本發(fā)明涉及一種磁動力管道交通運輸裝置及其應用，屬于車輛工程技術領域。

背景技術：

隨著城鎮(zhèn)車輛的日益增加，交通堵塞問題與日俱增。為緩解交通擁堵，在傳統(tǒng)公交車出行的基礎上，城市中又相繼出現(xiàn)了其他多種交通方式，比如：地鐵、BRT、輕軌以及磁懸浮列車。其中，磁動力列車以其具有的高速，低噪音，環(huán)保，經濟和舒適等特點，逐漸被人們所青睞。

例如，中國專利文獻CN101638090A公開了一種磁流體密封、磁流體電機牽引的槽運系統(tǒng)，磁流體密封使整列列車浮在空氣中的能耗很小，在直線電機氣隙中填充磁流體可大大增加電機牽引力；該槽運系統(tǒng)不需要同時控制懸浮和牽引，使控制裝備大大簡化，電磁噪聲降低。

公開號為CN105539461A的中國專利公開了一種真空軌道磁懸浮列車系統(tǒng)，包括有真空隧道、磁懸浮軌道、磁懸浮列車、站點列車運行系統(tǒng)和行車列車運行系統(tǒng)以及總控列車運行系統(tǒng)，車頭中設有車內控制系統(tǒng)及空氣循環(huán)系統(tǒng)，并在下側設有若干組懸浮架，磁懸浮軌道與每組懸浮架構成內向抱合結構，車頭/車廂與磁懸浮軌道之間設有懸浮機構、驅動機構、制動機構和導向機構。本發(fā)明實現(xiàn)了磁懸浮列車在真空或低真空環(huán)境下的變道行駛，在軌道系統(tǒng)停電時進行非機械式緊急制動，列車高速運行時進行非接觸式供電，解決了磁懸浮列車在經過各個站點時無需停車進行旅客上下車的問題，提高了列車運行效率和旅客出行的舒適度。

但是，現(xiàn)有的磁動力列車大都造價高昂、后期運行成本高，且目前的磁動力列車多是在地面上運行，然而現(xiàn)有的地面空間有限，且隨著私家車的增多，地面的交通擁堵問題又重新出現(xiàn)，如何解決日益凸顯的交通擁堵以及改善人們的出行方式，是亟需迫待解決的問題。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種磁動力管道交通運輸裝置，該運輸裝置基于改進后的磁動力車，同時借助管道實現(xiàn)磁動力車的運行，既可在地面、空中運行，又可在地下運行，能夠解決目前存在的諸多交通問題。

本發(fā)明還提供上述一種磁動力管道交通運輸裝置的運行方法。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種磁動力管道交通運輸裝置，包括管道和設置在管道內的磁動力車，管道的底部設置有至少一個磁動力驅動器，磁動力車的底部設置有至少一個前行永磁體，磁動力驅動器與前行永磁體配合作業(yè)為磁動力車提供動力，驅動磁動力車在管道內運行。

優(yōu)選的，所述磁動力車包括車箱和底盤，底盤安裝在車箱底部。

優(yōu)選的，所述磁動力驅動器包括動力源、一根傳動軸和一個旋轉輪，動力源與傳動軸連接，旋轉輪貫穿設置在傳動軸上，旋轉輪外周上均布設置有驅動永磁體，驅動永磁體與前行永磁體相對側的極性相異。

優(yōu)選的，所述磁動力驅動器包括動力源、兩根傳動軸和兩個旋轉輪，兩個旋轉輪分別貫穿設置在兩根傳動軸上，兩個旋轉輪上環(huán)繞有輸送帶，輸送帶上設置有驅動永磁體，驅動永磁體與前行永磁體相對側的極性相異，動力源與其中一根傳動軸連接。此設計的好處在于，通過動力源驅動傳動軸帶動旋轉輪轉動，進而帶動輸送帶轉動，驅動永磁體在轉動的同時驅動磁動力車前行。

優(yōu)選的，所述動力源選用調速電機、帶齒輪箱減速電機或液壓馬達，動力源通過聯(lián)軸器與傳動軸連接。

優(yōu)選的，所述底盤兩側對稱設置有滑橇或車輪，管道內設置有導軌，滑橇或車輪置于導軌內。

優(yōu)選的，所述導軌內涂覆有潤滑劑。此設計的好處在于，當磁動力車在管道內運行時，滑橇或車輪與導軌內的潤滑劑摩擦接觸，可以大大減小磁動力車運行時的摩擦阻力，減少能耗，提高運行效率。

進一步優(yōu)選的，所述潤滑劑選用石墨、二硫化鉬、硅油、油酸、烷烴、冰雪或聚酯。

優(yōu)選的，所述兩根傳動軸上還搭設有兩條固定帶，兩條固定帶對稱設置在輸送帶的兩側，固定帶上設置有排斥永磁體，排斥永磁體與前行永磁體相對側的極性相同。此設計的優(yōu)勢在于，當磁動力車經過磁動力驅動器時，排斥永磁體能夠使磁動力車上浮一小段距離，使磁動力車與導軌之間減少摩擦阻力，利于驅動永磁體驅動磁動力車前行。

優(yōu)選的，所述管道內設置有電磁減速帶。此設計的好處在于，電磁減速帶可通電產生磁力，且磁性與前行永磁體相異，當磁動力車運速過快時，可通過電磁減速帶通電進行減速。

優(yōu)選的，所述車箱前后兩側設置有緩沖塊；所述車箱左右兩側設置有轉向永磁體，管道一側轉彎處設置有所述的磁動力驅動器。此設計的好處在于，當發(fā)生事故時，緩沖塊能夠起到保護車箱的作用，提高安全性。當磁動力車需要轉彎時，通過管道一側轉彎處設置的磁動力驅動器和車箱相應側轉向永磁體的配合，可以帶動車箱轉向。

一種磁動力管道交通運輸裝置的運行方法，包括以下步驟，

(1)當磁動力車開始運行時，磁動力驅動器啟動，動力源驅動旋轉輪轉動，由于驅動永磁體與磁動力車底盤上的前行永磁體極性相異，磁動力車在旋轉磁力的帶動下加速向前移動；

(2)當磁動力車離開磁動力驅動器位置后，依靠磁動力車的慣性在管道內向前滑行；

(3)當磁動力車向前滑行到下一個磁動力驅動器位置時，磁動力車在磁動力驅動器提供的旋轉磁力的帶動下再次加速向前移動；

(4)重復步驟(3)，磁動力車持續(xù)向前運行；

(5)當磁動力車需要轉向時，磁動力車在管道一側磁動力驅動器提供的旋轉磁力的帶動下實現(xiàn)轉向；

(6)當磁動力車到達站點時，磁動力車停止運行。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明磁動力管道交通運輸裝置，通過磁力驅動實現(xiàn)磁動力車的前行、轉向，改變了傳統(tǒng)交通運輸方式，具有清潔能源、環(huán)保無污染、低耗高能等優(yōu)勢。

2、本發(fā)明磁動力管道交通運輸裝置，磁動力車在密閉管道內運行，無風阻，同時不受天氣環(huán)境的影響，能夠持續(xù)運行，同時整個運行過程安全可靠，安全性、穩(wěn)定性相比傳統(tǒng)運輸方式大幅提高。

3、本發(fā)明磁動力管道交通運輸裝置，其管道可以架設在地面、空中、地底或海底，不受空間局限，應用場景廣泛。

附圖說明

圖1為本發(fā)明磁動力軌道車的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明中磁動力驅動器的主視圖；

圖3為本發(fā)明中磁動力驅動器的俯視圖；

圖4為本發(fā)明中磁動力驅動器的左視圖；

圖5為本發(fā)明磁動力管道交通運輸裝置的結構示意圖；

圖6為本發(fā)明磁動力管道交通運輸裝置彎道部分的結構示意圖；

圖7為本發(fā)明磁動力管道交通運輸裝置的運行圖；

其中：1、管道；2、車箱；3、前行永磁體；4、動力源；5、聯(lián)軸器；6、傳動軸；7、輸送帶；8、固定帶；9、軸承；10、導軌；11、滑橇；12、轉向永磁體；13、旋轉輪；14、前緩沖塊；15、后緩沖塊；16、磁動力驅動器；17、電磁減速帶；18、支架塔；19、底盤。

具體實施方式

下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。

實施例1：

如圖1至圖6所示，本實施例提供一種磁動力管道交通運輸裝置，包括管道1和設置在管道內的磁動力車，管道1的底部設置有至少一個磁動力驅動器16(具體數量需要根據運程設定)，磁動力車的底部設置前行永磁體3，磁動力驅動器16與前行永磁體3配合作業(yè)為磁動力車提供動力，驅動磁動力車在管道內運行；

其中，磁動力車包括車箱2和底盤19，底盤19安裝在車箱2的底部。車箱2前后兩側設置有前緩沖塊14和后緩沖塊15。緩沖塊能夠起到保護車箱的作用，提高安全性。

底盤19下表面并排安裝五個前行永磁體3，前行永磁體3為長方體，相鄰兩個前行永磁體間隔5mm。

底盤19兩側對稱設置有滑橇11，管道2內設置有導軌10，滑橇11置于導軌10內。導軌10內涂覆有潤滑劑，本實施例中潤滑劑選用石墨、二硫化鉬、硅油、油酸、烷烴、冰雪或聚酯中的任一種。當磁動力車在管道內運行時，滑橇與導軌內的潤滑劑摩擦接觸，可以大大減小磁動力車運行時的摩擦阻力，減少能耗，提高運行效率。

磁動力驅動器16整體置于管道兩側導軌10內并位于底盤19下方，磁動力驅動器16包括調速電機、兩根傳動軸6和兩個旋轉輪13，兩個旋轉輪13分別貫穿安裝在兩根傳動軸6上，兩根傳動軸6前后設置并保持一定距離，兩個旋轉輪13上環(huán)繞有輸送帶7，輸送帶7上依次并排安裝驅動永磁體，驅動永磁體為長方形磁條，驅動永磁體與前行永磁體相對側的極性相異(本實施例中前行永磁體為N極，驅動永磁體為S極)，調速電機通過聯(lián)軸器5與其中一根傳動軸6連接。通過調速電機提供動力驅動傳動軸帶動旋轉輪轉動，進而帶動輸送帶轉動，驅動永磁體在轉動的同時驅動磁動力車前行。

本實施例技術方案，利用永磁體之間的同極相吸原理，當輸送帶上的驅動永磁體轉動時，驅動永磁體的S極與底盤上的前行永磁體N極存在相吸的磁力，當S極不停轉動時，借助S極和N極相吸的磁力作用提供給N極向前的驅動力，使磁動力車向前運行。

實施例2：

一種磁動力管道交通運輸裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：底盤19下表面并排安裝十個前行永磁體3，相鄰兩個前行永磁體間隔3mm。

磁動力驅動器包括調速電機、一根傳動軸和一個旋轉輪，調速電機與傳動軸連接，旋轉輪貫穿設置在傳動軸上，旋轉輪外周上均布設置有驅動永磁體，驅動永磁體與前行永磁體相對側的極性相異。調速電機驅動傳動軸帶動旋轉輪轉動，旋轉輪外圓周上布置的驅動永磁體轉動的同時驅動磁動力車前行。

實施例3：

一種磁動力管道交通運輸裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：動力源4選用帶齒輪箱減速電機，底盤19兩側對稱設置有車輪(圖中未示出)，車輪在導軌內滑行。

本實施例的底盤上還可加裝電動驅動輪、蓄電池、轉向機構、剎車裝置，道路識別系統(tǒng)，通過衛(wèi)星定位及現(xiàn)有自動駕駛方案為用戶提供最后門到門的服務。

實施例4：

一種磁動力管道交通運輸裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：動力源4選用液壓馬達。兩根傳動軸6上還搭設有兩條固定帶8，兩條固定帶8對稱設置在輸送帶7的兩側，固定帶8上設置有排斥永磁體，排斥永磁體與前行永磁體相對側的極性相同，兩條固定帶8不隨傳動軸6轉動，可通過安裝軸承實現(xiàn)。

當磁動力車經過磁動力驅動器時，排斥永磁體能夠使磁動力車上浮一小段距離，使磁動力車與導軌之間減少摩擦阻力，利于驅動永磁體驅動磁動力車前行。

實施例5：

一種磁動力管道交通運輸裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：車箱2的左右兩側設置有轉向永磁體12，管道一側轉彎處設置有所述的磁動力驅動器16。當磁動力車需要轉彎時，通過管道一側轉彎處設置的磁動力驅動器和車箱相應側轉向永磁體的配合，可以帶動車箱轉向，其作用和效果與底盤下方的磁動力驅動器相同。

實施例6：

一種磁動力管道交通運輸裝置，結構如實施例1所述，其不同之處在于：管道1內設置有電磁減速帶17且位于導軌之間，電磁減速帶17的上表面與前行永磁體3的下表面有一定的間距。電磁減速帶可通電產生磁力，且磁性與前行永磁體相異，當磁動力車運速過快時，可使電磁減速帶通電對磁動力車進行減速。

實施例7：

如圖7所示，一種磁動力管道交通運輸裝置的運行過程，其中管道1架設在空中，由支架塔18進行支撐，具體運行過程包括以下步驟，

(1)當乘客上車后磁動力車開始運行時，底盤19下方的磁動力驅動器16啟動，調速電機帶動傳動軸6轉動，傳動軸6轉動時帶動旋轉輪13，旋轉輪13上的輸送帶7開始旋轉，由于輸送帶7上的驅動永磁體(S極)與磁動力車底盤上的前行永磁體3(N極)極性相異，在相吸磁力的作用下，磁動力車在旋轉磁力的帶動下加速向前移動；

(2)當磁動力車離開磁動力驅動器位置后，此時磁動力車依靠慣性在管道1內向前滑行，由于滑橇11與導軌10內的摩擦極小，磁動力車質量大慣性大，可向前滑行較遠距離；

(3)當磁動力車向前滑行到下一個磁動力驅動器位置時，磁動力車在此位置的磁動力驅動器16提供的旋轉磁力的帶動下再次加速向前移動；磁動力車離開磁動力驅動器位置時，依然依靠慣性向前滑行；

(4)重復步驟(3)，磁動力車持續(xù)向前運行；

(5)當磁動力車需要轉向時，磁動力車在管道一側磁動力驅動器提供的旋轉磁力的帶動下實現(xiàn)轉向；

(6)當磁動力車到達站點時，磁動力車停止運行。

該磁動力管道交通運輸裝置在設計時，前后兩個磁動力驅動器的間距是經過綜合考慮和精確計算得到的，不會出現(xiàn)磁動力車在滑行停止時還未到達下一個磁動力驅動器位置的情況；同時從乘坐舒適性的角度考慮，前后兩個磁動力驅動器的間距設置不會造成乘客有明顯的降速感，既可保證磁動力車的持續(xù)運行，又能保證乘坐舒適性。