專利名稱：動(dòng)態(tài)密封空氣墊有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軌道交通運(yùn)輸裝置。
背景技術(shù)：
氣墊船的原理是在氣墊船的底部從上向下噴射高速氣體，在氣墊船底部與水面之 間形成一個(gè)高壓氣墊，從而可以支撐氣墊船的懸浮，實(shí)現(xiàn)氣墊船在水面上的高速行駛。而氣 墊機(jī)車是最近研究的新課題，但是到目前為止，氣墊的產(chǎn)生都是以向底部噴射高速氣體而 生成。這種氣墊生成方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種動(dòng)態(tài)密封空氣墊有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其 無需噴氣裝置就能夠在機(jī)車底部生成氣墊。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種動(dòng)態(tài)密封空氣墊有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，包括機(jī)車、 軌道基座和一對(duì)導(dǎo)軌，該一對(duì)導(dǎo)軌設(shè)置在軌道基座上，機(jī)車的底面設(shè)有車輪；其中，軌道基 座包括一本體部，本體部的頂部設(shè)有對(duì)稱向外延伸的兩個(gè)凸出部；機(jī)車的兩側(cè)壁分別位于 軌道基座的兩側(cè)，該兩側(cè)壁的下端均位于凸出部的下方；各凸出部的側(cè)面、下表面和上表面 分別被對(duì)應(yīng)的機(jī)車側(cè)壁、設(shè)置在該對(duì)應(yīng)機(jī)車側(cè)壁下端的下隔板以及設(shè)置在對(duì)應(yīng)機(jī)車側(cè)壁與 對(duì)應(yīng)于該凸出部的導(dǎo)軌之間的上隔板圍??；機(jī)車的兩側(cè)面、機(jī)車底面及導(dǎo)軌基座的頂面共 同限定一氣道，該氣道由前至后依次包括導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔，導(dǎo)氣壓縮腔用于導(dǎo)入機(jī)車 前方的空氣并進(jìn)行壓縮，隨后送到其后與其相連的氣墊腔；所述氣墊腔用于進(jìn)一步壓縮從 前方進(jìn)入的空氣，產(chǎn)生氣墊并維持氣壓穩(wěn)定；導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔同時(shí)向機(jī)車提供一向上 的浮力。采用上述技術(shù)方案后，機(jī)車在高速運(yùn)行時(shí)，可以通過壓縮空氣而產(chǎn)生的高壓氣墊 支撐機(jī)車，以減輕機(jī)車對(duì)滾輪的壓力，而這個(gè)壓縮空氣的壓強(qiáng)會(huì)隨著機(jī)車速度的提高而增 大，即當(dāng)機(jī)車的速度越快時(shí)，壓縮得到的空氣墊的氣壓越大，空氣墊對(duì)機(jī)車的浮力也越大， 所以機(jī)車對(duì)滾輪的壓力就越小，而滾輪與軌道之間的摩擦力也會(huì)減小，從而保證滾輪可以 更高的速度旋轉(zhuǎn)而不至于損壞，使機(jī)車的行駛速度得以大大提高。


圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖加是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的機(jī)車的正面示意圖。圖2b是圖加中的P部分的放大示意圖。圖2c是圖加中的機(jī)車的導(dǎo)氣壓縮腔的示意圖。圖2d是圖2b的進(jìn)一步的改進(jìn)的示意圖。圖加是圖加中的機(jī)車的氣墊腔的正面示意圖。圖2f是圖加的PO部分的放大示意圖。
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圖3是本發(fā)明的軌道基座的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的氣墊腔的局部示意圖。圖如是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的機(jī)車的正面示意圖。圖恥是圖fe中的Pl部分的放大示意圖。圖6a是本發(fā)明的又一種實(shí)施方式的機(jī)車的正面示意圖。圖6b是圖6a中的P2部分的放大示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出進(jìn)一步的說明。參考圖1至圖4，一種動(dòng)態(tài)密封空氣墊有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，包括機(jī)車1、軌道基座2 和一對(duì)導(dǎo)軌3，一對(duì)導(dǎo)軌3設(shè)置在軌道基座2上，機(jī)車1的底面設(shè)有車輪8。軌道基座2包 括一本體部21，本體部21的頂部設(shè)有對(duì)稱向外延伸的兩個(gè)凸出部22。軌道基座2要求不 透氣，同時(shí)有一定的耐高溫能力，軌道基座的頂面23應(yīng)平整。機(jī)車1的兩側(cè)壁11分別位于 軌道基座2的兩側(cè)，該兩側(cè)壁11的下端均位于凸出部22的下方。各凸出部22的側(cè)面、下 表面和上表面分別被對(duì)應(yīng)的機(jī)車側(cè)壁11、設(shè)置在該對(duì)應(yīng)機(jī)車側(cè)壁下端的下隔板15以及設(shè) 置在對(duì)應(yīng)機(jī)車側(cè)壁11與對(duì)應(yīng)于該凸出部的導(dǎo)軌3之間的上隔板16圍住。機(jī)車底面10與 導(dǎo)軌基座頂面23之間的空氣只能從上述機(jī)車側(cè)壁11、下隔板15、上隔板16以及凸出部22 共同限定的漏氣通道4泄漏。由于該漏氣通道4比較曲折，漏氣率得以被大大降低。該漏 氣通道4的長(zhǎng)度及寬度進(jìn)一步?jīng)Q定著漏氣率的大小。該漏氣通道4的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，寬度越窄， 漏氣率將越低。漏氣通道4的長(zhǎng)度主要由下隔板15和上隔板16的長(zhǎng)度決定，寬度取決于 側(cè)壁11與凸出部22側(cè)面的距離、下隔板15與凸出部下表面之間的距離以及上隔板16與 凸出部22上表面之間的距離。此外，下隔板15與本體部21之間的空隙的寬度以及上隔板 16與軌道3之間的空隙的寬度也應(yīng)盡可能的窄，在現(xiàn)有的條件下，上述空隙的寬度已可以 做到小于10cm。進(jìn)一步的，如圖2d所示，在側(cè)壁11、下隔板15和上隔板16的內(nèi)壁上間隔 設(shè)有多塊阻氣板5，該些阻氣板5朝氣流流向的反方向傾斜，從而可進(jìn)一步降低空氣的泄露 速度，有效提高氣密性。圖2d中，導(dǎo)軌3的橫截面為“工”字型。機(jī)車底面10還設(shè)有兩對(duì) 防脫軌栓108，每一對(duì)防脫軌栓108中的兩個(gè)防脫軌栓分別設(shè)置在“工”字型導(dǎo)軌的兩側(cè)，各 防脫軌栓108包括一由機(jī)車底面10由向下延伸的本體部1081，該本體部1081的下端設(shè)有 向內(nèi)勾的凸緣1082。防脫軌栓108把機(jī)車和導(dǎo)軌連成一個(gè)整體，就可以防止機(jī)車因浮力太 大或者其他原因而脫軌，有效的保證了機(jī)車的安全。由于從上述漏氣通道4泄露的空氣很少，使得機(jī)車的兩側(cè)面11、機(jī)車底面10及導(dǎo) 軌基座頂面23共同限定了一相對(duì)密封的氣道，該氣道由前至后依次包括導(dǎo)氣壓縮腔51和 氣墊腔52，導(dǎo)氣壓縮腔51用于導(dǎo)入機(jī)車前方的空氣并進(jìn)行壓縮，從而產(chǎn)生高壓氣墊；而氣 墊腔52用于進(jìn)一步壓縮前方進(jìn)來的空氣，產(chǎn)生氣墊并維持該氣墊壓強(qiáng)穩(wěn)定，從而導(dǎo)氣壓縮 腔51和氣墊腔52同時(shí)向機(jī)車1提供一向上的浮力。導(dǎo)氣壓縮腔51要吸入更多的氣體，而吸入更多的氣體就需要做的足夠的大，以保 證容納大量氣體的同時(shí)，維持較低的氣壓。導(dǎo)氣壓縮腔51可以設(shè)置在機(jī)車的車頭正面，也 可以位于車頭的兩側(cè)；可以位于車頭正面的底部，也可以位于車頭的正面中間，如圖加所 示，這要根據(jù)實(shí)際需要而定。圖加中還示出了前視車窗12。
參考圖1及圖2c，該導(dǎo)氣壓縮腔51后部上方的機(jī)車底面為斜面，隨著機(jī)車的前進(jìn)， 導(dǎo)氣壓縮腔51內(nèi)的空氣不斷地被該斜面101壓縮，從截面積較大的導(dǎo)氣壓縮腔入口 510進(jìn) 入到導(dǎo)氣壓縮腔內(nèi)的空氣，被壓縮到截面積較小的導(dǎo)氣壓縮腔尾部，隨后進(jìn)入氣墊腔52。上 述斜面101的斜率很小，其斜率值要根據(jù)機(jī)車的最高運(yùn)行速度設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的運(yùn)行速度越高， 斜率值要越小，也就是斜面101與軌道基座頂面23之間的夾角要更小。該夾角范圍以大于 等于1度、小于等于45度為佳。導(dǎo)氣壓縮腔51的長(zhǎng)度則要根據(jù)導(dǎo)氣壓縮腔內(nèi)空氣的壓強(qiáng) 以及機(jī)車的運(yùn)行速度而定，要盡量降低導(dǎo)氣壓縮腔內(nèi)空氣的壓強(qiáng)，才能保證足夠的空氣源 源不斷地從導(dǎo)氣壓縮腔入口進(jìn)入。為保證大量空氣進(jìn)入到導(dǎo)氣壓縮腔內(nèi)，可在導(dǎo)氣壓縮腔 入口設(shè)置導(dǎo)氣風(fēng)扇，或者類似于飛機(jī)渦輪風(fēng)扇的裝置，高速地吸納機(jī)車前方的氣體，并壓縮 到導(dǎo)氣壓縮腔內(nèi)。為了防止空氣進(jìn)入導(dǎo)氣壓縮腔之后產(chǎn)生渦流，引起機(jī)車車頭部分的震動(dòng)，在機(jī)車 前端面的內(nèi)側(cè)從上至下間隔設(shè)有多塊防渦流隔板陽(yáng)，這些防渦流隔板起到優(yōu)化導(dǎo)氣作用， 即同時(shí)調(diào)節(jié)防渦流隔板陽(yáng)的角度就可以改變導(dǎo)氣的效率，甚至關(guān)閉導(dǎo)氣壓縮腔入口，從 而調(diào)節(jié)機(jī)車底部的氣壓，進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)車的工作狀態(tài)。氣墊腔52上方的機(jī)車底面斜率很小甚至保持平直，其與軌道基座頂面23之間的 夾角以大于等于0度，而小于15度為佳，即不再繼續(xù)壓縮或者僅僅是微小的壓縮流過的空 氣。在一種實(shí)施方式中，上述夾角為0度，此時(shí)氣墊腔52的橫截面呈矩形。氣墊腔52的氣壓需要根據(jù)設(shè)計(jì)的機(jī)車運(yùn)行速度來確定，這樣就有充分的自由度 來滿足不同的速度要求。氣墊腔52上方的機(jī)車空間是主要的載客區(qū)，在此區(qū)域，可以加上 一些可以調(diào)節(jié)傾斜角度的阻氣板6，如圖4所示，當(dāng)某個(gè)區(qū)域壓強(qiáng)有較大差別時(shí)，阻氣板6可 以調(diào)節(jié)不同區(qū)域內(nèi)的壓強(qiáng)，保證整個(gè)機(jī)車在一個(gè)均勻的壓強(qiáng)下運(yùn)行。導(dǎo)氣壓縮腔51與氣墊 腔52沒有明顯的界限，其長(zhǎng)度會(huì)隨著要求的運(yùn)行速度不同而采用不同的設(shè)計(jì)值。當(dāng)機(jī)車高速前進(jìn)時(shí)，如圖1所示，導(dǎo)氣壓縮腔的入口部分的平均高度為Hi，而導(dǎo)氣 壓縮腔尾部的平均高度為Ho。假設(shè)在氣墊腔內(nèi)空氣壓縮的過程中，沒有空氣泄漏，即從導(dǎo) 氣壓縮腔入口 510進(jìn)入機(jī)車底部的氣體，和氣墊腔出口 520流出的氣體總量相等；并且假 設(shè)機(jī)車外部的氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。則由于相同的環(huán)境下(先不考慮因壓縮而產(chǎn)生的溫度變 化)，相同質(zhì)量的氣體，其氣壓與體積成反比，所以從導(dǎo)氣壓縮腔出口流出的空氣與從導(dǎo)氣 壓縮腔入口流入的空氣的壓強(qiáng)比為
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)密封空氣墊有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，包括機(jī)車、軌道基座和一對(duì)導(dǎo)軌，所述一對(duì) 導(dǎo)軌設(shè)置在所述軌道基座上，所述機(jī)車的底面設(shè)有車輪；其特征在于，所述軌道基座包括一本體部，所述本體部的頂部設(shè)有對(duì)稱向外延伸的兩個(gè)凸出部；所 述機(jī)車的兩側(cè)壁分別位于軌道基座的兩側(cè)，該兩側(cè)壁的下端均位于所述凸出部的下方；各 所述凸出部的側(cè)面、下表面和上表面分別被對(duì)應(yīng)的機(jī)車側(cè)壁、設(shè)置在該對(duì)應(yīng)機(jī)車側(cè)壁下端 的下隔板以及設(shè)置在對(duì)應(yīng)機(jī)車側(cè)壁與對(duì)應(yīng)于該凸出部的導(dǎo)軌之間的上隔板圍?。凰鰴C(jī)車的兩側(cè)面、機(jī)車底面及所述導(dǎo)軌基座的頂面共同限定一氣道，該氣道由前至 后依次包括導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔，所述導(dǎo)氣壓縮腔用于導(dǎo)入機(jī)車前方的空氣并進(jìn)行壓縮， 隨后送到其后與其相連的氣墊腔；所述氣墊腔用于進(jìn)一步壓縮從前方進(jìn)入的空氣，產(chǎn)生氣 墊并維持氣壓穩(wěn)定；導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔同時(shí)向所述機(jī)車提供一向上的浮力。
2.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)氣壓縮腔入口位于所 述機(jī)車的前端面。
3.如權(quán)利要求2所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)車前端面的內(nèi)側(cè)從上至下 間隔設(shè)有多塊防渦流隔板。
4.如權(quán)利要求3所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)氣壓縮腔內(nèi)設(shè)有渦輪 風(fēng)扇裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，各所述上隔板的一端與所對(duì)應(yīng)的機(jī)車側(cè)壁相連；機(jī)車底面設(shè)有一對(duì)向下延伸的分隔板，該一對(duì)分隔板向下延伸，并位于所述上隔板的 上方；該第一對(duì)分隔板的下端分別靠近該一對(duì)上隔板的自由端。
6.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)車底面設(shè)有一對(duì)向下延伸的分隔板；各所述的上隔板由設(shè)置在相對(duì)應(yīng)的機(jī)車側(cè)壁上的第一子隔板和設(shè)置在相對(duì)應(yīng)的分隔 板下端的第二子隔板組成，該第一子隔板與第二子隔板相對(duì)設(shè)置，在第一子隔板與第二子 隔板之間具有一縫隙；該縫隙內(nèi)穿設(shè)有一橫截面為“T”形的防泄漏柵，該防泄漏柵固定在 所述軌道基座的頂面上。
7.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，在相對(duì)于軌道基座凸出部的 機(jī)車側(cè)壁、下隔板和上隔板的內(nèi)壁上、以及導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔內(nèi)設(shè)有噴水裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌的橫截面為“工” 字型，所述機(jī)車底面設(shè)有兩對(duì)防脫軌栓，每一對(duì)防脫軌栓中的兩個(gè)防脫軌栓分別設(shè)置在一 “工”字型導(dǎo)軌的兩側(cè)，各防脫軌栓包括一由機(jī)車的底面由向下延伸的本體部，該本體部的 下端設(shè)有向內(nèi)勾的凸緣。
9.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，在機(jī)車側(cè)壁、下隔板和上隔板 的內(nèi)壁上間隔設(shè)有多塊阻氣板。
10.如權(quán)利要求1所述的有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)車的頂部設(shè)有機(jī)車頂
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)密封空氣墊有軌機(jī)車運(yùn)行系統(tǒng)，包括機(jī)車、軌道基座和設(shè)置在軌道基座上的導(dǎo)軌。軌道基座包括本體部，本體部頂部設(shè)有兩個(gè)凸出部；機(jī)車的兩側(cè)壁位于軌道基座兩側(cè)，側(cè)壁下端位于凸出部下方；各凸出部的側(cè)面、下表面和上表面分別被對(duì)應(yīng)的機(jī)車側(cè)壁、設(shè)置在該側(cè)壁下端的下隔板以及設(shè)置在該側(cè)壁與對(duì)應(yīng)導(dǎo)軌之間的上隔板圍?。粰C(jī)車的兩側(cè)面、機(jī)車底面及導(dǎo)軌基座的頂面共同限定一氣道，氣道包括導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔，導(dǎo)氣壓縮腔導(dǎo)入機(jī)車前方的空氣并壓縮，隨后送到氣墊腔；氣墊腔進(jìn)一步壓縮從前方進(jìn)入的空氣，產(chǎn)生氣墊并維持氣壓穩(wěn)定。導(dǎo)氣壓縮腔和氣墊腔向機(jī)車提供向上的浮力。本發(fā)明無需噴氣裝置就可在機(jī)車底部生成氣墊，從而提高機(jī)車的運(yùn)行速度。
文檔編號(hào)B61B13/12GK102145699SQ20101010792
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者褚蒙 申請(qǐng)人:褚蒙