可竖向出舱的真空管道交通气闸站及中途进出管道的方法与流程

本发明属于真空管道交通技术领域，具体涉及可竖向出舱的真空管道交通气闸站及中途进出管道的方法。

背景技术：

大气环境中运行的高速铁路、磁悬浮列车都因受到空气阻力、气动噪声、气动振动等制约，而无法进一步提高速度。飞机和汽车除了受空气阻力影响外，其能耗和碳排放也很高，未来发展会受到限制。真空管道高速交通克服上述缺点，是一种可以达到超高速度，且能耗很低、环境影响很小的交通模式，可望从根本上解决人类交通所面临的各种困境。真空管道交通由管道、磁悬浮车辆、驱动与控制、真空泵、真空测量、远程监控、通讯信号、电力系统等部分组成，运行时，管道内抽成一定的真空，然后车辆在其中行驶。由于同时消除了机械摩擦和空气阻力，不仅所需驱动功率很小，而且速度可以很快。为了让车辆从大气环境进入真空管道，或者从真空管道中出来到外部大气环境中，而不引起气体进入真空管道内部和破坏真空环境，发挥过渡功能的气闸站成为必要的设置。

中国专利cn201710172741给出了一种真空管道交通的旋转式气闸站及中途进出管道的方法，当气闸管离开主管道位置后，车辆从气闸站端门出舱；其逆操作是外部车辆先从气闸站端门进入，经旋转后，包含车辆的气闸管到达主管道位置，隔离门打开，车辆进入真空管道。依据该气闸站设置及进入管道的方法，现场必须具有较宽敞空间，尤其是在纵向(与真空管道平行方向)，除了气闸站所需的长度空间，还必须有一个车辆长度的附加纵向空间，一般至少需要两倍以上一个气闸站长度的纵向自由空间。因此，该专利给出的设置与方法只适合较开阔环境。对于如中国专利cn201711042785的一种用于支撑连接海底真空管道的多功能空心人工岛塔，由于其内部空间狭小，往往不具备两倍于气闸站长度的内部纵向空间，中国专利cn201710172741给出的设置与方法不适合中国专利cn201711042785所述的多功能空心人工岛塔。

对于如中国专利cn201711042785所述的支撑连接海底真空管道的多功能空心人工岛塔，当其内部空间较小时，则需要设置车辆能够从竖向出舱的气闸站，才能适应其狭小的内部空间。另外，为了能使出舱以后的车辆快速离开底部到达海平面，或者外部车辆与检修人员快速进入真空管道，竖向出舱成为必要的选择。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出可竖向出舱的真空管道交通气闸站及中途进出管道的方法，使真空管道交通气闸站能适应狭小空间，尤其是主管道侧面(旁边)空间不足“一个气闸站长度+一个气加站中能容纳的最大车辆长度”的工况环境，实现多功能空心人工岛塔中出舱车辆竖向出舱、快速离开海底。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下。

一种可竖向出舱的真空管道交通气闸站，包括吊车3和车辆4，以及单闸管气闸站2或双闸管气闸站6，单闸管气闸站2或双闸管气闸站6及其出舱机构为竖向设置。

所述的单闸管气闸站2设置在两个邻近的隔离门1之间，上部有可打开的门盖21，两端靠近门盖21处设置滑盘23，滑盘23上设置滑道231，第一门盖滑块22通过轴承、齿轮由电机驱动，带动第一门盖滑块22在第一滑道231内运动，从而驱动门盖21打开和关闭；门盖21上设置锁紧栓212，在门盖21关闭后进行锁紧；门盖21闭合缝为气密性设置，关闭锁紧后不会漏气。

所述的吊车3包括桁架32设置的电动葫芦33，电动葫芦33连接有吊绳31。

所述的车辆4顶部有隐藏式吊耳，隐藏式吊耳分布在车辆顶部，共两个，吊耳顶缘低于车辆顶部，设置在车辆顶部的凹槽内，且给其设置能开合的小盖。

基于所述的单闸管气闸站2，车辆中途进出真空管道的方法为：

当车辆准备进入时，隔离门1关闭，松开锁紧栓212，打开门盖21，启动吊车3，下放之前悬挂在吊绳31下端的车辆4，直至车辆4降落到单闸管气闸站2内的轨道上；

启动电机驱动门盖21关闭，紧固锁紧栓212，启动真空泵5，对单闸管气闸站2抽真空，至气压达到跟真空管道内相同；打开隔离门1，车辆4驶入真空管道；

当真空管道内车辆4准备离开管道并移出单闸管气闸站2时，执行上述逆操作即可。

所述的隔离门1为真空管道高速交通移动隔离门、真空管道交通的垂直移动隔离门或真空管道交通对开式移动隔离门。

所述的隔离门1独立设置，当车辆4准备离开单闸管气闸站2时，首先要关闭隔离门1，然后打开气闸站门盖21，车辆4被吊离单闸管气闸站2；再关闭气闸站门盖21，启动真空泵5、抽真空，然后打开隔离门1，这时真空管道内才实现畅通，其他车辆放行通过和正常行驶。

所述的双闸管气闸站6具有上闸管61和下闸管62；双闸管气闸站6的两端设置密封滑盘63，对应位置的真空管道上设置密封法兰盘64，上闸管61供车辆进出，其上设置气闸站门盖611、第二门盖滑块612、门盖滑盘613、第二滑道614、上闸管门盖锁紧栓615和真空泵5，气闸站门盖611和门盖21结构及操作相同；下闸管62是供真空管道8内其他车辆正常行驶通过。

基于所述的双闸管气闸站6，车辆中途进出真空管道的方法如下：

当真空管道内车辆4准备离开真空管道时，首先进入上闸管61，真空管道内其他车辆暂停通过；启动顶杆7，往上顶举双闸管气闸站6，直至下闸管62与真空管道8对齐，固定锁紧；该过程是气密性操作，下闸管62内始终保持真空状态；这时管道内其他车辆经由下闸管62正常行驶通过；

打开已经离开主管道位置的上闸管61的气闸站门盖611，下放吊绳31，下端连接车辆4顶部的吊耳，启动吊车3，吊出车辆4；

关闭气闸站门盖611，启动真空泵5，对上闸管61抽真空，至气压达到跟真空管道8内相同；

真空管道8内车辆临时禁行，启动顶杆7，往下拉动双闸管气闸站6，直至上闸管61与真空管道8对齐，这时真空管道8内车辆放行，继续经由上闸管61通过，进入常规运行模式；

当真空管道外车辆4准备进入双闸管气闸站6及真空管道8时，执行上述逆操作即可。

本发明的有益效果是：

本发明单闸管气闸站2、双闸管气闸站6及其出舱机构为竖向设置，所需纵向空间短，不额外占用水平空间，闸管仅需要垂直竖向移动，从而车辆可以在竖向(垂直)方向上进出气闸站及主管道。尤其适合纵向和平面空间狭小的环境，如海底人工岛塔内部。

附图说明

图1为实施例1单闸管气闸站2的可竖向出舱的真空管道交通气闸站示意图。

图2为图1的a-a剖视图。

图3为图1门盖21打开，外部车辆4准备进入示意图。

图4为图1车辆4已经进入闸管2但门盖21尚未关闭时示意图。

图5为实施例2双闸管气闸站6的可竖向出舱的真空管道交通气闸站示意图。

图6为图5的b-b剖视图。

图7为图6的d-d剖视图。

图8为图7中e局部放大。

图9为图5车辆4准备出气闸站且下闸管61跟主管道对接联通状态示意图。

图10为图5的c-c剖视图。

图11为图10中f局部放大。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做详细描述。

实施例1，如图1、图2所示，一种可竖向出舱的真空管道交通气闸站，包括隔离门1、单闸管气闸站2、吊车3、车辆4、真空泵5、真空管道8和轨道9，所述的单闸管气闸站2设置在两个邻近的隔离门1之间，上部有可打开的门盖21，两端靠近门盖21处设置滑盘23，滑盘23上设置滑道231，第一门盖滑块22通过轴承、齿轮由电机驱动，带动第一门盖滑块22在第一滑道231内运动，从而驱动门盖21打开和关闭；门盖21上设置锁紧栓212，在门盖21关闭后进行锁紧；门盖21闭合缝为气密性设置，关闭锁紧后不会漏气。

所述的吊车3包括桁架32设置的电动葫芦33，电动葫芦33连接有吊绳31。

所述的车辆4顶部有隐藏式吊耳，隐藏式吊耳分布在车辆顶部，共两个，吊耳顶缘低于车辆顶部，设置在车辆顶部的凹槽内，且给其设置能开合的小盖，其优点是减小车辆运行时的气动阻力，以及不导致车辆轮廓限界增大。

基于所述的单闸管气闸站2，车辆中途进出真空管道的方法为：

当车辆准备进入时，隔离门1关闭，松开锁紧栓212，打开门盖21，启动吊车3，下放之前悬挂在吊绳31下端的车辆4，如图3所示；直至车辆4降落到单闸管气闸站2内的轨道上，如图4所示；

启动电机驱动门盖21关闭，紧固锁紧栓212，如图2所示；启动真空泵5，对单闸管气闸站2抽真空，至气压达到跟真空管道内相同；打开隔离门1，车辆4驶入真空管道；

当真空管道内车辆4准备离开管道并移出单闸管气闸站2时，执行上述逆操作即可。

所述的隔离门1为真空管道高速交通移动隔离门、真空管道交通的垂直移动隔离门或真空管道交通对开式移动隔离门。

为使车辆4进出单闸管气闸站2的过程具有良好稳定性和更高精度，采用机械臂方式代替所述的吊车3、吊绳31执行车辆的上升和下降操作。

所述的隔离门1独立设置，当车辆4准备离开单闸管气闸站2时，首先要关闭隔离门1，然后打开气闸站门盖21，车辆4被吊离单闸管气闸站2；再关闭气闸站门盖21，启动真空泵5、抽真空，然后打开隔离门1，这时真空管道内才实现畅通，其他车辆放行通过和正常行驶；其优点是，单闸管气闸站2结构简单；其缺点是，需独立设置隔离门1，车辆4离开单闸管气闸站2的操作过程中直到离开以后关闭气闸站门盖21再到完成抽真空以及再次打开隔离门1的过程中，真空管道内其他车辆无法正常行驶和通过，等待时间较长。

实施例2，一种可竖向出舱的真空管道交通气闸站设置，包括双闸管气闸站6、吊车3、车辆4、真空泵5、顶杆7、真空管道8、轨道9；双闸管气闸站6具有上闸管61和下闸管62；双闸管气闸站6的两端设置密封滑盘63，对应位置的真空管道8上设置密封法兰盘64，如图5、图6所示。因为上闸管61和下闸管62通过上下滑动跟真空管道8对接，在对接状态下，上闸管61的端面或下闸管62的端面跟真空管道8的管壁81对应端面形成气密性接缝67，如图7、图8所示。

实施例2跟实施例1的显著区别是，不需要隔离门1设置，但拥有两个闸管，其中上闸管61具有可打开的门盖611，而下闸管62无门盖设置；上闸管61供车辆进出，其上设置气闸站门盖611、门盖滑块612、门盖滑盘613、滑道614、真空泵5，气闸站门盖611特征及操作同实施例1中的气闸站门盖21一样，下闸管62供真空管道8内其他车辆正常行驶通过，如图9所示。

所述的真空管道8内车辆由直线电机91驱动行驶，如图10、图11所示。

顶杆7可以是螺杆，也可以是液压杆或其他伸缩形式。

基于所述的双闸管气闸站6，车辆中途进出真空管道的方法如下：

当真空管道内车辆4准备离开真空管道时，首先进入上闸管61，真空管道内其他车辆暂停通过；启动顶杆7，往上顶举双闸管气闸站6，直至下闸管62与真空管道8对齐，固定锁紧；该过程是气密性操作，下闸管62内始终保持真空状态；所以此过程中不会影响真空管道中的真空度，这时管道内其他车辆经由下闸管62正常行驶通过；必要时在下闸管62上设置真空泵5进行补抽真空；

打开已经离开主管道位置的上闸管61的气闸站门盖611，下放吊绳31，下端连接车辆4顶部的吊耳，启动吊车3，吊出车辆4；

关闭气闸站门盖611，启动真空泵5，对上闸管61抽真空，至气压达到跟真空管道8内相同；

真空管道8内车辆临时禁行，启动顶杆7，往下拉动双闸管气闸站6，直至上闸管61与真空管道8对齐，这时真空管道8内车辆放行，继续经由上闸管61通过，进入常规运行模式；

当真空管道外车辆4准备进入双闸管气闸站6及真空管道8时，执行上述逆操作即可。