一种超高速管道客货运输系统的制作方法
【专利摘要】一种超高速管道客货运输系统，采用全新思路，将车辆置于一闭合管道内，车辆与管道底部形成狭窄的空隙，在车辆的头部安置涡扇发动机，运行时抽取车辆前方管道内的空气压缩后自车辆下方的空隙内向尾部排出，依靠车辆前方管道负压与尾部高压推动车辆在管道内移动，车辆底部压缩气体与中上部空间的负压形成压差，使车辆悬浮在压缩空气上滑行，从而降低车轮与轨道之间的摩擦力，达到管道内超高速度。
【专利说明】一种超高速管道客货运输系统
[0001]本发明属于交通运输领域，尤其是用于超高速运行的管道客货运输系统。
【背景技术】
[0002]公知在地面物体移动过程中，当速度大于400公里/小时时，空气阻力急剧增加，解决的办法一是像大型客机那样，在2万米空气稀薄的高空中飞行，另一种是在接近真空的管道内实现陆地飞行。除了空气阻力外，运行物体的车轮与轨道之间接触摩擦在极高速度下也会形成较大阻力，因而超级高铁依靠磁悬浮解决这一问题。
[0003]从物理学上，空气对水平运动的物体的阻力来自对正前方空气压缩弹力和尾部空穴负压的拉力，在1000公里/小时速度下，侧向平行空气摩擦影响较小，包括地效飞机在内的飞行器在略加压缩的空气上飞行表明与侧向平行的空气摩擦的阻力可以忽略不计，除非是像空间飞行器那样达到宇宙速度，侧向平行的空气才会对宇宙飞船形成摩擦阻力和摩擦热效应。
[0004]考虑到美国超级高铁需要攻克管道真空的维持，高昂的磁悬浮建设成本的一系列难题，本发明提出了一种全新的超高速管道运输思路:将车辆置于一闭合管道内，车辆与管道底部形成狭窄的空隙，在车辆的头部安置涡扇发动机，运行时抽取车辆前方管道内的空气压缩后自车辆下方的空隙内向尾部排出，依靠车辆前方管道负压与尾部高压推动车辆在管道内移动，车辆底部压缩气体与中上部空间的负压形成压差，使车辆悬浮在压缩空气上滑行，从而降低车轮与轨道之间的摩擦力。
[0005]由于采用上述方案，在密闭的硬质管道内，车辆前方形成负压吸引力和尾部的正压推力，完全逆转车辆在开放空间高速运行时前方的正压阻力和尾部的负压引力，车辆底部闭合狭窄的空隙内压缩气体和车辆中上方相对的负压大大增强对车辆的悬浮升力。车辆如同活塞一般在硬质管道内运行，一旦检测出前方一段距离的车辆，只要涡扇发动机停机，两车辆之间的空气会逐渐压缩，逐渐上升的空气阻力会将车辆的速度降低至安全水平，加上轮式运行和制动装置，大大增加车辆的运行安全性;全电推进实现陆地飞行的零排放和空气污染;站台系统采用将车辆整体迅速自管道内取出和放入的方式运行，能够实现密集发车以增加运力。由于负压只在车辆运行时局部产生，管道平时处于常压状态，不需维持真空，不需磁悬浮，且对管道整体密封性要求不高，易于实现商业应用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是一种高速管道客货运输系统。
[0007]本发明的实施方案如下:
[0008]图1为超高速管道客货运输系统构成图
[0009]图2为超高速管道客货运输系统车辆系统结构图
[0010]图2A为图2的A向视图
[0011]图2B为图2的B向视图
[0012]图2C为图2的剖视图
[0013]图3为轮胎静息位时车辆系统轮式运行与制动单元与轮位控制单元结构及原理图
[0014]图3A为图3的轮位控制单元局部A向视图
[0015]图3B为图3的轮式运行与制动单兀局部B向视图
[0016]图4为轮胎功能位时车辆系统轮式运行与制动单元与轮位控制单元结构及原理图
[0017]图5为轮胎维修位时车辆系统轮式运行与制动单元与轮位控制单元结构及原理图
[0018]图6为管道系统结构图
[0019]图6A为图6的A向视图
[0020]图6B为图6的剖视图
[0021 ]图7为车辆系统与管道系统交互结构图
[0022]图7A为图7的A向视图
[0023]图7B为图7的B向视图
[0024]图8、图9为紧急强迫停车装置结构图
[0025]图10为车站车辆起落装置结构及进站停车车辆位置图
[0026]图11为车站车辆起落装置结构及站台换乘车辆位置图
[0027]图1lA为图11的A向视图
[0028]图中I车辆系统1.1车辆主体单元1.1.1拱形车顶1.1.2受电器1.1.3吊环1.1.4车载无线电收发天器1.1.5车头1.1.6车载雷达1.1.7梨状体1.1.8车尾1.1.9侧壁1.1.10车轮室1.1.11臂杆口 1.1.12车底1.1.13底部凹槽1.1.14斜面1.1.15乘务舱1.1.16显示屏1.1.17驾驶座椅1.1.18乘客座椅1.1.19气体动力舱1.1.20蓄电池1.1.21行李舱1.1.22轮式动力舱1.1.23车门1.2气动悬浮滑行单元1.2.1涡扇发动机1.2.2下排气孔1.2.3球形万向主轮1.2.4球形万向辅轮1.3轮式运行与制动单元1.3.1电动机1.3.2转轴1.3.3上带轮1.3.4下带轮1.3.5左臂1.3.5.1转轴单套环1.3.5.2左臂杆1.3.5.3左臂杆腔1.3.5.4左轮轴套环1.3.6右臂1.3.6.1叉状转轴双套环1.3.6.2右臂杆1.3.6.3右臂杆腔1.3.6.4右轮轴套环1.3.7左传送带1.3.8右传送带1.3.9左轮轴1.3.10左上带轮1.3.11左下刹车1.3.12左上轮胎1.3.13左下轮胎1.3.14右轮轴1.3.15右下带轮1.3.16右上刹车1.3.17右上轮胎1.3.18右下轮胎1.3.19左高压气管1.3.20右高压气管1.3.21三通1.3.22三通1.3.23电磁阀1.3.24脚闸1.25三通1.3.26高压储气瓶1.3.27单向阀1.3.28高压伺服气栗1.4轮位控制单元1.4.1左滑块1.4.1.1左臂杆穿孔1.4.1.2楔形结构1.4.1.3左蜗杆穿孔1.4.1.4左导杆穿孔1.4.2右滑块1.4.2.1右臂杆穿孔1.4.2.2楔形结构1.4.2.3右蜗杆穿孔1.4.2.4导杆穿孔1.4.3左蜗杆1.4.4左导杆1.4.5右蜗杆1.4.6右导杆1.4.7左中央固定基座1.4.8右中央固定基座1.4.9蜗轮1.4.10左侧壁固定基座1.4.11右侧壁固定基座1.4.12传动蜗杆1.4.13电动机1.4.14手动轮2管道系统2.1管道主体2.2内衬2.3上拱顶2.4空气过滤装置2.5供电线路(2.5) 2.6测速雷达2.7全景摄像头2.8无线电收发基站2.9侧壁2.10辅轨2.11下凹槽2.12主轨3紧急强迫停车装置3.1外壳3.2闸门3.3管道口 3.4拦阻口 3.5拦阻网3.6气道封堵片3.7下拦阻索3.8左拦阻索3.9右拦阻索3.10滑轮3.11电动共轴卷扬机3.12钢轮3.13滑轨3.14涡杆驱动装置4车站车辆起落装置4.1管道上开口 4.2挂钩4.3钢索4.4起重机滑块4.5起重机钢梁4.6站台4.7道轨4.8下凹槽。
[0029]图1所示，高速管道客货运输系统的组成包括:车辆系统(1)、管道系统(2)、紧急强迫停车装置(3)与车站车辆起落装置(4)。
[0030]图2、图2A、图2B、图2C所示，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)包括车辆主体单元(1.1)、气动悬浮滑行单元(1.2)、轮式运行与制动单元(1.3)及轮位转换单元(1.4)。[0031 ]图2、图2A、图2B、图2C所示，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)的车辆主体单元(1.1)，车辆主体单元(1.1)的拱形车顶(1.1.1)的中部安置受电器(1.1.2)，前后部安置吊环(1.1.3)，右侧车顶安置车载无线电收发天器(1.1.4)，车头(1.1.5)呈自后顶部向前下部倾斜的平面，车头(1.1.5)上部安装车载雷达(1.1.6)，前下部呈梨状体(1.1.7)，，车尾(1.1.8)呈自后顶部向前下部倾斜的平面，车体中下部车尾(1.1.8)与侧壁(1.1.9)交界处，有半开放的车轮室(1.1.10)，室壁有水平方向臂杆口(1.1.11)，车底(1.1.12)中央有与车体纵轴平行的弧形底部凹槽(1.1.13)，底部凹槽外缘与侧壁(1.1.9)为过渡斜面(1.1.14)，车辆上半部为乘务舱(1.1.15)，舱后上有显示屏(1.1.16)，从后向前安置为朝向后方的驾驶座椅(1.1.17)与乘客座椅(1.1.18)，以帮助驾驶员和乘员承受随时可能发生的紧急停车时巨大的过载，车辆下半部前为气体动力舱(1.1.19)，内有蓄电池(1.1.20)，中部为行李舱(1.1.21)，后部为轮式动力舱(1.1.22)，车门(1.1.23)位于车辆的一侧，开门时可以进入乘务舱和行李舱。
[0032]图2、图2A、图2B、图2C所示，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)的气动悬浮滑行单元(1.2)的涡扇发动机(1.2.1)及其控制系统安置于气体动力舱(1.1.19)内，涡扇发动机的进气口朝向前上方，运行时将前方压缩后的空气经下排气孔(1.2.2)注入底部凹槽(1.1.13)内，车头(1.1.5)的前下部呈梨状体(1.1.7)使车辆前方负压区和车辆底部的高压区相互阻隔，底部凹槽(1.1.13)外缘与车体侧壁(1.1.9)之间朝向外下方的斜面(1.1.14)上安置球形万向主轮(1.2.3)，侧壁(1.1.9)近车顶处安置球形万向辅轮(1.2.4);
[0033]图2、图2A、图2B、图2C、图3、图3A、图3B、图4、图5所示，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)的轮式运行与制动单元(1.3)安置于车体后部的轮式动力舱(1.1.22)内(图2C)，图3B详细所示，轮式运行与制动单元(1.3)的电动机(1.3.1)连接转轴(1.3.2)，在转轴(1.3.2)的上带轮(1.3.3)和下带轮(1.3.4)之间，左臂(1.3.5)的转轴单套环(1.3.5.1)与右臂(1.3.6)的叉状转轴双套环(1.3.6.1)相互咬合，同轴套于转轴(1.3.2)上，左臂
(1.3.5)的转轴单套环(1.3.5.1)、左臂杆(1.3.5.2)、左臂杆腔(1.3.5.3)、与左轮轴套环
(1.3.5.4)为一体结构，右臂(1.3.6)的叉状转轴双套环(1.3.6.1)、右臂杆(1.3.6.2)、右臂杆腔(1.3.6.3)、右轮轴套环(1.3.6.4)同样为一体结构，左臂(1.3.5)的左轮轴套环
(1.3.5.4)套置于左轮轴(1.3.9)中央，上有左上带轮(1.3.10)，下有左下刹车(1.3.11)，左轮轴(1.3.9)的上下端安置左上轮胎(1.3.12)和左下轮胎(1.3.13)，右臂(1.3.6)的右轮轴套环(1.3.6.4)套置于右轮轴(1.3.14)的中央，下有右下带轮(1.3.15)，上有右上刹车(1.3.16);右轮轴(1.3.14)的上下端安置右上轮胎(1.3.17)与右下轮胎(1.3.18)，左右臂上下刹车和带轮交错安置设计，使转轴(1.3.2)的上带轮(1.3.3)通过左传送带(1.3.7)平行连接左轮轴(1.3.9)的左上带轮(1.3.10)，转轴(1.3.2)的下带轮(1.3.4)通过右传送带(1.3.8)交叉连接右轮轴(1.3.14)的右下带轮(1.3.16)，这种连接方式，使得主转轴旋转时，以相同的速度带动左右轮轴及其驱动的轮胎以相反方向旋转，左右臂上下的刹车固定于左右臂杆上，左右上下的传送带都能起到辅助刹车作用，使刹车的力矩上下平衡;左下刹车(1.3.11)的左高压气管(1.3.19)自左臂(1.3.5)的左臂杆腔(1.3.5.3)引至近转轴(1.3.2)处穿出，右上刹车(I.3.16)的右高压气管(I.3.20)自右臂(I.3.6)的右臂杆腔
(1.3.6.3)引至近转轴(1.3.2)处穿出，以最大程度降低气管的活动度，左右高压气管经三通(1.3.21)合并后再经三通(1.3.22)、电磁阀(1.3.23)和脚闸(1.3.24)并行连接高压储气M(l.3.26),电磁阀(1.3.23)依靠自动刹车系统工作，脚闸(1.3.24)安置于乘务舱(1.15)驾驶座椅(1.1.17)附近地板上(图2C)，便于驾驶员实现人工刹车；高压储气瓶(1.3.26)经单向阀(1.3.27)连接高压伺服气栗(1.3.28)，以维持刹车所需的气压。
[0034]图2、图2A、图2B、图2C、图3、图3A、图3B、图4、图5所示所示，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)的轮位控制单元(1.4)与轮式运行与制动单元(1.3)共同安置于车体后部的轮式动力舱(1.1.22)内(图2C)，轮式运行与制动单元(1.3)的左臂(1.3.5)与右臂(1.3.6)以转轴(1.3.2)为圆心作对称性角运动，左臂(1.3.5)随左滑块(1.4.1)运动；而右臂
(1.3.6)随右滑块(1.4.2)运动，带动左右侧轮胎沿圆周作方向相反的弧形移动，车辆在进行气动悬浮滑行及完全静止时，左右侧上下轮胎均处于静息位(图3)，此时轮胎完全隐藏于车辆内；当车辆需要轮式推行与制动时，则轮胎处于功能位(图4)，而当需要更换轮胎、皮带、刹车等易耗损部件时，则可以将轮胎调至维修位(图5);图3A详细所示，左传送带(1.3.7)位于左滑块(1.4.1)的上方，左臂杆(1.3.5.2)穿过左滑块(1.4.1)的左臂杆穿孔
(1.4.1.1)后，左臂杆穿孔(1.4.1.1)两侧的楔形结构(1.4.1.2)允许左臂杆(1.3.5.2)在一定范围内左右摆动，但始终被左滑块(1.4.1)牢固定位(图4)，左臂杆穿孔(1.4.1.1)下为左蜗杆内螺母穿孔(1.4.1.3)和左导杆穿孔(1.4.1.4);左蜗杆(1.4.3)旋转穿过左蜗杆内螺母穿孔(1.4.1.3)，左导杆(1.4.4)则滑动穿过左导杆穿孔(1.4.1.4);右滑块(1.4.2)的结构与左滑块(1.4.1)相同，但方向相反，右臂杆(1.3.6.2)自右臂杆穿孔(1.4.2.1)穿过并被楔形结构(1.4.2.2)定位，右蜗杆(1.4.5)旋转穿过右滑块(1.4.2)的右蜗杆内螺母穿孔
(1.4.2.3)，右导杆(1.4.6)滑动穿过右滑块(1.4.2)的右导杆穿孔(1.4.2.4)，在右滑块(1.4.2)内，右蜗杆(1.4.5)与右导杆(1.4.6)之间形成的缝隙可供交叉后的右传送带(1.3.8)穿过(图3B);左蜗杆(1.4.3)内侧端穿过左中央固定基座(1.4.7)，右蜗杆(1.4.5)内侧端穿过右中央固定基座(1.4.8)后与涡轮(1.4.9)形成一体结构并同轴同速转动，左导杆(1.4.4)的内侧端定位于左蜗杆(1.4.3)下方的左中央固定基座(1.4.7)上，右导杆
(1.4.6)的内侧端定位于右蜗杆(1.4.5)下方的右中央固定基座(1.4.8)上;左蜗杆(1.4.3)与左导杆(1.4.4)的外侧端则定位于左侧壁固定基座(1.4.10)上，右蜗杆(1.4.5)与右导杆
(1.4.6)的外侧端则定位于右侧壁固定基座(1.4.11)上，左蜗杆(1.4.3)与右蜗杆(1.4.5)的螺纹方向相反，当左蜗杆(1.4.3)与右蜗杆(1.4.5)随涡轮(1.4.9)同轴旋转时，分别推动左滑块(1.4.1)与右滑块(1.4.2)分别沿左导杆(1.4.4)与右导杆(1.4.6)作方向相反的对称运动(图3A);蜗轮(1.4.9)定位于左中央基座(1.4.7)与右中央基座(1.4.8)之间，受传动蜗杆(1.4.12)的驱动，传动蜗杆(1.4.12)的下端连接电动机(1.4.13)，上端连接手动轮(1.4.14)，手动轮(1.4.14)安置于乘务舱(1.1.15)驾驶座椅(1.1.17)附近，当通过电动机(1.4.13)的自动化系统失效时，可以由驾驶员人工旋转手动轮(1.4.14)(图2C)，以传动蜗杆(1.4.12)驱动涡轮(1.4.9)，进而带动左蜗杆(1.4.3)与右蜗杆(1.4.5)旋转，经左滑块
(1.4.1)与右滑块(1.4.2)、左臂(1.3.5)与右臂(1.3.6)，对左右轮胎实现定位。
[0035]图6、图6A、图6B所示，高速管道客货运输系统的管道系统(2)，管道主体(2.1)由钢筋混泥土构成耐压密封管道，内壁以金属内衬(2.2)以耐高温、耐摩擦和防止灰尘，管道的上拱顶(2.3)为弧形，管道内空气通过空气过滤装置(2.4)与外部环境进行空气交换，上拱顶(2.3)正中央安置供电线路(2.5)，与车辆系统(I)拱形车顶偏左侧安置车载无线电收发器(1.1.4)相反，管道系统上拱顶(2.3)—律在偏右侧安置测速雷达(2.6)、全景摄像头(2.7)与无线电收发基站(2.8)，在侧壁(2.9)处的金属内衬(2.2)表面增加粗糙度，以增加车辆(I)轮胎的摩擦力，侧壁接近上拱顶(2.3)处增厚形成光滑的辅轨(2.10)，底部为光滑平整的下凹槽(2.11)，在下凹槽边缘与侧壁(2.9)过渡处，金属内衬(2.2)增厚形成弧形主轨(2.12)。
[0036]图7、图7A所示，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)在管道系统(2)内运行方式，在车辆系统(I)与管道系统(2)的上部，受电器(1.1.2)与供电线路(2.5)相触碰;左侧车载无线电收发器(1.1.4)与右侧的无线电收发基站(2.8)相对应;在车辆系统(I)与管道系统(2)的中上部，球形万向辅轮(1.2.4)与辅轨(2.10)相对应;在车辆系统(I)与管道系统(2)的下部，球形万向主轮(1.2.3)置于主轨(2.12)之上滑行；在车辆系统(I)与管道系统(2)的底部，车辆系统(I)的底部凹槽(1.1.13)与管道系统(2)的下凹槽(2.11)形成闭合空隙，车头部梨状体(1.1.7)置于下凹槽(2.11)内，将车头前方与闭合空隙隔离。
[0037]图8、图9所示，高速管道客货运输系统的紧急强迫停车装置(3)，紧急强迫停车装置(3)的外壳(3.1)保护内部结构，核心部件为闸门(3.2)，上有与管道系统(2)的恒截面相同的管道口(3.3)和拦阻口(3.4);图8中管道口(3.3)与管道系统(2)相通，车辆可无障碍通行，当偶尔遇到车辆失控紧急情况时，则切换拦阻口(3.4)与管道系统(2)相通(图9)，拦阻口(3.4)内有高强度纤维编织的拦阻网(3.5)，拦阻网中央与车辆进气道相对应的位置有高强度气道封堵片(3.6)，拦阻网(3.5)连接下拦阻索(3.7)、左拦阻索(3.8)与右拦阻索
(3.9)，后者经滑轮(3.10)调向后收集于电动共轴卷扬机(3.11)，拦阻时将车辆的涡扇发动机进气道完全封堵，拦阻索受电动共轴卷扬机(3.11)的阻尼作用下逐渐降低车辆速度，由于拦阻索的释放和收回耗时较长，紧急强迫停车装置(3)尽可能备而不用；闸门(3.2)底部钢轮(3.12)在滑轨(3.13)上移动，依靠蜗杆驱动装置(3.14)进行管道口(3.3)和拦阻口
(3.4)与管道系统(2)对接的切换。
[0038]图2所示，高速管道客货运输系统的车站车辆起落装置(4)，车辆在停车换乘时，车辆停止于管道上开口(3.1)处，车辆起落装置(4)的的挂钩(4.2)挂接车辆(I)顶部的吊环
(1.1.3)，车辆经钢索(4.3)牵引整体上移，然后随起重机滑块(4.4)平移至站台(4.6)，车辆系统(I)置于与管道系统(2)底部相似的结构上，车辆系统(I)的球形万向主轮(1.2.3)置于道轨(4.7)之上;梨状体(1.1.7)置于下凹槽(4.8)内。乘客上下车并放置好行李后，等待发车指令后，车门(1.1.23)关闭，起重机滑块(4.4)平移至管道上开口(4.1)处，将车辆(I)放入管道系统(2)，由车辆自行驶离。
[0039]图2所示，高速管道客货运输系统的特征性功能模块包括:(I)管道系统状态实时检视，超高速度下，无法依赖人的肉眼对管道内情况作肉眼观察和反应处理，阵列分布的全景摄像头(2.7)采集全部管道内图像，经无线电收发基站(2.8)将车辆前方数千米图像经车载无线电收发天器(I.1.4)发送并在乘务舱前方的显示器(1.1.16)上滚动显示，全部管道图像信息则发至车站控制中心滚动显示，以便提前预警和作出处理；(2)车辆速度与位置信息检测与显示:车载雷达(1.1.6)实时测定车辆移动速度;并与管道系统(2)定点测速雷达(2.6)、车载无线电收发器(3.2.1)与管道系统(2)的无线电收发基站(2.8)信号切换网络计算的速度与位置信息共同显示于乘务舱(1.1.15)内的显示器(1.1.16)上，并发送至车站中央控制单元;前方车辆与后方车辆，同时接受并显示车站中央控制单元、前方车辆和后方车辆传送来的车辆速度、位置与车距信息；(3)车辆人工、自动驾驶与紧急刹车:车载雷达不断扫描并接受车辆前方管道内雷达回波反射图像，及时发现前方障碍物的存在和与车辆的距离，并在一定距离内启动人工或自动刹车系统，刹车包括人工或自动切断涡扇发动机电路，人工或自动将轮胎调整至功能位，自动开放电磁阀(1.3.23)和人工踏开脚闸(1.3.24); (4)高速管道客货运输系统的车站系统(3)的运行采用航空系统的管理方式，限定车辆蓄电池(1.1.20)的能量只能维持数分钟的消耗，当车辆驾驶员与车站之间的车辆位置等信息交流中断，车站判断车辆失去控制时，网站可人工提前切断来车方向电源供应，使车辆在数分钟电源耗尽后自行停止，绝大多数情况下，行车和停车均在站前规定距离人工或自动关闭涡扇发动机，利用车辆前方压缩气体和车辆后方负压牵拉将车辆减速至百公里低速，然后再人工启动轮式刹车系统前行并定位，使乘客、车辆和管道系统干扰最小化；只在极少数迫不得已的情况下，使用紧急强迫停车装置(3)，该装置安置于车站、重要隧道和桥梁前方;车辆到站并定点后，车站自管道内取出车辆，并不影响下趟车的通行，预留充足的时间进行乘员换乘和行李的存放，然后根据预先安排，再放入管道，先轮式运行至规定距离，再启动气动悬浮运行方式，以避免气流对车站的扰动。
【主权项】
1.一种超高速管道客货运输系统，其特征是:其由车辆系统(I)、管道系统(2)、紧急强迫停车装置(3)与车站车辆起落装置(4)组成；车辆系统(I)类似活塞般置于管道系统(2)内，在车辆系统(I)与管道系统(2)的上部，受电器(1.1.2)与供电线路(2.5)相触碰;左侧车载无线电收发器(1.1.4)与右侧的无线电收发基站(2.8)相对应;在车辆系统(I)与管道系统(2)的中上部，球形万向辅轮(1.2.4)与辅轨(2.10)相对应;在车辆系统(I)与管道系统(2)的下部，球形万向主轮(1.2.3)置于主轨(2.12)之上滑行；在车辆系统(I)与管道系统(2)的底部，车辆系统(I)的底部凹槽(1.1.13)与管道系统(2)的下凹槽(2.11)形成闭合空隙，车头部梨状体(1.1.7)置于下凹槽(2.11)内，将车头前方与闭合空隙隔离，运行时，车辆头部的涡扇发动机，抽取车辆前方管道内的空气压缩后自车辆下方的空隙内向尾部排出，依靠车辆前方管道负压与尾部高压推动车辆在管道内移动，同时，车辆底部空隙的压缩气体与中上部空间的负压形成压差，使车辆悬浮在压缩空气上滑行，从而降低车轮与轨道之间的摩擦力，达到管道内超高速度;管道系统(2)的全景摄像头采集全部管道内图像，通过无线电收发基站发送并显示于车辆系统(I)的显示器与车站控制中心，以提前预警和处理；车辆系统(I)的车载雷达、管道系统(2)定点测速雷达、车载无线电收发器与管道系统(2)的无线电收发基站信号切换网络计算出车辆、前方与后方车辆速度与位置信息共同显示于乘务舱内的显示器上，并发送至车站中央控制单元;车辆人工、自动驾驶与紧急刹车:车载雷达不断扫描并接受车辆前方管道内雷达回波反射图像，及时发现前方障碍物的存在和与车辆的距离，并在一定距离内启动人工或自动刹车系统;刹车包括人工或自动切断管道系统(2)电路、车辆系统(I)的涡扇发动机电路、依靠车辆前方气体的压缩阻力和车辆后方的空穴负压拉力降低车辆速度，然后启动车辆系统(I)的轮式推行与制动单元进行自动或人工制动;在车站、隧道和桥梁等重要部位的入口前方，安置紧急强迫停车装置(3)，紧急强迫停车装置(3)的高强度气道封堵片封堵车辆系统(I)的涡扇发动机的进气道，高强度纤维编织的拦阻网兜住车辆系统(I)的头部中下方，以电动共轴卷扬机的阻尼作用下逐渐降低车辆速度;车辆系统(I)到达车站并定点停车后，车站车辆起落装置(4)自管道内取出车辆，并不影响下趟车的通行，预留充足的时间进行乘员换乘和行李的存放，然后根据预先安排，再以车站车辆起落装置(4)将车辆系统(I)放入管道，先轮式运行至规定距离，再启动气动悬浮运行方式继续开行。2.—种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其车辆系统(I)包括车辆主体单元(1.1 )、气动悬浮滑行单元(1.2)、轮式运行与制动单元(1.3)、轮位控制单元(1.4)03.—种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其车辆系统(I)的车辆主体单元(1.1)的拱形车顶(1.1.1)的中部安置受电器(1.1.2)，前后部安置吊环(1.1.3)，右侧车顶安置车载无线电收发天器(1.1.4)，车头(1.1.5)呈自后顶部向前下部倾斜的平面，车头(1.1.5)上部安装车载雷达(1.1.6)，前下部呈梨状体(1.1.7)，，车尾(1.1.8)呈自后顶部向前下部倾斜的平面，车体中下部车尾(1.1.8)与侧壁(1.1.9)交界处，有半开放的车轮室(1.1.10)，室壁有水平方向臂杆口(1.1.11)，车底(1.1.12)中央有与车体纵轴平行的弧形底部凹槽(1.1.13)，底部凹槽外缘与侧壁(1.1.9)为过渡斜面(1.1.14)，车辆上半部为乘务舱(1.1.15)，舱后上有显示屏(1.1.16)，从后向前安置为朝向后方的驾驶座椅(1.1.17)与乘客座椅(1.1.18)，车辆下半部前为气体动力舱(1.1.19)，内有蓄电池(1.1.20)，中部为行李舱(1.1.21)，后部为轮式动力舱(1.1.22)，车门(1.1.23)位于车辆的一侧，开门时可以进入乘务舱和行李舱。4.一种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其车辆系统(I)的气动悬浮滑行单元(1.2)的涡扇发动机(1.2.1)及其控制系统安置于气体动力舱(1.1.19)内，涡扇发动机的进气口朝向前上方，运行时将前方压缩后的空气经下排气孔(1.2.2)注入底部凹槽(1.1.13)内，车头(1.1.5)的前下部呈梨状体(1.1.7)使车辆前方负压区和车辆底部的高压区相互阻隔，底部凹槽(1.1.13)外缘与车体侧壁(1.1.9)之间朝向外下方的斜面(1.1.14)上安置球形万向主轮(1.2.3)，侧壁(1.2.9)近车顶处安置球形万向辅轮(1.2.4)。5.一种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其车辆系统(I)的轮式运行与制动单元(1.3)安置于车体后部的轮式动力舱(1.1.19)内，高速管道客货运输系统的车辆系统(I)的轮式运行与制动单元(1.3)安置于车体后部的轮式动力舱(1.1.22)内，轮式运行与制动单元(1.3)的电动机(1.3.1)连接转轴(1.3.2)，在转轴(1.3.2)的上带轮(1.3.3)和下带轮(1.3.4)之间，左臂(1.3.5)的转轴单套环(1.3.5.1)与右臂(1.3.6)的叉状转轴双套环(1.3.6.1)相互咬合，同轴套于转轴(1.3.2)上，左臂(1.3.5)的转轴单套环(1.3.5.1)、左臂杆(1.3.5.2)、左臂杆腔(1.3.5.3)、与左轮轴套环(1.3.5.4)为一体结构，右臂(1.3.6)的叉状转轴双套环(1.3.6.1)、右臂杆(1.3.6.2)、右臂杆腔(1.3.6.3)、右轮轴套环(1.3.6.4)亦为一体结构，左臂(1.3.5)的左轮轴套环(1.3.5.4)套置于左轮轴(1.3.9)中央，上有左上带轮(1.3.10)，下有左下刹车(1.3.11)，左轮轴(1.3.9)的上下端安置左上轮胎(1.3.12)和左下轮胎(1.3.13)，右臂(1.3.6)的右轮轴套环(1.3.6.4)套置于右轮轴(1.3.14)的中央，下有右下带轮(1.3.15)，上有右上刹车(1.3.16);右轮轴(1.3.14)的上下端安置右上轮胎(1.3.17)与右下轮胎(1.3.18)，左右臂上下刹车和带轮交错安置，转轴(1.3.2)的上带轮(1.3.3)通过左传送带(1.3.7)平行连接左轮轴(1.3.9)的左上带轮(1.3.10)，转轴(1.3.2)的下带轮(1.3.4)通过右传送带(1.3.8)交叉后连接右轮轴(1.3.14)的右下带轮(1.3.16)，主转轴旋转时以相同的速度带动左右轮轴及其驱动的轮胎以相反方向旋转，左右臂上下的刹车固定于左右臂杆上，左右上下的传送带起辅助刹车作用，使刹车的力矩上下平衡；左下刹车(1.3.11)的左高压气管(1.3.19)自左臂(1.3.5)的左臂杆腔(1.3.5.3)引至近转轴(1.3.2)处穿出，右上刹车(1.3.16)的右高压气管(1.3.20)自右臂(1.3.6)的右臂杆腔(1.3.6.3)引至近转轴(1.3.2)处穿出，左右高压气管经三通(1.3.21)合并后再经三通(1.3.22)、电磁阀(1.3.23)和脚闸(1.3.24)并行连接高压储气瓶(1.3.26)，电磁阀(1.3.23)接自动刹车系统，脚闸(1.3.24)安置于乘务舱(1.15)驾驶座椅(1.1.17)附近地板上(图2C);高压储气瓶(1.3.26)经单向阀(1.3.27)连接高压伺服气栗(1.3.28)。6.一种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其车辆系统(I)的轮位控制单元(1.4)与轮式运行与制动单元(1.3)共同安置于车体后部的轮式动力舱(1.1.22)内，轮式运行与制动单元(1.3)的左臂(1.3.5)与右臂(1.3.6)以转轴(1.3.2)为圆心作对称性角运动，左臂(1.3.5)随左滑块(1.4.1)运动;而右臂(1.3.6)随右滑块(1.4.2)运动，带动左右侧轮胎沿圆周作方向相反的弧形移动，车辆在进行气动悬浮滑行及完全静止时，左右侧上下轮胎均处于静息位;车辆需要轮式运行与制动时，轮胎处于功能位;更换轮胎、皮带、刹车等易耗损部件时，轮胎调至维修位;左传送带(1.3.7)位于左滑块(1.4.1)的上方，左臂杆(1.3.5.2)穿过左滑块(1.4.1)的左臂杆穿孔(1.4.1.1)后受楔形结构(1.4.1.2)定位，左臂杆穿孔(1.4.1.1)下为左蜗杆内螺母穿孔(1.4.1.3)和左导杆穿孔(1.4.1.4)；左蜗杆(1.4.3)旋转穿过左蜗杆内螺母穿孔(1.4.1.3)，左导杆(1.4.4)则滑动穿过左导杆穿孔(1.4.1.4);右滑块(1.4.2)的结构与左滑块(1.4.1)相同，但方向相反，右臂杆(1.3.6.2)自右臂杆穿孔(1.4.2.1)穿过并被楔形结构(1.4.2.2)定位，右蜗杆(1.4.5)旋转穿过右滑块(1.4.2)的右蜗杆内螺母穿孔(1.4.2.3)，右导杆(1.4.6)滑动穿过右滑块(1.4.2)的右导杆穿孔(1.4.2.4)，在右滑块(1.4.2)内，右蜗杆(1.4.5)与右导杆(1.4.6)之间形成的缝隙供交叉后的右传送带(1.3.8)穿过;左蜗杆(1.4.3)内侧端穿过左中央固定基座(1.4.7)，右蜗杆(1.4.5)内侧端穿过右中央固定基座(1.4.8)后与涡轮(1.4.9)形成一体结构并同轴同速转动，左导杆(1.4.4)的内侧端定位于左蜗杆(1.4.3)下方的左中央固定基座(1.4.7)上，右导杆(1.4.6)的内侧端定位于右蜗杆(1.4.5)下方的右中央固定基座(1.4.8)上；左蜗杆(1.4.3)与左导杆(1.4.4)的外侧端则定位于左侧壁固定基座(1.4.10)上，右蜗杆(1.4.5)与右导杆(1.4.6)的外侧端则定位于右侧壁固定基座(1.4.11)上，左蜗杆(1.4.3)与右蜗杆(1.4.5)的螺纹方向相反，当左蜗杆(1.4.3)与右蜗杆(1.4.5)随涡轮(1.4.9)同轴旋转时，分别推动左滑块(1.4.1)与右滑块(1.4.2)分别沿左导杆(1.4.4)与右导杆(1.4.6)作方向相反的对称运动;蜗轮(1.4.9)定位于左中央基座(1.4.7)与右中央基座(1.4.8)之间，受传动蜗杆(1.4.12)的驱动，传动蜗杆(1.4.12)的下端连接电动机(1.4.13)，上端连接手动轮(1.4.14)，手动轮(1.4.14)安置于乘务舱(1.1.15)驾驶座椅(1.1.17)。7.—种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其管道系统(2)的管道主体(2.1)由钢筋混泥土构成耐压密封管道，内壁以金属内衬(2.2)，管道的上拱顶(2.3)为弧形，安置空气过滤装置(2.4)，上拱顶(2.3)正中央安置供电线路(2.5)，在上拱顶(2.3)偏右侧安置测速雷达(2.6)、全景摄像头(2.7)与无线电收发基站(2.8)，侧壁(2.9)处的金属内衬(2.2)表面增加粗糙度;侧壁接近上拱顶(2.3)处增厚形成光滑的辅轨(2.10)，底部为光滑平整的下凹槽(2.11)，在下凹槽边缘与侧壁(2.9)过渡处，金属内衬(2.2)增厚形成弧形主轨(2.12)。8.—种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其紧急强迫停车装置(3)以外壳(3.1)包裹，核心为闸门(3.2)，上有与管道系统(2)的恒截面相同的管道口(3.3)和拦阻口(3.4)，拦阻口(3.4)内有高强度纤维编织的拦阻网(3.5)，拦阻网中央与车辆进气道相对应的位置有高强度气道封堵片(3.6)，拦阻网(3.5)连接下拦阻索(3.7)、左拦阻索(3.8)与右拦阻索(3.9)，后者经滑轮(3.10)调向后收集于电动共轴卷扬机(3.11);闸门(3.2)底部钢轮(3.12)在滑轨(3.13)上移动，依靠蜗杆驱动装置(3.14)进行管道口(3.3)和拦阻口(3.4)与管道系统(2)对接的切换。9.一种权利要求1所述超高速管道客货运输系统，其特征是:其车站车辆起落装置(4)，车辆在停车换乘时，车辆停止于管道上开口(3.1)处，车辆起落装置(4)的的挂钩(4.2)挂接车辆(I)顶部的吊环(1.1.3)，车辆经钢索(4.3)牵引整体上移，然后随起重机滑块(4.4)平移至站台(4.6)，车辆系统(I)的球形万向主轮(1.2.3)置于道轨(4.7)之上;梨状体(1.1.7)置于下凹槽(4.8)内，便于乘客换乘，发车时，车门(1.1.23)关闭，起重机滑块(4.4)平移至管道上开口(4.1)处，将车辆(I)放入管道系统(2)，由车辆自行驶离。
【文档编号】B61B13/10GK106080618SQ201610383369
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月3日 公开号201610383369.4, CN 106080618 A, CN 106080618A, CN 201610383369, CN-A-106080618, CN106080618 A, CN106080618A, CN201610383369, CN201610383369.4
【发明人】阮仕荣
【申请人】阮仕荣