一種兩側密封低壓氣墊列車的製作方法

2023-06-10 00:22:16

專利名稱：一種兩側密封低壓氣墊列車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用壓力氣體支撐車體的軌道交通工具，特別是 涉及一種兩側密封低壓氣墊列車。
技術背景歐美20世紀60年代研製的氣墊列車是利用安裝在車體內部的噴氣發 動機通過分布在車體底部四個角和兩側的噴口向軌道上噴射高壓氣體，從 而在軌道表面形成一層薄薄的"小面積高壓氣墊"，以使車體脫離軌道而 呈懸浮狀態，並利用安裝在車體後部的螺旋槳式發動機或直線電機推動車 體高速向前運行。由於噴氣發動機運行時產生的噪聲較大，高壓氣體噴射 時產生的揚塵大，軌道精度要求過高且載重量小，因此未能取得實質性進 展。雖然德國研製的磁懸浮列車性能優越，但缺點也是載重量小且能耗比 較高。 發明內容為了解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種噪音低、載重量 大、能耗低且無環境汙染的兩側密封低壓氣墊列車。為了達到上述目的，本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列車包括車 體、軌道和密封裝置;其中車頭車尾底部設有橫向圍裙，密封裝置設置在車 體及軌道的兩側，車體的底部設有噴氣口，車體上設有與噴氣口相連接的 氣道，壓氣裝置安裝在氣道內且能夠將車體外空氣經氣道從噴氣口噴入車 頭車尾橫向圍裙及兩側密封裝置內以形成氣墊，而車體的下部和軌道上則 設有平衡裝置及直線電機驅動裝置。所述的平衡裝置為磁懸浮平衡裝置、車輪平衡裝置或車輪和磁懸浮混 合平衡裝置。所述的磁懸浮平衡裝置是德國的磁吸式磁懸浮裝置。 所述的橫向圍裙是從車頭車尾底部分別向下突出形成的凸臺或車頭車 尾底部由軟或硬片構成的圍裙。所述的噴氣口是車體底部橫向圍裙上的橫向噴縫或車體底部橫向圍裙 內的噴口。所述的密封裝置由沿長度方向固定在軌道兩側的軟密封件和安裝在位 亍車頭車尾橫向圍裙之間的車體兩側，且能夠與軌道兩側的軟密封件相接 觸的管狀或板狀散熱件組成。所述的固定在軌道兩側的軟密封件是柔性片狀材料覆蓋的軟材料或豎 立在軌道的兩側並且彎曲的片狀軟墊。所述的管狀散熱件是內部流動有冷卻液的金屬管。所述的管狀散熱件是內部有液體或壓力氣體並且與軌道上軟密封件接 觸一面具有微孔的管道。所述的密封裝置由沿長度方向固定在軌道兩側的彈性硬片/硬板和安 裝在車體的兩側，能夠與軌道兩側的彈性硬片/硬板相接觸，內部有液體或壓力氣體，並且在與軌道兩側的彈性硬片/硬板相接觸的一面具有微孔的軟 管組成。本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列車是利用空氣壓縮機或風機作 為壓氣裝置而在車體底面和軌道之間產生大面積氣墊，因為兩側設有密封 裝置，只有車頭車尾的橫向圍裙與道路的間隙為氣墊開口，因此能耗極小， 列車節數越多效率越高，採用同步直線電機或感應直線電機作為驅動裝置， 並利用磁懸浮裝置或其與車輪的配合來保持車體的平衡，因此承載能力大 且能耗低。另外，由於不採用傳統的噴氣發動機，因此噪音小，並且因無 揚塵而環境汙染小。

圖1為本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列車一實施例結構側視圖。圖2為圖1中A—A向剖視圖。圖3為圖1中示出的兩側密封低壓氣墊列車車底結構示意圖。圖4為本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列車另一實施例結構側視圖。圖5為圖4中B-B向剖視圖。圖6為圖4中示出的兩側密封低壓氣墊列車車底結構示意圖。 圖7為圖2中I部位局部結構放大示意圖。 圖8為圖2中H部位局部結構放大示意圖。
圖9為圖5中m部位局部結構放大示意圖。圖10為圖5中IV部位局部結構放大示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列 車進行詳細說明。實施例1:如圖1 3所示，本實施例中的兩側密封低壓氣墊列車包括車體1、軌 道2和密封裝置3:其中密封裝置3設置在車體1及軌道2的兩側。車體1 由圖中未示出的車架及車身構成，其底面前部和後部分別設有一個橫向圍 裙4，該橫向圍裙4是從車頭車尾底部分別向下突出形成的凸臺，當然還可 以採用由軟或硬片構成的圍裙。車體1的底部設有噴氣口 6，該噴氣口 6是 車體1底部橫向圍裙4上的橫向噴縫，也可以是車體底部橫向圍裙4內的 噴口。車體1上還設有與噴氣口6相連接的氣道7，壓氣裝置5為空氣壓縮 機或風機，其安裝在氣道7內，而車體1的下部和軌道2上則設有平衡及 驅動裝置。本實施例中的兩側密封低壓氣墊列車所採用的平衡及驅動裝置 為德國的磁吸式磁懸浮裝置，即車體1的底面兩側端部向下延伸而形成有 兩個相對應的L形垂臂8，並且L形垂臂8的垂直及水平部位內側分別安裝 有沿車體1長度方向延伸而形成的導向磁鐵9和支撐磁鐵10;軌道2的截面 呈T形，其兩端側面及底面分別安裝有與導向磁鐵9和支撐磁鐵10的位置 及形狀相對應且能夠相互配合的鐵質導軌11及定子12。另外，如上所述， 本實施例中的驅動裝置是採用同步直線電機。 實施例2:如圖4 6所示，本實施例中的兩側密封低壓氣墊列車包括車體l、軌 道22和密封裝置3;其中密封裝置3設置在車體1及軌道22的兩側。軌道 22的表面中部沿其長度方向向上形成有一個凸臺24，並且凸臺24的兩側 分別安裝有定子25:車體1與上一實施例相同由車架26和車身27組成， 其中車架26的底面兩側前後部分別安裝有一個車輪28，底面中間部位沿其 長度方向相隔距離向下突出形成有兩個位於凸臺24兩側的懸臂29，並且每 個懸臂29的內側與凸臺24上定子25相對應的位置安裝有導向磁鐵30，而 且車架26上與車身27底部相對應的部位為貫通形成有多個對稱設置的透
氣孔31的透氣結構，而其上表面及側面內惻則安裝有多個空氣彈簧32，同 時位亍底面前後部的兩側及懸臂29之間分別設有一個橫向圍裙38。車體1 上設有與上一實施例結構相同的壓氣裝置5、噴氣口 6及氣道7。車身27 由位於車架26側面內側的空氣彈簧32連接在車架26上，車架26上表面 安裝的空氣彈簧32可以與車身27分離，並且車架26的惻面上端與車身27 的側面之間安裝有密封布33。這樣氣墊能夠直接作用在車身27底部，用車 架26來保證和車身27的水平平衡，用氣墊墊升車身更舒適，而車架26上 表面安裝的空氣彈簧32則可以緩衝車身27下降時的衝擊。本實施例中的 導向磁鐵30可以全部是電磁鐵，也可以是電磁鐵與永磁鐵的組合，這種結 構的兩側密封低壓氣墊列車是利用車輪28和磁懸浮裝置作為平衡裝置，而 利用磁懸浮裝置作為驅動裝置。如圖7所示，第一種結構的密封裝置3安裝在實施例1提供的兩側密 封低壓氣墊列車上，其由片式密封墊13和軟管14構成;其中片式密封墊13 是有彈性的金屬片，其沿軌道2的長度方向水平固定在軌道2的一側:軟管 14沿車體1的長度方向安裝在位於橫向圍裙4之間的底部與片式密封墊13 相對應的位置，頂面與片式密封墊13的底面相接觸，內部充有帶壓液體， 且頂面上帶有多個微孔15。如圖8所示，第二種結構的密封裝置3也安裝在實施例1提供的兩側 密封低壓氣墊列車上，其由複合式密封墊16和軟管14構成:其中複合式密 封墊16是柔性片狀材料覆蓋的軟材料，包括沿軌道2的長度方向水平固定 在軌道2 —側的支撐板18、粘結在支撐板18底面上的軟質海棉19及粘結 在海棉19的底面上，且底面與軟管14的頂面相接觸的柔性片狀材料尼龍 布17構成;而軟管14則沿車體1的長度方向安裝在位於橫向圍裙4之間的 底部與複合式密封墊16相對應的位置，內部充有帶壓液體，且頂面上帶有 多個微孔15。其中柔性片狀材料還可以是高分子聚合物等多種材料。如圖9所示，第三種結構的密封裝置3安裝在實施例2提供的兩側密 封低壓氣墊列車上，其由軟墊式密封墊34和散熱板35構成;其中軟墊式密 封墊34是由柔性片狀材料覆蓋的軟材料而構成，即由柔性片狀材料尼龍布 覆蓋軟材料纖維製成，其沿軌道22的長度方向固定在軌道22的一側:散熱 板35沿車架26的長度方向固定在位於橫向圍裙38之間的與軟墊式密封墊34相對應的位置，並且底面與軟墊式密封墊34的頂面相接觸。散熱板35 由多節構成，每節之間可用各種活動轉向結構連接，如軟布等。如圖10所示，第四種結構的密封裝置3也安裝在實施例2提供的兩側 密封低壓氣墊列車上，其由片式密封墊36和散熱管37構成;其中片式密封 墊36由多片平行設置，具有彈力且表面帶有固體潤滑層的橡膠片構成，片 式密封墊36沿軌道22的長度方向固定在軌道22的一側，其豎立在軌道22 上並且彎曲;金屬的散熱管37沿車架26的長度方向固定在位於橫向圍裙38 之間的與片式密封墊36相對應的位置，內部流動著經過圖中未示出的冷卻 裝置冷卻的液體，並且底面與片式密封墊36的頂面相接觸。散熱管37由 多節構成，每節之間可用各種活動轉向結構連接，如軟管等。當本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列車運行時，設置在車體1上 的壓氣裝置5將車體外空氣經氣道7從噴氣口 6噴入車頭車尾橫向圍裙4， 38及兩側密封裝置3內，從而在由兩個橫向圍裙4， 38、兩側的密封裝置3、 車底及軌道2， 22圍成的空間內形成氣墊。當採用第--實施例中提供的德國磁吸式磁懸浮裝置作為平衡及驅動裝 置時，車體1上的導向磁鐵9與軌道2上的鐵質導軌11相互作用，而支撐 磁鐵10則與定子12內的鐵芯相互作用，從而為車體1提供平衡力，並且 支撐磁鐵10和定子12組成直線電機驅動裝置，由此驅動列車前進。在列 車高速運行過程中，當車體1和軌道2兩側採用由片式密封墊13或複合式 密封墊.i6和軟管14構成的密封裝置3時，軟管14內的帶壓液體將通過其 頂面上的多個微孔15排出，從而在片式密封墊13或複合式密封墊16的底 面和其頂面間形成液體潤滑層，因此能夠減少兩者之間的摩擦並有助於散 熱，軟管14內還可以充入壓力氣體，這樣從微孔15中排出的氣體會在軟 管14與片式密封墊13或複合式密封墊16之間形成氣膜以使摩擦更小。當採用第二實施例中提供的車輪和磁懸浮混合平衡裝置時，車輪28負 責列車的上下平衡，利用導向磁鐵30中的電磁鐵吸引定子25內鐵芯的方 式提供左右平衡，導向磁鐵30與定子25相互作用形成同步直線電機作為 驅動裝置驅動列車前進。在列車高速運行過程中，無論採用由軟墊式密封 墊34和散熱板35構成還是由片式密封墊36和散熱管37構成的密封裝置3， 散熱板35及散熱管37均能夠起散熱作用。
另外，散熱管37還可以與軟墊式密封墊34組合成密封裝置3，而且還 可利用設置在車體1上的噴頭向軟墊式密封墊34噴射液體，以在兩者的接 觸面間形成液體潤滑層，從而減少摩擦。橫向圍裙4， 38還可以設計成可伸縮的，這樣停車時可將其收起。每節車身底部四個角還可以設置四個水箱，所有水箱通過管道相互連 通，通過水泵調節每個水箱內水的容量，在一定程度上調節車身平衡。車體上還可以設置調壓裝置，如可調節排氣量的排氣口，使氣墊內壓 力保持在一定範圍內。車頭還可以設計成具有一定的斜度，這樣在一定的車速下可使車頭的 空氣直接進入車頭的橫向圍裙4， 38內，從而能夠減少壓氣裝置5的功耗， 甚至能夠關閉壓氣裝置5。
權利要求1、一種兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述的兩側密封低壓氣墊列車包括車體(1)、軌道(2，22)和密封裝置(3)；其中車頭車尾底部設有橫向圍裙(4，38)，密封裝置(3)設置在車體(1)及軌道(2，22)的兩側，車體(1)的底部設有噴氣口(6)，車體(1)上設有與噴氣口(6)相連接的氣道(7)，壓氣裝置(5)安裝在氣道(7)內且能夠將車體外空氣經氣道(7)從噴氣口(6)噴入車頭車尾橫向圍裙(4，38)及兩側密封裝置(3)內以形成氣墊，而車體(1)的下部和軌道(2，22)上則設有平衡裝置及直線電機驅動裝置。
2、 根據權利要求1所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的平衡裝置為磁懸浮平衡裝置、車輪平衡裝置或車輪和磁懸浮混合平衡裝 置。
3、 根據權利要求2所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的磁懸浮平衡裝置是德國的磁吸式磁懸浮裝置。
4、 根據權利要求1所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的橫向圍裙(4， 38)是從車頭車尾底部分別向下突出形成的凸臺或車頭車 尾底部由軟或硬片構成的圍裙。
5、 根據權利要求1所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的噴氣口 (6)是車體(1)底部橫向圍裙(4， 38)上的橫向噴縫或車體底 部橫向圍裙(4， 38)內的噴口。
6、 根據權利要求1所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的密封裝置(3)由沿長度方向固定在軌道(2， 22)兩側的軟密封件和安 裝在位於車頭車尾橫向圍裙(4)之間的車體(1)兩側，且能夠與軌道(2， 22)兩側的軟密封件相接觸的管狀或板狀散熱件組成。
7、 根據權利要求6所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的固定在軌道(2, 22)兩側的軟密封件是柔性片狀材料覆蓋的軟材料或豎 立在軌道(2， 22)的兩側並且彎曲的片狀軟墊。
8、 根據權利要求6所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的管狀散熱件是內部流動有冷卻液的金屬管。
9、 根據權利要求6所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所述 的管狀散熱件是內部有液體或壓力氣體並且與軌道(2， 22)上軟密封件接 觸一面具有微孔的管道。
10、根據權利要求1所述的兩側密封低壓氣墊列車，其特徵在於所 述的密封裝置(3)由沿長度方向固定在軌道(2， 22)兩側的彈性硬片/硬 板和安裝在車體(1)的兩側，能夠與軌道(2， 22)兩側的彈性硬片/硬板 相接觸，內部有液體或壓力氣體，並且在與軌道(2， 22)兩側的彈性硬片 /硬板相接觸的一面具有微孔的軟管組成。
專利摘要本實用新型公開了一種兩側密封低壓氣墊列車。其包括車體、軌道和密封裝置。本實用新型提供的兩側密封低壓氣墊列車是利用空氣壓縮機或風機作為壓氣裝置而在車體底面和軌道之間產生大面積氣墊，因為兩側設有密封裝置，只有車頭車尾的橫向圍裙與道路的間隙為氣墊開口，因此能耗極小，多節時效率更高，採用同步直線電機或感應直線電機作為驅動裝置，並利用磁懸浮裝置或其與車輪的配合來保持車體的平衡，因此承載能力大且能耗低。另外，由於不採用傳統的噴氣發動機，因此噪音小，並且因無揚塵而環境汙染小。
文檔編號B60V3/04GK201033564SQ20072000555
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月9日 優先權日2006年6月18日
發明者周東寧 申請人:周東寧