车及其运行方法，利用空气动力学和流体力学原理使空气在管道内流动起来所产生的合动力来驱动管道运输车在管道内超音速行驶，达到运输车本身无动力、环保节能的目的。为达到上述目的，本专利技术提供一种无动力超音速管道运输车，其由数个车厢前后连接而成，每个车厢的主体结构包括车身中部、车身头部、车身尾部、车轮、前挡板和后挡板，车身中部的前后两端分别固定连接车身头部和车身尾部；车身头部和车身尾部的横截面为正六边形；车轮为充气型橡皮轮，每节车厢共12个车轮，每6个车轮呈放射状环形分布于车身头部和车身尾部的六个平面上，12个车轮用于托起整节车厢在管道内行走；前挡板固定连接在车身头部的外端面，前挡板为平面挡板，后挡板固定连接在车身尾部的外端面，后挡板为平面挡板。本专利技术涉及的前挡板和后挡板分别包括通道门，通道门作为相邻两节车厢之间连通的通道门。本专利技术涉及的前挡板和后挡板的外形轮廓与所使用运输管道内轮廓形状匹配，前挡板和后挡板的大小略小于运输管道内径，即前挡板和后挡板均与运输管道内壁之间存在很小的缝隙，本专利技术涉及的管道运输车，为减少管道运输车的自重，在选材上应选用质量过硬的、经久耐用的、重量轻的铝合金材料制造管道运输车。本专利技术涉及的车身中部还包括前门和后门，用于乘客上车和下车。本专利技术涉及的管道运输车的车轮均与运输管道内表面接触。本专利技术还提供所述无动力超音速管道运输车的驱动方法，该方法通过管道运输系统实现，管道运输系统包括运输管道和管道车站,管道车站的主体设备包括第一挡板、第二挡板、进气阀、排气阀、进气管、排气管、供气站和空气过滤器，第一挡板与第二挡板分别位于管道车站内的运输管道内停靠管道车的前后方的适当位置，第一挡板与第二挡板均为平板结构，其平板面积均大于管道的横截面面积，用于将运输管道密封式隔断；进气阀位于进气管上；进气管的一端与运输管道连通，另一端与供气站连通；排气阀位于排气管上；排气管的一端与运输管道连通，另一端与供气站连通；供气站的两端分别与进气管和排气管固定连接，空气过滤器位于供气站连接进气管的一端，用于过滤空气，给运输管道内提供清洁、干净、新鲜的空气；管道运输车的驱动方法，具体步骤为：管道运输车要从本站行驶至下一站，其具体步骤包括：(1)、关闭本站的第一挡板和排气阀，关闭下一站的第二挡板和进气阀；(2)、开启本站的第二挡板和进气阀，开启下一站的第一挡板和排气阀；(3)、启动本站的供气站，向管道运输车尾部的运输管道内供给一定压力的经过空气过滤器过滤的清洁干净的新鲜空气，给管道运输车形成一个正压力，即推力，推动管道车向前行驶；同时启动下一站的供气站，把管道运输车头部前的运输管道内的阻力空气抽出管道外，对管道运输车形成一个负压力，即拉力，拉着管道运输车向前行驶，这样空气在运输管道内一进一出就流动起来了，在管道运输车尾部的运输管道内由外向内进气，在管道运输车头部的运输管道内由内向外排气，这种进、排气在管道运输车的车身上形成了一个空气的正负压差，形成了空气流动的一种合动力，这种合动力就驱动了无动力超音速管道运输车在运输管道内由低速到高速、再到超音速的行驶。本专利技术涉及的管道运输车在运输管道内行驶的速度与运输管道内的进、排气量的大小成正比。本专利技术涉及的供气站的功能是向运输管道内输送动力空气和抽出运输管道内有阻力的空气，确保无动力超音速管道运输车在运输管道内高速运行。本专利技术与现有技术相比，通过将管道运输车前方的空气抽掉并在管道运输车后方输送有一定压力的空气，利用空气动力学和流体力学原理，使空气在管道内流动起来所产生的合动力来驱动该车在管道内超音速行驶，能耗更低，能够取代磁悬浮列车靠强电磁场作为驱动力的问题；因新型无动力超音速管道运输车无动力，所以车体结构简单，容易制造，制造工艺简单，投资少，经济成本低，应用环境良好。说明书附图：图1为本专利技术涉及的无动力超音速管道运输车的整体结构原理示意图。图2为本专利技术涉及的无动力超音速管道运输车A-A截面的结构原理示意图。图3为本专利技术涉及的前挡板的结构原理示意图。图4为本专利技术涉及的后挡板的结构原理示意图。图5为本专利技术涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无动力超音速管道运输车，其特征在于，其由数个车厢前后连接而成，每个车厢的主体结构包括车身中部、车身头部、车身尾部、车轮、前挡板和后挡板，车身中部的前后两端分别固定连接车身头部和车身尾部；车身头部和车身尾部的横截面为正六边形；车轮为充气型橡皮轮，每节车厢共12个车轮，每6个车轮呈放射状环形分布于车身头部和车身尾部的六个平面上，12个车轮用于托起整节车厢在管道内行走；前挡板固定连接在车身头部的外端面，前挡板为平面挡板，后挡板固定连接在车身尾部的外端面，后挡板为平面挡板。/n

【技术特征摘要】
1.一种无动力超音速管道运输车，其特征在于，其由数个车厢前后连接而成，每个车厢的主体结构包括车身中部、车身头部、车身尾部、车轮、前挡板和后挡板，车身中部的前后两端分别固定连接车身头部和车身尾部；车身头部和车身尾部的横截面为正六边形；车轮为充气型橡皮轮，每节车厢共12个车轮，每6个车轮呈放射状环形分布于车身头部和车身尾部的六个平面上，12个车轮用于托起整节车厢在管道内行走；前挡板固定连接在车身头部的外端面，前挡板为平面挡板，后挡板固定连接在车身尾部的外端面，后挡板为平面挡板。


2.根据权利要求1所述的无动力超音速管道运输车，其特征在于，前挡板和后挡板分别包括通道门，通道门作为相邻两节车厢之间连通的通道门。


3.根据权利要求1所述的无动力超音速管道运输车，其特征在于，前挡板和后挡板的外形轮廓与所使用运输管道内轮廓形状匹配，前挡板和后挡板的大小略小于运输管道内径，即前挡板和后挡板均与运输管道内壁之间存在很小的缝隙。


4.根据权利要求1所述的无动力超音速管道运输车，其特征在于，为减少管道运输车的自重，在选材上应选用质量过硬的、经久耐用的、重量轻的铝合金材料制造管道运输车。


5.根据权利要求1所述的无动力超音速管道运输车，其特征在于，车身中部还包括前门和后门，用于乘客上车和下车。


6.根据权利要求1所述的无动力超音速管道运输车，其特征在于，管道运输车的车轮均与运输管道的内表面接触。


7.权利要求1所述的无动力超音速管道运输车的驱动方法，其特征在于，该方法通过管道运输系统实现，管道运输系统包括运输管道和管道车站,管道车站的主体设备包括第一挡板、第二挡板、进气阀、排气阀、进气管、排气管、供气站和空气过滤器，第一挡板与第二挡板分别位于管道车站内的运输管道内...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍正耀，
申请(专利权)人：鲍正耀，
类型：发明
国别省市：山东;37