动态密封空气垫有轨机车运行系统技术方案

一种动态密封空气垫有轨机车运行系统，包括机车、轨道基座和设置在轨道基座上的导轨。轨道基座包括本体部，本体部顶部设有两个凸出部；机车的两侧壁位于轨道基座两侧，侧壁下端位于凸出部下方；各凸出部的侧面、下表面和上表面分别被对应的机车侧壁、设置在该侧壁下端的下隔板以及设置在该侧壁与对应导轨之间的上隔板围住；机车的两侧面、机车底面及导轨基座的顶面共同限定一气道，气道包括导气压缩腔和气垫腔，导气压缩腔导入机车前方的空气并压缩，随后送到气垫腔；气垫腔进一步压缩从前方进入的空气，产生气垫并维持气压稳定。导气压缩腔和气垫腔向机车提供向上的浮力。本发明专利技术无需喷气装置就可在机车底部生成气垫，从而提高机车的运行速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通运输装置。
技术介绍
气垫船的原理是在气垫船的底部从上向下喷射高速气体，在气垫船底部与水面之 间形成一个高压气垫，从而可以支撑气垫船的悬浮，实现气垫船在水面上的高速行驶。而气 垫机车是最近研究的新课题，但是到目前为止，气垫的产生都是以向底部喷射高速气体而 生成。这种气垫生成方式结构复杂，制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种动态密封空气垫有轨机车运行系统，其 无需喷气装置就能够在机车底部生成气垫。本专利技术所采用的技术方案是一种动态密封空气垫有轨机车运行系统，包括机车、 轨道基座和一对导轨，该一对导轨设置在轨道基座上，机车的底面设有车轮；其中，轨道基 座包括一本体部，本体部的顶部设有对称向外延伸的两个凸出部；机车的两侧壁分别位于 轨道基座的两侧，该两侧壁的下端均位于凸出部的下方；各凸出部的侧面、下表面和上表面 分别被对应的机车侧壁、设置在该对应机车侧壁下端的下隔板以及设置在对应机车侧壁与 对应于该凸出部的导轨之间的上隔板围住；机车的两侧面、机车底面及导轨基座的顶面共 同限定一气道，该气道由前至后依次包括导气压缩腔和气垫腔，导气压缩腔用于导入机车 前方的空气并进行压缩，随后送到其后与其相连的气垫腔；所述气垫腔用于进一步压缩从 前方进入的空气，产生气垫并维持气压稳定；导气压缩腔和气垫腔同时向机车提供一向上 的浮力。采用上述技术方案后，机车在高速运行时，可以通过压缩空气而产生的高压气垫 支撑机车，以减轻机车对滚轮的压力，而这个压缩空气的压强会随着机车速度的提高而增 大，即当机车的速度越快时，压缩得到的空气垫的气压越大，空气垫对机车的浮力也越大， 所以机车对滚轮的压力就越小，而滚轮与轨道之间的摩擦力也会减小，从而保证滚轮可以 更高的速度旋转而不至于损坏，使机车的行驶速度得以大大提高。附图说明图1是本专利技术的一种实施方式的结构示意图。图加是本专利技术的一种实施方式的机车的正面示意图。图2b是图加中的P部分的放大示意图。图2c是图加中的机车的导气压缩腔的示意图。图2d是图2b的进一步的改进的示意图。图加是图加中的机车的气垫腔的正面示意图。图2f是图加的PO部分的放大示意图。3图3是本专利技术的轨道基座的结构示意图。图4是本专利技术的气垫腔的局部示意图。图如是本专利技术的另一种实施方式的机车的正面示意图。图恥是图fe中的Pl部分的放大示意图。图6a是本专利技术的又一种实施方式的机车的正面示意图。图6b是图6a中的P2部分的放大示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做出进一步的说明。参考图1至图4，一种动态密封空气垫有轨机车运行系统，包括机车1、轨道基座2 和一对导轨3，一对导轨3设置在轨道基座2上，机车1的底面设有车轮8。轨道基座2包 括一本体部21，本体部21的顶部设有对称向外延伸的两个凸出部22。轨道基座2要求不 透气，同时有一定的耐高温能力，轨道基座的顶面23应平整。机车1的两侧壁11分别位于 轨道基座2的两侧，该两侧壁11的下端均位于凸出部22的下方。各凸出部22的侧面、下 表面和上表面分别被对应的机车侧壁11、设置在该对应机车侧壁下端的下隔板15以及设 置在对应机车侧壁11与对应于该凸出部的导轨3之间的上隔板16围住。机车底面10与 导轨基座顶面23之间的空气只能从上述机车侧壁11、下隔板15、上隔板16以及凸出部22 共同限定的漏气通道4泄漏。由于该漏气通道4比较曲折，漏气率得以被大大降低。该漏 气通道4的长度及宽度进一步决定着漏气率的大小。该漏气通道4的长度越长，宽度越窄， 漏气率将越低。漏气通道4的长度主要由下隔板15和上隔板16的长度决定，宽度取决于 侧壁11与凸出部22侧面的距离、下隔板15与凸出部下表面之间的距离以及上隔板16与 凸出部22上表面之间的距离。此外，下隔板15与本体部21之间的空隙的宽度以及上隔板 16与轨道3之间的空隙的宽度也应尽可能的窄，在现有的条件下，上述空隙的宽度已可以 做到小于10cm。进一步的，如图2d所示，在侧壁11、下隔板15和上隔板16的内壁上间隔 设有多块阻气板5，该些阻气板5朝气流流向的反方向倾斜，从而可进一步降低空气的泄露 速度，有效提高气密性。图2d中，导轨3的横截面为“工”字型。机车底面10还设有两对 防脱轨栓108，每一对防脱轨栓108中的两个防脱轨栓分别设置在“工”字型导轨的两侧，各 防脱轨栓108包括一由机车底面10由向下延伸的本体部1081，该本体部1081的下端设有 向内勾的凸缘1082。防脱轨栓108把机车和导轨连成一个整体，就可以防止机车因浮力太 大或者其他原因而脱轨，有效的保证了机车的安全。由于从上述漏气通道4泄露的空气很少，使得机车的两侧面11、机车底面10及导 轨基座顶面23共同限定了一相对密封的气道，该气道由前至后依次包括导气压缩腔51和 气垫腔52，导气压缩腔51用于导入机车前方的空气并进行压缩，从而产生高压气垫；而气 垫腔52用于进一步压缩前方进来的空气，产生气垫并维持该气垫压强稳定，从而导气压缩 腔51和气垫腔52同时向机车1提供一向上的浮力。导气压缩腔51要吸入更多的气体，而吸入更多的气体就需要做的足够的大，以保 证容纳大量气体的同时，维持较低的气压。导气压缩腔51可以设置在机车的车头正面，也 可以位于车头的两侧；可以位于车头正面的底部，也可以位于车头的正面中间，如图加所 示，这要根据实际需要而定。图加中还示出了前视车窗12。参考图1及图2c，该导气压缩腔51后部上方的机车底面为斜面，随着机车的前进， 导气压缩腔51内的空气不断地被该斜面101压缩，从截面积较大的导气压缩腔入口 510进 入到导气压缩腔内的空气，被压缩到截面积较小的导气压缩腔尾部，随后进入气垫腔52。上 述斜面101的斜率很小，其斜率值要根据机车的最高运行速度设计，设计的运行速度越高， 斜率值要越小，也就是斜面101与轨道基座顶面23之间的夹角要更小。该夹角范围以大于 等于1度、小于等于45度为佳。导气压缩腔51的长度则要根据导气压缩腔内空气的压强 以及机车的运行速度而定，要尽量降低导气压缩腔内空气的压强，才能保证足够的空气源 源不断地从导气压缩腔入口进入。为保证大量空气进入到导气压缩腔内，可在导气压缩腔 入口设置导气风扇，或者类似于飞机涡轮风扇的装置，高速地吸纳机车前方的气体，并压缩 到导气压缩腔内。为了防止空气进入导气压缩腔之后产生涡流，引起机车车头部分的震动，在机车 前端面的内侧从上至下间隔设有多块防涡流隔板阳，这些防涡流隔板起到优化导气作用， 即同时调节防涡流隔板阳的角度就可以改变导气的效率，甚至关闭导气压缩腔入口，从 而调节机车底部的气压，进而调节机车的工作状态。气垫腔52上方的机车底面斜率很小甚至保持平直，其与轨道基座顶面23之间的 夹角以大于等于0度，而小于15度为佳，即不再继续压缩或者仅仅是微小的压缩流过的空 气。在一种实施方式中，上述夹角为0度，此时气垫腔52的横截面呈矩形。气垫腔52的气压需要根据设计的机车运行速度来确定，这样就有充分的自由度 来满足不同的速度要求。气垫腔52上方的机车空间是主要的载客区，在此区域，可以加上 一些可以调节倾斜角度的阻气板6，如图4所示，当某个区域压强有较大差别时，阻气本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种动态密封空气垫有轨机车运行系统，包括机车、轨道基座和一对导轨，所述一对导轨设置在所述轨道基座上，所述机车的底面设有车轮；其特征在于，所述轨道基座包括一本体部，所述本体部的顶部设有对称向外延伸的两个凸出部；所述机车的两侧壁分别位于轨道基座的两侧，该两侧壁的下端均位于所述凸出部的下方；各所述凸出部的侧面、下表面和上表面分别被对应的机车侧壁、设置在该对应机车侧壁下端的下隔板以及设置在对应机车侧壁与对应于该凸出部的导轨之间的上隔板围住；所述机车的两侧面、机车底面及所述导轨基座的顶面共同限定一气道，该气道由前至后依次包括导气压缩腔和气垫腔，所述导气压缩腔用于导入机车前方的空气并进行压缩，随后送到其后与其相连的气垫腔；所述气垫腔用于进一步压缩从前方进入的空气，产生气垫并维持气压稳定；导气压缩腔和气垫腔同时向所述机车提供一向上的浮力。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：褚蒙，
申请(专利权)人：褚蒙，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]