真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透拍钤O(shè)計(jì)

1、西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透拍钤O(shè)計(jì)姓名：李炎炎申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專(zhuān)業(yè)：物流工程指導(dǎo)教師：馬祖軍20080301西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)摘要隨著信息技術(shù)逐步走向成熟及其應(yīng)用的深入普及，一場(chǎng)新型運(yùn)輸技術(shù)革命正在醞釀之中。上個(gè)世紀(jì)末短短的幾年中，以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和通訊手段為代表的信息化浪潮，使全球政治經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活方式發(fā)生了深刻變化，虛擬溝通、視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)銀行、網(wǎng)上購(gòu)物和電子商務(wù)等得到蓬勃發(fā)展。與此同時(shí)，快速和高效的物流配送，成為信息化時(shí)代難以逾越的瓶頸問(wèn)題。雖然大規(guī)模的高速公路興建、鐵路提速、航班增加和物流模式優(yōu)化等緩解了物流不暢、配送時(shí)效不高的尷尬，但是，難

2、以從根本上改變貨物運(yùn)輸嚴(yán)重滯后于信息化的現(xiàn)狀。這一滯后的最顯著差別是當(dāng)前的貨物運(yùn)輸速度跟信息化的即時(shí)溝通速度不相匹配。在火車(chē)、汽車(chē)和飛機(jī)等運(yùn)輸方式之后，人們認(rèn)識(shí)到，磁懸浮技術(shù)將是未來(lái)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。這種磁懸浮車(chē)輛適合放置于管道中，再把管道中抽成一定真空，由于同時(shí)消除機(jī)械摩擦和空氣阻力，其運(yùn)行速度能比飛機(jī)快許多倍，此即真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)。本文將從分析管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某叽?、各功能部件的概念設(shè)計(jì)出發(fā)，研究管道模型內(nèi)部的隔離室、密封艙等應(yīng)用部件，并討論管道內(nèi)電機(jī)冷卻方案以及實(shí)現(xiàn)需求真空度的真空獲得設(shè)備的選擇。關(guān)鍵詞：真空管道運(yùn)輸；管道模型；概念設(shè)計(jì)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)，打，啦

3、，（皿，：；西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于保密口，在年解密后適用本授權(quán)書(shū)：不保密彰使用本授權(quán)書(shū)。（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打“）蓄簧簍主差名：鷹茛乏言嘉于師簽名！馬祖軍西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)西南交通大學(xué)學(xué)位論文創(chuàng)新性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工

4、作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中作了明確的說(shuō)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。次凌蛄套沙西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)第章緒論課題的研究背景及意義記得童年時(shí)曾看過(guò)一本書(shū)，名叫科學(xué)家談世紀(jì)，書(shū)中描寫(xiě)了科學(xué)家們?cè)O(shè)想的世紀(jì)的種種美妙前景，這本書(shū)曾經(jīng)激勵(lì)了許多人的童年幻想。今天，這些美好的設(shè)想有些已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn)了，如人類(lèi)登月、全球移動(dòng)通信等。但在交通運(yùn)輸領(lǐng)域卻不太樂(lè)觀，人類(lèi)進(jìn)入世紀(jì)已經(jīng)近十個(gè)年頭了，但是我們使用的交通工具，從火車(chē)、汽車(chē)到飛機(jī)、輪船基本上還是上個(gè)世紀(jì)的技術(shù)產(chǎn)物，過(guò)

5、去年來(lái)沒(méi)有多少根本性的突破。世界已經(jīng)進(jìn)入了全球化時(shí)代，但是我們的交通運(yùn)輸卻難以適應(yīng)全球化的需求。今天的跨國(guó)旅行仍與年前差不多；就是在國(guó)內(nèi)兩個(gè)中心城市之間的旅行也不輕松，坐火車(chē)要十幾個(gè)小時(shí)，坐飛機(jī)算上機(jī)場(chǎng)巴士和安檢的時(shí)間也得耗上半天。現(xiàn)代物流在通訊技術(shù)上已經(jīng)很現(xiàn)代化了，在網(wǎng)上下訂單幾分鐘就可以搞定，但是一個(gè)集裝箱的貨物從中國(guó)原產(chǎn)地運(yùn)到美國(guó)消費(fèi)者手中也許要十天半月。信息化的高速度與交通運(yùn)輸?shù)牡退俣刃纬删薮蠓床睿?jīng)濟(jì)全球化呼喚世紀(jì)的交通運(yùn)輸現(xiàn)代化，交通運(yùn)輸瓶頸面臨著一場(chǎng)技術(shù)革命。因此，探索新的高速貨物運(yùn)輸模式是未來(lái)貨物運(yùn)輸不可回避的問(wèn)題。那種認(rèn)為只有人的運(yùn)輸才需要高速度，貨運(yùn)沒(méi)必要高速的認(rèn)識(shí)必將成為

6、過(guò)去。管道化運(yùn)輸是一個(gè)有前景的方向，可以提高物流配送效率，減少地面交通擁擠壓力和對(duì)環(huán)境的污染。但管道中的運(yùn)行車(chē)體如果采用傳統(tǒng)的車(chē)輛模式，則貨物運(yùn)輸速度不會(huì)有很大提高，由于存在管道活塞效應(yīng)，貨物在管道中的傳輸速度還有可能降低。本文涉及一種具有革命性的未來(lái)交通方式真空管道運(yùn)輸（），即把磁懸浮車(chē)放到真空管道網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)超高速、低能耗、無(wú)噪聲、無(wú)污染的交通運(yùn)輸。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)國(guó)內(nèi)外本領(lǐng)域研究現(xiàn)狀年，現(xiàn)代火箭之父演講時(shí)提到：在波斯頓至紐約之間建一條真空管道鐵路線(xiàn)，車(chē)輛通過(guò)電磁方式懸浮在軌道上，消除金屬之間的接觸。年，德國(guó)人赫爾曼一肯佩爾（）提出了電磁懸浮原理，并在年獲得世界上第一項(xiàng)有關(guān)

7、磁懸浮列車(chē)技術(shù)的專(zhuān)利。在其專(zhuān)利文獻(xiàn)中他表達(dá)了采用管道抽真空的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)其速度的目標(biāo)值。世紀(jì)年代，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員提出建設(shè)真空管道磁浮線(xiàn)路的設(shè)想。根據(jù)他們的計(jì)算，磁懸浮列車(chē)在抽成個(gè)大氣壓的真空管道中運(yùn)行，速度可以達(dá)到，并在一小時(shí)內(nèi)穿越全美國(guó)。年，發(fā)表了題為“高速管道運(yùn)輸（）的文章，提出了一個(gè)能夠在分鐘內(nèi)從波斯頓到達(dá)華盛頓的客運(yùn)系統(tǒng)設(shè)想，此系統(tǒng)由一對(duì)抽成一定真空的管道組成，其中的車(chē)輛運(yùn)行速度為副。瑞士工程師先生于年提出“瑞士超高速地鐵工程的項(xiàng)目建議，年，該項(xiàng)目得到洛桑理工學(xué)院專(zhuān)家們的支持并進(jìn)行了初步可行性研究，年得到日內(nèi)瓦州和鐵辛州的官方支持；年聯(lián)邦政府交通、通訊、能源部投入萬(wàn)瑞郎進(jìn)行初

8、步研究。年，美國(guó)蘭德（，嗍）公司的研究人員作了如下描述：一種叫“運(yùn)輸之星的地鐵系統(tǒng)，由電磁支撐和在地下一定真空度的管道中運(yùn)行的車(chē)輛組成，能夠在一小時(shí)內(nèi)穿越美國(guó)口。年，美國(guó)佛羅里達(dá)機(jī)械工程師獲得真空管道運(yùn)輸（）系統(tǒng)發(fā)明專(zhuān)利乜，并在美國(guó)佛羅里達(dá)州注冊(cè)成立了公司。年月日，由沈志云院士、鐘山院士聯(lián)合發(fā)起，在西南交通大學(xué)召開(kāi)了“真空管道高速交通院士學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)，錢(qián)清泉、宋文驄、樂(lè)嘉陵、張涵信、葛昌純等院士到會(huì)，何祚庥院士在不能到蓉參會(huì)的情況下向大會(huì)遞交了書(shū)面意見(jiàn)。這次大會(huì)標(biāo)志著真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的科學(xué)性、現(xiàn)實(shí)性、發(fā)展前景和重大意義等得到中國(guó)科學(xué)界的確認(rèn)，是中國(guó)在真空管道運(yùn)輸領(lǐng)域邁出的重要一止】西南交通大學(xué)碩

9、士研究生學(xué)位論文第頁(yè)年，西南交通大學(xué)成立了“真空管道運(yùn)輸研究所”，正式啟動(dòng)了我國(guó)在真空管道運(yùn)輸領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)工作。這是世界上第一個(gè)由大學(xué)或者政府部門(mén)成立的真空管道運(yùn)輸研究機(jī)構(gòu)。日前，世界第一條商業(yè)運(yùn)營(yíng)的磁懸浮路線(xiàn)已落戶(hù)上海，滬杭磁懸浮線(xiàn)路也獲批立項(xiàng)，這些都是真空管道高速磁浮運(yùn)輸在我國(guó)發(fā)展十分有利的條件。由于真空管道運(yùn)輸只是作為下一代的運(yùn)輸方式被提出，國(guó)內(nèi)和國(guó)外對(duì)這一問(wèn)題的研究尚處于起步階段，在此方面的研究較少。本文的主要工作論文研究的思路本文所涉及的真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)是一種滿(mǎn)足地面高速交通需求和環(huán)保節(jié)能的運(yùn)輸方式，它的各種要素都存在于現(xiàn)有的運(yùn)輸方式中，如真空管道運(yùn)輸?shù)墓艿琅c地鐵系統(tǒng)類(lèi)似，它運(yùn)行的

10、環(huán)境與飛機(jī)在萬(wàn)米高空類(lèi)似等等。本文中的真空管道系統(tǒng)是在現(xiàn)有軌道交通基礎(chǔ)上減少了空氣阻力的一種考慮。作為一種可能的下一代運(yùn)輸方式，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)中管道布置涉及哪些實(shí)用性問(wèn)題，管道內(nèi)各功能部件如何設(shè)置？如何解決電機(jī)發(fā)熱問(wèn)題？選擇哪種真空泵組可以快速高效的得到管道內(nèi)預(yù)期的真空度？本論文對(duì)這些問(wèn)題嘗試著進(jìn)行了分析研究。論文研究的目的及預(yù)期目標(biāo)鑒于真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外針對(duì)此項(xiàng)研究尚處于起步階段，大量的基礎(chǔ)理論需要認(rèn)真的探索和研究，本文總結(jié)了真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，進(jìn)一步分析了真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的提出、發(fā)展、所具備的優(yōu)點(diǎn)以及現(xiàn)階段的兩種主要的真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)；對(duì)管道實(shí)

11、驗(yàn)?zāi)Ｐ驼w結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并詳細(xì)研究了觀察孔、管道開(kāi)口處、真空表預(yù)留孔、管道電源接線(xiàn)處及抽氣（放氣孔）的結(jié)構(gòu)與工藝；針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中管道內(nèi)密封門(mén)、隔離室、車(chē)體與車(chē)站的對(duì)接裝置以及鎖緊裝置進(jìn)行了討論與設(shè)計(jì)；分析了管道內(nèi)電機(jī)發(fā)熱的原因，運(yùn)用有限元分析方法分析兩種電機(jī)冷卻方案，并比較得出其中最優(yōu)方案；對(duì)真空管道運(yùn)輸（）系統(tǒng)的重要組成部分，真空泵的選擇進(jìn)行了優(yōu)化分析，得出螺桿式真空泵與三葉型羅茨泵組成的干式泵機(jī)組是真空獲得設(shè)備的最佳選擇，本西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)文通過(guò)對(duì)真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊陨蠋c(diǎn)的討論，為真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的理論研究和實(shí)踐研究起到鋪墊和承上啟下的作用，使其推廣并應(yīng)用

12、于工程實(shí)踐。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)第章真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)（）分析真空管道運(yùn)輸理論簡(jiǎn)介物體所受空氣阻力與速度關(guān)系分析空氣阻力經(jīng)驗(yàn)公式為：凡，×（）（）式中：列車(chē)運(yùn)行速度，一列車(chē)運(yùn)行時(shí)的空氣阻力系數(shù)；其中的計(jì)算公式為：形（蘭）只，（）、厶二式中：列車(chē)編組車(chē)輛數(shù)；一空氣密度（不同真空度下的空氣密度需要測(cè)定）：一空氣阻尼系數(shù)：一列車(chē)前端部面積；由式（）可知在其他參數(shù)不變的情況下，列車(chē)在空氣中運(yùn)行所受的空氣阻力與速度平方成正比。真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的概念氣動(dòng)阻力與速度的二次方成正比，氣動(dòng)噪音隨速度七次或八次方而急增，因此在地表稠密大氣層中運(yùn)行的高速交通工具，最高經(jīng)濟(jì)速度不超過(guò)。欲使地面交

13、通以每小時(shí)以上的速度經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，就要減少兩種影響行車(chē)速度的摩擦即接觸摩擦和空氣摩擦，可能的做法是讓運(yùn)載工具進(jìn)入密閉管道，將其抽成低氣壓，讓車(chē)輛以磁懸浮方式無(wú)接觸、無(wú)摩擦地在其中運(yùn)行，這就是真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)真空管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)跟現(xiàn)有的運(yùn)輸工具（飛機(jī)、火車(chē)、汽車(chē)等）相比，真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)有以下優(yōu)越性：匝面函：圖真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)（）快速紐約落杉磯，分鐘；華盛頓一北京，小時(shí)；本地旅行速度，國(guó)際間旅行速度大于；與常壓下的軌道交通對(duì)比，在個(gè)大氣壓下真空管道系統(tǒng)中的車(chē)輛速度可以達(dá)到。（）方便連續(xù)運(yùn)行，可以在任何時(shí)候搭乘、旅行，沒(méi)有延遲與停止，到任何目的地均為直達(dá)；

14、運(yùn)行過(guò)程可參考地鐵“快速起停、快速乘降的原則，即：無(wú)需待避會(huì)讓?zhuān)豢焖倨鹜?，起、停附加時(shí)分約分多鐘；旅客上下時(shí)分約秒。（）高效、節(jié)能在一定速度下由于快速的特點(diǎn)，其通過(guò)能力將大大高于與常壓下的軌道交通，另外由于減小了空氣阻力和輪軌間的摩擦力，使得列車(chē)的能耗大大降低。（）安全消除了相撞的可能性；不受任何氣候條件影響，不會(huì)因不良天氣而中斷。潔凈環(huán)境友好；使用可再生能源少量電力，可持續(xù)性好，由于管道內(nèi)抽成真空，自然形成隔音屏障，以至無(wú)任何對(duì)外噪聲?，F(xiàn)實(shí)可行所有建設(shè)的設(shè)備都是現(xiàn)成的：所涉及的各項(xiàng)技術(shù)都已投入商業(yè)應(yīng)用。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)現(xiàn)階段兩種主要的真空管道系統(tǒng)現(xiàn)階段提出的真空管道系統(tǒng)主要

15、有兩種，分別是美國(guó)的的（）系統(tǒng)和瑞士的超高速地鐵（）。美國(guó)公司的￥系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多年的研究與設(shè)計(jì)，美國(guó)佛羅里達(dá)機(jī)械工程師于年獲得真空管道運(yùn)輸（）系統(tǒng)發(fā)明專(zhuān)利。至此，真空管道運(yùn)輸作為一項(xiàng)正式的專(zhuān)利技術(shù)被記錄在世界科技發(fā)明史上。圖美國(guó)公司的真空管道運(yùn)輸模式（）公司的專(zhuān)利簡(jiǎn)介的專(zhuān)利（美國(guó)專(zhuān)利號(hào)：，）包括如下內(nèi)容：沿線(xiàn)路方向的兩根抽成真空的管道，車(chē)體，真空設(shè)備，懸浮部件，加速裝置，能夠回復(fù)能量的剎車(chē)系統(tǒng)，減振裝置，管道定位器，轍叉系統(tǒng)，自動(dòng)控制、檢測(cè)與維護(hù)裝置，施工方法，安全系統(tǒng)等。今后可能增加或變更的專(zhuān)利項(xiàng)有：車(chē)輛、傳輸能量的線(xiàn)路、能量?jī)?chǔ)存和生產(chǎn)設(shè)各、加熱器、空調(diào)、排水設(shè)施和通信設(shè)施。系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)速分為

16、三種系統(tǒng)：低速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)速（）與現(xiàn)有的地面交通展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)；中迷系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)速（）與航空運(yùn)輸展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)：高速系統(tǒng)，設(shè)計(jì)時(shí)速（）；運(yùn)行系統(tǒng)首選是磁懸浮方式。（）管道簡(jiǎn)介西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)管道內(nèi)壓強(qiáng)為個(gè)大氣壓。管道由持久耐用的可保持真空的材料制成。由于每條路線(xiàn)所處的環(huán)境、氣候等實(shí)際情況部不盡相同，因此管道的材料也是因地而異。管道主要材料有：混凝土、陶瓷、鋼鐵、鋁、玻璃纖維和塑料。根據(jù)實(shí)際情況可能還有其他更合適的材料。管道可地上也可地下布置，這要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦魏徒?jīng)濟(jì)條件來(lái)決定。（）車(chē)體簡(jiǎn)介公司車(chē)體的動(dòng)力首選是磁懸浮方式。公司的專(zhuān)利中提到了一種（見(jiàn)圖）車(chē)輛，其質(zhì)量只有，這種車(chē)型可以直接從家

17、開(kāi)到真空管道車(chē)站，然后進(jìn)入管道中搭載磁懸浮列車(chē)高速行駛。直徑，長(zhǎng)的可載人滿(mǎn)載后只有千克。據(jù)測(cè)算這種車(chē)型是效率和成本的最佳比。還有一種比較適合家庭使用，這種車(chē)體一般可以載兩個(gè)成年人和部分行李。車(chē)輛的能耗只有，采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，燃料以可再生能源為主。圈公司專(zhuān)利中的的真空管道運(yùn)輸車(chē)輛。饕廣一鞫蠢圖美國(guó)公司的真空管道運(yùn)輸車(chē)輛透視圖（）其他公司的車(chē)輛可在內(nèi)帶到達(dá)到時(shí)速（），內(nèi)速西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)度減為。考慮到舒適性問(wèn)題，車(chē)輛一般在內(nèi)達(dá)到上述速度，加速和制動(dòng)距離小于英里（）。發(fā)車(chē)間隔是，這個(gè)時(shí)間主要包括車(chē)輛進(jìn)入管道時(shí)間、車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)間、兩車(chē)間隔時(shí)間和空氣鎖工作時(shí)間。按每車(chē)載人計(jì)算，對(duì)向兩根管道

18、的流量為人次時(shí)。過(guò)大的加速度將引起人體的不適。太空中的宇航員隨軌道艙以高于的速度運(yùn)行。人體可以在短時(shí)間內(nèi)承受個(gè)重力加速度或更多。高速賽車(chē)加速或減速時(shí)大約有個(gè)重力加速度，大多數(shù)過(guò)山車(chē)有個(gè)重力加速度，汽車(chē)在緊急制動(dòng)情況下有個(gè)重力加速度。系統(tǒng)中的加速度限制為個(gè)重力加速度，這將不會(huì)引起乘客在加速或減速過(guò)程中的任何不適。在管道沿線(xiàn)每隔一定距離設(shè)有安全艙，當(dāng)車(chē)輛發(fā)生故障停止后，乘客可從此安全艙逃離。由于管道內(nèi)含氧量極低，所以車(chē)體內(nèi)部的生命支持系統(tǒng)顯得尤為重要。太空艙中的生命支持系統(tǒng)可以支承宇航員幾個(gè)月，潛水艇上的生命支持系統(tǒng)亦可維持艇員一個(gè)多月的生命，飛機(jī)上的生命支持系統(tǒng)也發(fā)展相當(dāng)完善。這些成功經(jīng)驗(yàn)都可以

19、借鑒。在真空管道運(yùn)輸?shù)母咚俣仁沟贸丝驮诠艿乐凶疃啻龓讉€(gè)小時(shí)，其生命支持系統(tǒng)要求相對(duì)較低，所以真空管道中的生命支持系統(tǒng)很易實(shí)現(xiàn)。瑞士超高速地鐵（洲洲）系統(tǒng)是一個(gè)地下高速磁懸浮列車(chē)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)速度，瑞士政府把它定名為瑞士地下鐵路。作為一個(gè)高速的客運(yùn)交通系統(tǒng)方案，最初是計(jì)劃以高速度和高頻率把瑞士的主要城市和地區(qū)聯(lián)系起來(lái)，并考慮未來(lái)向其他歐洲城市的延伸。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)（）車(chē)站地鐵車(chē)站在兩個(gè)運(yùn)營(yíng)層面上進(jìn)行，在第層的過(guò)渡廳，用作輔助運(yùn)輸，供上下旅客乘公共交通；在第一層下面的第二層為從上下車(chē)部分，旅客通過(guò)過(guò)道進(jìn)出列車(chē)。兩個(gè)層面由豎井和電梯相連，為使乘客順利的出入瑞士地鐵的車(chē)站大廳，需要在第

20、二層設(shè)置隧道之外的洞室空間（內(nèi)尺寸為×）。在車(chē)站范圍內(nèi)設(shè)有縱向自動(dòng)閘門(mén)，為避免真空損失，列車(chē)在站內(nèi)停車(chē)之前須先經(jīng)過(guò)閘室，當(dāng)列車(chē)停在車(chē)站準(zhǔn)確位置，半真空隧道閘門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，使旅客在上下車(chē)時(shí)在大廳的正常氣壓下，車(chē)內(nèi)也保持正常氣壓，如圖、所示，旅客通過(guò)自動(dòng)閘室和個(gè)閘門(mén)進(jìn)出，每個(gè)車(chē)站每小時(shí)客流量可達(dá)人次。幽瑞士地鐵車(chē)站平面圖車(chē)站閘乩量圖瑞士地鐵車(chē)站示意圖（）隧道為避免兩輛迎頭對(duì)開(kāi)的列車(chē)相遇時(shí)出現(xiàn)氣壓轉(zhuǎn)變及震蕩，而使迎頭對(duì)開(kāi)的列車(chē)徹底分開(kāi)，的主體由兩條隧道組成。根據(jù)地貌不同，隧道深度在之間。為了減小空氣阻力，在隧道中抽成真空，氣壓約等于海拔米高空的氣壓（約為個(gè)大氣壓），隧道直徑，個(gè)隧道間隔，并用

21、鋼筋混凝土西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)管片（）襯砌，鋪密封層及現(xiàn)澆混凝土內(nèi)層襯砌（）。巖層與襯砌管片間的縫隙（）用灌漿封閉。兩條對(duì)向隧道通過(guò)橫向的走廊連接起來(lái)，產(chǎn)生和保持部分真空的抽氣泵就放在這里。限界圖瑞士地鐵隧道截面圖（）車(chē)體車(chē)輛屬于常導(dǎo)磁懸浮型（），與德國(guó)的類(lèi)似。列車(chē)截面為直徑的環(huán)形，車(chē)頭與車(chē)尾為半圓形，長(zhǎng)的列車(chē)空車(chē)重量為，包括車(chē)門(mén)、座席、磁懸浮系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備和安全設(shè)備裝置。列車(chē)主要技術(shù)參數(shù)如下：表唧列車(chē)技術(shù)參數(shù)列車(chē)長(zhǎng)度座席個(gè)車(chē)體外直徑隧道直徑空車(chē)重量有效載荷曲線(xiàn)半徑最短使用壽命年造價(jià)萬(wàn)法郎車(chē)體由節(jié)中間車(chē)和首尾節(jié)端車(chē)組成，它們都是剛性的，互相采用柔性連接。節(jié)中間車(chē)共有臺(tái)直線(xiàn)電機(jī)，每

22、臺(tái)電機(jī)的功率為，每節(jié)中間車(chē)的臺(tái)電機(jī)并列連接，并通過(guò)同一逆變器供電，該逆變器將提供的功率，功率因數(shù)為。從啟動(dòng)到速度達(dá)期間加速度為；速度西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)期間，以恒定功率進(jìn)行加速，整個(gè)效率為；車(chē)輛垌定子之問(wèn)的氣隙為。圈車(chē)輛為了乘坐舒適、安全，保證車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量，列車(chē)上裝有換氣系統(tǒng)。有三種可能的方案以消除車(chē)廂內(nèi)的空氣污染，即分別是：稀釋法、吸附法和分離法。其中分離法看來(lái)是針對(duì)系統(tǒng)最有效的方法，該方法是將污染物在氣態(tài)時(shí)通過(guò)一種薄膜分離出來(lái)，目前這種分離薄膜還沒(méi)有達(dá)到理想的過(guò)濾系數(shù)。但這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展很快，當(dāng)然可以應(yīng)用該領(lǐng)域最新的研究成果。（）部分真空為制造和保持隧道中的部分真空，可使用市面上

23、常見(jiàn)的抽氣機(jī)。每長(zhǎng)的區(qū)段，抽風(fēng)效率要求達(dá)到，這樣列車(chē)就能在氣壓（相當(dāng)于個(gè)大氣壓）的環(huán)境中運(yùn)行，預(yù)計(jì)不可避免的泄漏約為，因此，隧道區(qū)段的持續(xù)抽氣效率約為。（）運(yùn)營(yíng)“瑞士地鐵”網(wǎng)由兩條平行，而行車(chē)方向相反的線(xiàn)路構(gòu)成。計(jì)劃兩站問(wèn)運(yùn)行時(shí)間一般為，停車(chē)時(shí)間為，每小時(shí)單方向開(kāi)行長(zhǎng)的列車(chē)列，每列車(chē)座席定員人，即單向每小時(shí)運(yùn)能為人。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)口口車(chē)站圖一瑞士地鐵線(xiàn)網(wǎng)平面圖（）效率及經(jīng)濟(jì)性將整個(gè)供電系統(tǒng)考慮在內(nèi)，變壓器的效率為，個(gè)逆變器的效率為，隧道內(nèi)的直流供電效率為，則可能的效率約為。加上直線(xiàn)電機(jī)的效率約為，整個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)的效率將大于。系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析顯示：日內(nèi)瓦一洛桑全長(zhǎng)的線(xiàn)路，大約需要

24、投資為萬(wàn)億瑞士法郎，平均每千米為萬(wàn)瑞士法郎。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)第章管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)管道介紹實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的管道可采取如圖所示的上下結(jié)構(gòu)或水平結(jié)構(gòu)布置。系統(tǒng)的管道可設(shè)置在地上或地下，這要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦魏徒?jīng)濟(jì)條件來(lái)決定。（）上下結(jié)構(gòu)管道截面（）水平結(jié)構(gòu)管道截面圖管道結(jié)構(gòu)布置管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿嗝娉叽?、形狀本文討論的管道?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，大小可容納磁懸浮車(chē)體通過(guò)，高度便于人們的研究觀察，考慮到造價(jià)因素和維護(hù)使用的方便，管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拈L(zhǎng)度定為米、寬度為米、高度為米，在本文中墻壁的厚度暫定為米，具體數(shù)據(jù)可根據(jù)將來(lái)建造時(shí)的情況進(jìn)一步計(jì)算確定，管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄嗝鏋楣靶谓Y(jié)構(gòu)，其尺寸及形狀如圖、圖。西南交

25、通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)圖管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿嗝娉叽鐖D管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯庥^圖一端門(mén)密封、鎖緊裝置密封門(mén)一觀察孔正壓隔離室鎖緊裝置圖管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛡?cè)視剖視圖西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)管道模型功能部件設(shè)置觀察孔的結(jié)構(gòu)與工藝管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ烷L(zhǎng)達(dá)米，在建造以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為了盡量保證管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)多角度的可視性，便于實(shí)驗(yàn)觀察與檢測(cè)，管道的兩側(cè)墻壁及端墻均設(shè)置觀察孔。觀察孔的分布如圖所示。觀察孔、之間間隔為米，與端墻之間間隔為米；觀察孔、與、的水平位置相對(duì)錯(cuò)開(kāi)米后間隔仍為米，觀察孔與端墻間隔為米，觀察孔位于端墻的正中間。¨、一觀察孔一端門(mén)一實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛪Ρ趫D觀察孔的分布圖由于管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)外壓強(qiáng)差的作用，

26、觀察孔的直徑越大，對(duì)觀察孔玻璃窗的強(qiáng)度要求就越高，在綜合考慮實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的情況下，管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀^察孔的直徑暫定為厘米，觀察孔玻璃窗厚度為厘米。在真空環(huán)境中，即要保證觀察孔與墻壁連接處的氣密性，又要保證觀察孔能夠承受內(nèi)外壓力差值的不均衡性，這就對(duì)觀察孔的結(jié)構(gòu)提出了較高的要求。觀察孔的形狀可選擇圓形或者矩形，但是從受力分析的角度考慮，圓形比矩形受力更加均勻，從工藝角度分析，圓形比矩形更加容易加工以及安裝，管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒捎脠A形結(jié)構(gòu)的觀察孔。如圖所示，在澆注混凝土墻壁時(shí)，可預(yù)留觀察孔，并在二次澆注時(shí)西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)把金屬法蘭盤(pán)澆注在墻壁上，通過(guò)兩個(gè)環(huán)型密封圈、把鋼化玻璃緊密的靠近金

27、屬法蘭盤(pán)，通過(guò)若干個(gè)螺釘把金屬法蘭盤(pán)固定在金屬法蘭盤(pán)上，同時(shí)固定鋼化玻璃，完成觀察孔的密封和定位。觀察孔一混凝土墻壁金屬法蘭盤(pán)金屬法蘭盤(pán)一螺釘環(huán)型密封圈一環(huán)型密封圈鋼化玻璃圖觀察孔的剖視圖管道開(kāi)口處的結(jié)構(gòu)與工藝在管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷囊欢藟Ρ谏显O(shè)置開(kāi)口（位置見(jiàn)圖，），為了保持管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拿荛]性，必須對(duì)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷拈_(kāi)口進(jìn)行特殊密閉處理，同時(shí)由于模型內(nèi)外壓力差值的作用，很容易將門(mén)擠壓變形，所以平面形狀的開(kāi)口不適合真空環(huán)境應(yīng)用。因?yàn)槟Ｐ蛢?nèi)為真空狀態(tài)，大氣壓力將從四面八方作用到門(mén)上，長(zhǎng)時(shí)間作用下門(mén)將會(huì)向模型內(nèi)側(cè)凹陷變形，所以將開(kāi)口設(shè)計(jì)為帶有弧形的向外突起的形狀，來(lái)平衡各方向的壓力，門(mén)的形狀可選擇圓形和矩形

28、，如圖所示。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)一墻壁鐵板一鉸鏈一密封圈一門(mén)鎖圖開(kāi)口處的剖視圖（）圓形開(kāi)口（）矩形開(kāi)口一墻壁鐵板鉸鏈一密封圈一門(mén)鎖圖開(kāi)口處的正式圖為了使門(mén)更好的與墻壁吻合密封，需在墻壁上嵌入一塊鐵板，使金屬門(mén)與鐵板通過(guò)密封圈密封，嵌入的鐵板起到了一個(gè)金屬門(mén)框的作用。鐵板預(yù)澆鑄在墻壁上，為了保證鐵板的熱脹冷縮度與混凝土墻壁保持一致，可在鐵板上加螺紋鋼垂直嵌入墻壁增加咬合強(qiáng)度，門(mén)的結(jié)構(gòu)可圓可方（如圖所示），通過(guò)鉸鏈鉸接在鐵板上，門(mén)的內(nèi)側(cè)有一圈凸起槽，裝密封圈保證密封，門(mén)通過(guò)鎖鉸合密封，殼體所有連接處都采用連續(xù)焊接，保證無(wú)漏縫、開(kāi)口現(xiàn)象。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)安裝真空表預(yù)留

29、孑的結(jié)構(gòu)與工藝實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需測(cè)量模型內(nèi)部的真空度，真空表的接入采用標(biāo)準(zhǔn)接法，真空規(guī)管（規(guī)管是儀器配套標(biāo)準(zhǔn)件）的接入點(diǎn)要離真空泵遠(yuǎn)一些，這樣測(cè)得的真空度才是容器的真實(shí)真空度，如果離真空泵太近，真空度則偏高，而且容易有油蒸汽侵入規(guī)管，造成準(zhǔn)確度下降。在墻壁上預(yù)埋如圖的規(guī)管底座，如果規(guī)管座是從管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛡?cè)面墻壁接出，則需要多焊接一個(gè)彎頭，保證規(guī)管底座垂直水平、開(kāi)口向上，從而保證真空表讀數(shù)的準(zhǔn)確性。再用如圖的拼裝螺母垂直裝入規(guī)管底座，中間放置“”型丁腈材料密封圈相隔，保證密封。這樣就可以直接將規(guī)管安裝在拼裝螺母內(nèi)了，裝入規(guī)管時(shí)，不宜太緊，用手作用規(guī)管時(shí)以拔不出、旋不轉(zhuǎn)為宜。一一，品，一口一一一一口圖真

30、空表規(guī)管底座的結(jié)構(gòu)圖西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)一釤厶斗磋目寸一；一一一×一圖拼裝螺母結(jié)構(gòu)圖管道電源接線(xiàn)處及抽氣孑（放氣孔）的結(jié)構(gòu)與工藝管道電源接線(xiàn)處的結(jié)構(gòu)與工藝在真空設(shè)備（真空容器）內(nèi)部通常安裝有使用電源的裝置，真空設(shè)備內(nèi)外往往也需要進(jìn)行電信號(hào)的傳輸與交換。而這種真空設(shè)備的容器壁內(nèi)外的電連接要求與真空壁既絕緣，又密封。現(xiàn)有的真空接線(xiàn)端子主要針對(duì)超高真空度的真空設(shè)備設(shè)計(jì)，適應(yīng)高溫烘烤等特殊的高溫工作環(huán)境，需要在真空設(shè)備內(nèi)采用釬焊，還要?dú)搴负附拥葟?fù)雜工藝，以實(shí)現(xiàn)接線(xiàn)端子與真空壁間的絕緣及氣密。其成本高、工藝復(fù)雜，不適用于在常溫工作環(huán)境，真空要求相對(duì)較低的真空設(shè)備使用。西南交通大學(xué)

31、碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)一外接桿一絕緣體底板一“”型密封圈一螺母金屬墊圈一密封墊片一螺釘一密封墊片圖真空電源接線(xiàn)端子的結(jié)構(gòu)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)需要使用電進(jìn)行工作的裝置與設(shè)備，澆鑄墻壁時(shí)可預(yù)先在適當(dāng)位置埋置如圖的真空接線(xiàn)端子，真空設(shè)施或真空裝置完工后，在真空壁上即有一固定的接線(xiàn)端子。使用時(shí)，外接電源的電線(xiàn)分別跟該接線(xiàn)端子的外接桿（）相連，真空壁內(nèi)的電線(xiàn)分別跟該接線(xiàn)端子的內(nèi)接桿（）相連。圖所示的是真空電源線(xiàn)的連接結(jié)構(gòu)。根據(jù)這一原理可以組成二相、三相和四相的結(jié)構(gòu)，接桿（）的兩端設(shè)有螺紋，中間設(shè)有圓型臺(tái)階；絕緣體（）上開(kāi)有一個(gè)小孔，小孔的另一面上接入一個(gè)大孔，與小孔形成臺(tái)階，大孔能讓接桿（）上的圓型臺(tái)階通過(guò)。

32、接桿的一端放入一個(gè)“”型密封圈（），并通過(guò)絕緣體（）的小孔，在接桿上放入一個(gè)金屬墊圈（），然后用螺母（）扣緊。在底板（）和絕緣體（）之間放入密封墊片（），利用絕緣體的兩側(cè)臺(tái)階孔，用螺釘（）把絕緣體（）和底板（）固緊，在底板上備有密封墊片（），在接桿兩端螺紋上各放兩個(gè)螺母（）和金屬墊圈，以方便使用。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)圖一二根接線(xiàn)柱的結(jié)構(gòu)示意圖圖為兩根接線(xiàn)柱的情況，這樣，可在一個(gè)底板上實(shí)現(xiàn)多根電線(xiàn)的連接，如兩相、三相電源的引入連接。抽氣孔（放氣孔）的結(jié)構(gòu)與工藝町鄉(xiāng)翕廠(chǎng)多寸町囫町可口町，、町一墻壁鐵板一密封圈一法蘭盤(pán)三通閥圖抽氣孔（放氣孔）的結(jié)構(gòu)如圖一所示，管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某闅?、放氣?/p>

33、，原理同上，在墻壁（）上預(yù)埋法蘭盤(pán)（），用密封圈（）密封，把帶有螺紋的一面從墻壁伸出，連接三通閥（），即可抽氣亦可放氣，也可通過(guò)閥門(mén)調(diào)整管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)的真空度。管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)基礎(chǔ)來(lái)源于對(duì)真空管道運(yùn)輸（）系統(tǒng)的研究需求，模型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要符合應(yīng)用實(shí)際，合理的設(shè)計(jì)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕Y(jié)構(gòu)并對(duì)各個(gè)功能部件的設(shè)置進(jìn)行分析是其中的關(guān)鍵部分，本文中只是進(jìn)行了初步的探討，仍然有許多的難題，有待于以后進(jìn)行更加深入的研究。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)第章管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)用部件結(jié)構(gòu)設(shè)置密封門(mén)系統(tǒng)中密封門(mén)的背景技術(shù)在真空管道系統(tǒng)中經(jīng)常需要設(shè)置密封門(mén)，將真空管道的某一部分或與其相連的空間進(jìn)行密封隔離，以實(shí)現(xiàn)被隔離部分

34、真空與常壓大氣環(huán)境的轉(zhuǎn)換。如真空管道交通運(yùn)輸系統(tǒng)，在上下乘客、貨物時(shí)，必須通過(guò)一道或一道以上的密封門(mén)將真空管道與上、下客、貨的過(guò)渡空間隔離，再將過(guò)渡空間轉(zhuǎn)換為常壓大氣環(huán)境后，過(guò)渡空間再通過(guò)開(kāi)啟密封門(mén)，而與列車(chē)車(chē)箱內(nèi)及車(chē)站的常壓環(huán)境連通，以上、下客貨?？拓浬?、下完成后，該過(guò)渡空間又通過(guò)密封門(mén)的作用，將過(guò)渡空間又與真空管道連通，轉(zhuǎn)換回真空環(huán)境，列車(chē)恢復(fù)正常的真空運(yùn)行環(huán)境。由于真空管道的密封門(mén)的作用主要是完成過(guò)渡空間與真空管道的密封隔離，因此，對(duì)密封門(mén)隔離性能要求高，通常需要驅(qū)動(dòng)及控制裝置控制其開(kāi)啟與關(guān)閉。而在真空管道系統(tǒng)中，為了降低維持真空的維護(hù)費(fèi)用，空閑的空間非常有限，可供安裝密封門(mén)的驅(qū)動(dòng)與控制

35、機(jī)構(gòu)的空間很小，只有管道內(nèi)的一些邊角場(chǎng)所可以應(yīng)用。并且，在真空管內(nèi)布管、穿管也極其不便，液壓和氣動(dòng)的應(yīng)用受到限制。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)系統(tǒng)中密封門(mén)的結(jié)構(gòu)與原理霾配。胛釅霾管道銷(xiāo)軸一門(mén)蓋型鉸桿銷(xiāo)軸一密封條隋輪鋼絲繩一卷?yè)P(yáng)機(jī)一隔墻一門(mén)洞圖門(mén)蓋關(guān)閉時(shí)的垂向剖視圖圖門(mén)蓋開(kāi)啟時(shí)的垂向剖視圖如圖所示，由真空管道中設(shè)置的隔墻及隔墻上的門(mén)洞與門(mén)蓋。隔墻墻面通過(guò)銷(xiāo)軸與型鉸桿的一端鉸接，型鉸桿的另一端通過(guò)銷(xiāo)軸與門(mén)蓋的背面鉸接。其門(mén)蓋背面連接鋼纜繩，鋼纜繩的另一端與門(mén)蓋背后上方的卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。鋼纜繩與門(mén)蓋背面的連接，可采用扣、鉤等方式活動(dòng)連接，這樣便于鋼纜繩的更換。型鉸桿位于門(mén)洞上方，卷?yè)P(yáng)機(jī)位于門(mén)蓋背后

36、的上方；門(mén)蓋與卷?yè)P(yáng)機(jī)之間設(shè)有一隋輪，鋼纜繩繞過(guò)隋輪再與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連；在隔墻上與門(mén)蓋貼合的部位設(shè)有一圈密封條；門(mén)蓋末與隔墻貼合處向背面拱起。鋼絲繩在隋輪處向下的轉(zhuǎn)角度。本文討論的密封門(mén)的優(yōu)點(diǎn)分析上述密封門(mén)密封隔離性能好，門(mén)蓋占用空間小，驅(qū)動(dòng)裝置能安裝在真空管道系統(tǒng)內(nèi)的邊角場(chǎng)所，安裝使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有以下優(yōu)點(diǎn)。卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼纜繩驅(qū)動(dòng)門(mén)蓋，驅(qū)動(dòng)裝置（卷?yè)P(yáng)機(jī)）可以遠(yuǎn)離門(mén)蓋，真空管道門(mén)洞處被門(mén)蓋占用的空間小，門(mén)洞的空間利用率高，狀態(tài)轉(zhuǎn)方便。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)遠(yuǎn)離門(mén)蓋的卷?yè)P(yáng)機(jī)可以方便地安裝在真空管道的邊角場(chǎng)所，節(jié)約空問(wèn)，安裝使用方便。避免了在真空管道中布管及在管壁上穿管，而使真空管道系統(tǒng)

37、運(yùn)行可靠性降低的危害。門(mén)蓋背面先與型鉸桿的動(dòng)鉸接點(diǎn)鉸接、型鉸桿則通過(guò)其定鉸接點(diǎn)鉸接在門(mén)洞旁的隔墻墻面，這樣，使得門(mén)蓋轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度大；且門(mén)蓋關(guān)閉時(shí)，通過(guò)門(mén)蓋邊緣正面與門(mén)洞旁的隔墻墻面相互貼合，較之普通門(mén)關(guān)閉時(shí)，由門(mén)蓋側(cè)緣與門(mén)洞側(cè)緣接觸，門(mén)蓋與門(mén)洞貼合面積大，貼合緊密、牢固，密封隔離效果好。上述的型鉸桿位于門(mén)洞上方，卷?yè)P(yáng)機(jī)位于門(mén)蓋背后的上方。這樣，門(mén)蓋在開(kāi)啟時(shí)，門(mén)蓋向上翻起，可以充分利用真空管道上部的空閑空間，而不影響真空管道下部作業(yè)（如上、下乘客貨物）空間的正常作業(yè)；并且，真空管道中密封門(mén)的通常狀態(tài)為關(guān)閉，這樣，門(mén)蓋可靠自身下垂的重力自動(dòng)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，并使門(mén)蓋保持良好的常閉狀態(tài)，使其密封隔離效果更好

38、。隔離室系統(tǒng)中隔離室的背景技術(shù)在真空管道（隧道）中運(yùn)行磁懸浮車(chē)具有已有交通工具無(wú)與倫比的優(yōu)越性，它無(wú)噪音，無(wú)廢氣排放，節(jié)能環(huán)保，不僅有利環(huán)境生態(tài)保護(hù)，也節(jié)約了大量的土地被用來(lái)建設(shè)道路；磁懸浮車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，既無(wú)軌道摩擦阻力，也無(wú)空氣阻力，其速度超過(guò)飛機(jī)，效率高。但在真空管道中運(yùn)行的磁懸浮車(chē)與車(chē)站的大氣常壓空間如何有效可靠地對(duì)接，以便上下旅客、貨物，是真空管道運(yùn)輸必須解決的問(wèn)題。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)系統(tǒng)中隔離室的結(jié)構(gòu)與原理一真空管道一隔墻一門(mén)蓋一接管側(cè)門(mén)蓋一密封條一軌道通氣管通氣管嗍氣管通氣管卷?yè)P(yáng)機(jī)一隋輪一法蘭一門(mén)洞側(cè)門(mén)洞一隔離室圖隔離室的俯視剖視圖門(mén)蓋傾門(mén)蓋卷?yè)P(yáng)機(jī)圖隔離室的側(cè)視剖

39、視圖西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)如圖所示，真空管道中的隔離室能夠在真空管道中實(shí)現(xiàn)部分空間的真空狀態(tài)與常壓狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，以方便客、貨的上下，且其占用真空管道的空間小，保證了真空管道空間的最大化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。磁懸浮車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，管道門(mén)蓋打開(kāi)，側(cè)門(mén)蓋關(guān)閉。磁懸浮車(chē)進(jìn)入、并停在隔離室空間時(shí)，將管道門(mén)蓋關(guān)閉，此時(shí)隔離室空間與真空管道的其它空間隔離密封，磁懸浮車(chē)處于真空狀態(tài)；再打開(kāi)側(cè)門(mén)蓋，隔離空間與外界空間連通，轉(zhuǎn)換為常壓大氣狀態(tài)，然后打開(kāi)磁懸浮車(chē)體門(mén)蓋，客貨通過(guò)在常壓大氣狀態(tài)中，通過(guò)敞開(kāi)的側(cè)門(mén)洞安全地上下磁懸浮車(chē)，實(shí)現(xiàn)磁懸浮車(chē)與外界空間即車(chē)站的對(duì)接。如圖所示，隔離室的側(cè)壁上設(shè)有與隔離室

40、連通的真空平衡通氣管和常壓平衡通氣管，真空平衡通氣管的另一端與隔離室以外的真空管道連通；常壓平衡通氣管的另一端并置于外界空間，；真空平衡通氣管和常壓平衡通氣管上均設(shè)有置于外界空間中的截止閥。對(duì)本例而言，由于真空管道通過(guò)接管與外界空間相連，接管的內(nèi)部空間也即是外界空間。管道門(mén)蓋與隔墻的鉸接部位位于隔墻的上部，卷?yè)P(yáng)機(jī)則位于真空管道的上壁。鋼纜繞過(guò)固定在真空管道壁上的隋輪后與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。具體實(shí)施方式為：在真空管道內(nèi)設(shè)置兩道有門(mén)洞的隔墻，兩道隔墻之間形成隔離室，兩道隔墻均鉸接有可蓋住門(mén)洞的管道門(mén)蓋；在真空管道的側(cè)壁上開(kāi)有與外界空間相連的側(cè)門(mén)洞，并在側(cè)壁鉸接有可蓋住側(cè)門(mén)洞的側(cè)門(mén)蓋；管道門(mén)蓋與隔墻、側(cè)門(mén)蓋

41、與側(cè)壁的接觸面上均設(shè)有密封條：管道門(mén)蓋、側(cè)門(mén)蓋分別與各自后部的卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼纜相連。側(cè)門(mén)洞與外界空間相連的具體方式為：接管的一端通過(guò)其法蘭固定在側(cè)門(mén)洞邊緣的真空管道壁上，另一端與外界空間連通；側(cè)門(mén)蓋鉸接在接管的法蘭上。這種隔離室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在真空管道內(nèi)設(shè)置兩道有門(mén)洞的隔墻，兩道隔墻之間形成隔離室，兩道隔墻均鉸接有可蓋住門(mén)洞的管道門(mén)蓋；在真空管道的側(cè)壁上開(kāi)有與外界空間相連的側(cè)門(mén)洞，并在側(cè)壁鉸接有可蓋住側(cè)門(mén)洞的側(cè)門(mén)蓋；管道門(mén)蓋與隔墻、側(cè)門(mén)蓋與側(cè)壁的接觸面上，設(shè)有密封條；管道門(mén)蓋、側(cè)門(mén)蓋西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)分別與各自后部的卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼纜相連。完成客貨上下后，先關(guān)閉磁懸浮車(chē)體門(mén)蓋和側(cè)門(mén)蓋

42、，隔離室空間與外界空間隔離密封，然后打開(kāi)管道門(mén)蓋，隔離室空間與真空管道的其余空間相通，隔離室空間中釋放出的空氣將被真空管道的真空設(shè)備抽走，恢復(fù)真空狀態(tài)；磁懸浮車(chē)在真空狀態(tài)下駛出隔離室，正常行駛。本文討論的隔離室的優(yōu)點(diǎn)分析與現(xiàn)有技術(shù)相比，本文討論的隔離室具有以下優(yōu)點(diǎn)：利用在真空管道中設(shè)置兩道門(mén)及一道側(cè)門(mén)，巧妙地在真空管道內(nèi)隔離出一個(gè)可實(shí)現(xiàn)真空與常壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換的隔離室空間，完成磁懸浮車(chē)在真空管道中與外界空間的對(duì)接。而無(wú)需對(duì)真空管道及磁懸浮車(chē)進(jìn)行其它改造，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，轉(zhuǎn)換操作方便。卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼纜繩驅(qū)動(dòng)門(mén)蓋，驅(qū)動(dòng)裝置（卷?yè)P(yáng)機(jī)）可以遠(yuǎn)離門(mén)蓋，而安裝在真空管道的邊角場(chǎng)所，卷?yè)P(yáng)機(jī)的安裝與運(yùn)行維護(hù)方便，其對(duì)

43、真空管道內(nèi)的有效空間占用小。隔離室空間從常壓轉(zhuǎn)換為真空時(shí)，隔離室空間與真空管道空間連通，其釋放的空氣可以由真空管道的真空設(shè)備抽走，而不必另加真空獲得設(shè)備，降低成本。隔離室的側(cè)壁上設(shè)有與隔離室連通的真空平衡通氣管和常壓平衡通氣管，真空平衡通氣管的另一端與隔離室以外的真空管道連通；常壓平衡通氣管的另一端并置于外界空間內(nèi)；真空平衡通氣管和常壓平衡通氣管上均設(shè)有置于外界空間中的截止閥。這樣，在隔離室空間由常壓向真空狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，開(kāi)啟真空平衡通氣管的截止閥，使隔離空間內(nèi)的空氣通過(guò)真空平衡通氣管向真空管道內(nèi)釋放，達(dá)到真空平衡后，再開(kāi)啟管道門(mén)蓋，避免了管道門(mén)蓋開(kāi)啟時(shí)的氣壓阻力；而在隔離室空西南交通大學(xué)碩士研究

44、生學(xué)位論文第頁(yè)間由真空向常壓狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，開(kāi)啟常壓平衡通氣管的截止閥，使隔離空間通過(guò)常壓平衡通氣管向外界空間吸入空氣，達(dá)到常壓平衡后，再開(kāi)啟側(cè)門(mén)蓋，避免了側(cè)門(mén)蓋開(kāi)啟時(shí)的氣壓阻力。這樣，保證了管道門(mén)蓋及側(cè)門(mén)蓋均在平衡壓差下開(kāi)啟和關(guān)閉，使門(mén)蓋開(kāi)啟容易，耗能少，損耗低，使用壽命長(zhǎng)。管道門(mén)蓋與隔墻的鉸接部位位于隔墻的上部，卷?yè)P(yáng)機(jī)則位于真空管道的上壁。這樣，卷?yè)P(yáng)機(jī)及管道門(mén)蓋在開(kāi)啟時(shí)，充分利用了真空管道內(nèi)的上部空閑空間，占用真空管道的有效空間少。鋼纜繞過(guò)固定在真空管道壁上的隋輪后與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。通過(guò)該隋輪，可以較好地控制與調(diào)制鋼纜繩及卷?yè)P(yáng)機(jī)的分布位置及鋼纜繩對(duì)門(mén)蓋的牽引方向；更便于卷?yè)P(yáng)機(jī)與鋼纜繩分布與安裝的空

45、閑的邊角場(chǎng)所。側(cè)門(mén)洞與外界空間相連的具體方式為：接管的一端通過(guò)其法蘭固定在側(cè)門(mén)洞邊緣的真空管道壁上，另一端與外界空間連通；側(cè)門(mén)蓋鉸接在接管的法蘭上。這樣，更方便側(cè)門(mén)蓋的安裝，也更方便側(cè)門(mén)洞與外界空間的連接。磁懸浮車(chē)與車(chē)站間的對(duì)接裝置系統(tǒng)中磁懸浮與車(chē)站間對(duì)接裝置的背景技術(shù)在真空管道（隧道）中運(yùn)行磁懸浮車(chē)具有已有交通工具無(wú)與倫比的優(yōu)越性，它無(wú)噪音，無(wú)廢氣排放，節(jié)能環(huán)保，不僅有利環(huán)境生態(tài)保護(hù)，也節(jié)約了大量的土地被用來(lái)建設(shè)道路；磁懸浮車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，既無(wú)軌道摩擦阻力，也無(wú)空氣阻力，其速度超過(guò)飛機(jī)，效率高。但在真空管道中運(yùn)行的磁懸浮車(chē)與大氣空間車(chē)站的如何有效可靠地對(duì)接，即在不影響真空管道真空狀態(tài)的同時(shí)，

46、安全實(shí)現(xiàn)磁懸浮車(chē)與車(chē)站常壓大氣空間的客貨上下，是真空管道運(yùn)輸必須解決的問(wèn)題。西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)系統(tǒng)中磁懸浮與車(chē)站間對(duì)接裝置的結(jié)構(gòu)與原理磁懸浮列車(chē)進(jìn)站對(duì)接時(shí)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖磁懸浮車(chē)進(jìn)站前，管道旁道門(mén)蓋、通道截止閥均關(guān)閉，過(guò)渡管與通道空間密封隔斷，處于真空狀態(tài)，而與旁道連通。在這種狀態(tài)下，磁懸浮車(chē)進(jìn)站，從真空管道減速駛?cè)肱缘纼?nèi)，并通過(guò)火車(chē)的動(dòng)力使其車(chē)體前面的端部車(chē)門(mén)緩慢與過(guò)渡管內(nèi)端處的內(nèi)端法蘭對(duì)接、并保持抵緊，使過(guò)渡管內(nèi)空間與旁道空間密封隔絕。然后，開(kāi)啟通道截止閥，使通道空間內(nèi)的空氣經(jīng)通道氣管流入過(guò)渡管內(nèi)，氣壓平衡后，再打開(kāi)旁道門(mén)蓋和車(chē)體門(mén)蓋，旅客或貨物經(jīng)車(chē)體門(mén)、過(guò)渡管、旁道空間、

47、站臺(tái)空間，實(shí)現(xiàn)列車(chē)客、貨的上下。磁懸浮車(chē)出站：列車(chē)客、貨上下完成后，關(guān)閉旁道門(mén)蓋、車(chē)體門(mén)蓋及通道截止閥，使過(guò)渡管道與通道空間密封隔離。車(chē)輛啟動(dòng)向后退出旁道，駛?cè)胝婵展艿?，再正常行駛出站。?chē)輛啟動(dòng)離開(kāi)過(guò)渡管道時(shí)，過(guò)渡管內(nèi)空氣流出，分散西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第頁(yè)于旁道及真空管道內(nèi)，并被真空管道內(nèi)的維護(hù)性的真空設(shè)備抽出。圖示出，在真空管道旁設(shè)置有與真空管道相通的旁道，該旁道的端部朝向車(chē)站站臺(tái)；在該旁道內(nèi)固定安裝過(guò)渡管，過(guò)渡管外端處的外端法蘭固定在旁道端部的壁上，過(guò)渡管的外端口與通道空間相連，通道空間與車(chē)站站臺(tái)連通，且外端法蘭上鉸接過(guò)渡管門(mén)蓋；過(guò)渡管的內(nèi)端處設(shè)有與磁懸浮車(chē)的端部車(chē)門(mén)形狀適配的內(nèi)

48、端法蘭，磁懸浮車(chē)的端部車(chē)門(mén)上鉸接有車(chē)體門(mén)蓋。過(guò)渡管管壁上設(shè)有通道氣管，通道氣管的另一端伸入通道空間內(nèi)，且該端設(shè)有通道截止閥。過(guò)渡管管壁上還設(shè)有旁道氣管，旁道氣管的另一端穿過(guò)通道空間進(jìn)入旁道，且在通道空間內(nèi)的旁道氣管上設(shè)有旁道截止閥。為使過(guò)渡管的內(nèi)端法蘭與磁懸浮車(chē)的端部車(chē)門(mén)接觸更貼切緊密，磁懸浮車(chē)的端部車(chē)門(mén)可以向外伸出，在伸出的端沿處徑向凸出形成與內(nèi)端法蘭形狀相同的車(chē)門(mén)法蘭。并且可以再通過(guò)卡緊機(jī)構(gòu)將車(chē)門(mén)法蘭卡緊在內(nèi)端法蘭上。通過(guò)該卡緊機(jī)構(gòu)或采用其它類(lèi)型的已有鎖緊機(jī)構(gòu)，即可在抵?jǐn)n后不再依靠火車(chē)的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)并確保過(guò)渡管與磁懸浮車(chē)端部車(chē)門(mén)間穩(wěn)定可靠的密封連接。當(dāng)然，實(shí)施時(shí)也可以將通道氣管與小型的抽真空設(shè)備相連。列車(chē)出站時(shí)，將過(guò)渡管抽真空至要求的真空度后，列車(chē)再駛離，過(guò)渡管與旁道及真空管道連通。這樣，成本略有增加，但可減少真空管道的抽真空設(shè)備的工作負(fù)荷。如果真空管道交通系統(tǒng)不是循環(huán)的環(huán)線(xiàn)交通，而車(chē)站又恰好是該交通