[发明专利]真空管道交通车辆运行活塞效应排气抽真空设置

说明书

技术领域

本发明属于真空管道交通技术领域，具体涉及真空管道交通车辆运行活塞效应排气抽真空设置。

背景技术

真空管道交通是一种尚未实施的新型交通系统，由管道、磁悬浮轨道、直线电机驱动系统、车站和车辆等子系统组成。运营时，把管道中气体排出，形成一定真空环境，让磁悬浮车辆在直线电机驱动下行驶。由于消除了空气阻力和机械摩擦阻力，车辆可以在其中超高速行驶。

常规的排气抽真空方法是，利用真空泵，通过管路、阀门等外部设备对腔体抽气以形成真空。据此，对于真空管道交通，可以在管道沿线建设真空泵站，通过连接管、阀门等把真空泵与真空管道连接起来，在运行时启动真空泵，对真空管道实施排气与抽真空。这种方法的优点是技术较成熟，排气设备主体在管道外部，操作容易，检查维修方便；缺点是需要建设大量的真空泵站，设备成本较高，排气效率不高。

专利申请“真空管道高速交通运行抽气系统”(CN101643071,2009.8.24)给出了另一种排气形成真空的方法，即在车辆前端设置捕集气体的喇叭口,捕集到的气体经压缩机压缩后储存起来,在车辆结束运行离开管道真空环境或在车站的专门区域把收集的气体排出真空环境。其优点是，可以避免设置真空泵，减少设备成本投入，或者降低对真空泵的规格要求，有利于降低排气抽真空成本，提高形成真空的效率；其弊端是，车辆上要安装空气压缩机，需要携带储气瓶，要将收集到的空气存入高压存储罐，再带出真空环境，这会增加运行成本。

真空管道交通的最大优点与特征是，通过排除管道内的空气，达到减少空气阻力的目的。也就是说，在空气未被排出之前，车辆在其中运行会遇到很大的空气阻力，当速度较高时，车辆前方空气被挤压，形成高压气障区，而车辆后部会形成负压区，最终对车辆形成强大的运行阻力。这其实是一种活塞效应。虽然可以通过真空泵抽真空来降低管道内气压，减小空气阻力，但真空设备成本较高，抽真空过程能耗也很大。如果将车辆运行的活塞效应加以利用，即不等待由真空泵把空气排除后再行驶，也不像专利CN101643071那样把气体收集起来、压缩并带出，而是利用活塞效应，把管道中的气体直接排出，则可降低形成真空的成本，提高经济效益。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供真空管道交通车辆运行活塞效应排气抽真空设置，直接把气体排出在管道外部，从而有效降低运行成本，提高经济效益。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

真空管道交通车辆运行活塞效应排气抽真空设置，包括管道3及设置在管道3内的车辆5，车辆5前端设置活塞2，活塞2通过连杆4固定连接在车辆5的前端，活塞2形状与管道3内部轮廓相匹配，在管道3壁上每隔一定间距设置开口并加装单向阀门1，单向阀门1只能向管道3外部打开。

所述的活塞2和管道3有紧配合式和间隙式两种方式，若管道3内部轮廓规则，纵向为连续光滑壁面，则采用紧配合式方式，活塞2外缘与管道3内壁紧密贴合；

若管道3内部轮廓不规则，纵向非连续光滑表面，则采用间隙式方式，活塞2外缘与管道3内壁不接触，在保证运行过程中活塞2不触碰任何管道3内设施设备及保留一定安全余量的前提下，应该使间隙尽可能小。

所述的单向阀门1有全开式和侧开式两种形式。

所述的单向阀门1布置在管道3顶部或侧部。

所述的单向阀门1亦作为紧急情况下向管道3内充气的入口，当需要给管道3内充气时，通过强制打开单向阀门1，让外部气体流入管道3内。

本发明的有益效果为：通过车辆5前端连接活塞2直接把气体排出在管道3外部，从而有效降低运行成本，提高经济效益。

附图说明

图1为活塞2与管道3紧配合式，单向阀门1在管道3顶部时的横断面图，单向阀门1为全开式。

图2为活塞2与管道3紧配合式，单向阀门1在管道3顶部时的纵剖面图，活塞2前方单向阀门1为开启状态，活塞2后方单向阀门1为关闭状态。

图3为活塞2与管道3紧配合式，单向阀门1在管道3两侧时的横断面图，单向阀门1为侧开式。

图4为活塞2与管道3紧配合式，单向阀门1在管道3两侧时的纵剖面图，活塞2前方单向阀门1为开启状态，活塞2后方单向阀门1为关闭状态。

图5为管道3内设置有轨道等设施，活塞2与管道3间存在间隙，单向阀门1在管道3两侧时的横断面图。

图6为管道3内设置有磁悬浮轨道6，活塞2与管道3间存在间隙，单向阀门1在管道3两侧时的纵剖面图。

具体实施方式