[發明專利]一種真空管道磁懸浮列車制動系統和方法

在審

• 申請號: 201810059326.X
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108407821A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 吳華春;崔瑞芳;胡業發;冉少林;張麗;宋春生
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B61B13/10
• 分類號: B61B13/10;B61H11/10;B61H11/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍

本發明公開了一種真空管道磁懸浮列車制動系統和方法，充氣口間隔設置于真空管道上，當檢測到管道內部的壓力達到大氣壓時關閉充氣口，停止充氣；制動翼板設置于列車車廂的頂部，同時制動翼板的開啟和閉合配合充氣口開閉進行控制。當列車發出緊急制動信號時，空氣壓縮機通過充氣口向管道內通入空氣，同時位于列車頂部的制動翼板迅速打開，增加列車前進時的空氣阻力，使之減速從而達到制動的目的。本發明結構簡單，安全可靠。解決真空管道磁懸浮列車的緊急制動問題，在真空環境且沒有車輪的情況下，保證列車穩定、安全、有效的制動。

技術領域

本發明屬于鐵路車輛的制動技術領域，涉及一種真空管道磁懸浮列車制動系統和制動方法。

背景技術

由于大氣環境中的列車提速面臨的問題越來越多，能耗越來越大，提速獲得的收益越來越小，而運行安全性面臨的挑戰卻越來越大，這就迫使人們重新思考高速列車的未來。美國科技狂人馬斯克提出真空管道膠囊超級列車的概念，理論時速可以達到6000公里以上，北京到紐約只需2小時左右，而列車高速運行的同時會帶來另一個問題，就是真空環境下列車的制動問題。

磁懸浮列車是一種新型的交通運輸工具，利用電磁吸力或者電動斥力將列車懸浮起來，由直線電機驅動列車運動。磁懸浮列車沒有車輪及相應的傳動系統，與地面無接觸，不產生摩擦損耗，具有良好的發展前景。

在真空管道內，由于沒有空氣阻力或者空氣阻力極小，磁懸浮列車很容易達到超高速運行的狀態，但讓高速運行的列車停下來要比在大氣環境中困難很多，因為目前在大氣環境中的制動方式在真空環境中幾乎完全失效。目前在大氣環境中列車的制動方式分為摩擦制動、動力制動和電磁制動；摩擦制動包括閘瓦制動、盤形制動；動力制動包括電阻制動、再生制動；電磁制動包括磁軌制動、軌道渦流制動和盤式渦流制動等。從目前的制動方式來看，除再生制動（不包含電阻制動）外，其他的制動方式均是通過將列車的動能轉化為熱能散到空氣中而實現制動的，而在真空環境中，由于制動過程中產生的熱量無法消散，將會導致制動裝置溫度升高而使制動效率下降，嚴重的甚至會導致制動裝置失效。

特別是列車需要緊急制動的情況下，僅僅靠正常制動措施無法達到預期效果。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種真空管道磁懸浮列車制動系統和方法，解決真空管道磁懸浮列車的緊急制動問題，在真空環境且沒有車輪的情況下，保證列車穩定、安全、有效的制動。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種真空管道磁懸浮列車制動方法，適用于在真空管道中設置的磁懸浮列車，其特征在于：真空管道上每隔一段距離設置至少一個充氣口，在磁懸浮列車的每節車廂頂部設置至少一處制動翼板；在列車需要制動時即打開充氣口并向真空管道充氣，與此同時制動翼板向著與車廂頂部保持夾角的方向運動打開，并借助風力完成開啟；檢測真空管道內部的氣壓，當真空管道內部的壓力達到大氣壓時再次關閉充氣口，同時關閉制動翼板使制動翼板恢復到初始水平位置。

進一步的，在列車需要緊急制動時除了打開充氣口進行充氣外，還靠驅動列車前進的直線電機通反方向電流從而產生制動力的制動方式進行正常制動。

一種真空管道磁懸浮列車制動系統，在真空管道中設置所述磁懸浮列車，其特征在于：

真空管道上每隔一段距離設置至少一個充氣口，在磁懸浮列車的每節車廂頂部設置至少一處制動翼板，制動翼板可活動地設置在車廂頂部上并在正常行駛過程中水平平行于車廂頂部而收納于車廂頂部的容納空間中，所述制動翼板設置為當充氣口打開時同步向著與車廂頂部保持夾角的方向運動打開，并借助風力完成開啟而與車廂頂部成夾角，在列車重新啟動后制動翼板閉合而與車廂頂部平行；充氣口設置為常閉狀態，在需要緊急制動時即打開并在真空管道內部的壓力達到大氣壓時而再次關閉。

進一步的，制動翼板通過連桿與一個絲桿滑塊機構鉸接而可活動地設置在車廂頂部上，絲桿連接絲桿驅動電機。