密封管道高速铁路系统的制作方法

本实用新型涉及一种交通运输系统，特别涉及一种密封管道高速铁路系统。

背景技术：

密封管道高速列车是一种高速低耗的新型交通工具，电磁力使列车悬浮在密封管道内，列车在密封管道内行驶时受到的空气阻力非常小。

由于密封管道内部空间比较大，难以将密封管道内的空气抽取完，列车在行驶过程中还是会受到一定的空气阻力，阻力会增加列车运行所需要的能耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种密封管道高速铁路系统，其优点是可以通过不断改变列车前后两端的气压差来进一步推动列车前进。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种密封管道高速铁路系统，包括列车和供列车行驶的密封管道，还包括对密封管道端面进行密封的密封系统和将列车前面的空气抽向列车后面的抽气系统。

通过上述技术方案，列车将要驶入车站时，密封系统对密封管道内部空间进行密封，减少外部空气进入密封管道，减小列车行驶过程中受到的空气阻力；抽同时，风系统将列车前面的空气抽向列车后面，列车前面的气压降低，列车后面的气压升高，气压差可以进一步推动列车前进，空气从列车后面排出时具有一定的反推力，可以为列车前进提供一定的动力，降低列车行驶所消耗的能量。

本实用新型进一步设置为：所述密封系统包括与密封管道内壁转动连接的密封板、通过传动机构带动密封板转动以对密封管道端面进行封闭和打开的驱动装置。

通过上述技术方案，列车将要驶入车站时，驱动装置驱动传动机构运转，带动密封板转动以打开密封管道的端面，列车可以通过密封系统进入车站，列车驶离车站后，需要对密封管道进行抽空处理，以减少密封管道内的空气，这时，驱动装置驱动传动机构运转，带动密封板转动关闭密封管道端面，密封管道处于密封状态，可以减少密封管道外面的空气进入密封管道内部，便于对密封管道内部进行抽空。

本实用新型进一步设置为：所述密封系统还包括固定连接在密封管道内壁上的一圈密封环，所述密封板在封闭状态时与密封环相密封抵接以对密封管道内壁与密封板之间的间隙进行密封；所述密封板的形状为等腰三角形，若干个密封板绕密封管道的中心轴线圆周阵列分布，相邻密封板在封闭状态时两等腰侧边首尾密封抵接构成密封的圆盘状；密封板靠近密封环的一面的两等腰侧边设有圆角；密封板靠近密封环并远离密封管道内壁的一端设有缺口。

通过上述技术方案，驱动装置带动传动机构运动，传动机构带动密封板朝远离密封环的方向转动，密封板与密封环相互脱离，密封管道与外部空间相互连通，外部空气进入密封管道；列车行使经过站后，驱动装置通过传动机构带动密封板朝靠近密封环的方向转动，直至密封板与密封环相互抵接，密封板停止转动，此时，密封板与密封环形成密封抵接，可以减少外部空气从密封板与密封管道内壁之间的间隙进入密封管道内部，便于对密封管道内部进行抽空，减少密封管道内部的空气，降低列车行驶过程中受到的空气阻力；密封板转动至密封状态时，相邻密封板的等腰侧边相互密封抵接，形成一个圆盘状，对密封管道进行封堵；密封板转动至开启状态过程中，圆角可以避免相邻密封板靠近密封环的一面的等腰侧边发生干涉，缺口可以避免密封板在远离密封管道内壁的一端相互干涉，因此，密封板可以平稳地开启；多个密封板可以增加对圆周的细分度，减小密封板靠近密封管道内壁的一面所占圆周的弦长，从而减小密封板靠近密封管道内壁的一面与密封管道内壁之间的距离，使密封系统开启时占用空间更小。

本实用新型进一步设置为：所述抽气系统包括列车外壁与密封管道内壁之间形成的气流通道、转动连接在锥状列车车头外圆周上的抽气扇叶以及设置在列车车头内用于驱动抽气扇叶转动从而使得车头前方的空气被抽离且沿着气流通道向后排出的驱动件。

通过上述技术方案，列车在密封管道中行进时，驱动件启动，通过抽气扇叶将列车前面的空气抽至列车的尾部，抽气扇叶转动使得列车前面的空气减少，同时在管道中空气不容易向车头处进行补充，从而使得列车前方的阻力减小，进而提高列车的速度。

本实用新型进一步设置为：所述抽气扇叶包括与车头转动连接的转盘以及固定于转盘外圆周上的叶片，车头的外圆周上形成有环状的转动槽，转盘与转动槽转动连接。

通过上述技术方案，转动盘转动时较为的稳定。

本实用新型进一步设置为：所述铁路系统还包括设置在列车顶面上用于接收太阳能进行发电的光伏组件。

通过上述技术方案，利用密封管道顶部的空间，安装光伏组件以接收太阳能进行发电，可为列车的电力系统供电，也可以为车站以及沿途的其他用电设施供电，从而对密封管道进行有效利用。

本实用新型进一步设置为：所述光伏组件包括固定在密封管道上的顶棚以及安装在顶棚上的光伏板。

通过上述技术方案，顶棚固定在密封管道上，用以支撑光伏板。

本实用新型进一步设置为：相邻所述光伏板之间通过固定组件固定连接，所述固定组件包括固定在顶棚表面的双向压紧件，双向压紧件包括与顶棚表面平行的连接部以及垂直于连接部向上延伸的压紧部，压紧部分别压住相邻两块光伏板，并通过紧固螺栓穿过连接部与顶棚螺栓连接以将光伏板固定在顶棚上。

通过上述技术方案，双向压紧件固定在顶棚上，通过压紧部分别将相邻的两块光伏板边缘压紧固定，使光伏板能够较为牢固地进行安装。

本实用新型进一步设置为：所述密封管道包括钢架结构和密封轨道，密封轨道固定在钢架结构上，所述钢架结构为若干平行设置的钢圈和连接在钢圈之间的横梁所构成的网格。

通过上述技术方案，网格状的钢架结构强度大，结构稳定，可以很好对固定在其上的密封轨道进行支撑，从而加强列车运行时的安全性能。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、密封板在密封状态时，与密封环相密封抵接，可以对密封管道进行密封，阻挡外部空气进入密封管道，便于对密封管道进行抽空处理，以减小列车在这空管道内行驶时受到的空气阻力；

2、对车头处进行抽气，使得车头处的空气较少，使得行进时的阻力较小，提高形成速度；

3、利用密封管道顶部的空间，安装光伏组件以接收太阳能进行发电，可为真空高速列车的电力系统供电，也可以为车站以及沿途的其他用电设施供电，从而对密封管道进行有效利用；

4、网格状钢架结的构结构强度大，结构稳定，可以很好对固定在其上的密封轨道进行支撑，从而加强列车运行时的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是体现风道结构的示意图；

图3是体现风机在风道内的安装位置的示意图；

图4是体现密封系统结构的示意图；

图5是体现密封系统开启状态的结构示意图；

图6是体现密封板与传动机构装配关系的示意图；

图7是体现传动机构的结构示意图；

图8是体现圆角结构的示意图；

图9是体现缺口结构的示意图；

图10是体现密封环与密封管道之间的装配关系的示意图；

图11是体现密封环结构的示意图；

图12是体现密封管道结构的示意图；

图13是体现驳接件结构的示意图；

图14是体现驳接件对双层玻璃进行固定的工作原理示意图；

图15是体现固定组件结构的示意图；

图16是体现抽气扇叶结构的示意图；

图17是体现连接盘结构的示意图；

图18是体现气流通道结构的示意图；

图19是体现驱动件结构的示意图；

图20是体现光伏薄膜结构的示意图；

图21是体现主管道和支管道相对接结构的示意图。

图中，1、列车；2、密封管道；21、钢架结构；211、钢圈；212、横梁；22、驳接件；221、中心杆；222、连接杆；223、固定环；224、驳接部；2241、螺纹套；2242、螺杆；2243、凸圈；2244、压紧环；23、密封轨道；231、玻璃；232、柔性膜；233、聚乙烯树脂胶；234、结构胶；235、光伏薄膜；24、主管道；25、支管道；3、抽气系统；31、风道；32、风机；33、抽气扇叶；331、转盘；332、叶片；34、转动槽；35、驱动件；351、输出轴；352、连接盘；36、气流通道；37、遮挡罩；371、扣接条；4、密封系统；41、密封波纹管；42、密封板；421、凸块；422、转轴；423、圆角；424、缺口；43、固定块；44、传动机构；441、传动轴；442、蜗杆；443、蜗轮；444、十字万向联轴器；45、电动机；46、密封环；461、密封块；5、光伏组件；51、顶棚；52、光伏板；53、支撑架；54、固定组件；541、紧固螺栓；542、双向压紧件；5421、连接部；5422、压紧部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：密封管道高速铁路系统，如图1所示，列车1受到电磁作用力悬浮在密封管道2内部并由磁力驱动向前行驶，密封管道2内部的空气含量比较少，列车1行驶（前进方向如图1中V箭头所指方向）过程中受到的空气阻力比较小，但密封管道2内还存在一部分未被抽净的空气，列车1行驶过程中还受到一部分空气的阻力。

如图2所示，抽气系统3沿列车1的长度方向设置并位于列车1的顶面上，列车1前面的空气可以通过抽气系统3从列车1后面排出。列车1的车厢拼接处设有密封波纹管41，密封波纹管41的外壁与密封管道2的内壁密封抵接，列车1行驶时，密封波纹管41的外壁沿密封管道2的内壁滑动，列车1前面的空气只能通过抽气系统3排出到列车1的后面，密封波纹管41对列车1车厢相连接处进行密封，避免列车1内部的空气被吸入密封管道2。密封管道2内部设有密封系统4，密封系统4位于密封管道2的进站口，列车1进站之前，密封系统4处于封闭状态，抽气系统3可以不断将列车1前面的空气抽至列车1后面，降低列车1前面的气压，增大列车1后面的气压，使列车1后面的气压大于前面的气压，从而进一步推动列车1前进。

如图3所示，抽气系统3包括风道31和设置在风道31内部的风机32，风机32的出风口朝向列车1的后面，风机32运行时从风道31的前端（靠近列车1前面的一端）抽风，将风从风道31的后端排出。风道31内设有多个风机32，多个风机32可以提高抽风效率。风道31的横截面形状可以是椭圆状，椭圆状横截面的短轴处于竖直方向上，可以充分利用列车1顶面与密封管道2内壁之间的空间。

如图4所示，密封系统4包括绕密封管道2的中心轴线圆周阵列分布的密封板42，密封板42的形状为等腰三角形，密封板42处于封闭状态时，相邻密封板42的等腰侧边首尾相密封抵接，形成密封的圆盘状，可以阻挡空气通过。密封板42的数量可以为十个以上，密封板42对圆周的细分数量越多，密封板42靠近密封管道2内壁的一面所占的圆周弦长就越短，因此，密封板42靠近密封管道2内壁的一面与密封管道2内壁之间的距离比较小，密封系统4的密封性能更高；密封板42封闭后，围成的圆盘状中心位置受到较大的气压作用力，因此，密封板42优选地可以采用厚度大于2.5cm的钢板，具体厚度根据实际设计强度的标准而定，避免密封板42在靠近密封管道2中心轴线位置处发生弯曲变形。

如图5所示，密封板42开启后与密封管道2的中心轴线相平行，密封板42所围成的圆形直径比较大，列车1（见图2）通过时，密封板42与列车1外壳之间的距离比较小，因此，密封系统4的结构更加紧凑，占用空间小。

结合图5和图6，密封板42靠近密封管道2内壁的一面固定连接有一对凸块421，凸块421上固定连接有与密封管道2的中心轴线相垂直的转轴422，密封管道2内壁上固定连接有固定块43，转轴422与固定块43转动连接，密封板42可以通过转轴422和固定块43与密封管道2内壁转动连接，密封板42远离密封管道2内壁的一端可以朝列车1（见图2）前进的方向转动。密封管道2在其中一个密封板42相对的外面设置有驱动装置，驱动装置和转轴422之间通过传动机构44进行传动。驱动装置为电动机45，电动机45的底座与密封管道2的外壁固定连接。

如图7所示，传动机构44包括与电动机45（见图6）的输出轴351固定连接的传动轴441、固定套接在传动轴441上的蜗杆442以及固定套接在转轴422上的蜗轮443，蜗杆442和蜗轮443相啮合，电动机45可以通过传动轴441带动蜗杆442转动，蜗杆442带动蜗轮443转动，蜗轮443带动转轴422转动，从而带动密封板42（见图6）转动。

如图4所示，相邻转轴422之间通过十字万向联轴器444进行传动连接，相邻转轴422之间具有空间夹角，十字万向联轴器444可以对两个具有空间夹角的轴进行传动，可以使转轴422之间稳定地相互传动，因此，只需有其中一根转轴422转动，即可带动所有转轴422同步转动，所有密封板42可以同步开启或关闭，整个密封系统4运行更加平稳。

如图8所示，密封板42一面的等腰侧边设有圆角423，相邻密封板42的圆角423表面之间形成空隙，密封板42在开启或关闭过程中，圆角423表面之间的空隙可以避免相邻密封板42的等腰侧边相互干涉，密封板42可以稳定地开启。

如图9所示，密封板42在远离转轴422的一端、位于设有圆角423的一面设有缺口424，相邻密封板42的缺口424之间形成空隙，密封板42在开启或关闭过程中，缺口424之间的空隙可以避免相邻密封板42远离转轴422的一端发生相互干涉，密封板42可以稳定地开启。

如图10所示，密封管道2内壁上固定连接有一圈密封环46，在密封板42处于封闭状态时，密封环46与密封板42相互密封抵接，密封环46可以对密封板42与密封管道2内壁之间的间隙进行密封，减少空气通过密封板42，提供高密封系统4的密封性能。

结合图8和图11，密封环46靠近密封板42的一面固定连接有密封块461，密封块461与相邻密封板42上面的圆角423表面之间的空隙对应设置，密封板42在封闭状态时，密封块461插入相邻密封板42的圆角423表面之间的间隙中，密封块461可以对圆角423表面之间的空隙进行密封，减少空气从圆角423表面之间的空隙通过的可能性，提高密封环46和密封板42之间的密封板42性能；密封块461具有一定的塑性，密封板42开启过程中，圆角423表面之间的距离先逐渐减小，圆角423表面挤压密封块461，密封块461受压发生塑性变形，密封板42继续朝开启方向转动，圆角423面之间的距离逐渐增大，密封块461受到的挤压力逐渐减小，密封块461逐渐恢复形变。

如图12所示，密封管道2包括钢架结构21以及通过驳接件22固定在钢架结构21内的密封轨道23，真空高速列车1在密封轨道23内通过磁悬浮的方式高速运行。

钢架结构21包括若干平行设置的圆形钢圈211以及连接在钢圈211之间的横梁212，钢圈211与横梁212构成网格状的钢架，网格状的钢架结构21连接强度大，结构稳定，可以对密封轨道23进行良好地支撑。

如图13所示，驳接件22包括中心的中心杆221以及中心杆221四周固定连接杆222，连接杆222的一端固定有固定环223，固定环223内紧固有驳接部224，驳接部224包括一端与固定环223过盈配合插接的螺纹套2241以及与螺纹套2241螺纹配合的螺杆2242，螺杆2242一端设有凸圈2243，螺杆2242上螺纹旋接有压紧环2244。

结合图14，密封轨道23包括两层玻璃231，内外玻璃231之间通过聚乙烯树脂胶233粘合，上下相邻玻璃231之间存在一定的缝隙，缝隙通过结构胶234进行填充，进一步将上下相邻的玻璃231进行固定。

玻璃231采用高强度隔音玻璃231，高强度隔音玻璃231既可以满足建造强度的要求，又可以对外起到隔音的效果，对真空高速列车1高速前进过程中产生的少量噪音进行隔离，减少列车1运行对周边环境的影响。

驳接件22的一端通过中心杆221与钢架结构21固定，另一端固定在玻璃231内部，其中螺杆2242穿过玻璃231与螺纹套2241螺纹连接，此时凸圈2243卡紧在内侧玻璃231预先设置的凹孔内，并通过压紧环2244对外侧玻璃231向内旋紧，将密封轨道23与外界的钢架结构21进行固定。玻璃231与压紧环2244的接触面粘有透明的柔性膜232，避免玻璃231与压紧环2244之间发生磨损而损坏。

如图12和图14所示，在密封管道2的上半部分固定有光伏组件5，光伏组件5包括顶棚51以及固定在顶棚51上的光伏板52，顶棚51与密封管道2之间通过支撑架53进行支撑。顶棚51为弧面状，采用柔性光伏板52进行安装。

如图15所示，相邻光伏板52之间通过固定组件54进行固定，固定组件54包括与顶棚51表面通过紧固螺栓541拧紧的双向压紧件542，双向压紧件542包括与顶棚51表面平行的连接部5421以及垂直于连接部5421向上延伸的压紧部5422，压紧部5422为L形，通过L形的槽分别将相邻的两块光伏板52压紧，并通过紧固螺栓541穿过连接部5421与顶棚51螺栓连接，从而将光伏板52固定在顶棚51上。

光伏板52可以吸收太阳能进行发电，可为真空高速列车1的电力系统供电，也可以为沿途的其他用电设施供电，从而对密封管道2（见图12）进行有效利用。弧面状的顶棚51可以尽可能增大接受光照的角度，增大发电效率。

当遇到山洞、隧道以及光照时间少的山区等地段时，该段密封管道2顶部则无需安装顶棚51以及光伏组件5。

工作过程：列车1在行驶过程中，密封系统4处于关闭状态，密封波纹管41的外壁与密封管道2内壁相互滑动抵接，密封波纹管41与密封系统4之间形成密闭空间，抽气系统3不断将列车1前面的空气抽向列车1后面，列车1前面形成亚真空，列车1前后气压差进一步驱动列车1前进；列车1将要进站时，列车1逐渐减速，密封板42逐渐转动开启，供列车1通过进站，密封波纹管41还可以对车厢的拼接处进行密封，避免列车1内部的空气被吸入密封管道2；在阳关下面，阳关照射在光伏板52上面，光伏板52将光能转化为电能，为列车1中的电力设备供电。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，结合图16和图17，列车1的车头呈锥状，抽气系统3包括转动连接在车头的外圆周上的抽气扇叶33，抽气扇叶33包括转盘331和叶片332，在车头的外圆周上形成有环状的转动槽34，转盘331的一部分转动连接在转动槽34内，叶片332固接在转盘331的外圆周上，车头内设置有驱动件35，驱动件35驱动转盘331转动。结合图18，车体与密封管道2内壁之间形成有间隙为气流通道36，车体与密封管道2内壁之间的距离在十厘米至一米之间，可以为十厘米、二十厘米、四十厘米、六十厘米或八十厘米，叶片332与转盘331固定一端相对的另一端与密封管道2内壁之间的距离为五厘米至二十厘米，可以为八厘米、十二厘米、十六厘米或二十厘米，抽气扇叶33转动时，将车头前方的空气抽离至气流通道36，通过气流通道36向后排出。在车头前方空气来不及补充的情况下，车头前方的空气较少，行车时阻力较小。

结合图19，驱动件35包括输出轴351，输出轴351一端穿出车头的端部且固接有连接盘352，连接盘352和转盘331可以通过螺栓进行固定，而为了连接处较为的稳定，连接盘352外设置有遮挡住连接盘352的遮挡罩37，遮挡罩37与抽气扇叶33扣接。遮挡罩37可以为半球形，遮挡罩37的边缘形成有扣接条371，连接盘352上形成有与扣接条371配合的扣接槽。

为了空气抽取较为的充分，抽气扇叶33至少为两个，相邻抽气扇叶33的转盘331之间设置有连接杆222，连接杆222的两端分别和相邻的转盘331固定。

如图20所示，双层玻璃231之间夹有光伏薄膜235，光伏薄膜235被密封在双层玻璃231之间，通过光伏薄膜235吸收太阳能进行发电，可以无需建造顶棚51，大大减少了建造成本。

通过光伏薄膜235吸收太阳能进行发电，可以无需建造顶棚51，大大减少了建造成本。

实施例3：与实施例1不同之处在于，如图21所示，密封管道2包括主管道24和支管道25，支管道25均与主管道24相连通，支管道25可以为两条以上，每条支管道25靠近主管道24的一端均设有密封系统4，密封系统4在列车1变更轨道之前均处于封闭状态。列车1变更路线时，对应路线上的密封系统4开启，列车1驶入对应路线中的支管道25中。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。