[发明专利]一种真空交通管道伸缩补偿接口

说明书

本发明提供一种真空交通管道伸缩补偿接口，涉及真空轨道交通的真空管道补偿技术领域。包括管道直口端、对接处扩大的管道承口端和弹性密封圈，管道直口端的外径端部设有直口端挡板，直口端挡板的内侧管道外表面设有公面楔形环，管道承口端内表面设有母面楔形环，管道承口端内径端部设有承口端挡板，公面楔形环和母面楔形环间形成一个在过轴线的截面上为倒“V”型的环槽，两个弹性密封圈分别位于该环槽两侧。母面楔形环内径在过轴线的截面上为具有两个相对的楔形面，楔面朝下，其外径与管道承口端内径固定。公面楔形环外径在过轴线的截面上为两个背对的楔形面，楔面朝上，其内径与管道直口端外径固定。母面楔形环的两个楔形面为同体或者分体结构。

技术领域

本发明涉及真空轨道交通的真空管道补偿技术领域。

技术背景

后高铁时代，一方面，应用轮轨技术的轨道列车提速越来越难；另一方面，随着速度的提高，在正常气压条件下高速行驶，空气的阻力越来越大，能耗上也越来越不经济。在这种情况下，应用真空管道技术，让轨道车辆运行在类真空环境的管道中，以达到提高速度、减少阻力和节能环保等多个目的，已经成为轨道交通技术领域新的科研前沿。我国的西南交通大学和美国的Hyperloop One和都建成了真空管道试验线，国内外已经掀起了真空管道列车的研究热潮。

在实际应用中，真空管道处于不断变化的温度条件下，其自身会随温度的变化热胀冷缩，管体的尺寸会不断变化，管道端部会产生位移。因此真空管道需要设置补偿装置，利于补偿装置的伸缩来补偿管道产生的轴向位移。

现有的补偿装置主要用于流体输送压力管道，补偿技术上有自然补偿和设备补偿两种方式。针对真空交通管道轴向位移而言，自然补偿会导致轨道线路的变化，是不可采用的方式。现有的设备补偿方式主要有套筒式补偿器和波纹膨胀节两种。套筒式补偿器由套管、插管和密封填料三部分组成，它是靠插管和套管的相对运动来补偿管道的热变形量，其缺点在于：随着管道的来回伸缩，其密封填料易磨损，导致套筒补偿器易渗漏；当管道稍有径向和角向位移时，易造成套筒被卡住的现象。波纹膨胀节补偿量相对自身轴向尺寸较小，轴向尺寸很长的波纹膨胀节也只能补偿一个相对较小的位移，它会使其连接的两端管道间距太大，而其结构为柔性波纹式结构，其上又不便铺设轨道，导致相邻的两管道端内部的轨道间距过大，车辆无法轻以跨过。并且，波纹膨胀节的成本较高。因此，现有的补偿方式不适用于真空交通管道的位移补偿。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空交通管道伸缩补偿接口，它能有效地解决真空交通管道伸缩补偿的技术问题。

本发明实现目的所采用的技术方案是：一种真空交通管道伸缩补偿接口，包括管道直口端、对接处扩大的管道承口端和弹性密封圈，管道直口端的外径端部设有直口端挡板，直口端挡板的内侧管道外径表面设有公面楔形环，管道承口端内径表面设有母面楔形环，管道承口端内径端部设有承口端挡板，公面楔形环和母面楔形环之间形成一个在过轴线的截面上为倒“V”型的环槽，两个弹性密封圈分别位于该环槽的两侧。

所述母面楔形环内径在过轴线的截面上为具有两个相对的楔形面，楔面朝下，其外径与管道承口端内径固定。

所述公面楔形环外径在过轴线的截面上为两个背对的楔形面，楔面朝上，其内径与管道直口端外径固定。

所述母面楔形环的两个楔形面为同体结构或者分体结构。

所述公面楔形环的两个楔形面为同体结构或者分体结构。

所述母面楔形环和公面楔形环至少设置一组，当设置一组以上时，共同构成类似“W”型截面的环槽。

所述倒“V”型截面的环槽弹性密封圈至少为两个。

所述管道直口端与管道承口端连接处的两个管道端口，其中一端口设有轴向活动支点，另一个为固定支点。