一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统及方法，进站冷却系统包括：机械臂，安装在真空管道磁悬浮列车站台下方；车身温度测量装置，用于检测列车车身温度；车身材料检测装置，用于检测列车车身材料；冷却气体管路，安装在机械臂上，冷却气体管路上设有冷却气体喷头；高压冷气供应系统，用于向冷却气体管路提供高压冷气；高压恒温气体供应系统，用于向冷却气体管路提供高压恒温气体；控制器，机械臂、车身温度测量装置、车身材料检测装置、高压冷气供应系统和高压恒温气体供应系统均与控制器相连。该进站冷却系统及方法能够快速有效地降低真空管道磁悬浮列车车身温度，且不会对列车车身的结构强度造成不良影响。

【技术实现步骤摘要】
一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统及方法
本专利技术涉及真空管道磁悬浮列车
，具体而言，涉及一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统及方法。
技术介绍
目前，真空管道磁悬浮列车在理想状态下，能够实现大于1000km/h的时速，其在运行过程中能耗极低，并且没有噪声的污染，真空管道磁悬浮列车突出的性能为下一代高速的交通工具指明了方向。但是，考虑到真空管道磁悬浮列车在高速运行时，其列车上的设备会产生相当一部分热量，这必将会影响真空管道磁悬浮列车的高速运行。如今，随着真空管道磁悬浮列车相关技术的不断发展，发现真空管道磁悬浮列车上的热量主要来源于列车上电子电气设备的发热。对于传统列车，大部分热量会通过自然对流和强制对流散失掉，但是针对真空管道磁悬浮列车而言，其运行环境是相对密闭的空间，列车上电器设备所产生的热量导致了列车车身温度极高。并且，为了避免冷却气体对真空管道磁悬浮列车的车身结构强度造成不良影响，对不同车身材料所适用的冷却气体温度有较为严格的要求。由此可见，真空管道磁悬浮列车散热问题亟待解决。因此，进一步的研究真空管道磁悬浮列车热管理系统十分重要。考虑到真空管道磁悬浮列车运行环境的设备过热问题，需要针对性的开发出一种真空管道磁悬浮列车的冷却系统及方法，使其能够在保证列车结构强度的基础上，快速有效地降低列车发热设备的温度。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统及方法，该进站冷却系统及方法能够快速有效地降低真空管道磁悬浮列车的车身温度，并且不会对列车车身的结构强度造成不良影响。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，该进站冷却系统包括：机械臂，安装在真空管道磁悬浮列车的站台下方；车身温度测量装置，安装在机械臂上，用于检测真空管道磁悬浮列车的车身温度；车身材料检测装置，安装在机械臂上，用于检测真空管道磁悬浮列车的车身材料；冷却气体管路，安装在机械臂上，冷却气体管路上于机械臂的前端设有冷却气体喷头；高压冷气供应系统，与冷却气体管路相连通，用于向冷却气体管路提供高压冷气；高压恒温气体供应系统，与冷却气体管路相连通，用于向冷却气体管路提供高压恒温气体；控制器，机械臂、车身温度测量装置、车身材料检测装置、高压冷气供应系统和高压恒温气体供应系统均与控制器相连接。进一步地，高压冷气供应系统包括一高压冷气储气罐，高压冷气储气罐的排气口通过一高压冷气供气管路与冷却气体管路相连通，高压冷气供气管路上设有一高压冷气供气阀，高压冷气供气阀与控制器相连接。进一步地，高压冷气供应系统还包括一高压冷气储气罐加注系统，高压冷气储气罐加注系统通过一高压冷气加注管路与高压冷气储气罐的加注口相连通，高压冷气加注管路上设有一高压冷气加注阀，高压冷气加注阀与控制器相连接。进一步地，高压恒温气体供应系统包括一高压恒温气体储气罐，高压恒温气体储气罐的排气口通过一高压恒温气体供气管路与冷却气体管路相连通，高压恒温气体供气管路上设有一高压恒温气体供气阀，高压恒温气体供气阀与控制器相连接。进一步地，高压恒温气体供应系统还包括一高压恒温气体储气罐加注系统，高压恒温气体储气罐加注系统通过一高压恒温气体加注管路与高压恒温气体储气罐的加注口相连通，高压恒温气体加注管路上设有一高压恒温气体加注阀，高压恒温气体加注阀与控制器相连接。进一步地，进站冷却系统还包括一冷凝水处理系统，冷凝水处理系统包括：冷凝水蓄水槽，安装于真空管道磁悬浮列车站台上，且位于真空管道磁悬浮列车的车身下方；站外排污井，设于真空管道磁悬浮列车站台的外部，冷凝水蓄水槽通过排污管道与站外排污井相连通。根据本专利技术的另一方面，提供了一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却方法，采用上述的进站冷却系统对真空管道磁悬浮列车车身进行冷却，进站冷却方法包括：通过控制器控制机械臂运动至靠近真空管道磁悬浮列车车身的预定位置；通过车身温度测量装置检测预定位置处的真空管道磁悬浮列车的车身温度，并将车身温度信号发送至控制器；通过车身材料检测装置检测预定位置处的真空管道磁悬浮列车的车身材料，并将车身材料信号发送至控制器；控制器根据车身温度信号，判断预定位置处的真空管道磁悬浮列车的车身是否为高温区域；当预定位置处的真空管道磁悬浮列车的车身为高温区域时，控制器根据车身材料信号控制高压冷气供应系统和高压恒温气体供应系统向冷却气体管路通入气体的比例，进而调节从冷却气体喷头喷出的冷却气体的温度；冷却气体经冷却气体喷头喷向预定位置处的真空管道磁悬浮列车车身，对预定位置处的列车车身进行冷却。进一步地，控制器根据车身材料信号控制高压冷气供应系统和高压恒温气体供应系统向冷却气体管路通入气体的比例，进而调节从冷却气体喷头喷出的冷却气体的温度，具体包括：根据控制器中储存的真空管道磁悬浮列车车身不同材料与对应的冷却气体温度数据库，确定高温区域的车身材料所对应的冷却气体温度；根据冷却气体温度函数，确定高压冷气供应系统和高压恒温气体供应系统向冷却气体管路通入气体的比例，进而使得从冷却气体喷头喷出的气体温度达到冷却气体温度。进一步地，冷却气体温度函数表示为：其中，式中，TC为高压冷气的温度；TW为高压恒温气体的温度；k1为高压冷气的权重系数；k2为高压恒温气体的权重系数；σ为高压冷气风量占总风量的比例系数；FT为从冷却气体喷头喷出的冷却气体温度；XC为高压冷气的风量；XW为高压恒温气体的风量。进一步地，控制器根据车身温度信号，判断预定位置处的真空管道磁悬浮列车的车身是否为高温区域，具体包括：控制器将车身温度信号与预先设置的车身温度阈值进行比较，当预定位置处的车身温度达到车身温度阈值时，判断预定位置处的真空管道磁悬浮列车车身为高温区域；当预定位置处的车身温度未达到车身温度阈值时，判断预定位置处的真空管道磁悬浮列车车身不是高温区域。应用本专利技术的技术方案，对真空管道磁悬浮列车进行冷却时，将真空管道磁悬浮列车停在站台上，通过控制器控制机械臂运动到靠近列车车身的预定位置，通过车身温度测量装置对该位置处的车身温度进行检测；若该位置处的车身属于高温区域，则通过车身材料检测装置对该位置处的车身材料进行检测，并由控制器根据该位置处的车身材料所适用的冷却气体温度调节高压冷气和高压恒温气体的通入比例，进而调节从冷却气体喷头喷出的冷却气体的温度，使得在合适的冷却气体温度下对列车车身高温区域进行冷却。该进站冷却系统能够快速有效地降低真空管道磁悬浮列车高温区域的车身温度，并且不会对列车车身的结构强度造成不良影响。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例的进站冷却系统的结构示意图。图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述进站冷却系统包括：/n机械臂(1)，安装在真空管道磁悬浮列车的站台下方；/n车身温度测量装置(2)，安装在所述机械臂(1)上，用于检测所述真空管道磁悬浮列车的车身温度；/n车身材料检测装置(3)，安装在所述机械臂(1)上，用于检测所述真空管道磁悬浮列车的车身材料；/n冷却气体管路(4)，安装在所述机械臂(1)上，所述冷却气体管路(4)上于所述机械臂(1)的前端设有冷却气体喷头(41)；/n高压冷气供应系统(5)，与所述冷却气体管路(4)相连通，用于向所述冷却气体管路(4)提供高压冷气；/n高压恒温气体供应系统(6)，与所述冷却气体管路(4)相连通，用于向所述冷却气体管路(4)提供高压恒温气体；/n控制器(7)，所述机械臂(1)、所述车身温度测量装置(2)、所述车身材料检测装置(3)、所述高压冷气供应系统(5)和所述高压恒温气体供应系统(6)均与所述控制器(7)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述进站冷却系统包括：
机械臂(1)，安装在真空管道磁悬浮列车的站台下方；
车身温度测量装置(2)，安装在所述机械臂(1)上，用于检测所述真空管道磁悬浮列车的车身温度；
车身材料检测装置(3)，安装在所述机械臂(1)上，用于检测所述真空管道磁悬浮列车的车身材料；
冷却气体管路(4)，安装在所述机械臂(1)上，所述冷却气体管路(4)上于所述机械臂(1)的前端设有冷却气体喷头(41)；
高压冷气供应系统(5)，与所述冷却气体管路(4)相连通，用于向所述冷却气体管路(4)提供高压冷气；
高压恒温气体供应系统(6)，与所述冷却气体管路(4)相连通，用于向所述冷却气体管路(4)提供高压恒温气体；
控制器(7)，所述机械臂(1)、所述车身温度测量装置(2)、所述车身材料检测装置(3)、所述高压冷气供应系统(5)和所述高压恒温气体供应系统(6)均与所述控制器(7)相连接。


2.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述高压冷气供应系统(5)包括一高压冷气储气罐(51)，所述高压冷气储气罐(51)的排气口通过一高压冷气供气管路(52)与所述冷却气体管路(4)相连通，所述高压冷气供气管路(52)上设有一高压冷气供气阀(53)，所述高压冷气供气阀(53)与所述控制器(7)相连接。


3.根据权利要求2所述的真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述高压冷气供应系统(5)还包括一高压冷气储气罐加注系统(54)，所述高压冷气储气罐加注系统(54)通过一高压冷气加注管路(55)与所述高压冷气储气罐(51)的加注口相连通，所述高压冷气加注管路(55)上设有一高压冷气加注阀(56)，所述高压冷气加注阀(56)与所述控制器(7)相连接。


4.根据权利要求1所述的真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述高压恒温气体供应系统(6)包括一高压恒温气体储气罐(61)，所述高压恒温气体储气罐(61)的排气口通过一高压恒温气体供气管路(62)与所述冷却气体管路(4)相连通，所述高压恒温气体供气管路(62)上设有一高压恒温气体供气阀(63)，所述高压恒温气体供气阀(63)与所述控制器(7)相连接。


5.根据权利要求4所述的真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述高压恒温气体供应系统(6)还包括一高压恒温气体储气罐加注系统(64)，所述高压恒温气体储气罐加注系统(64)通过一高压恒温气体加注管路(65)与所述高压恒温气体储气罐(61)的加注口相连通，所述高压恒温气体加注管路(65)上设有一高压恒温气体加注阀(66)，所述高压恒温气体加注阀(66)与所述控制器(7)相连接。


6.根据权利要求1-5中任意一项所述的真空管道磁悬浮列车的进站冷却系统，其特征在于，所述进站冷却系统还包括一冷凝水处理系统(8)，所述冷凝水处理系统(8)包括：
冷凝水蓄水槽(81)，安装于所述真空管道磁悬浮列车站台上，且位于所述真空管道磁悬浮列车的车身下方；
站外排污井(82)，设于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱博森，王田天，杨明智，孙志昆，张雷，周丹，伍钒，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43