[發明專利]高速磁懸浮列車真空管道系統

有效

• 申請號: 201910583115.0
• 申請日: 2019-07-01
• 公開（公告）號: CN112172840B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 毛凱;張艷清;李少偉;劉驍;李萍;陳松;余筆超
• 申請（專利權）人: 中國航天科工飛航技術研究院（中國航天海鷹機電技術研究院）
• 主分類號: B61B13/10
• 分類號: B61B13/10;B60L13/04;E01B25/30
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本發明涉及軌道交通技術領域，公開了一種高速磁懸浮列車真空管道系統。該系統包括列車部分和軌道梁部分，列車部分包括磁懸浮車體和設置在磁懸浮車體內兩側壁上的車載超導磁體，軌道梁部分包括軌道梁、推進懸浮單元、半包圍狀管道支撐圈和密封層，推進懸浮單元通過嵌入方式設置在軌道梁的側壁上，密封層設置在推進懸浮單元外表面以及軌道梁的側壁和上表面上，半包圍管道支撐圈的兩端通過與設置在軌道梁的上表面的密封層部分連接在半包圍狀管道支撐圈與軌道梁之間形成密封管道空間，通過對密封空間抽真空形成真空密封管道，列車部分設置在真空密封管道內。由此，能夠在為高速磁懸浮列車提供真空運行環境的同時減小真空管道體積。

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種高速磁懸浮列車真空管道系統。

背景技術

隨著科技不斷進步，高速磁懸浮列車在社會生活中的使用需求日益增加。高速磁懸浮列車在運行過程中將受到空氣阻力，隨著車速增加，所受空氣阻力的影響不斷增大，外形設計優化已經難以滿足列車速度需求，特別在跨音速的領域。為解決空氣阻力帶來的問題，可以在磁懸浮列車系統外設計航行管道，通過抽真空的方式降低列車行進過程中所受空氣阻力，進一步提高列車速度。由于磁懸浮列車本身無機械摩擦、無空氣阻力的影響使高速磁浮列車運行速度達到超音速具備可行性，所以真空管道技術是超高速磁懸浮列車必不可少的關鍵技術。

目前，多數設計的真空管道如圖1所示(圖1為傳統高速磁懸浮列車真空管道系統的示意圖)。結合目前高速磁浮列車的形式(以日本磁懸浮列車山梨線形式為例)，其具有的問題主要有以下幾點：

(1)直線電機定子線圈散熱、絕緣問題

高速磁懸浮列車推進系統一般使用高溫超導直線同步電機，為提供列車較大推力，軌道梁中定子線圈所通電流較大，線圈本體發熱較為嚴重。在真空中，線圈散熱能力降低，同時其匝間絕緣能力變差，為直線電機系統定子線圈的設計帶來了難度。

(2)超導磁體與真空鋼管的磁損耗問題

為提供列車較大推力，列車一般車載具有較大磁場的車載超導磁體。為支撐由于管道抽真空而帶來的內外壓差，管道材料一般選擇鋼等金屬材質。動態的超導磁體，在運動過程中將在鋼鑄的真空管道上產生渦流，進而產生損耗，降低推進系統的效率。

(3)真空管道體積較大，建造成本及抽真空成本較大問題

由圖1可以看出，目前設計的真空管道體積較大，主要是真空環境包絡了列車運行的軌道系統。較大的真空包絡環境不論是從管道的建造角度還是管道的抽真空成本來說，經濟性均較差。

發明內容

本發明提供了一種高速磁懸浮列車真空管道系統，能夠解決上述現有技術中的問題。

本發明提供了一種高速磁懸浮列車真空管道系統，其中，該系統包括列車部分和軌道梁部分，所述列車部分包括磁懸浮車體和設置在所述磁懸浮車體內兩側壁上的車載超導磁體，所述軌道梁部分包括軌道梁、推進懸浮單元、半包圍狀管道支撐圈和密封層，所述推進懸浮單元通過嵌入方式設置在所述軌道梁的側壁上，所述密封層設置在所述推進懸浮單元外表面以及所述軌道梁的側壁和上表面上，所述半包圍管道支撐圈的兩端通過與設置在所述軌道梁的上表面的密封層部分連接在所述半包圍狀管道支撐圈與所述軌道梁之間形成密封管道空間，通過對所述密封空間抽真空形成真空密封管道，所述列車部分設置在真空密封管道內且所述車載超導磁體與所述推進懸浮單元相互作用為所述磁懸浮車體提供推進力和懸浮力。

優選地，所述半包圍管道支撐圈的兩端與設置在所述軌道梁的上表面的密封層部分通過螺栓把合方式固定在所述軌道梁的上表面，且所述半包圍管道支撐圈的兩端和與其接觸的密封層之間設置有密封圈。

優選地，所述密封圈為O型密封圈。

優選地，設置在所述軌道梁的上表面的密封層部分與所述半包圍管道支撐圈的兩端為相互配合的齒槽狀。