一种密封管道高速列车的抽气系统的制作方法

本实用新型涉及一种密封管道磁悬浮列车，一种密封管道高速列车的抽气系统。

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列车的抽气系统，其优点是可以通过不断改变列车前后气压来助推列车前进。

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：一种密封管道高速列车的抽气系统，包括将列车前方空气抽向列车后方的抽风装置，所述抽风装置包括设置在列车外壳内部的输气管路和抽气装置，输气管路包括与前壳体外侧空间相连通的吸气组件以及与后壳体外侧空间相连通的排气组件，抽气装置连通于吸气组件和排气组件之间。

通过上述技术方案，列车行驶时，抽气装置从吸气组件中吸气，吸气组件与前壳体相连通位置附近的空气被吸入吸气组件内，然后从排气组件与后壳体相连通处排出，前壳体前面的空气与前壳体相互挤压，吸气组件将前壳体前面的空气吸入，降低前壳体前面空气的气压，减小列车行驶过程中受到的空气阻力，同时，空气从后壳体后面排出，增大后壳体后面的气压，空气排出时根据动能守恒原理，空气对列车具有分推力，空气从排气组件排出时为列车提供一定的向前的动力，可以抵消一部分因空气阻力造成的动能损耗。最终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。

本实用新型进一步设置为：所述吸气组件包括若干根吸气管，所述排气组件包括若干根排气管，所述输气管路还包括连通于吸气管和排气管之间的风道，所述抽气装置连通于风道两端之间。

通过上述技术方案，抽气装置运转时，通过风道对吸气管进行抽气，吸气管内的气压降低，吸气管从前壳体外面吸气，降低前壳体前面的气压，减小列车行驶过程中受到的空气阻力；鼓风机将风道内的空气排向排气管，排气管内的气压升高，从后壳体的后面排出。

本实用新型进一步设置为：所述吸气组件还包括同时将多个吸气管相连通的吸气串联管，吸气串联管与所述风道相连通。

通过上述技术方案，多个吸气管通过吸气串联管串联并与风道相连通，可以增大总的吸气口的面积，可以吸入更多空气，提高吸气效率。

本实用新型进一步设置为：所述吸气管关于列车的中心轴线圆周阵列分布。

通过上述技术方案，吸气管可以对前壳体的圆周上不同位置进行抽气，前壳体前面的空气在不同位置处的气压下降速度更加均匀，对列车行驶时的平稳性影响更小。

本实用新型进一步设置为：所述排气组件还包括同时将多个排气管相连通的排气串联管，排气串联管与所述风道相连通。

通过上述技术方案，吸气管吸入气体和排气管排出气体总的速度相同，达到动态平衡，多根排气管可以减小单根排气口的面积，增大排气管排出气体的速度，空气流速越大，产生的反推力越大，对列车提供的动力越大。

本实用新型进一步设置为：所述排气管关于列车的中心轴线圆周阵列分布。

通过上述技术方案，空气可以从后壳体后面的圆周上不同位置排出，对不同位置进行增压和反推，为列车提供的动力在圆周上不同位置相对均匀，对列车行驶时的平稳性影响更小。

本实用新型进一步设置为：所述抽气装置为连通于所述风道两端之间且出风口朝向所述排气组件的风机；所述抽气系统还包括连通于所述风道两端之间的空气压缩箱，空气压缩箱位于所述风机和所述排气组件之间。

通过上述技术方案，风机先将空气鼓入空气压缩箱内部，空气进入空气压缩箱后被压缩，然后再逐渐从沿风道从排气管排出，被压缩后的空气从排气管排出时的流速更大，产生的反推力更大，对列车提供的前进动力更大。

本实用新型进一步设置为：所述吸气管的管径大于所述排气管的管径。

通过上述技术方案，吸气管可以更容易吸入空气，前壳体前面的气压降低更快，列车受到的空气阻力更小，排气管排出的气流流速更大，后壳体后面的气压升高更快，空气排出时产生的反推力为列车提供的前进动力更大。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、列车行驶过程中，风机通过风道从吸气管抽气，前壳体前面的空气可以被吸入吸气管，然后沿风道进入排气管，从排气管排出至后壳体后面，前壳体前面的空气减少，列车受到的空气阻力减小，后壳体后面的空气增多，空气从排气管排出时产生的反推力为列车前进提供一定的动力，抵消一部分因空气阻力造成的等能损耗，列车前面的气压降低，后面的气压升高，气压差可以进一步推动列车前进；

2、空气压缩箱可以容纳有风机输入的空气，空气进入空气压缩箱后被压缩，压缩后的空气从排气管排出时的流速更大，产生的反推力更大，为列车前进提供的动力更大；

3、吸气管和排气管绕列车的中下轴线圆周阵列分布，可以比较均匀地改变列车前后端圆周上不同位置的气压，可以减小气压的改变对列车行驶过程中平稳性的影响。

附图说明

图1是实施例1中体现列车和密封管道结构的示意图；

图2是实施例1的结构示意图；

图3是实施例1中体风道横截面结构的示意图；

图4是实施例2中体现抽气系统于列车装配关系的示意图；

图5是实施例2的结构示意图；

图6是实施例2中体现吸气管工作原理的示意图；

图7是实施例2中体现排气管工作原理的示意图；

图8是实施例2中体现风机结构的示意图；

图9是实施例2中体现排气组件结构的示意图；

图10是实施例2中体现空气压缩箱结构的示意图；

图11是实施例3中体现风道与列车的装配关系的示意图；

图12是实施例3中体现风道横截面结构的示意图；

图13是实施例4中体现风机和风道之间装配关系的示意图。

图中，1、列车；11、前壳体；12、后壳体；2、密封管道；3、输气管路；31、吸气组件；311、吸气管；312、吸气串联管；32、排气组件；321、排气管；322、排气串联管；33、风道；4、风机；5、空气压缩箱；6、密封系统；7、密封波纹管。

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1：一种密封管道高速列车的抽气系统，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，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从列车1后面排出。列车1的车厢拼接处设有密封波纹管7，密封波纹管7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7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排出到列车1的后面。密封管道2内部设有密封系统6，密封系统6位于密封管道2的进站口，列车1进站之前，密封系统6处于封闭状态，抽气系统可以不断将列车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，从而进一步推动列车1前进。

如图3所示，抽气系统包括风道33和设置在风道33内部的风机4，风机4的出风口朝向列车1的后面，风机4运行时从风道33的前端（靠近列车1前面的一端）抽风，将风从风道33的后端排出。风道33内设有多个风机4，多个风机4可以提高抽风效率。风道33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。

工作过程：列车1行驶过程中，密封系统6处于封闭状态，密封波纹管7将列车1的前后空间相互隔开，列车1前面所处的空间为封闭空间，风机4运行时，将列车1前面的空气抽向列车1后面，列车1前面的空气气压降低，列车1后面的气压升高，列车1后面的气压高于列车1前面的气压，前后的气压差可以进一步推动列车1前进。

实施例2：与实施例1不同之处在于，结合图4和图5，列车1的前端设有前壳体11，列车1的后端设有后壳体12，抽气系统包括设置在列车1外壳内部的输气管路3，输气管路3包括位于前壳体11内部并与前壳体11外侧空间相连通的吸气组件31、位于后壳体12内部并与后壳体12外侧空间相连通的排气组件32以及连通于吸气组件31和排气组件32之间的风道33，风道33两端之间连通有抽气装置，用于从吸气组件31吸气，然后将空气从排气组件32排出。列车1行驶过程中，空气主要与前壳体11的前表面相互挤压，吸气组件31将前壳体11前面的空气吸入，降低前壳体11前面的气压，可以减小列车1受到的空气阻力，空气从后壳体12排出时产生的反推力为列车1提供一定的前进的动力，抵消一部分因空气阻力造成的动能损耗，列车1前面气压下降，后面的气压升高，气压差可以进一步推动列车1前进。

结合图5和图6，吸气组件31包括与前壳体11外侧空间相连通的若干根吸气管311和将吸气管311相互串联连通的吸气串联管312。吸气管311绕列车1的中心轴线圆周阵列分布，可以对前壳体11前面圆周上不同位置处的空气进行吸取，前壳体11圆周上不同位置处的气压降低比较均匀，可以减小气压的降低对列车1行驶过程中的平稳性的影响，吸气管311的数量可以为十根以上，多根吸气管311可以提高吸气的效率。

结合图5和图7，排气组件32包括与后壳体12外侧空间相连通的若干根排气管321和将排气管321相互串联连通的排气串联管322。排气管321绕列车1的中心轴线圆周阵列分布，空气排出时产生的反推力在圆周上不同位置比较均匀，对列车1行驶过程中的平稳性影响比较小。排气管321的数量可以为十根以上，多根排气管321可以在保持排气管321总出口大小不变前的提下，减小单根排气管321的出口，空气从排气管321排出时的喷流速度更大，产生的反推力更大，为列车1提供的动力更大。

如图8所示，抽气装置为风机4，风机4位于连通于风道33两端之间的机箱内部，风机4运行时，将风道33内的空气排向排气组件32（见图5）。

如图9所示，风道33两端之间还连通有空气压缩箱5（空气压缩箱5的详细结构见图10），空气压缩箱5位于风机4和排气组件32之间，风机4将空气输入空气压缩箱5内，空气进入空气压缩箱5后首先被压缩，然后逐渐从排气管321流出，经过压缩后的空气从排气管321流出的速度更大，产生的反推力更大。

工作过程：列车1行驶过程中，风机4从吸气管311抽风，将前壳体11前面的空气被吸入吸气管311内，减少前壳体11前面的空气，降低前壳体11前面的气压，减小列车1受到的空气阻力；空气被吸入吸气管311后沿风道33进入空气压缩箱5内，空气进入空气压缩箱5内后被压缩，经过压缩后的空气从排气管321排出时流速增大，产生的反反推力增大，为列车1提供的动力增大。

实施例3：与实施例1不同之处在于，如图11所示，抽气系统包括一条风道33，风道33贯穿列车1，将前壳体11前面的空间和后壳体12后面的空间相连通，列车1行驶过程中，前壳体11前面的空气可以通过风道33从后壳体12后面排出，风道33位于列车1外壳的内部，可以减小列车1的总的横截面积，减小列车1行驶过程中受到的空气阻力。

如图12所示，抽气系统还包括装设在风道33内部的风机4，风机4的出风口朝向列车1的后面，风机4运行时，可以将列车1前面的空气吸入至风道33，然后从列车1后面排出，列车1前面在风道33附近的空气被吸入风道33后，列车1前面的气压降低，列车1后面排出的空气增大了列车1后面的气压，列车1后面的气压大于列车1前面的气压，前后气压差为列车1前进提供一部分动力，进一步推动列车1前进。风道33的横截面形状可以是椭圆形，风道33设置在列车1的上部，上部开设的风道33使列车1的重心位置位于下部，列车1在自身重力作用下，可以形成“不倒翁”的状态，不容易绕自身的中心轴线发生偏转。风机4的中心轴线与风道33的中心轴线重合，风道33进风口边缘的空气可以均匀地被吸入风道33内部，风道33进风口边缘的气压变化比较均匀，对列车1行驶过程中的稳定性影响比较小。

实施例4：与实施例3不同之处在于，如图13所示，风道33内设有多个大小不同的风机4，小风机4设置在椭圆形风道33的两端位置，大风机4设置在椭圆形风道33的中心附近位置，大小不同的风机4可以比较大程度地利用椭圆形风道33的横截面，对横截面上不同位置进行抽风，提高抽气效率。大风机4和小风机4的中心轴线可以在同一水平面上，所有风机4的出风口均朝向列车1（见图10）的后面，多个风机4可以增大抽气的功率，可以提高抽气效率。

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。