专利名称：真空管道汽车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空管道汽车，该汽车可以在真空管道中行驶，离开真空管道后 可以在道路上驾驶，属于真空管道高速磁浮交通与公路汽车相结合的技术领域。
背景技术：
真空管道交通是在地上或地下设置管道(隧道)，管道中铺设磁浮轨道，并抽成真 空，让磁浮车在真空管道中高速运行。真空管道高速磁浮交通将使人和货物实现超高速移动，但是专用的车辆不能离开 真空管道线路，道路上自由行驶的机动车也不能进入真空管道，人们出门乘坐管道列车必 须先乘车或驾车到真空管道车站，然后转乘管道列车，这将给长途旅行带来不便。已有专利、学术论文或规划设计等公布的未来真空管道磁浮交通方案，其中的 车辆都是专用的，只能在固定的真空管道线路上行驶。如专利“Apparatus for Vacuum Tube Transportation，，(US2488287, Nov. 15, 1949)、"Vacuum Tube Transportation System，，(US2511979, June 20，1950)、“Evacuated tube transport，，(US5950543, September 14，1999)、“超导磁悬浮运输系统”(申请号00131697. 4，公开号CN1287961A，
公开日2001. 03. 21)、“磁悬浮真空隧道列车”(申请号03145686. 3，公开号CN1569537A,
公开日2005.01. 26)、“亚真空高速列车运行系统”(申请号200610200724.6，公开号 CN101020460，
公开日2007. 08. 22)、“一种在真空隧道(管道)里行驶的超高速铁路列车系 统”(申请号200610116705. 5，公开号CN101152866，
公开日2008. 04. 02)、“真空管道运输系 统，，(申请号 200810120049. 5，公开号 CN101323306，
公开日
2008. 12. 17)和瑞士 Swissmetro 的“瑞士地铁”模式所描述的方式。自从铁路诞生以来，人们就设想和尝试制造既能在公路上驾驶，又能在铁路 上行驶的两用汽车。专利申请“轨道汽车交通系统”(申请号200810037122. 2，公开号 CN101428619，
公开日2009.05. 13)和专利申请“电动或太阳能公铁两用汽车及其线路”(申 请号201010161963. 1，公开号CN101791934A，
公开日2010. 08. 04)分别描述并公开了可以 在公路和铁路上行驶的公铁两用交通系统。然而，由于技术水平和经济条件的限制，这种公 铁两用汽车一直没能得到现实应用与普及。对于未来的真空管道交通，设计制造既能在公路上自由驾驶，又能在真空管道中 安全、高速行驶的真空管道汽车，是一个合理的构想。为此，必须设计一种能跟真空管道兼 容，能自由进出真空管道车站的“汽车”，相应地，真空管道系统及车站的设计也要满足这种 汽车在其中通行的技术要求。真空管道交通系统尚未有现实应用例，因此本案是针对未来的真空管道交通系统 所作的一种创新发明。
发明内容
本发明给出了一种真空管道汽车，通过真空管道一车站一汽车的兼容性设计，使汽车既可以在普通道路上行驶，又可以进入真空管道中超高速行驶，避免换乘的不便。个人 和家庭拥有这样一辆汽车，则可实现全球范围的门到门旅行。随着技术的不断进步，这种真 空管道汽车将会变成现实并得到普及应用。本发明的技术方案由三部分构成，即真空管道汽车、真空管道轨道系统和真空管 道车站。1.真空管道汽车
如图1和图2所示，真空管道汽车(1)是一种公路-真空管道两用汽车，这种汽车的动 力系统可以有多种方式。针对公路上驾驶的需要，可以是燃料汽车，如汽油、柴油、天然气或者氢燃料 汽车等；也可以是电动汽车，如蓄电池、太阳能或者专利“都市电动汽车系统”(申请号 95100459. X，公开号CN1130135，
公开日1996. 09. 04)公布的集电-蓄电型电动汽车等；也 可以是混合动力汽车。在真空管道(2)中没有空气阻力的情况下，这种汽车行驶速度能达 到 600km/h。如图3所示，针对真空管道(2 )中高速行驶的需要，可以在真空管道汽车(1)上设 置磁悬浮 装置(3)，通过轨道(4)上的直线电机(5)驱动。如图4所示，悬浮行驶时可以跟 其他真空管道专用车辆(6) —起编组运行，速度可以达到6000km/h以上。真空管道汽车(1)上的悬浮装置(3)可以是固定的，也可以是拆卸式的。固定的 悬浮装置当汽车离开真空管道(2)后仍然保留在车上，优点是进出真空管道(2)时不需要 拆装，节省时间；缺点是增加了汽车在道路上行驶时的自重。拆卸式悬浮装置在进入真空 管道(2)时安装在车上，离开管道后，在车站出口处拆卸下来由车站保管，优点是减轻了汽 车在公路上行驶时的自重，提高了安全性，缺点是增加了拆卸环节，延长汽车进出真空管道 (2)的时间。对于能够悬浮行驶的真空管道汽车(1)，车轮(7)应该是可升降的，当车辆进入悬 浮状态后，车轮(7)上升，当需要由车轮(7)支撑运行时，车轮(7)下降。也可以设计成车轮 固定，悬浮装置(3)可升降调整的模式。真空管道汽车(1)的乘客舱要能做到真空密封，内部设置氧气供应、空调等生命保 障系统。真空管道汽车(1)的燃料箱、水箱、蓄电池等需要具有真空密封功能，避免在真空 管道(2)中发生泄露。2.真空管道轨道系统
如图3所示，在轨道(4)两侧设置供汽车轮胎滚动行驶的“路面”(8)，轨道(4)上凸起 的悬浮装置兼作导向轨(41)，用于引导汽车车轮(7)，对行驶中的汽车进行导向。轨道(4)上布置直线电机(5)，跟汽车上的直线电机动子(51)相对应，驱动汽车行 驶和进行加速、减速。3.真空管道车站
如图5所示，对应于出发和到达两个方向，真空管道车站分为出发区(9)和到达区 (10)，在出发区(9)为真空管道汽车(1)和真空管道专用车辆(6)分别设置气闸舱(Ila) 和气闸舱(12a)，作为车辆出发时的过渡舱。如果专用车辆乘客通过如专利申请“一种 用于真空管道交通的接驳走廊”(申请号200710049111. 1，公开号CN101054087，
公开日2007. 10. 17)和专利申请“双侧对开门式真空管道交通车辆及车站设置”(申请号 201010176218. 4，公开号CN101830228A，
公开日2010.09. 15)的桥廊进出，车辆不需要进入 车站的常压环境，则可不设置气闸舱。到达区(10)的气闸舱(lib)设置跟出发区气闸舱(Ila)的设置类似。气闸舱的两 端分别为外隔离门(13b)和内隔离门(14b)，隔离门应该具有良好的气密性，强度要能承受 一定的气压差。本案的真空管道汽车(1)除了能使全球的零换乘旅行成为可能，方便人们的出行， 节省旅行时间，还可以减少全社会对石油资源的消耗，降低碳排放，避免人们长途驾驶的疲 劳以及由此引发的交通安全事故。
图1是真空管道汽车系统纵断面图。图中(1)为真空管道汽车；(2)为真空管道； (7)为汽车轮胎；(8)为支持汽车轮胎的“路面”；(41)为磁悬浮轨道兼作导向轨。图2是真空管道汽车系统横断面图。图中标示如上所述。图3是具有悬浮行驶功能的真空管道汽车系统横断面图。图中(3)为车载悬浮装 置；(4)为轨道系统；(5)为布置在轨道上的直线电机，(51)为布置在汽车上的直线电机动 子；其他如上所述。图4是真空管道汽车和真空管道中专用车辆混合编组的示意图。图中(6)为真空 管道交通专用车辆，其他如上所述。图5是真空管道汽车车站示意图。图中(9)为车站出发区；(10)为车站到达区； (Ila)为出发区真空管道汽车进入真空管道的气闸舱，(lib)为到达区真空管道汽车离开真 空管道的气闸舱；(12a)为出发区真空管道专用车辆进入真空管道的气闸舱，(12b)为到达 区真空管道专用车辆离开真空管道的气闸舱；(13a)和(13b)分别为出发区外隔离门和到 达区外隔离门，用于对车站常压环境与气闸舱之间的隔离；(14a)和(14b)分别为出发区内 隔离门和到达区内隔离门，用于对真空管道与气闸舱之间的隔离。
具体实施例方式真空管道汽车(1)在到达真空管道交通车站出发区(9)后，先经过外隔离门(13a) 进入气闸舱(11a)，排队等候出发，这时内隔离门(14a)处于关闭状态。当进入气闸舱(Ila) 的汽车达到规定的数量或者到规定的发车时间后，关闭外隔离门(13a)，对气闸舱(Ila)抽 真空。在真空度达到真空管道(2)中的水平后，打开内隔离门(14a)，汽车进入真空管道(2) 并驶往目的地车站。在进入气闸舱(Ila)以后，汽车(1)的操控将由人工状态转换为自动状态，所有的 启动、制动、加速、减速、车辆编组等都由真空管道交通的自动控制系统进行。出发的汽车(1)在进入气闸舱(Ila)后，启动乘客舱气密操作程序，使乘客舱的门 窗等进入气密状态，同时启动供氧和空调等生命保障系统。还要对充气轮胎进行放气卸压， 以免充气轮胎在真空管道(2)中发生爆胎。如果是免充气的实心轮胎，则不需要进行此操 作。在汽车(1)到达目的地车站后，如果是跟真空管道专用车辆(6)混编在一起，中心控制系统则对该列车进行解编，让真空管道汽车(1)和专用车辆(6)分别进入各自专属的 到达区气闸舱。进入到达区气闸舱的真空管道汽车(1)停稳后，关闭内隔离门(14b)，对气 闸舱(lib)进行增压充气，当气压达到车站区的常压水平后，打开外隔离门(13b)，对汽车 轮胎(7)充气后，即可驶出气闸舱(11b)，开始真空管道汽车(1)由人驾驶的公路行驶。针对不具有悬浮功能和具有悬浮功能两种真空管道汽车，可以有以下两种不同的具体实施方式
。实施方式一
对于不具有悬浮行驶功能的真空管道汽车(1)，进入真空管道(2 )后由车轮(7 )支撑运 行，可以由车载的动力系统驱动行驶，也可以由直线电机驱动行驶。即使是依靠车载动力系 统运行，运行过程都由真空管道交通系统无线控制，车内人员不能对车辆运行进行操作，只 能对想要到达的目的地车站进行设定。如果该汽车具有从线路取电的集电功能，运行动力可通过布设在管道内的电网提{共。这种非悬浮的真空管道汽车(1)行驶速度较低，不宜超过600km/h，因此不适合跟 其他超高速运行的真空管道专用车辆(6)编组行驶，但可以跟与其速度相匹配的作低速运 行的车辆混合编组。实施方式二
对于具有悬浮行驶功能的真空管道汽车(1)，进入真空管道后启动悬浮装置(3)，车轮 (7)离开“路面”(8)，由直线电机驱动作高速悬浮行驶。这种悬浮的真空管道汽车(1)行驶速度能够很高，因此可以跟其他超高速运行的 真空管道专用车辆(6 )编组行驶。
权利要求
一种真空管道汽车(1)，既能在普通道路上由人驾驶，又能在真空管道(2)中自动高速行驶，其特征是乘客舱具有良好的气密性且具有供氧、空调等生命保障系统，燃料箱、水箱、电池等适合在真空状态下工作，充气轮胎在进入真空管道前先放气卸压。
2.根据权利要求1，真空管道汽车(1)上设置磁悬浮装置(3)与直线电机动子(51)，其 位置分别与轨道上的悬浮系统(41)及直线电机线圈(5)相对应，可在直线电机(5)驱动下 作高速悬浮行驶。
3.根据权利要求1，不设置悬浮装置的真空管道汽车(1)也可在真空管道(2)中由车轮 (7)支撑行驶，车轮(7)可以作为主动轮，也可由直线电机驱动行驶。
4.根据权利要求1，具有集电功能的真空管道汽车(1)在真空管道(2)中可从电网取电 行驶。
5.根据权利要求1，真空管道汽车(1)可与真空管道专用车辆(6)混合编组运行，进入 真空管道系统后都由车站的中心计算机自动控制运行。
全文摘要
本发明给出一种真空管道汽车，该汽车可以在道路上自由驾驶，也可以进入真空管道中高速行驶，属于真空管道高速磁浮交通与公路汽车相结合的技术领域。其特征是在汽车上设置磁悬浮装置，乘客舱具有良好的气密性且具有供氧、空调等生命保障系统，燃料箱、水箱、电池等适合在真空状态下工作，充气轮胎在进入真空管道前先放气卸压。在进入真空管道后，由轨道上的直线电机驱动，按中心控制系统的计算机指令自动运行。真空管道汽车可以跟真空管道专用车辆一起编组运行，速度能达到6000km/h以上。优点是使汽车能够作超长距离行驶，消除换乘环节，使全球范围内的门到门旅行成为可能，降低碳排放，避免长途驾驶的疲劳以及由此引发的交通事故。
文档编号B60F1/00GK101962019SQ20101050424
公开日2011年2月2日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者刘本林, 张殿业, 张耀平, 李胜善 申请人:西京学院