[发明专利]动力系统外置式薄壁真空管道磁浮交通系统

说明书

技术领域

本发明涉及真空管道磁浮交通系统中直线电机、磁悬浮系统和线路轨道设施的布局，属于真空管道交通之动力系统设置与管道结构工艺相结合的技术领域。

背景技术

真空管道高速磁浮交通就是让磁浮列车在抽成真空的管道中行驶，速度可以达到600km/h甚至6000km/h以上。其基本构成有：真空管道、磁浮车辆、直线电机和运行控制设备。与直线电机配套的车载部件和与悬浮系统配套的车载设备必须安装在车上，而固定在轨道或管道上的动力设备有些既可以放置在管道内，也可以布置在管道外部。当这些动力设备或检测、控制系统布置在管道内时，由于管道内部是密封的空间，且在运行期间是真空，这会给系统的安装、检修与维护带来很大困难。

已有专利、学术论文或规划设计等公布的真空管道磁浮交通方案，其动力系统和悬浮机构都放置于管道中，如专利“ApparatusforVacuumTubeTransportation”（US2488287,Nov.15,1949）、“VacuumTubeTransportationSystem”（US2511979,June20,1950）、“Evacuatedtubetransport”（US5950543,September14,1999）、“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）、专利“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）、“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。

这种把直线电机、悬浮机构等动力系统置于管道内的构造带来的问题是：

（1）             在管道内安装直线电机和悬浮机构给建设施工造成很大麻烦和困难，如果管道断面较小，如小于3m，则在密闭的管道内进行人工和机械作业几乎不可能；

（2）             直线电机和悬浮机构是真空管道交通运行时的主要热源，将导致管道内热量积聚，影响列车正常行驶和运行安全；

（3）             要进行人工检修时，必须全系统停止运行，且需要检修的部分管道经充气加压后检修人员才能进入，或者检修人员必须穿戴真空压力服才能在管道中作业，或者就需要如专利“真空管道交通可开启式管道结构与工艺”（申请号201010175386.1）所描述的那样把管道设置成可开启式的；

（4）             直线电机、悬浮机构占用管道内有效空间，加大管道壁荷载，增加真空管道线路建设成本。

发明内容

针对真空管道磁浮交通的直线电机、悬浮机构等动力系统置于管道内时的上述问题，本发明给出动力系统外置式薄壁真空管道磁浮交通系统，即采用较小壁厚的真空管道，把直线电机线圈、轨道悬浮机构和其他线路设备，布置在管道外面，在有一薄管壁作隔离的状态下给管道内的车辆提供运行动力和悬浮力。这种布置的优点是，直线电机定子和悬浮机构的安装施工可以方便地在管道外部进行，运行过程中的日常检修也在管道外部完成，有利于机电系统散热，不占用管道内空间，能使真空管道的建设、维修和系统运营成本大幅度降低。

本发明的技术方案是：真空管道采用薄壁管道，要求管壁材质对直线电机电磁场、悬浮机构的悬浮磁场没有影响，如采用不会磁化的不锈钢、碳合金、玻璃钢或高强度有机材料等；直线电机线圈和悬浮机构布置在管道外部。