[發(fā)明專利]具有上下雙鉸盤的車間連接結(jié)構(gòu)及具有其的真空管道列車

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010013909.6
• 申請(qǐng)日: 2020-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113147812A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛凱;劉德剛;趙明;姜志捷;劉志;武震嘯;王亮;張泉;胡良輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天科工飛航技術(shù)研究院（中國(guó)航天海鷹機(jī)電技術(shù)研究院）
• 主分類號(hào): B61D17/20
• 分類號(hào): B61D17/20;B61B13/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了具有上下雙鉸盤的車間連接結(jié)構(gòu)及具有其的真空管道列車，所述車間連接結(jié)構(gòu)包括上連接點(diǎn)和下連接點(diǎn)；上下連接點(diǎn)均采用鉸接連接方式，上連接點(diǎn)成為上鉸盤，下連接點(diǎn)稱為下鉸盤；所述上鉸盤包括外柱盤、內(nèi)柱盤和第一彈性元件；所述下鉸盤包括凹盤、凸盤和第二彈性元件；該結(jié)構(gòu)有效的解決了相互貫通的各節(jié)車廂之間由于列車內(nèi)外壓差導(dǎo)致的縱向載荷不平衡問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了車廂之間的鉸接連接方式，提高了列車高速運(yùn)行時(shí)的安全性；增大了車廂之間的連接強(qiáng)度，大大提高了發(fā)生故障時(shí)的安全性；增加了列車的整體性，振動(dòng)幅度變小，有利于提高列車的平穩(wěn)性和舒適度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空管道交通系統(tǒng)，尤其是涉及一種具有上下雙鉸盤的車間連接結(jié)構(gòu)及包括該車間連接結(jié)構(gòu)的真空管道列車。

背景技術(shù)

在地球表面稠密大氣中高速運(yùn)行的高鐵列車，其運(yùn)行的主要阻力是空氣阻力，空氣阻力限制了速度的提升，也形成了巨大的能耗。從理論上，為了提升運(yùn)行速度，降低運(yùn)行能耗，可將列車運(yùn)行的軌道置于管道之內(nèi)，并把管道抽成真空，把列車至于真空管道之內(nèi)運(yùn)行，稱為“真空管道列車”。

從工程實(shí)踐角度而言，所謂真空管道內(nèi)并不是完全的真空狀態(tài)，管道內(nèi)仍然存在極低壓強(qiáng)的空氣，在此極低壓強(qiáng)的空氣中，人會(huì)在十秒左右時(shí)間內(nèi)失去意識(shí)，并在幾分鐘內(nèi)因?yàn)槿毖醵滤溃裕婵展艿懒熊囓圀w的客艙內(nèi)仍然需要保持0.8至1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。也就是說(shuō)，真空管道內(nèi)運(yùn)行的列車的各節(jié)車體是需要承受0.8-1個(gè)大氣壓的內(nèi)外壓差的。

由于真空管道列車的客艙內(nèi)為有氧環(huán)境，且客艙內(nèi)的座椅、內(nèi)飾及乘客行李往往具有可燃性，所以客艙內(nèi)的存在發(fā)生火災(zāi)的可能性，與在開(kāi)放的大氣環(huán)境中運(yùn)行的高鐵不同，在管道內(nèi)運(yùn)行的列車發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人員的逃生和疏散極為困難。

如圖1和圖2所示，目前已經(jīng)公開(kāi)的膠囊列車，膠囊列車實(shí)際上并不編組成列，或者即使編組成列，各節(jié)車廂之間并不聯(lián)通，即乘客不能由一節(jié)車廂進(jìn)入另一節(jié)車廂。

由于膠囊列車實(shí)際上并不編組成列，所以不存在車間連接問(wèn)題。在目前的高速列車領(lǐng)域，與日本新干線、德國(guó)ICE及中國(guó)和諧號(hào)動(dòng)車組不同，如圖3所示，法國(guó)TGV 高鐵列車采用鉸接技術(shù)，即相鄰兩節(jié)車體100共用一個(gè)走行部101，走行部的空氣彈簧102支撐在其中一節(jié)車體100上，另外一節(jié)車體100通過(guò)設(shè)置在車體下側(cè)的鉸盤 200與該節(jié)車體相連接。

如圖4-圖7所示，為連接相鄰兩節(jié)車體100的鉸盤結(jié)構(gòu)200，包括凹盤201、凸盤202、環(huán)形橡膠件203、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承、螺栓205組成；所示凹盤201、凸盤202、環(huán)形橡膠件203、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承均具有圓錐形的配合面，這樣的鉸盤結(jié)構(gòu)既能夠傳遞沿鉸盤徑向的載荷又能夠傳遞垂向載荷。所述凹盤201和凸盤202通過(guò)螺栓205連接、鉚接或焊接等方式分別固定設(shè)置在相鄰的兩節(jié)車體上。所述凹盤201內(nèi)安裝環(huán)形橡膠件203，環(huán)形橡膠件203的外環(huán)2031與凹盤201固定設(shè)置在一起。環(huán)形橡膠件203的內(nèi)環(huán)2032 與轉(zhuǎn)動(dòng)軸承外圈固定設(shè)置在一起，或者直接使用環(huán)形橡膠件203的內(nèi)環(huán)2032作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的外圈。如圖8所示，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承204的內(nèi)圈與凸盤202固定設(shè)置在一起，或者直接使用凸盤202的圓錐形配合面2021作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸承的內(nèi)圈。如圖6所示，螺栓205 固定凹盤201和凸盤202上，限制凸盤202的過(guò)大的垂向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，起到安全保護(hù)作用。如此一來(lái)，相鄰的兩節(jié)車體100之間只具有繞豎直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的相對(duì)自由度而在其它自由度上只能發(fā)生小幅度相對(duì)運(yùn)動(dòng)，大大增強(qiáng)了兩節(jié)車體100之間的關(guān)聯(lián)性和整體性，從而大大提高了列車的運(yùn)行安全性，法國(guó)TGV高鐵一直是輪軌列車最高試驗(yàn)速度的保持者。

現(xiàn)有高鐵列車或膠囊列車的車體結(jié)構(gòu)若直接應(yīng)用于真空管道列車存在如下問(wèn)題：

1.若將多節(jié)車廂連接在一起，并且車廂之間進(jìn)行連通的話，由于車廂內(nèi)外存在大約1個(gè)大氣壓的壓差，這個(gè)壓差會(huì)在各節(jié)車廂之間形成大約10t的拉伸載荷，此載荷的作用線大約在車間貫通道高度的中心，現(xiàn)有的車間連接只是設(shè)置在車廂下側(cè)，載荷不平衡，會(huì)導(dǎo)致相鄰車廂之間的相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。