列车与站台通道的对接系统的制作方法

列车与站台通道的对接系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供的列车与站台通道的对接系统属于低压管道密封技术和永磁悬浮车辆【技术领域】。低压管道内部抽成低压状态，低压管道上设置透视窗、安全通气塞和管道伸缩节。在低压管道与外界大气的结合处设置管道封隔闸门，在低压管道与外界标准大气衔接处设置过渡管道。本发明具有兼容性好、安全性高、能耗低、驱动力大、刹车距离短、运行速度可达800-1000公里/小时、运行平稳、行车密度可根据实际客流量调控、综合造价低、列车可以做到全天侯行驶、高速轨道外部有钢质密封罩可以屏蔽电磁波的向外辐射和阻隔声音的外传，零排放、节能环保。
【专利说明】列车与站台通道的对接系统
[0001]本申请为申请号201080010573.2、申请日2010年3月3日、 优先权日:2009年3
月3日、发明名称“富氧低压管道永磁驱动轮轨磁浮车路系统”的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及低压管道密封技术和永磁悬浮车辆【技术领域】，具体涉及高速列车的低压管道的分隔系统、列车与站台通道的对接系统和永磁驱动轮轨磁浮车路系统。
【背景技术】
[0003]轮轨列车依靠车轮支撑、导向和驱动，列车行驶是依靠车轮与轨道之间的黏着力驱动，车轮与轨道的黏着力如同打水漂一样，速度越高接触的概率越小，车轮与轨道的黏着系数随速度的提高在逐步下降。在低速行驶时，空气阻力小到可以忽略，主要阻力表现在车轮与轨道间的滚动阻力。在高速行驶中，空气阻力与速度的平方成正比，车速提高空气阻力显著增大，速度达到到一定程度后主要阻力表现在空气阻力，而轮轨列车的车轮与轨道的黏着驱动力随速度的提高在逐步下降，终有一个彼此平衡的极限速度。轮轨列车受车轮与轨道的黏着系数的影响，目前的最高经济速度在360公里左右，再提速将变得很困难，高速下黏着系数变得非常小，电机驱动力再大也是无济于事，空转打滑程度增加，能耗消耗巨大，限制了轮轨列车的速度，极限经济时速不宜超过400公里。飞机之所以能超过800公里时速飞行，而且能翱翔于万米高空，得益于在6000到18000米高空下，空气越往上变得越稀薄，越往高空空气密度越小，飞行阻力也随之变小，因此同样的速度在高空飞行要比地面行车更为节能。所以飞机起飞后都先往高空飞，由于飞行阻力的减小，飞机达到的速度可以更高。如果在地面创造出类似飞机高空飞行的环境就可以节约大量的能量，而且速度可以达到超过飞机的速度。早在半个世纪以前人们就已经想到在地下建设密闭的管道，里面抽成一定真空，空气阻力就变得相当小了，在这种环境中行车就会非常节能。但在地下挖隧道，再做成低压管道，成本会高得惊人，而且在地下一旦出现故障很难逃生。一提到在低压管道内跑高速列车，人们马上会感觉到很不安全，因为在低压管道内的空气相当少，人在里面很难存活。实际上我们乘坐的飞机的外部环境就是这种低压环境，例如飞行在15000米-18000米高空的协和号飞机达到了 2000公里时速的超音速，飞机外面的大气压力只有地面标准大气的1/10-1/5左右，温度低达-40°C以下的极度严寒，人们在飞机里面依然安然无恙，就是因为人们已经把飞机做得很严密保温了，有保证乘客安全的完备设施，飞机已经被公认为安全系数最高的交通工具。那么我们在地面建设与飞机外界大气相似的低压环境，而且气温是常温而不是严寒低温，安全设施即便与飞机一样，也会比飞机更加安全了。一旦在低压管道内发生意外，人们还可以从列车内跑出来逃生。但是压力只有标准大气的1/10-1/4的低压管道内的空气非常稀薄，人们如果跑到管道内仍然会缺氧窒息而危及生命，仍存在安全隐患。
[0004]目前人们设想列车停靠站后旅客上下列车的方式主要采用低压管道内设置隔离闸门和增减压过渡管道的方式进出列车，即列车到达目的地停靠站后，整节列车被前后两端的隔离闸门封闭在长于列车的密闭管道内，长管道先变成增压管道，然后向管道内通入大气，到达标准大气压时需要数分钟时间，增压过渡管道与外界大气平衡后再打开管道站台通道门和列车门开始上下旅客，旅客全部进出车厢后，关闭列车门和管道站台通道门，再开始对列车所在的密闭长管道抽真空，长管道又变成减压过渡管道，抽成要求的真空状态需要几十分钟时间，与低压管道内压力相同后再打开两端隔离闸门，列车便驶入低压管道向下一站行驶。这一系列动作需要几十分钟的时间，与飞机起落等待时间差不多，使磁悬浮的高速快捷优势发挥不出来。长期以来人们一直没有解决好磁悬浮铁路与现有铁路的通用性和兼容问题，就是说磁悬浮轨道上不能通行轮轨列车，轮轨列车的轨道上也不能通行磁悬浮列车，现有的轮轨列车经过磁悬浮轨道需要换乘磁悬浮列车，经过轮轨铁路线路又要换回轮轨列车，很不方便。这也限制了磁悬浮列车技术的推广应用。常规轮轨列车在提速后,空气阻力增加,前进阻力增大,列车能耗的增加随速度平方增长,这势必增加列车运行成本，导致列车提速后车票价格上涨很明显，这部分成本不得不转加于乘客的身上，高票价对白领阶层和商人来说容易接受，对普通百姓来说高票价只是额外负担，多数普通百姓关心的并不是节省几个小时，更看中的是票价高低，高速列车在提速后受益方是经常乘做飞机的人群，多数老百姓并没有明显受益。列车高速度带来的高票价并不是人们所期望的。建立完善低压管道系统减少高速列车最主要的空气阻力是解决高速列车运行成本更有效的途径，因此研制一种新型的低压管道的站车对接系统以克服现存对问题是十分必要的。

【发明内容】

[0005]鉴于现有技术所存在的问题，本发明旨在克服上述技术中存在的不足之处，提供一种列车与站台通道的对接系统，其所采用的低压管道技术的磁悬浮列车比采用低压管道技术的高速轮轨列车节能80%以上；使得磁悬浮的低摩擦优势显得格外突出，本发明采用这种低压管道技术的高速磁悬浮列车可显著节约能源、使用安全可靠、只需几十秒的时间就可以实现列车与站台通道快速对接，人员可以很快上下列车、并且利用现有的轮轨轨道和岔道作为磁悬浮列车的定位轨道和变轨系统，使磁悬浮轨道的建设成本更低，而且与现有轮轨铁路完全兼容。
[0006]本发明的技术解决方案是这样实现的:
一种富氧低压管道永磁驱动轮轨磁浮车路系统，主要由磁悬浮列车、驱动系统、悬浮系统、定位导向系统、磁浮轨道、低压管道和封隔闸门所组成，低压管道包括密封罩、旁通管道、加强筋、轨道路基，其特征在于:
所述驱动系统采用直线永磁驱动系统，直线永磁驱动系统的螺线转子与螺线定子同轴设置；悬浮系统采用永磁悬浮系统；所述磁浮轨道包括定位导向轨道、衔铁轨道和驱动轨道；直线永磁驱动系统和悬浮系统上下或水平布置，设置在定位导向系统的内侧或外侧；定位导向系统包括常规轮轨的定位导向轨道、车轮和限位轮，在定位导向轨道的外侧或内侧设置驱动轨道和衔铁轨道，所述驱动轨道由钢质导磁材料的螺线定子组成，所述衔铁轨道安装在驱动轨道的下方或水平方向。
[0007]永磁驱动轮轨磁悬浮列车在转向架的底部设置车轮支架，车轮支架上设置驱动支架，驱动支架或车轮支架上设置永磁驱动系统和永磁悬浮系统；永磁悬浮系统内部设置永久强磁体，处于衔铁轨道的下方；永磁驱动系统内部设置可旋转的的螺线转子，螺线转子外表设置按螺旋线排布的永久强磁体；轨道护堤设置于定位导向轨道的外侧或内侧，其上设置驱动轨道，所述驱动轨道或轨道路基的顶端设置悬浮轨道托架；所述衔铁轨道安装在悬浮轨道托架的下方。
[0008]列车与站台通道的对接系统是在磁悬浮列车的列车门内设置伸缩滑套或在旁通管道内设置伸缩通道，所述伸缩滑套或伸缩通道的横截面是圆形、方形或封闭的弧形，两者分别在其一端设置伸缩门套或弧面门套，所述伸缩门套或弧面门套与列车或低压管道的两侧壁弧面相吻合，在伸缩门套或弧面门套内设置夹层空间和拉门机构，在夹层空间内再设置通道拉门，通道拉门与伸缩门套或弧面门套滑动连接或通过门轴铰接，在伸缩门套或弧面门套的门框周边设置防护槽，在防护槽内安装有伸缩框，伸缩框与防护槽滑动连接。
[0009]所述磁悬浮列车的车厢和伸缩通道与旁通管道之间设置车厢密封节或波纹伸缩节，所述车厢密封节和波纹伸缩节的纵向截面为波纹形状、锯齿形或方波形；在波纹伸缩节的两端设置的波纹节法兰分别与伸缩门法兰通道法兰相连接；波纹伸缩节的一端设置传动机构；所述传动机构包括电机、丝杠和螺母或包括伸缩缸和柱塞；所述伸缩通道与旁通管道之间安装有通道密封圈座，在通道密封圈座上装有通道密封圈。
[0010]所述伸缩门套或弧面门套的门框上设置永磁吸盘和吸盘密封条；
所述永磁吸盘具有两种形式:
一种是翻转式永磁吸盘，包括吸盘边框和吸盘单元，所述吸盘边框的圆弧槽内安装永磁瓣轴；所述永磁瓣轴为中间开槽的圆柱体，其内设置两侧为平面的强永磁体，其两端由万向节相连接；永磁吸盘在伸缩通道与列车门衔接处设置磁隙开口；
另一种是滑移式永磁吸盘，包括吸盘边框、固定磁板、滑动磁板；所述固定磁板呈直线或圆弧形，由集磁铁芯和强永磁体交错排布而成，所述强永磁体的磁极同极相对等间距交错排布；所述滑动磁板包括导磁滑板和强永磁体，所述导磁滑板上等间距开槽，槽内设置强永磁体，其磁极异极相对等间距交错排布；所述导磁滑板的两端连接驱动装置，在驱动装置的驱动下滑动磁板与固定磁板之间能够产生相对滑移。
[0011]在伸缩门套的滑动车门和弧面门套的通道拉门之间具有封闭的过渡空间，所述过渡空间通过阀门和管道与真空室相连，所述真空室的容积大于过渡空间；所述真空室与低压管道的氧气含量为60%以上。
[0012]在低压管道内部设置两道封隔门板，所述两道封隔门板之间设置升降闸门，所述升降闸门包括隔门边框和单层或双层封隔盘，隔门边框上部或水平设置轨道切片。
[0013]在低压管道管壁周围设置填充气囊，填充气囊为柔性缆绳缠绕卷杠形式或长筒状气囊的一端缠绕卷杠形式；所述柔性缆绳缠绕卷杠形式的填充气囊内部固定连接柔性缆绳，柔性缆绳的另一端连接在卷杠上。
[0014]在低压管道或旁通管道内固定连接波形环状波形门框，波形门框通过门轴铰接弧面隔门，弧面隔门为圆弧面形状并与波形门框的弧面相吻合。
[0015]列车在车厢出口处设置车门滑道，车门滑道截面形状为圆形或椭圆形，车门滑道内滑动连接伸缩滑套，两者截面形状相吻合；伸缩滑套与车门滑道之间设置滑套密封圈，滑套密封圈镶嵌在密封槽内；车门滑道的内部设置车门通道护套；伸缩滑套设有与车门通道护套的截面形状相同的通道护套；伸缩滑套末端连接伸缩门套；伸缩门套内滑动连接有滑动车门；伸缩门套的开门处四周还设置伸缩门框，伸缩滑套与车门滑道之间设有车门伸缩装置，伸缩门套的外弧面与站台管道的管道门套的内弧面吻合。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
1.1高速轨道外部有密封罩的屏蔽，可以防止飞鸟碰撞高速列车，防止轨道内高价值的物品丢失，避免人员拥挤落入轨道内的伤亡现象，密封罩相当于隔离栏杆，非常安全。高速轮轨列车外围一定距离也需要建设围拦和防护拦，所以建设成本不会有明显差别。
[0017]1.采用地上或高架式低压管道方式比采用地下隧道式低压管道方式不但造价低很多，而且更安全，如有异常情况发生，地上或高架式低压管道安全通气塞可以打开，低压管道迅速与大气相通，旅客可以安全撤离管道。比飞机高空遇险几乎无生还希望要安全得多。
[0018]2.永磁浮列车采用环抱式结构不会脱轨颠覆，比高速轮轨列车开放式轮轨结构有可能脱轨颠覆要高度安全。
[0019]3.低压管道对列车和乘客安全防护作用很高，即使低压管道被破坏漏气，只能增加管道内气体压力和行车阻力，不会对列车和人员造成任何伤害，所以防止破坏和对抗恐怖分子袭击的安全性更高。
[0020]4.比飞机所在的高空低压低温环境更安全。除了在车厢内配备补气设备、氧气面罩等安全设施外，地面低压管道的气温是与地面大气相同而不是严寒低温，一旦在低压管道内出现事故，人从列车内出来不会受到低温的伤害，比高空更安全。高空环境的压力只有标准大气的1/10-1/4，氧气含量随之下降到地面环境的1/10-1/4，人们仍然会处于缺氧的环境，存在安全隐患。低压管道内虽然压力只有标准大气的1/10-1/4，但管道内氧气含量丰富，氧气含量基本与地面含氧量相同，人们即使处于这种环境，也不会缺氧，可以自如地在低压管道内行动，找到逃生通道，打开通气阀门和安全门而安全离开低压管道，因而会比飞机更加安全。
[0021]5.填充气囊的设置使过渡管道排气减压时间比通常方式要缩短十几倍甚至几十倍，列车通过过渡管道的时间可以大大缩短，提高过渡管道的进出效率。排空过程中排气压力差很小，几乎在常压下进行，最大限度地降低排空能量，利于节能减排。
[0022]6.站车对接系统使乘客上下车速度更快。本发明可实现低压管道内列车停靠站后，在几十秒内打开列车门，人员上下车后，在几十秒内内快速抽至低压并关闭列车门，离开车站高速行驶。整个上下车时间与通常的列车上下车时间只延长几十秒钟，对于长途旅行的总时间来说几乎不受影响，其余情形几乎完全相同，乘客不会有异样的感觉。
[0023]7.伸缩门可回缩到低压管道壁附近，不会超出管道加强筋板，不会影响列车高速通过。在不需要停靠站时，列车可以800公里以上时速快速通过途经的城市，不必限速到200公里时速以内，不会使列车平均时速受到影响。
[0024]8.伸缩门采用永磁吸盘锁紧，锁紧力不受电力控制，可避免突然断电时锁紧失效而造成的漏气失压问题。锁紧的区域面积范围较大，列车停靠位置不必要求很准确，只要伸缩门的位置罩在列车门或低压管道通道门的外部都能可靠锁紧密封。列车的表面或管道通道门外套处表面不需要突出锁紧结构，可以做得很光滑，有利于减少行车的空气阻力。
[0025]9.显著节能。在密封罩的隔离下，列车在低压空间环境中的空气阻力降低到近地稠密大气环境的0.1-0.22，排除了 78%-90%的空气阻力。另外对于运送货物的高速列车无须担心管道内真空度的高低，可以采用标准大气的1/100以下的压力，节省99%的空气阻力。永磁悬浮系统又消除了列车的90以上的磨擦阻力，直线同步永磁驱动系统又使列车与轨道间的传动效率在98%以上，几乎不存在电磁阻力和涡流阻力，采用低压管道技术的磁悬浮列车的能耗只有采用低压管道技术的高速轮轨列车能耗的五分之一，不到飞机能耗的十分之一，节省了绝大部分能量。铁路在国民经济建设中占有重要比重，铁路运输的节能对全国节能减排目标的实现具有重要的意义。
[0026]10.运输费用明显降低。高速列车占大部分比重的空气阻力得到显著降低后，运行阻力明显降低，运行成本大幅度降低，带来列车票价的明显降价空间，全国的老百姓不但可以缩短旅途时间，还能得到票价降低带来的实惠。长途货运成本也因此明显降低，这对降低物流成本，防止物价上涨，增强国际间制造成本竞争优势具有现实意义。
[0027]11.驱动力大，爬坡能力强，能爬上30%以上坡度。加速度比轮轨大，可缩短加速时间和刹车距离。
[0028]12.运行速度高。采用直线永磁驱动系统驱动，不受轮轨轨道黏着系数影响，列车在低压管道环境中的空气阻力只有近地稠密大气的0.1-0.22倍，驱动力提高很多而行驶阻力在显著降低，永磁浮列车可以实现高速行驶。采用直线同步永磁驱动系统的磁浮列车，运行速度可达800-1000公里/小时。可进一步拉近城市与城市、甚至国家与国家的距离。
[0029]13.采用轮轨的钢轨导向定位刚度大，杜绝电磁悬浮导向刚度低在高速下明显晃动的弱点，运行更平稳，乘做舒适。
[0030]14.采用永磁悬浮克服了 90%以上的自重，车轮与钢轨的机械摩擦轻微，运动部件的机械寿命明显延长。可降低维护成本。
[0031]15.列车编组长度随意增减，行车密度可根据实际客流量调控，行车间隔最低可达3分钟，可以适应不同运输需要。
[0032]16.承载能力是现有轮轨列车和磁悬浮列车运力的总和,超载余量很大。永磁悬浮轨道一旦超载，还会有相当于轮轨轨道承载力的余量，能适应高峰期客流量激增的情况。
[0033]17.由于永磁驱动机与轨道间的磁力非常大，除非紧急情况，制动可全部依靠永磁驱动力再生制动，而不需在高速下借助涡流减速或机械刹车而浪费能源，最大限度节省制动能量，不再像常规轮轨列车那样靠机械摩擦制动补充车轮黏着系数的不足。
[0034]18.线路建设综合造价低。整个轨道上不需要驱动线圈，不需要建设沿途控制分电站，也不需要复杂的控制电器系统，低压管道的建设使沿线不再需要建设防护栏，也可省去沿线的电线杆的建设，铁路沿线建设成本降低，人员维护费用降低。由于传动磁力间隙大，轨道上螺线定子铁芯的加工精度不需要很高，所以制造成本低。建设低压管道部分的成本只占整体线路成本的很小比例，这些使得直线永磁驱动的轮轨磁悬浮铁路建设的综合成本下降到与高速轮轨建设成本相当，这将会大大促进磁悬浮列车技术的普及和推广。
[0035]19.全天侯行驶。高速轨道外部有密封罩的屏蔽，可以防止恶劣天气的影响，使铁路不再受到暴风雪、冰雹、冰雨、沙尘暴气候的阻隔。不会象飞机遇到雷雨大雾天气必须停飞，不会象轮船遇到大风大浪天气必须靠岸停航，不会象汽车、客车遇到大风雪、台风、雨、大雾天气必须降低速度行驶或封闭高速公路要有明显优势。可以做到全天侯行驶，风雨无阻。
[0036]20.无噪音。高速轨道外部有密封罩的屏蔽，可以阻隔声音的外传，即使列车以800公里以上时速快速通过城市，对外界依然悄无声息。不必限速到200公里时速以内，不会使列车平均时速受到影响，也不会造成噪声扰民的现象，这对防止车辆对周围居民的生活造成不良影响，保护人民身体健康具有很现实的意义。
[0037]21.无电磁辐射。密封罩采用成本低廉的冷轧钢板制作，高速轨道外部有钢质密封罩的屏蔽，可以屏蔽电磁波的向外辐射，也可以把内部强磁体的磁场屏蔽到与地球磁场完全相同。使周围居民无电磁波干扰的后顾之忧。
[0038]22.零排放。使用电力驱动，可以不依靠石油和煤碳，没有废气排放，无空气污染。可以建设成环境友好型立体磁浮交通系统。
[0039]23.磁悬浮列车的定位导向系统采用常规轮轨轨道的导向钢轨，在导向钢轨的外侧或内侧设置永磁驱动系统和永磁悬浮系统后组成兼容的轮轨磁悬浮轨道，真正实现了磁悬浮铁路与现有铁路的通用性和兼容性，轮轨磁悬浮轨道上既能通行轮轨列车，又能通行磁悬浮列车。这些结构方案可以因地制宜对现有某些轮轨轨道进行改造，还可以利用现有轮轨道岔，这对既有的已经建设完成的全国铁路网线的线路技术改造提供切实可行的轨道参考方案。
[0040]24.低压管道内部压力控制在标准大气压的1/10-1/4左右的低压环境，能够充分保证低压管道内乘客的安全。人在低于标准大气的1/20左右的低压下血液会立即沸腾而死亡，所以维持在高于1/10标准大气压才能够比较安全，在此压力下能够减少90%的空气阻力，节约巨大的行车能源。
[0041]25.低压管道内充入氧气含量80%_99%的氧气。忽略空气中含量极少的二氧化碳和惰性气体，简单来说空气中氧气含量约为22%，氮气含量约为78%，而这78%的氮气对人体生命活动并不是必需的，却显著增加了车辆和飞机行驶能耗。其中含量22%的氧气才是人体活动所必需的。如果把管道空气中的氮气抽掉，而只剩下氧气，即使压力下降了 78%，管道内氧气的单位体积浓度依然没有改变。生物在这样的环境下会存活得更长的时间，增大了逃生获救的机会。2008年北京奥运圣火在海拔8844.43米的珠穆朗玛峰成功点燃，珠峰顶的大气压力只有30KPa左右，平均气温在_40°C至_50°C之间，氧气含量只有6.6%左右，登山队员们依然能够从事复杂的重体力登山运动，足以证明氧气含量在10%-22%的常温富氧低压管道的环境下，人们仍然能够正常活动。
[0042]26.列车由标准大气环境的地面轨道进入到低压管道系统时除了采用低压管道内外设置隔离闸门和增减压过渡管道的方式进出列车的方式以外，在过渡管道的管壁周围设置填充气囊，过渡管道的气体排空时间可以缩短十几倍甚至几十倍。列车可以短时间内通过过渡管道，进出低压管道。列车一旦进入漫长的低压管道系统内就处于类似飞机飞行的高空低压环境中，行驶阻力大大降低。柔软的填充气囊68可以适应过渡管道内不同列车的外形，最大限度的排挤出过渡管道的气体。在排气减压过程中，抽气压力几乎是长压下进行，可昀大限度降低排气能量。
[0043]27.列车在低压管道系统内行驶到各个停车站点时采用站台与车门快速对接系统，使大于整辆列车的巨大过渡管道转移到对接车门之间的狭小空间里，需要排空的体积缩小了上万倍，车门快速对接后，对接车门之间的空间内的空气可以很快抽成相当于近地大气1/10到1/4左右的低压环境，也可以在几秒种时间内充入高压气体达到标准大气压。快速开关门、充气或抽真空等操作过程全部只需几十秒的时间就可以实现列车与站台快速对接，人员可以很快上下列车。[0044]28.采用轮轨铁路的钢轨作为磁悬浮列车的定位轨道，将悬浮轨道和驱动轨道按照更合理的布置方式，可以将现有的轮轨轨道系统全部保留下来，能够利用现有的轮轨岔道作为磁悬浮轨道的变轨系统，使磁悬浮轨道的建设成本更低，而且与现有轮轨铁路完全兼容。
[0045]29.过渡空间23还通过连通管和阀门与真空室相连。真空室的容积远远大于过渡空间23，是过渡空间23的100倍到1000倍以上，真空室事先被抽成真空，真空室的压强达到1-1OPa左右，过渡空间23与真空室连通后，过渡空间23内的气体迅速向真空室内扩散，过渡空间23的压强被迅速降低到标准大气的1/10-?/5。真空室可以是多个，顺次开启抽真空，真空度可以达到更高，过渡空间23的压强可降低到标准大气的1/100-1/1000。
【专利附图】

【附图说明】
[0046]图1是本发明实施例的永磁驱动轮轨永磁浮列车进出低压管道系统的立体结构示意图。
[0047]图2本发明实施例的过渡管道和内部设置的填充气囊的立体结构示意图。
[0048]图3是本发明实施例的缆绳式填充气囊的立体结构示意图。
[0049]图4是本发明实施例的卷筒式填充气囊的立体结构示意图。
[0050]图5是本发明实施例的带有轨道切片的升降式隔门的立体结构示意图。
[0051]图6是本发明实施例的带有轨道切片的升降式隔离闸门的剖面图。
[0052]图7是本发明实施例的低压管道系统的平拉式封隔闸门的立体结构示意图。
[0053]图8是本发明实施例的带有轨道切片的平拉式封隔闸门的立体结构示意图。
[0054]图9是本发明实施例的永磁驱动轮轨永磁浮列车及上下排布侧驱轨道端面结构示意图。
[0055]图10是本发明实施例永磁驱动轮轨永磁浮列车及水平排布侧驱轨道端面结构示意图。
[0056]图11是本发明实施例带有伸缩拉门的磁浮列车及低压管道系统站台立体结构示意图。
[0057]图12是本发明实施例的磁浮列车和列车伸缩拉门拆解状态的立体结构示意图。
[0058]图13是本发明实施例的列车伸缩拉门与低压管道站台对接状态示意图。
[0059]图14是本发明实施例的永磁驱动轮轨永磁浮列车及内外排布侧驱轨道端面结构示意图。
[0060]图15是本发明实施例的滑移式永磁吸盘的立体结构示意图。
[0061]图16是本发明实施例`的滑移式永磁吸盘的工作状态的剖面示意图。
[0062]图17是本发明实施例的滑移式永磁吸盘的消磁状态的剖面示意图。
[0063]图18是本发明实施例的旁通道带有伸缩拉门的低压管道磁浮列车系统及站台的立体结构示意图。
[0064]图19是本发明实施例的伸缩拉门与列车处于分离状态的剖面图。
[0065]图20是本发明实施例的伸缩拉门与列车处于对接状态的剖面图。
[0066]图21是本发明实施例的伸缩拉门左侧通道开通右侧关闭状态的剖面图。
[0067]图22是本发明实施例的伸缩拉门的立体结构示意图。[0068]图23是本发明实施例的翻转式永磁吸盘的立体结构示意图。
[0069]图24是本发明实施例的翻转式永磁吸盘的永磁单元立体结构示意图。
[0070]图25是本发明实施例的翻转式永磁吸盘的工作状态的剖面示意图。
[0071]图26是本发明实施例的翻转式永磁吸盘的消磁状态的剖面示意图。
[0072]图27是本发明实施例的竖开式方形伸缩门的立体结构示意图。
[0073]图28是本发明实施例的竖开式方形伸缩门及伸缩节的剖面示意图。
[0074]图29是本发明实施例的横开式圆形伸缩门的开门状态的立体结构示意图。
[0075]图30是本发明实施例的横开式圆形伸缩门的关门状态的示意图。
[0076]图31是本发明实施例的升降式封隔闸门的开通状态的立体结构示意图。
[0077]图32是本发明实施例的带有轨道切片的升降式封隔闸门的立体结构示意 图。
[0078]图33是本发明实施例的带有轨道切片的升降式封隔闸门的剖面图。
[0079]图34是本发明实施例的升降门隔离管道的立体结构示意图。
[0080]图35是本发明实施例的升降门隔离管道的开通状态的剖面示意图。
[0081]图36是本发明实施例的升降门隔离管道的关门状态的剖面示意图。
[0082]图37是本发明实施例的双层管道的横开式隔离闸门的立体结构示意图。
[0083]图38是本发明实施例的双层管道的横开式门隔离管道的轴向示意图。
[0084]图39是本发明的波纹型横开式隔离闸门开通状态的立体结构示意图。
[0085]图40是本发明实施例的波纹型横开式隔离闸门关门状态的立体结构示意图。图中，1-低压管道，2-密封罩，3-旁通道，4-伸缩通道，5-磁悬浮列车，6-磁浮轨道，7-列车门，8-车门套，9-车厢，10-站台，11-永磁浮瓦，12-螺线转子，13-通道法兰，14-伸缩缸，15-柱塞，16-伸缩门法兰，17-密封圈座，18-通道密封圈，19-弧面门套，20-永磁吸盘，21-管道加强筋，22-通道拉门，23-过渡空间，24-伸缩节外套，25-通道护套，26-波纹节法兰，27-波纹伸缩节，28-防护槽，29-伸缩框，30-夹层空间，31-拉门机构，32-螺母，33-丝杠，34-电动机，35-吸盘密封条，36-吸盘边框，37-磁隙开口，38-衬垫，39-永磁瓣轴，40-万向节，41-侧盖，42-强永磁体，43-门轴，44-气弹簧，45-连接板，46-封隔闸门，47-封隔门板，48-暂储仓，49底仓，50-隔门边框，51-轨道切片，52-封隔盘，53-密封垫圈，54-中间夹层,55-轨道滑块，56-弧面隔门，57-波形门框,58-透光窗,59-受电器，60-电线支架，61-输电线，62-安全通气塞，63-管道伸缩节，64-轨道路基，65-驱动轨道，66-导向轨道，67-闸门升降装置，68-填充气囊，69-柔性缆绳，70-卷杠，71-结绳栓，72-挡盘，73-通气管，74-轨道固定件，75-封隔拉门框架，76-轨道护堤，77-轨道预埋件，78-悬浮系统，79-衔铁轨道，80-限位轮，81-驱动支架，82-车轮支架，83-永磁驱动系统，84-车轮，85-悬浮轨道托架，86-轨道枕木，87-站台顶棚，88-转向架，89-车厢密封节，90-管道门套，91-管道门框，92-加固骨架，93-车门伸缩装置，94-车门通道护套，95-车门滑道，96-滑套密封圈，97-伸缩滑套，98-伸缩门套，99-伸缩门框，100-滑动车门，101-集磁铁芯，102-导磁滑板，103-滑移顶杆，104-固定磁板，105-滑移磁板，106-伸缩节压板。
【具体实施方式】
[0086]现结合附图对本发明作进一步详细介绍。[0087]如图1、图2所示，本发明的低压管道I在外部的密封罩2的密封下内部抽成低压状态，管道内的压强通常为标准大气压的0.1-0.22倍。低压管道I设置透光窗58和安全通气塞62，在相隔一段距离设置管道伸缩节63，以避免天气变化造成的管道热胀冷缩引起内应力的影响。在低压管道I与外界大气的结合处设置管道封隔闸门46，两道封隔闸门46之间密封成可以改变压力的过渡管道，过渡管道的管壁周围设置填充气囊68，填充气囊68内部设置柔性缆绳69或刚性伸缩拉杆。磁悬浮列车5行驶在磁浮轨道6上，轨道线路的顶部可设置电线支架60和输电线61,磁悬浮列车5顶部的受电器59为磁悬浮列车5提供动力电。在磁悬浮列车5需要进入低压管道I之前打开最外部的封隔闸门46，次外层封隔闸门46仍处于关闭状态。列车低速全部驶入两道封隔闸门46之间的过渡管道内，最外部的封隔闸门46关闭，封闭低压管道I最外层出口，整节列车被前后两端的封隔闸门46封闭在长于列车的密闭过渡管道内，接着与过渡管道相通的抽气机开始工作，对列车所在的过渡管道向外界排出空气减压。在排气减压过程中，填充气囊68的柔性缆绳69随着放松或刚性伸缩拉杆伸长，填充气囊68的内部与外界气压相通，外界大气与过渡管道间的压力差使填充气囊68向过渡管道内鼓起，填充过渡管道内部空间，加快过渡管道内气体的排空。在填充气囊68达到最大伸长量后，可向狭小的剩余空间内充入含氧量80%-99%的高纯氧气，更利于气体的迅速排空。过渡管道内气体在排空后，狭小空间内充满高纯氧气，与填充气囊68内壁相连接的柔性缆绳69收紧或刚性伸缩拉杆缩回，继续向外排空，很快形成低压空间，与内部低压管道内压力相同后再打开次外层的封隔闸门46，列车只需停留很短的时间就可以通过过渡管道，列车通过两道封隔闸门46后便驶入低压管道系统向目的地行驶。在列车需要检修和更换列车或其他情况需要从低压管道I内出来时，操作动作相反，最外部封隔闸门46关闭，次外层封隔闸门46开启，列车低速全部驶入两道封隔闸门46之间的过渡管道内，关闭次外层封隔闸门46，整节列车被前后两端的封隔闸门46封闭在密闭过渡管道内，接着对列车所在的过渡管道通入空气增压，过渡管道气压与与外界大气平衡后再打开最外层封隔闸门46，列车驶出低压管道向目的地行驶。随后最外部封隔闸门46关闭，按上述操作过程排空过渡管道内气体，形成富氧低压管道。
[0088]如图3所示，为本发明的缆绳式填充气囊的结构。在过渡管道的管壁和加强筋21周围密闭固定安装填充气囊68，填充气囊68内部每隔一段距离固定安装结绳栓71，结绳栓71连接柔性缆绳69，加强筋21上连接可以转动的卷杠70，卷杠70上设置挡盘72，柔性缆绳69的另一端连接在挡盘72之间的卷杠70上，卷杠70在转动装置的带动下将缠绕的柔性缆绳收卷或放开。
[0089]如图4所示，为本发明的卷筒式填充气囊的结构。填充气囊68在比较长时可以做成密封的长筒状填充气囊68，一端缠在卷杠70上，为便于排气，填充气囊68末端设置通气管73，与外界大气相通。卷杠70在转动装置的带动下将填充气囊68收卷或放开，末端的通气管73将填充气囊68内的多余气体排出。填充气囊68为柔软的橡胶或密封性良好的夹胶织物。
[0090]低压管道系统内设置安全逃生扶梯和分支岔道、暂避岔道和渡线岔道。在低压管道I内每隔一定距离需要设置封隔闸门46，以便在需要维护车辆、进出列车或发生异常情况时隔离各段低压管道。本发明提供一种升降式隔离闸门的结构方案。
[0091]如图2、图5、图6所示，为本发明的一种升降式封隔闸门46的立体结构示意图。在低压管道I安装封隔闸门46的位置设置两道封隔门板47，两道封隔门板47之间相距一定距离，外部周边密封严密。在两道封隔门板47之间设置封隔闸门46，封隔闸门46由隔门边框50和封隔盘52组成，封隔盘52为单层的，也可以分为双层结构，封隔盘52可以是金属或非金属。
[0092]如图6所示，封隔盘52是中部向内凹陷的弧面。隔门边框50与封隔盘52之间设置密封垫圈53，保持良好的密封。对于双层结构，两个封隔盘52之间为密闭的中间夹层54抽成大约0.5-0.6个大气压左右的低压，这样每个封隔盘52的两侧压力差都不超过0.5个大气压，压力降低了一半，减小了封隔盘52的承受压力。如果其中一段受碰撞破损还有另外一层起补充作用。封隔门板47上与封隔盘52的密封带处设置密封垫圈，保持管道之间的良好密封。
[0093]隔门边框50和封隔盘52为金属材料时也可以焊接为一体。
[0094]隔门边框50的顶部设置轨道切片51，轨道切片51的厚度与隔门边框50的厚度相同。轨道切片51的形状与工字钢轨的形状相同，是定位钢轨66的一部分。定位钢轨66由轨道固定件74固定在隔门边框50上。
[0095]封隔闸门46的两个封隔门板47之间空间的底部为底仓49,平时封隔闸门46下降在底仓49。封隔门板47的顶部设置足够空间的暂储仓48，暂储仓48的截面形状可以作成圆形，也可以作成椭圆形、矩形或弧形。以便容纳隔门边框50顶部的轨道切片51。
[0096]如图1所示，在车辆正常通行时，封隔闸门46的隔门边框下降到封隔门板47下部的底仓49内。隔门边框50顶部的轨道切片51恰好和轨道接合成完整的轨道，列车可以在封隔闸门46处同其他路段一样高速通过。
[0097]如图2所示，需要隔离低压管道时，封隔闸门46的隔门边框50由闸门升降装置67提升到顶部，把低压管道封闭，由密封材料严密密封。隔门边框50顶部的轨道切片51停留在暂储仓48内。
[0098]如图7、图8所示，为本发明的一种平拉式封隔闸门46的立体结构示意图。与前述结构不同之处在于封隔闸门46是水平方向设置的。在低压管道I安装封隔闸门46的位置设置两道封隔门板47，封隔门板47的截面形状为两端是半圆弧形，之间为水平直线，如同竖立起来的水平布置的跑道形状，底部还可以向下延伸至地面。两道封隔门板47之间相距一定距离，外部周边密封严密。在两道封隔门板47之间设置封隔闸门46，封隔闸门46的形状为两个相切的圆形上下顶点之间连接直线的跑道形状，底部还可以向下延伸至地面。封隔闸门46由两部分组成，一部分是由封隔拉门框架75和封隔盘52组成的管道封隔部分，隔拉门框架75和隔离盘52之间的密封结构与前述相同。另一部分为轨道切片部分，为低压管道的一段完整的切片，包括定位导向钢轨66、驱动轨道65、衔铁轨道79、输电线61。轨道切片部分的厚度与管道封隔部分的厚度基本相同。封隔闸门46的底部设置滑轮和驱动装置。当管道封隔部分推拉到低压管道的位置时，起到隔断和密封低压管道的作用。当轨道切片部分推拉到低压管道的位置时，恰好和轨道接合成完整的轨道，列车可以在封隔闸门46处同其他路段一样高速通过。这种平拉式封隔闸门46的优势在于水平推拉封隔闸门46很轻便，可降低开关封隔闸门46的能耗，尤其适合经常开关封隔闸门46的场合。
[0099]封隔闸门46位于低压管道两侧分别设置暂储仓48，暂储仓48的空间足够容纳管道封隔部分和轨道切片部分中的任何一部分。
[0100]如图1、图9所示，磁悬浮列车5行驶在磁浮轨道6上。磁浮轨道6核心部分由导向钢轨66、驱动轨道65和悬浮轨道79三部分组成。辅助支撑部分由轨道路基64和轨道护堤76组成。定位导向轨道采用目前通用的轮轨导向钢轨66，其定位导向刚度要高于电磁导向的刚度。在导向钢轨66的外侧设置轨道护堤76，与底部的轨道路基64形成“U”字形状。轨道护堤76上设置驱动轨道65和衔铁轨道79。驱动轨道65由钢质导磁材料的螺线定子组成，螺线定子设置按螺旋线排布的螺线条，驱动轨道65由固定轨道预埋件77固定在轨道护堤76上。衔铁轨道79安装在驱动轨道65的下方。永磁驱动轮轨磁悬浮列车5除具有常规轮轨列车的车轮84及转向架88结构外，在转向架的底部设置车轮支架82，车轮支架82上设置驱动支架81，驱动支架81上设置永磁驱动系统83和永磁悬浮系统78，永磁悬浮系统78设置在导向钢轨66的外侧，并处于衔铁轨道79的下方。永磁悬浮系统78内部设置永久强磁体,永磁悬浮系统78对衔铁轨道79产生向上的强大永磁吸引力，使车体悬浮。悬浮力克服了车身90%-99%的重量，因而车轮与轨道之间的滚动摩擦阻力减少了 90%以上，比常规轮轨显著节能。永磁驱动系统83内部设置可旋转的的螺线转子12，螺线转子12外表设置按螺旋线排布的永久强磁体。螺线转子的螺线永磁体和螺线定子的螺旋条的螺距基本相同并同轴设置，螺线转子的两端设置发动机，发动机一般采用电动机，发动机带动螺线转子旋转与驱动轨道的螺线定子产生永磁驱动力，驱动轮轨永磁悬浮列车5在磁浮轨道6上行驶。
[0101]如图10不,磁悬浮列车5的驱动系统和悬浮系统还可以米用水平布置方式。为使轮轨轨道和磁浮轨道兼容，定位导向轨道仍采用目前通用的轮轨工字钢轨66。导向钢轨66铺设在轨道枕木上86，在导向钢轨66的外侧设置轨道护堤76，轨道护堤76上设置驱动轨道65。驱动轨道65由固定轨道预埋件固定在轨道护堤76上。驱动轨道65的顶端向导向钢轨66方向延伸设置悬浮轨道托架85，衔铁轨道79安装在悬浮轨道托架85的下方。永磁驱动轮轨磁悬浮列车5除具有常规轮轨列车的车轮84及转向架88结构外，在转向架的底部设置车轮支架82，车轮支架82上设置驱动支架81，驱动支架81上水平设置永磁悬浮系统78和永磁驱动系统83,永磁悬浮系统78直接安装车轮支架82上,并处于衔铁轨道79的下方。永磁悬浮系统78内部设置永久强磁体，永磁悬浮系统78对衔铁轨道79产生向上的强大永磁吸引力，使车体悬浮。悬浮力克服了车身90%-99%的重量，因而车轮与轨道之间的滚动摩擦阻力减少了 90%以上，比常规轮轨显著节能。永磁驱动系统83设置在永磁悬浮系统78的外侧，永磁驱动系统83的螺线转子12与驱动轨道65的螺线定子同心设置。永磁驱动系统83内部设置可旋转的的螺线转子12，螺线转子12外表设置按螺旋线排布的永久强磁体。螺线转子的螺线永磁体和螺线定子的螺旋条的螺距基本相同并同轴设置，螺线转子的两端设置发动机，发动机一般采用电动机，发动机带动螺线转子旋转与驱动轨道的螺线定子产生永磁驱动力，驱动轮轨永磁悬浮列车5在磁浮轨道6上行驶。
[0102]如图1、图11、图12、图19所示，低压管道I在沿途可根据需要开设分支管道，在需要从低压管道I和分支管道通向外界大气的位置可设置管道门套90，管道门套90为中空的弧面形状，弧度与低压管道大致相同，管道门套90中部开口设置管道门，管道门周边突起设置管道门框91，在管道门框91向外突出部位设置密封垫。管道门套90内部设置通道拉门22，通道拉门22可以在管道门套90内拉动，将管道门封闭或打开。
[0103]磁悬浮列车5在永磁驱动系统的驱动下在磁浮轨道6上行驶，磁悬浮列车5两侧有列车门7，车厢9与列车门7之间有密封胶垫。密封胶垫将磁悬浮列车5的各节车厢密封严密，保持I个标准大气压强。列车快到下一站点时减速后进入车站10，列车门7对准站台上的管道门套90停靠在站台10预定位置。站台10顶部为站台顶棚87，为上下乘客遮风挡雨，在任何天气下不影响列车停靠站台10。
[0104]如图12和图13所示，显示出了低压管道内列车门与站台管道门的对接情形。列车在车厢出口处设置车门滑道95，车门滑道95截面形状为圆形或椭圆形，车门滑道95内滑动连接伸缩滑套97，伸缩滑套97截面形状与车门滑道95的形状吻合。伸缩滑套97与车门滑道95之间设置滑套密封圈96，滑套密封圈96镶嵌在密封槽内。滑套密封圈96在伸缩滑套97与车门滑道95之间的滑动过程中始终保持密封。车门滑道95的内部设置车门通道护套94。车门通道护套94的截面形状为矩形，便于乘客进出，截面形状也可以是底部为平面上部为弧形。伸缩滑套97设有车门通道护套94的截面形状相同的通道护套。伸缩滑套97末端连接弧面形状的伸缩门套98。伸缩门套98内滑动连接有滑动车门100，滑动车门100可在伸缩门套98内滑动，将列车门关闭或打开。伸缩门套98的开门处四周还设置伸缩门框99，伸缩滑套97与车门滑道95之间设有车门伸缩装置93，车门伸缩装置93可以带动伸缩滑套97在车门滑道95内伸缩，伸缩滑套97由车门伸缩装置93带动由平时的缩回状态延伸到与低压管道出口处的管道门套90接触，伸缩门套98的外弧面与站台管道的管道门套90的内弧面吻合，伸缩门套98的外弧面与管道门套90上的密封圈形成严密密封，实现密闭对接。管道门套90上设置永磁吸盘20，永磁吸盘20内部设置有强永磁体，可以将伸缩门套98的外弧面与管道门套90牢固地连接在一起。
[0105]前述衔铁轨道79除了可以设置在导向钢轨66的外侧，还可以设置在导向钢轨66的内侧。如图14所示，磁悬浮列车5行驶在低压管道I内铺设的磁浮轨道6上。磁浮轨道6的由定位导向轨道采用目前通用的轮轨轨道工字钢轨，悬浮轨道由衔铁轨道79组成，驱动轨道由螺线定子组成，螺线定子设置按螺旋线排布的螺旋条，驱动轨道排布在工字钢轨的外侧，悬浮轨道排布在工字钢轨的内侧。轨道中间的路基向上突起支撑悬浮托架85，衔铁轨道79安装在悬浮托架85底部。永磁驱动轮轨磁悬浮列车5除具有常规轮轨列车的车轮84及转向架结构外，在转向架的底部设置车轮支架82，车轮支架82上设置永磁驱动系统83和永磁悬浮系统78,永磁驱动系统83和永磁悬浮系统78水平分布在导向钢轨66的左右两侧，底部高于工字钢轨的上表面，以便于顺利通过现有结构的道岔。图示中永磁驱动系统83设置在导向钢轨66的外侧，永磁悬浮系统78设置在导向钢轨66的内侧，并设置在悬浮托架85的下方。车轮支架82上还设置限位轮80，精确定位的同时避免轮轨磁悬浮列车5脱轨。永磁驱动系统83内设置螺线转子12，螺线转子12为按螺旋线排布的螺旋状永久强磁体。螺线转子12的螺旋磁体和螺线定子的螺旋条的螺距基本相同，螺线转子12的两端设置发动机，发动机一般采用电动机，发动机带动螺线转子12旋转拉动磁悬浮列车5在磁浮轨道6上行驶。
[0106]上述兼容性轨道结构方案可以不依赖低压管道而独立使用，不影响本发明的兼容性轮轨磁悬浮轨道的专利性。即在不使用低压管道时永磁驱动轮轨磁悬浮列车5仍然可以行驶在上述结构的兼容性轮轨磁悬浮轨道上。[0107]如图15所示，滑动式永磁吸盘由吸盘边框36、固定磁板104、滑动磁板105组成。如图15、图16、图17所示，固定磁板104由集磁铁芯101和强永磁体42组成，集磁铁芯101和强永磁体42交错排布成直线或圆弧形的固定磁板104,强永磁体42的磁极同极相对等间距交错排布。固定磁板104由外部的侧盖41固定在吸盘边框36上。固定磁板104与吸盘边框36之间留有圆弧槽和直槽，槽内安装滑动磁板105，滑动磁板105主要由导磁滑板102和强永磁体42组成，导磁滑板102形状为圆弧板或柱状的板状，导磁滑板102内部等间距开槽并设置强永磁体42，强永磁体42是两侧面为平面或弧面的永久强磁体，如钕铁硼，磁极方向为相邻N、S磁极异极等间距交错排布，靠在集磁铁芯101上。强永磁体42之间设置不导磁的衬垫38。固定磁板104和滑动磁板105同心或重叠在一起后镶嵌在吸盘边框36内，导磁滑板102的两端连接滑移顶杆103，在滑移顶杆103的驱动下滑动磁板105可以与固定磁板104之间产生相对滑移，位置相互交错时，永磁吸盘20的外部的磁场叠加后，对贴合的伸缩门套98产生的最大吸力或撤消磁力。导磁滑板102和固定磁板104的外部设置侧盖41。
[0108]工作原理如图16、图17所示，在滑移顶杆103的驱动下，滑动磁板105移到图16所示位置时，滑动磁板105、固定磁板104的磁路与伸缩门套98衔接后强永磁体42的磁场叠加后在伸缩门套98—侧形成闭合磁路,永磁吸盘20对伸缩门套98会产生最大磁力，强大的磁力将永磁吸盘20与伸缩门套98牢固地吸合在一起。滑动磁板105的导磁滑板102移到图17所示位置时，滑动磁板105、固定磁板104在内部形成闭合磁路，外部的磁力几乎为零，对伸缩门套98不产生吸引力，很容易分开。导磁滑板102的驱动装置可以是电机或电磁铁，也可以是气缸或液压缸，也可以是丝杠或手动增力装置。永磁锁紧装置由电磁控制器自动控制锁紧和开启，也可以在断电时手动控制锁紧和开启。
[0109]上述磁悬浮列车的伸缩门结构也可以设置在低压管道旁通道开口处。旁通道开口处设置伸缩通道4，伸缩通道4平时收缩到靠近密封罩2的管壁附近，一般不超出管道加强筋21，磁悬浮列车5与密封罩2之间的距离很大，不会妨碍磁悬浮列车5高速通过。
[0110]如图18所示，对于高速货运轮轨磁悬浮列车本发明的低压管道I在外部的密封罩2的屏蔽下内部抽成亚真空状态，管道内的压强可以达到标准大气压的1/100至1/1000，处于极稀薄大气状态，空气阻力会减少99%。低压管道I在沿途可根据需要开设分支管道，在需要出仓的低压管道I处可横向设置旁通管道3，旁通管道3内设置伸缩通道
4。磁悬浮列车5在低压管道I内铺设的磁浮轨道6上悬浮。磁悬浮列车5两侧有列车门7，列车门7将磁悬浮列车5和车厢9密封严密，保持I个标准大气压强。由于列车的空气阻力非常小，磁悬浮列车5可在磁浮轨道6上高速行驶，列车快到下一站点时减速后进入车站10，列车门7对准旁通管道3内的伸缩通道4停靠在站台10。
[0111]如图19所不,磁悬浮列车5底部设置永磁浮瓦11,永磁浮瓦11内部设置永久强磁体，磁浮轨道6外部设置相对磁极的永久强磁体，靠永久强磁体的同性磁极产生的强大排斥力产生向上的悬浮斥力，同时实现自动回复力，其回复力几乎是车身自重的一半，所以即使有弯道或拐弯时都能保持自动回复平衡位置。完全消除了机械摩擦力，也没有电磁阻力产生，非常节能。磁浮轨道6内部设置螺线定子，螺线定子设置按螺旋线排布的螺旋条，磁悬浮列车5底部设置螺线转子，螺线转子为按螺旋线排布的螺旋状永久强磁体。螺线转子的螺旋磁体和螺线定子的螺旋条的螺距基本相同，螺线转子旋转拉动磁悬浮列车5在磁浮轨道6上高速行驶。伸缩通道4平时收缩到靠近密封罩2的管壁附近，一般不超出管道加强筋21，磁悬浮列车5与密封罩2之间的距离很大，不会妨碍磁悬浮列车5高速通过。伸缩通道4与磁悬浮列车5处于分离状态。
[0112]如图20所示，显示出了站车对接伸缩门的详细结构。伸缩通道4与旁通管道3之间滑动连接，伸缩通道4与旁通管道3之间设置通道密封圈18，通道密封圈18镶嵌在密封圈座17内。通道密封圈18在伸缩通道4与旁通管道3之间滑动过程中保持密封。旁通管道3末端连接通道法兰13，通道法兰13外面设置有伸缩节外套24，伸缩节外套24的外端也连接通道法兰13，通道法兰13内部设置有通道护套25。伸缩通道4末端连接伸缩门法兰16。伸缩通道4上的伸缩门法兰16与通道法兰13之间连接有柱塞15和伸缩缸14。柱塞15和伸缩缸14可以带动伸缩通道4在旁通管道3内伸缩滑动。
[0113]本发明又提供了伸缩机构的另一种密封结构。如图21、图22所示，伸缩通道4上的伸缩门法兰16与通道法兰13之间设置波纹伸缩节27，波纹伸缩节27具有可伸缩的弹性，材料可以是橡胶材料或夹胶织物，也可以是金属材料。波纹伸缩节27的纵向截面为圆弧线首尾顺次连接组成的波纹形状，波纹伸缩节27的各个伸缩环节之间可设置加固骨架92，以增强波纹伸缩节的强度。在波纹伸缩节27的两侧边缘还设置伸缩节压板106和伸缩节法兰26，伸缩节压板106和伸缩节法兰26的侧面形状与波纹伸缩节27的两侧边缘相吻合，以确保夹紧密封。波纹伸缩节27外部设置有伸缩节外套24。波纹伸缩节27将伸缩通道4与旁通管道3之间形成严实的密封，并在伸缩过程中保持可靠的密封。波纹伸缩节27两端的伸缩节法兰26—端与伸缩门法兰16固定联接，其另一端与伸缩节外套24末端的通道法兰13相连接。法兰之间安装密封垫片17。在伸缩门法兰16与通道法兰13之间设置电动机34和丝杠33、螺母32，电动机34转动丝杠33可带动伸缩通道4在旁通管道3内伸缩滑动。
[0114]伸缩通道4的前端为弧面门套19，弧面门套19上设置永磁吸盘20和吸盘密封条35。弧面门套19内设置夹层空间30和拉门机构31，夹层空间30内再设置通道拉门22。拉门机构31控制通道拉门22可在弧面门套19内水平拉动，使伸缩通道4开启或关闭。
[0115]磁悬浮列车5和车厢9的列车门7对正伸缩通道4的通道拉门22后停稳。电动机34转动丝杠33带动螺母32及伸缩通道4在旁通管道3内伸缩滑动。伸缩通道4的永磁吸盘20与磁悬浮列车5的车门套8靠在一起，永磁吸盘20将伸缩通道4与车门套8牢固地吸合连接在一起。列车门7、车门套8、伸缩通道4的永磁吸盘20、通道拉门22之间形成封闭的过渡空间23，过渡空间23设置得非常狭小，与过渡空间23连接有连通管和阀门，分别与高压气包、外界标准大气、真空泵分别相连。过渡空间23此时与亚低压管道的压强相同，都是低压状态，需要开门时，过渡空间23与外界大气相连通的阀门打开，过渡空间23很快就和外界大气压强相同，列车门7和通道拉门22两侧压力都达到外界大气压强，两侧压力平衡，列车门7和通道拉门22由拉门机构31很轻松打开。
[0116]如图21左侧所示，伸缩通道4和列车门7周边设置防护槽28，防护槽28内安装有伸缩框29，伸缩框29由伸缩机构从防护槽28内推出，将列车门7和通道拉门22封闭，形成全封闭的通道，旅客便可以安全上下车。旅客上下车后，伸缩框29由伸缩机构拉回到防护槽28内，列车门7和通道拉门22拉出来将列车门7和伸缩通道4封闭。伸缩通道4与列车门7需要分离时，过渡空间23与真空泵相连通的阀门打开，过渡空间23很快就被抽成低压状态，当与低压管道I内压强相同时，永磁吸盘20转动到消磁位置，伸缩通道4与车门套8的永磁吸力消失，柱塞15收缩或电动机34转动丝杠33带动螺母32及伸缩通道4在旁通管道3内收缩回滑，伸缩通道4与列车门7分开，并缩回到旁通管道3内靠近密封罩2的管壁附近，如图19所示，磁悬浮列车5与站台分离，迅速驶离并高速行驶到下一站点。完成磁悬浮列车5到站上下车和离站的全过程。
[0117]本发明还提供了一种快速抽真空的方案。上述过渡空间23还通过连通管和阀门与真空室相连。真空室的容积远远大于过渡空间23，是过渡空间23的100倍到1000倍以上，真空室事先被抽成真空，真空室的压强达到1-1OPa左右，过渡空间23与真空室连通后，过渡空间23内的气体迅速向真空室内扩散，过渡空间23的压强被迅速降低到标准大气的1/10-?/5。真空室可以是I个，也可以是2个或2个以上，顺次开启抽真空，真空度可以达到更高，过渡空间23的压强可降低到标准大气的1/100-1/1000。
[0118]如图22所示，伸缩节外套24内部是伸缩密封机构，波纹伸缩节27结构与波纹管结构类似，其纵向截面为波纹形状，截面也可以是锯齿形或方波形。波纹伸缩节27的两端有波纹节法兰26分别与伸缩通道4上的伸缩门法兰16和通道法兰13相连，保持良好密封。法兰之间安装密封垫片，由紧固件连接，便于更换和维护。列车车厢之间也可以设置相同结构的车厢密封节89，以使列车转弯时保持密封。
[0119]伸缩通道4的前端连接弧面门套19，弧面门套19内中央位置为通道拉门22的通道口，通道口周围设置有永磁吸盘20和吸盘密封条35。
[0120]如图23、图24所示，吸盘边框36内设置有圆弧槽，圆弧槽内安装永磁吸盘单元，永磁吸盘单元主要由永磁瓣轴39和强永磁体42组成，永磁瓣轴39为中间开槽的圆柱体,永磁瓣轴39内设置强永磁体42，强永磁体42是圆柱体两侧截为平面的永久强磁体，如钕铁硼，磁极方向为大面方向。组合后镶嵌在吸盘边框36内，永磁瓣轴39的两端连接万向节(40)，可以连在一起 联动转动，永磁吸盘单元沿着吸盘边框36四周的直边和圆弧面排布。永磁瓣轴39的强永磁体42的磁极方向在转动过程中是一致的。永磁瓣轴39的外部设置吸盘侧盖41，吸盘侧盖41和吸盘边框36之间设置不导磁的衬垫38。
[0121]如图25所示，永磁吸盘20与车门套8衔接处存在磁隙开口 37，永磁瓣轴39转到图25所示位置时，强永磁体42的磁路内部为断开，永磁吸盘20与车门套8衔接后强永磁体42的磁路闭合，产生强大的磁性吸引力，将永磁吸盘20与车门套8牢固地吸合在一起。永磁瓣轴39转到图26所示位置时，强永磁体42的磁路内部为闭合，外部的磁力几乎为零，不产生吸引力，很容易分开。永磁瓣轴39的驱动装置可以是电机或电磁铁，也可以是气缸或液压缸。永磁锁紧装置由电磁控制器自动控制锁紧和开启。
[0122]如图27、图28所示，伸缩通道4的横截面是矩形。伸缩通道4末端连接伸缩门法兰16。伸缩通道4上的伸缩门法兰16与通道法兰13之间连接有柱塞15和伸缩缸14。柱塞15和伸缩缸14可以带动伸缩通道4在旁通管道3内伸缩滑动。伸缩通道4的伸缩门法兰16与旁通管道3的通道法兰13由波纹伸缩节27连接和密封。波纹伸缩节27两端设置伸缩门法兰16，分别与伸缩门法兰16和通道法兰13相连接。伸缩通道4的另一端为弧面门套19，弧面门套19与列车的两侧弧面相吻合。弧面门套19的一侧安装有水平轴线的门轴43，弧面门套19内再设置通道拉门40，通道拉门40与弧面门套19上的门轴43铰接，通道拉门40沿门轴43上下翻转，开门方式为上下开门。通道拉门40两侧安装气弹簧44，气弹簧44支撑着弧面门套19，使开关通道拉门40更省力。
[0123]如图29、图30所示，伸缩通道4的截面形状为圆形。与前述不同之处在于，开门方式不同，为横向开门形式。弧面门套19内部开设方形通道，弧面门套19的右侧安装有竖直轴线的门轴43。通道拉门40固定连接有连接板45，门轴43和连接板45把通道拉门40铰接连接在弧面门套19上。通道拉门40的内弧面与弧面门套19的外弧面相吻合，之间用密封条密封。通道拉门40采用横开门结构，沿水平方向开关门较为省力。如图30所示，通道拉门40水平转动到与弧面门套19贴合的位置，处于关门状态。如图29所示，通道拉门40水平转动到与旁通管道3贴合的位置，处于开门状态。
[0124]上述的旁通管道3、伸缩通道4和列车门7的结构可以互换，即列车门7内安装伸缩通道4，伸缩通道4与旁通管道3衔接处由永磁吸盘20锁紧装置联接。
[0125]以下公布了本发明的相临低压管道隔离对接系统的其他几种结构方案。
[0126]在低压管道I内每隔一定距离需要设置封隔闸门46，以便在需要维护或发生异常情况时隔离各段低压管道。本发明公开了下列几种隔离闸门结构方案。
[0127]如图31、图32所示，为本发明的一种升降式封隔闸门46的立体结构示意图。在低压管道I内设置两道封隔门板47，两道封隔门板47之间相距一定距离，外部周边密封严密。在两道封隔门板47之间设置封隔闸门46，封隔闸门46由隔门边框50和封隔盘52组成,封隔盘52分为双层,封隔盘52可以是金属或非金属。
[0128]如图33所示，每个封隔盘52是中部向外凸起的弧面，两个封隔盘52之间为密闭的中间夹层54抽成大约0.5个大气压左右的低压，这样每个封隔盘52的两侧压力差都不超过0.5个大气压，压力降低了一半，减小了封隔盘52的变形和应力。隔门边框50与封隔门板47之间设置密封垫圈53，保持良好的密封。
[0129]隔门边框50和封隔盘52为金属材料时也可以焊接为一体。
[0130]隔门边框50的顶部设置轨道切片51，轨道切片51的厚度与隔门边框50的厚度基本相同。
[0131]低压管道的双层封隔门板47之间安放封隔闸门46，底部为平时安放封隔闸门46的底仓49。为了容纳隔门边框50顶部的轨道切片51，封隔门板47的顶部设置足够中空的暂储仓48，暂储仓48的截面形状可以作成椭圆形，也可以作成圆形或弧形。
[0132]如图31所示，在车辆正常通行时，封隔闸门46处于下降位置，隔门边框50和封隔盘52都下降到封隔门板47下部的底仓49内。隔门边框50顶部的轨道切片51恰好和轨道接合成完整的轨道，列车可以在封隔闸门46处同其他路段一样高速通过。
[0133]需要隔离低压管道时，隔门边框50由升降装置提升到顶部，把低压管道封闭，由密封材料严密密封。隔门边框50顶部的轨道切片51停留在暂储仓48内。
[0134]如图34所示，为本发明的另外一种升降式封隔闸门46的立体结构示意图。
[0135]将隔门边框50的顶部的轨道切片51去掉，封隔门板47的顶部不必设置暂储仓48，外表没有突出物体，简洁美观。磁浮轨道6靠近封隔门板47处需要做出一段活动的轨道滑块55，轨道滑块55与磁浮轨道6之间由滑槽连接，可以斜向滑移。
[0136]如图35所示，正常工作时，轨道滑块55在封隔门板47处与磁浮轨道6衔接成完整的轨道，隔门边框50和封隔盘52都下降到封隔门板47下部的底仓49内。[0137]如图36所示，需要隔离低压管道时，隔门边框50轨道滑块55向斜下方滑动，到达底部并让开隔门边框50的上升路径，隔门边框50由升降装置提升到顶部，把低压管道封闭。
[0138]如图37所示，本发明还提供了横开式封隔闸门46结构。在上下布置的双层低压管道I内每隔一定距离固定设置波形门框57。相距一定距离相向布置一对波形门框57。波形门框57通过门轴43铰接连接弧面隔门56，弧面隔门水平旋转，重心不上下变化，打开或关闭都很轻松省力。弧面隔门56向外开启的路径附近的磁浮轨道6需要做出一段活动的轨道滑块55，两段轨道滑块55可以相向相内滑动后再向远离弧面隔门56的方向滑动，藏在磁浮轨道6中间，让开弧面隔门56水平旋转经过的路径，弧面隔门56可以方便打开和关闭。弧面隔门56打开后，靠近低压管道I壁并由锁紧机构锁紧，不会超出环形加强筋21内边。磁浮轨道6中间的两段轨道滑块55向隔门边框50的方向滑动，再向外滑动分开后与磁浮轨道6接合成完整的轨道。在车辆正常通行时，弧面隔门56处于图37、图38所示下层管道位置。弧面隔门56靠在低压管道的管壁附近，不影响磁悬浮列车5的高速通过。
[0139]如图39、图40所示，波形门框57的形状为与低压管道直径略小的圆管被同心圆柱面垂直截切而成的波环形带，波形门框57的一侧设置有竖直的门轴43，弧面隔门56的一侧也安装有竖直的门轴43，弧面隔门56通过门轴43与波形门框57铰接连接。弧面隔门56的整体外形为与低压管道直径略小的圆管被圆柱面垂直截切而成圆弧面形状。如图38所示，弧面隔门56和波形门框57从侧面看为半圆弧形，从端面看为圆形和同心圆环形。弧面隔门56的内弧面与波形门框57的外弧面相吻合。
[0140]这种横开式封隔闸门46结构完全在低压管道I内部，管道为完整连续的封闭管道，非常适合上下布置的双层低压管道布局。这种上下布局的多层低压管道不仅占地面积省，而且管道的强度高，尤其是不阻碍观光视线，低压管道设置透光窗58，紧密安装防弹玻璃，低压管道I内光线明亮，透过玻璃窗可以观看快速后移的景物和沿途的风光，符合长途旅行观光需要。列车进站后也便于观察列车位置。
[0141]透光窗58在列车出现故障或发生紧急情况时，安全通气塞62可以无线操控自动或手动打开，空气进入低压管道，内外气压平衡后，透光窗58可以打开，成为逃生窗口。外部密封罩可以用起重设备吊离现场，便于大型抢修设备露天抢险施工。险情过后密封罩可以合盖密封，透光窗58和安全通气塞62关闭,在低压管道恢复低压时透光窗58靠内外巨大压力差锁紧密封，在低压管道内气体排空的压力恢复期间列车仍然可以正常行驶，只是能耗要比低压管道大些。经过不长时间管道恢复低压后，列车又可在低能耗下高速行驶。
[0142]磁浮轨道6上没有线圈和导线，所以更便于制作和控制道岔。
[0143]磁悬浮列车5配备车载电源系统，可以为列车提供加速能源，磁悬浮列车5配备发电装置，利用再生制动节能技术回收列车制动的能量，再次充回车载电源。能量利用非常高，配电系统也简化很多。每个站台都设有快速充电装置，利用上下乘客的时间实现快速充电，只需要补充到达下一站点消耗的能量即可，由于在低压管道内的能量消耗极低，所以车载电源的重量不需要很大。低压管道的顶部可设置电源输电线61，磁悬浮列车5可随时升起受电器59为车载电源充电并提供动力电。[0144]管道内气体虽然很稀薄，但车速很高，气体对列车上的电器设施仍有一定的冲刷冷却降温作用。
[0145]为增强列车的安全性，列车和密封罩2内都设置气压传感器和信号发生装置，随时感知列车和密封罩2内的气压状况。列车内设置气体补充装置，当列车出现泄露使列车内气压下降时补充气体到正常大气压。列车设有快速换气系统，在列车停靠站时交换列车内外空气，保持车内空气的新鲜。
[0146]低压管道每隔适当距离设置安全通气塞62和安全门，当列车出现超量漏气时可以采用冗余技术可靠发出信号，迅速打开顶部安全通气塞62，空气充入低压管道，使列车周围低压管道与大气相通，也有利于列车快速减速，人员可以从附近的安全门安全疏散，确保乘客安全。
[0147]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:在旁通管道(3)内设置伸缩通道(4)或在磁悬浮列车的列车门(7)内设置伸缩滑套(97)，所述伸缩通道(4)或伸缩滑套(97)的横截面是圆形、方形或封闭的弧形，两者分别在其一端设置弧面门套(19)或伸缩门套(98)，所述弧面门套(19)或伸缩门套(98)与列车或低压管道(I)的两侧壁弧面相吻合，在弧面门套(19)或伸缩门套(98)内设置夹层空间(30)和拉门机构(31)，在夹层空间(30)内再设置通道拉门(22)，通道拉门(22)与弧面门套(19)或伸缩门套(98)滑动连接或通过门轴(43)铰接。
2.根据权利要求1所述的一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:在弧面门套(19)或伸缩门套(98)的门框周边设置防护槽(28)，在防护槽(28)内安装有伸缩框(29)，伸缩框(29)与防护槽(28)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的列车与站台通道的对接系统，其特征在于:旁通管道(3)内设置伸缩通道(4)，伸缩通道(4)的一端设置弧面门套(19)，弧面门套(19)内设置通道拉门(22 );通道拉门(22 )与弧面门套(19 )滑动连接或通过门轴(43 )铰接。
4.根据权利要求3所述的一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:所述磁悬浮列车的车厢(9)和伸缩通道(4)与旁通管道(3)之间设置车厢密封节(89)或波纹伸缩节(27)，所述车厢密封节(89)和波纹伸缩节(27)的纵向截面为波纹形状、锯齿形或方波形； 在波纹伸缩节(27)的两端设置的波纹节法兰(26)分别与伸缩门法兰(16)通道法兰(13)相连接； 波纹伸缩节(27)的一端设置传动机构；所述传动机构包括电机(22)、丝杠(23)和螺母(32)或包括伸缩缸(28)和柱塞(29)；` 所述伸缩通道(4)与旁通管道(3)之间安装有通道密封圈座(17)，在通道密封圈座(17)上装有通道密封圈(18)。
5.根据权利要求3所述的一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:所述弧面门套(19)或伸缩门套(98)的门框上设置永磁吸盘(20)和吸盘密封条(35);所述永磁吸盘(20)具有两种形式； 一种是翻转式永磁吸盘，包括吸盘边框(36)和吸盘单元，所述吸盘边框(36)的圆弧槽内安装永磁瓣轴(39);所述永磁瓣轴(39)为中间开槽的圆柱体，其内设置两侧为平面的强永磁体(42)，其两端由万向节(40)相连接；永磁吸盘(20)在伸缩通道(4)与列车门(7)衔接处设置磁隙开口(37); 另一种是滑移式永磁吸盘，包括吸盘边框(36)、固定磁板(104)、滑动磁板(105);所述固定磁板(104)呈直线或圆弧形，由集磁铁芯(101)和强永磁体(42)交错排布而成，所述强永磁体(42)的磁极同极相对等间距交错排布；所述滑动磁板(105)包括导磁滑板(102)和强永磁体(42)，所述导磁滑板(102)上等间距开槽，槽内设置强永磁体(42)，其磁极异极相对等间距交错排布；所述导磁滑板(102)的两端连接驱动装置，在驱动装置的驱动下滑动磁板(105)与固定磁板(104)之间能够产生相对滑移。
6.根据权利要求1所述的一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:在弧面门套(19)的通道拉门(22)与列车侧壁之间和伸缩门套(98)的滑动车门(100)与低压管道(I)的侧壁之间具有封闭的过渡空间(23)，所述过渡空间(23)通过阀门和管道与真空室相连，所述真空室的容积大于过渡空间(23)。
7.根据权利要求6所述的一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:所述真空室与低压管道(I)的氧气含量为60%以上。
8.根据权利要求1所述的一种列车与站台通道的对接系统，其特征在于:列车在车厢出口处设置车门滑道(95)，车门滑道(95)截面形状为圆形或椭圆形，车门滑道(95)内滑动连接伸缩滑套(97)，两者截面形状相吻合；伸缩滑套(97)与车门滑道(95)之间设置滑套密封圈(96)，滑套密封圈(96)镶嵌在密封槽内；车门滑道(95)的内部设置车门通道护套(94);伸缩滑套(97)设有与车门通道护套(94)的截面形状相同的通道护套；伸缩滑套(97)末端连接伸缩门套(98);伸缩门套(98)内滑动连接有滑动车门(100);伸缩门套(98)的开门处四周还设置伸缩门框(99)，伸缩滑套(97)与车门滑道(95)之间设有车门伸缩装置(93)，伸缩门套(9·8)的外弧面与站台管道的管道门套(90)的内弧面吻合。
【文档编号】B60L13/04GK103818267SQ201410063557
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2010年3月3日 优先权日:2010年3月3日
【发明者】刘忠臣 申请人:刘忠臣