加强筋式分体真空管道结构及具有其的磁悬浮高速列车制造技术

本发明专利技术提供了一种加强筋式分体真空管道结构及具有其的磁悬浮高速列车，该结构包括第一结构和第二结构，第一结构与第二结构相连接以形成管道本体，管道本体具有气密性真空管道腔，管道本体的横截面高度大于横截面宽度；第二结构包括平行设置的第一和第二侧壁，各个侧壁均包括多个加强筋，多个加强筋沿各个侧壁的长度方向依次间隔设置在各个侧壁的远离气密性真空管道腔的一侧，任意相邻的两个加强筋之间形成侧壁凹槽，电气线圈设置在各个侧壁的靠近气密性真空管道腔的一侧。应用本发明专利技术的技术方案，以解决现有技术中电气线圈温升过高、线路建设成本高、占地面积大以及施工难度大的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
加强筋式分体真空管道结构及具有其的磁悬浮高速列车
本专利技术涉及磁悬浮真空管道交通系统
，尤其涉及一种加强筋式分体真空管道结构及具有其的磁悬浮高速列车。
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+磁悬浮的概念，为了降低车辆运行的空气阻力，将车辆封闭在真空管道内运行以消除空气阻力，同时采用磁悬浮技术代替车轮和钢轨以消除机械摩擦阻力。所谓真空管道，实际上并不是绝对的真空状态，而是有一定的密度的空气存在于管道之内，车辆在管道内运行仍然存在空气动力学作用，而且考虑到真空管道的建设成本，管道的断面积不可能比列车的断面积大的太多，这样列车在管道内高速运行时存在“阻塞”效应，阻塞效应的存在使得列车在真空管道内运行时受到较大的空气阻力，并且列车运行速度较高时在列车前方对空气进行压缩从而产生热量，这些热量会导致管道和列车表面温度升高，进而影响相关电器设备和机械结构的性能。磁悬浮技术取消了车轮和钢轨，消除了机械摩擦，但是带来的一个问题是在轨道上安装的电器线圈在工作过程中会产生热量，在真空管道中由于空气密度极低，对流散热性能极差，导致这些电器线圈产生的热量难以散失，进而导致线圈温升，影响到其绝缘性能和使用寿命。目前真空管道交通在世界范围内尚没有工程化实施与应用，从国内外有关资料披露的技术方案来看，其基本结构特征是采用整体圆管结构，轨道建筑在圆管内的底部，如图7和图8所示。>现有结构形式的真空管道存在以下几个技术缺点。第一，没有充分发挥混凝土材料和钢材的强度性能。车辆在真空管道内运行时对管道的作用载荷主要为垂向，这就要求管道断面在垂向上有很高的抗弯刚度，水平方向则不需要太高的刚度，而现有方案的整体圆钢管在垂向和水平方向的抗弯能力是相同的，很不合理。另外，混凝土部分的断面几何形状因为受到圆管的限制而不能设计太高，更多的材料分布在水平方向上，造成这种管道的垂向刚度不足，水平刚度有余，材料强度性能没有充分利用。第二，在高架桥路段施工困难。真空管道在使用时是做成几十米长的一段，用架桥设备安装在高架桥上，整体圆管结构的管道上侧为圆弧状，并且只有一层钢板，无法承受架桥机自重，所以这种真空管道的工程施工难度大，带来建造成本高的问题。第三，这种管道建造的线路占地面积大。因为圆管的横向和垂向尺寸相同，为了增加抗弯垂向刚度，必须增加圆管的直径，横向尺寸的增加加大了这种真空管道线路的占地面积，造成建线成本的增加。第四，这种管道没有考虑如何进行混凝土部分的结构化设计，轨道侧壁厚度和轨底厚度都采用实体钢筋混凝土，从而增加了混凝土的用量，增加了成本。第五，这种管道没有考虑线圈部分的散热设计，电气线圈安装的轨道侧壁厚度太大，而混凝土本身导热性能不良，长时间使用会导致线圈温度升高，进而影响到线圈的绝缘性能和使用寿命。第六，这种管道若要减小阻塞比的话，只能通过增加钢制大圆管的直径，从而增加了自重和管道的占地面积，进而增加了建线成本。
技术实现思路
本专利技术提供了一种加强筋式分体真空管道结构及具有其的磁悬浮高速列车，能够解决现有技术中电气线圈温升过高、线路建设成本高、占地面积大以及施工难度大的技术问题。根据本专利技术的一方面，提供了一种加强筋式分体真空管道结构，加强筋式分体真空管道结构包括：第一结构；第二结构，第二结构用于为车辆提供运行轨道，第二结构设置在第一结构的下部，第一结构与第二结构相连接以形成管道本体，管道本体具有气密性真空管道腔，管道本体的横截面高度大于横截面宽度；第二结构包括第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁和第二侧壁平行设置，各个侧壁均包括多个加强筋，多个加强筋沿各个侧壁的长度方向依次间隔设置在各个侧壁的远离气密性真空管道腔的一侧，任意相邻的两个加强筋之间形成侧壁凹槽，电气线圈设置在各个侧壁的靠近气密性真空管道腔的一侧。进一步地，加强筋式分体真空管道结构还包括导热元件，导热元件设置在电气线圈与任一侧壁之间。进一步地，第二结构还包括轨道底部，轨道底部设置在第一侧壁和第二侧壁之间，轨道底部具有轨底空腔和通气孔，轨底空腔沿轨道底部的长度方向设置，通气孔分别与轨底空腔以及气密性真空管道腔连通。进一步地，加强筋式分体真空管道结构还包括盖板，盖板设置在轨道底部的通气孔上，盖板与轨道底部之间具有通气缝隙。进一步地，轨道底部具有多个通气孔，多个通气孔沿轨道底部的长度方向依次间隔设置。进一步地，第一结构的材质包括钢材，第二结构的材质包括混凝土，盖板为涡流感应板。进一步地，分体真空管道结构还包括密封件，密封件设置在第一结构和第二结构的连接位置，密封件用于实现第一结构和第二结构之间的密封连接。进一步地，分体真空管道结构还包括加强件，加强件焊接在管道本体的外部，加强件用于提高管道本体的强度以及增加分体真空管道结构的散热面积。进一步地，分体真空管道结构还包括气密涂层，气密涂层涂覆在第二结构外部；第二结构的材质还包括气密剂和导热材料。根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁悬浮高速列车，磁悬浮高速列车使用如上所述的加强筋式分体真空管道结构。应用本专利技术的技术方案，提供了一种加强筋式分体真空管道结构，该分体真空管道结构通过将管道本体设置为分体的，第一结构和第二结构相连接以用于提供气密性真空管道环境，此种方式使得管道结构的高度尺寸与宽度尺寸可以自由设计，互不影响，通过将管道本体的横截面高度设置为大于横截面宽度，能够在有效增加管道的垂向刚度的同时，不增加横向尺寸和线路的占地面积；通过对第二结构进行结构化设计，第一侧壁和第二侧壁上均设计有加强筋结构，任意相邻的两个加强筋之间形成侧壁凹槽，此种方式在保证强度的同时既减少了侧壁材料的用量，减轻了结构自重，提升了建线经济性，同时又增加侧壁的导热性，降低电气线圈的温度。此外，在高架路段施工时，由于本专利技术所提供的分体真空管道结构为分体式管道，因此位于下部的第二结构在施工时其自身可形成架桥机的工作路线，当位于真空管道结构下部的第二结构完成安装后再使用架桥机将上部的第一结构逐一安装到位即可，工程施工非常方便，线路建设成本低。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1和图2示出了根据本专利技术的具体实施例提供的加强筋式分体真空管道结构的断面视图；图3示出了图1中提供的加强筋式分体真空管道结构的侧视图；图4示出了图1中提供的加强筋式分体真空管道结构的俯视剖面图；图5示出了根据本专利技术的具体实施例提供的轨道底部结构的局部断面视图；图6示出了根据本专利技术的具体实施例提供的轨道底部结构的侧视剖面图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加强筋式分体真空管道结构，其特征在于，所述加强筋式分体真空管道结构包括：/n第一结构(10)；/n第二结构(20)，所述第二结构(20)用于为车辆提供运行轨道，所述第二结构(20)设置在所述第一结构(10)的下部，所述第一结构(10)与所述第二结构(20)相连接以形成管道本体，所述管道本体具有气密性真空管道腔(100a)，所述管道本体的横截面高度大于横截面宽度；所述第二结构(20)包括第一侧壁(21)和第二侧壁(22)，所述第一侧壁(21)和所述第二侧壁(22)平行设置，各个所述侧壁均包括多个加强筋(201)，多个加强筋(201)沿各个所述侧壁的长度方向依次间隔设置在各个所述侧壁的远离所述气密性真空管道腔(100)的一侧，任意相邻的两个所述加强筋(201)之间形成侧壁凹槽(20a)，电气线圈设置在各个所述侧壁的靠近所述气密性真空管道腔(100)的一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种加强筋式分体真空管道结构，其特征在于，所述加强筋式分体真空管道结构包括：
第一结构(10)；
第二结构(20)，所述第二结构(20)用于为车辆提供运行轨道，所述第二结构(20)设置在所述第一结构(10)的下部，所述第一结构(10)与所述第二结构(20)相连接以形成管道本体，所述管道本体具有气密性真空管道腔(100a)，所述管道本体的横截面高度大于横截面宽度；所述第二结构(20)包括第一侧壁(21)和第二侧壁(22)，所述第一侧壁(21)和所述第二侧壁(22)平行设置，各个所述侧壁均包括多个加强筋(201)，多个加强筋(201)沿各个所述侧壁的长度方向依次间隔设置在各个所述侧壁的远离所述气密性真空管道腔(100)的一侧，任意相邻的两个所述加强筋(201)之间形成侧壁凹槽(20a)，电气线圈设置在各个所述侧壁的靠近所述气密性真空管道腔(100)的一侧。


2.根据权利要求1所述的加强筋式分体真空管道结构，其特征在于，所述加强筋式分体真空管道结构还包括导热元件(30)，所述导热元件(30)设置在电气线圈与任一所述侧壁之间。


3.根据权利要求1或2所述的加强筋式分体真空管道结构，其特征在于，所述第二结构(20)还包括轨道底部(23)，所述轨道底部(23)设置在所述第一侧壁(21)和所述第二侧壁(22)之间，所述轨道底部(23)具有轨底空腔(23a)和通气孔(23b)，所述轨底空腔(23a)沿所述轨道底部(23)的长度方向设置，所述通气孔(23b)分别与所述轨底空腔(23a)以及所述气密性真空管道腔(100a)连通。


4.根据权利要求3所述的加强筋式分体真空管道结构，其特征在于，所述加强筋...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德刚，毛凯，张艳清，张娜，赵明，刘骁，任晓博，薄靖龙，李萍，王岩，
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：发明
国别省市：北京;11