本發(fā)明涉及高速列車技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種真空高速列車的軌道系統(tǒng)。
背景技術(shù):
高速列車是一種現(xiàn)代高科技軌道交通發(fā)展的方向,輪軌技術(shù)的高鐵做到時速400km/h以后,由于輪軌之間的摩擦力減小就已經(jīng)沒有更高的發(fā)展空間了。實現(xiàn)更高速列車運行速度的方式還能采用磁懸浮系統(tǒng),它是通過電磁力實現(xiàn)列車與軌道之間的無接觸的懸浮和導向,再利用直線電機產(chǎn)生的電磁力牽引列車運行。目前磁懸浮列車系統(tǒng),可以分為兩個方向,分別是德國所采用的常導磁吸式(ems)和日本所采用的超導磁斥式(eds)列車。目前最高的車速是日本超導磁斥式(eds)列車,達到了600km/h,而且這一速度還沒有真正的商業(yè)化運營。
速度作為人類一直追求的目標,從來只有更高,沒有最高。研發(fā)新型的更為先進的交通運輸工具,要想速度再有新的提升,在空氣中采用以上兩種磁懸浮技術(shù)已不能滿足要求了。由于基于在大氣當中開發(fā)的磁懸浮系統(tǒng)在高速狀態(tài)下空氣阻力所消耗的能源所占的比重越來越高,開發(fā)在真空管道中運行的磁懸浮列車系統(tǒng)就成為了熱門學科。
現(xiàn)有技術(shù)下開發(fā)的高速列車,大多采用單一的磁懸浮驅(qū)動,軌道系統(tǒng)設(shè)置較為單一,雖然能夠有效提升高速列車在真空管道中的運行速度,但結(jié)構(gòu)設(shè)計較為復雜,建造費用較為昂貴,很難投入運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種采用多種運行段相結(jié)合,能夠有效提升高速列車的安全性和可靠性,進而有效降低了軌道系統(tǒng)的建造成本。
為達此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種真空高速列車的軌道系統(tǒng),包括用于高速列車駛出站點時做輪軌運行的第一輪軌運行段、與所述第一輪軌運行段貫通連接的磁懸浮加速段、與所述磁懸浮加速段貫通連接的磁懸浮滑行段、與所述磁懸浮滑行段貫通連接的磁懸浮減速能量回收段、以及與所述磁懸浮減速能量回收段貫通連接用于高速列車駛?cè)胝军c的第二輪軌運行段。
其中,所述第一輪軌運行段、所述磁懸浮加速段、所述磁懸浮滑行段、所述磁懸浮減速能量回收段、以及所述第二輪軌運行段均一體貫通鋪設(shè)于真空管道內(nèi)。
其中,所述磁懸浮加速段設(shè)置有用于驅(qū)動高速列車做磁懸浮運動的磁懸浮驅(qū)動裝置,所述磁懸浮裝置設(shè)置為常導型磁懸浮直線驅(qū)動電動機長定子,所述常導型磁懸浮直線驅(qū)動電動機長定子與儲能供電站電連接。
其中,所述磁懸浮減速能量回收段設(shè)置有用于高速列車在磁懸浮運動狀態(tài)下減速的能量回收裝置,所述能量回收裝置設(shè)置為常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子,所述常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子與儲能供電站電連接。
其中,所述第一輪軌運行段、第二輪軌運行段的真空管道內(nèi)壁的下方鋪設(shè)有第二軌道;
所述磁懸浮加速段、所述磁懸浮滑行段、所述磁懸浮減速能量回收段的真空管道內(nèi)壁的上方鋪設(shè)有所述第一軌道,下方鋪設(shè)有所述第二軌道;
當所述高速列車沿真空管道做輪軌運動時,所述高速列車與所述第二軌道相配合;
當所述高速列車沿真空管道的磁懸浮加速段、所述磁懸浮滑行段、所述磁懸浮減速能量回收段做磁懸浮運動時,所述高速列車懸浮于所述第一軌道和第二軌道之間。
其中,位于所述磁懸浮加速段的所述第一軌道的兩側(cè)設(shè)置有與所述高速列車頂部的磁懸浮機構(gòu)相配合的所述磁懸浮驅(qū)動裝置;
位于所述磁懸浮滑行段的所述第一軌道的兩側(cè)設(shè)置有與所述高速列車頂部的磁懸浮機構(gòu)相配合的磁懸浮銜鐵裝置;
位于所述磁懸浮減速能量回收段的所述第一軌道的兩側(cè)設(shè)置有與所述高速列車頂部的磁懸浮機構(gòu)相配合的所述能量回收裝置。
其中,所述常導型磁懸浮直線驅(qū)動電動機長定子、所述磁懸浮銜鐵裝置、所述常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子、所述第一軌道、所述第二軌道均與架設(shè)于真空管道內(nèi)壁的支架可調(diào)節(jié)設(shè)置。
其中,所述真空管道的內(nèi)壁全程貫通設(shè)置有與所述高速列車相配合的供電接觸網(wǎng)。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種真空高速列車的軌道系統(tǒng),包括用于高速列車駛出站點時做輪軌運行的第一輪軌運行段、與所述第一輪軌運行段貫通連接的磁懸浮加速段、與所述磁懸浮加速段貫通連接的磁懸浮滑行段、與所述磁懸浮滑行段貫通連接的磁懸浮減速能量回收段、以及與所述磁懸浮減速能量回收段貫通連接用于高速列車駛?cè)胝军c的第二輪軌運行段。以此方式運行的軌道系統(tǒng),通過多種運行段的依次結(jié)合,有效提升了高速列車的安全性和可靠性,同時也大大的降低了軌道系統(tǒng)的建造成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明提供了一種真空高速列車的軌道系統(tǒng)運行線路的示意圖。
圖2是圖1中第一輪軌運行段及第二輪軌運行段的真空管道的截面圖。
圖3是圖1中磁懸浮加速段及磁懸浮減速能量回收段的真空管道的截面圖。
圖4是圖1中磁懸浮滑行段的真空管道的截面圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
結(jié)合圖1至圖4所示,本實施例提供了一種真空高速列車的軌道系統(tǒng),包括用于高速列車駛出站點時做輪軌運行的第一輪軌運行段1、與所述第一輪軌運行段1貫通連接的磁懸浮加速段2、與所述磁懸浮加速段2貫通連接的磁懸浮滑行段3、與所述磁懸浮滑行段3貫通連接的磁懸浮減速能量回收段4、以及與所述磁懸浮減速能量回收段4貫通連接用于高速列車駛?cè)胝军c的第二輪軌運行段5。
具體的,本實施例中,所述第一輪軌運行段1、所述磁懸浮加速段2、所述磁懸浮滑行段3、所述磁懸浮減速能量回收段4、以及所述第二輪軌運行段5均一體貫通鋪設(shè)于真空管道內(nèi)。所述磁懸浮加速段2設(shè)置有用于驅(qū)動高速列車做磁懸浮運動的磁懸浮驅(qū)動裝置,所述磁懸浮裝置設(shè)置為常導型磁懸浮直線驅(qū)動電動機長定子21,所述常導型磁懸浮直線驅(qū)動電動機長定子21與儲能供電站電連接。所述磁懸浮減速能量回收段4設(shè)置有用于高速列車在磁懸浮運動狀態(tài)下減速的能量回收裝置,所述能量回收裝置設(shè)置為常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子41,所述常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子41與儲能供電站電連接。
本實施例中,所述第一輪軌運行段1、第二輪軌運行段5的真空管道6內(nèi)壁的下方鋪設(shè)有第二軌道61;即在高速列車在第一輪軌運行段1及第二輪軌運行段5運行時,只需要在真空管道內(nèi)架設(shè)第二軌道61,使高速列車做輪軌運行即可;
本實施例中,所述磁懸浮加速段2、所述磁懸浮滑行段3、所述磁懸浮減速能量回收段4的真空管道6內(nèi)壁的上方鋪設(shè)有所述第一軌道62,下方鋪設(shè)有所述第二軌道61,所述第一軌道62的兩側(cè)設(shè)置有所述磁懸浮驅(qū)動裝置63,以及能量回收裝置,所述能量回收裝置設(shè)置為常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子41,所述常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子41與儲能供電站電連接。在此過程中運行時,高速列車首先可以通過磁懸浮加速段2獲取較高的運行速度,由于高速列車是在真空管道內(nèi)運行的,稀薄的空氣摩擦阻力極小,列車加速至較高的時速之后在通過磁懸浮滑行段3做無驅(qū)動直線遠距離滑行,這樣磁懸浮滑行段3中的列車是依靠設(shè)置在列車頂部的懸浮電磁鐵吸在所述磁懸浮銜鐵裝置64上,進行無機械摩擦運動的,磁懸浮滑行段3無需配置造價高昂的磁懸浮驅(qū)動裝置和配套動力裝置,從而大大降低了遠距離的滑行段的建造成本以及有效降低了能耗,之后,再通過磁懸浮減速能量回收段4進行減速,并將減速過程中所產(chǎn)生的發(fā)電量能夠通過能量回收裝置進行有效回收儲存,之后作為相鄰線路上對開高速列車磁懸浮加速段2的電力源,電力不足的部分由市電電網(wǎng)進行補充,這樣就可以大大節(jié)省高速列車的運行能耗費用。
本實施例中位于所述磁懸浮減速能量回收段4的所述真空管道6下方設(shè)置有所述第二軌道61。此過程中,高速列車有磁懸浮運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換為輪軌運行狀態(tài),以此方便高速列車進站需求。
本實施例中,當所述高速列車沿真空管道6做第一輪軌運動或第二輪軌運動時,所述高速列車與所述第二軌道61相配合;當所述高速列車沿真空管道6的磁懸浮加速段2、所述磁懸浮滑行段3、所述磁懸浮減速能量回收段4做磁懸浮運動時,所述高速列車懸浮于所述第一軌道62和第二軌道61之間。高速列車在磁懸浮運動過程中,所述第一軌道62和第二軌道61用于配合高速列車進行導向和緊急制動。
為了進一步的提升高速列車的運行可靠性,且便于高速列車的維護,所述常導型磁懸浮直線驅(qū)動電動機長定子、所述磁懸浮銜鐵裝置、所述常導型磁懸浮直線發(fā)電機能源回收長定子、所述第一軌道、所述第二軌道均與架設(shè)于真空管道內(nèi)壁的支架可調(diào)節(jié)設(shè)置,
同時,為了避免高速列車磁懸浮運行時出現(xiàn)故障或其他特情時,保證高速列車的能以輪軌運行狀態(tài)正常行駛直達目的地,在真空管道的內(nèi)壁全程貫通設(shè)置有與所述高速列車相配合的供電接觸網(wǎng)65和第二軌道61。
以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理,而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?;诖颂幍慕忉?,本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式,這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。