燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的制作方法

气垫悬浮轨道列车、轨道车辆、高速列车、悬浮列车。

背景技术：

随着社会的进步，原有的货运、客运轨道列车技术需要进行升级，以满足新的货运、客运需求，同时鉴于能源危机和环境保护，也需要新的技术来达到节能减排的目的。

现有轮轨式高速列车，很难实现时速500公里的营运，而磁悬浮高速列车，综合工程造价太过昂贵。对于城市乡村公共交通，缺少工程造价和维护成本低廉且又节能环保安全可靠性高的交通工具。

关于气垫悬浮原理的应用，在气垫悬浮运输系统、气垫船等领域已有应用，而且效果不错。本人先前已提出几种气垫悬浮轨道列车的技术发明，可从中华人民共和国知识产权局检索以供参考。

线性磁力缓速器，本人先前提出的技术发明，用于取代电磁轨道制动装置和线性电磁涡流制动器。

极大负荷可调线性电机，针对轨道列车的专用设计，本人先前提出的技术发明，可从中华人民共和国知识产权局检索以供参考。

技术实现要素：

本发明提出了一种新的轨道运载工具——燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车，无论从列车本身还是从轨道建设上来说，其造价都很经济，且维护简单、节能环保，非常适合于公共交通，是一项具备变革性的绿色技术。燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车采用线性电机驱动系统，利用车体和燕尾式轨道斜面之间由高压空气形成的一薄层气垫使其产生悬浮效果，此气垫起到支承车体和导向的作用。

附图说明

图1所示为燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的纵向布置示意图，采用线性电机驱动，线性电机的短初级置于车体上，轨道面兼作线性电机的感应板。

图2所示为燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的一种横向布置示意图，采用∧形燕尾式匹配面，双轨。

图3所示为燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的一种横向布置示意图，采用∧形燕尾式匹配面，单轨，此种方案的∧形燕尾式匹配面要足够宽，以至于能保证车体的稳定性。

图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示为燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的车体与燕尾式轨道相匹配的几种形状的燕尾式匹配面示意图。图4所示为∧形燕尾式匹配面，为图2、图3所示方案采用。图6、图7、图8、图9、图10、图11的燕尾式匹配面方案可以将线性电机置于水平平面上。各种形状的燕尾式匹配面方案，都是将气室置于斜面上，气室中的高压气体外溢，在车体与燕尾式轨道面之间形成一薄层气垫，起到支承车体和导向的作用。

图12所示为燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车采用图6所示_∧_形燕尾式匹配面的一种方案示意图，图中将线性电机置于水平平面上，也可以将线性电机置于斜面上。

图13、图14、图15、图16、图17所示为气室的几种形状方案示意图，采用由多个小气室组成的大气室有利于气室的保压，其形状可以任意组合，通过气动回路的设计，合理利用蓄能器、单向阀等元器件，可以使大气室内部小气室的气压受到较小波动，很好的保压，得到最佳的悬浮效果，即便大气室周边小气室气压波动较大或某些小气室遭到破坏时，也能取得有效的车体悬浮效果和导向效果。

燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车利用车体和燕尾式轨道斜面之间由高压空气形成的一薄层气垫使其产生悬浮效果，此气垫起到支承车体和导向的作用，各种结构形式的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车都包含以下关键部分：气垫生成系统、线性电机驱动系统和车体。气垫生成系统包含气室、高压空气生成系统，气室中的高压气体外溢，在车体和燕尾式轨道斜面之间形成一层气体薄膜，此气垫起支承和导向作用，使燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车呈现悬浮效果，气室可以是由多个小气室组成的一个大气室，也可以是一个单一的气室，高压空气生成系统可以由风机和流道组成，由风机生成高压空气，高压空气生成系统也可以采用空气压缩机来生成高压气体。燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车可以实现零速悬浮，在其高速行驶时，通过合理设计流道，可以有效利用燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车迎面而来的高速气流。线性电机驱动系统采用线性感应电机，其短初级置于车体上，次级利用轨道面作为感应板。线性电机可用于再生制动、反接制动或能耗制动，燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车可以加装线性磁力缓速器与轨道面匹配用于制动。当燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的线性电机使用外部电源时，车体上可加装受电弓来连接外部输电线路，或者采用基于特殊第三轨供电技术(如aps系统供电技术、tramwave供电技术)，或者采用基于无线供电的电磁感应供电。当燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的线性电机使用内部电源时，可使用蓄电池或超级电容，也可以使用小型发电机组。燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的车体可根据货运或客运的具体需求来设计。

具体实施方式

燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造，相关标配组件可由专业厂家配套。燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车不同位置处的气垫生成系统可以使用同一台风机或空气压缩机来生成高压空气，也可以分别使用不同的风机或空气压缩机来生成高压空气，通过合理设计气动回路来达到最佳使用效果。

燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车可设计为低速工况，专用于城镇公共交通系统，以取代公共汽车，也可以设计为中高速工况，专用于地级城市之间的中短途客运或货运。

燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车作为一种轨道列车，其成品要想成功应用，必须具备以下条件：(1)实验测试标定——建立测试轨道，以完成系列化产品的实际测试，确保安全可靠。(2)驾驶控制——培训合格的驾驶员，使其熟知列车的动力性能和操作控制方法，当用于封闭线路的公共交通时，可采用闭环自动控制无人驾驶。

技术特征：

1.燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的技术方案——其特征是利用车体和燕尾式轨道斜面之间由高压空气形成的一薄层气垫使其产生悬浮效果，此气垫起到支承车体和导向的作用，同时采用线性电机驱动系统，各种结构形式的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车都包含气垫生成系统、线性电机驱动系统和车体等关键部分。

2.根据权利要求1所述的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车，其特征是使用气垫生成系统，气垫生成系统包含气室、高压空气生成系统，气室中的高压气体外溢，在车体和燕尾式轨道斜面之间形成一层气体薄膜，此气垫起支承和导向作用，使燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车呈现悬浮效果，气室可以是由多个小气室组成的一个大气室，也可以是一个单一的气室，高压空气生成系统可以由风机和流道组成，由风机生成高压空气，高压空气生成系统也可以采用空气压缩机来生成高压气体，燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车可以实现零速悬浮，在其高速行驶时，通过合理设计流道，可以有效利用燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车迎面而来的高速气流。

3.根据权利要求1所述的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车，其特征是使用线性电机驱动系统，线性电机驱动系统采用线性感应电机，其短初级置于车体上，次级利用轨道面作为感应板，线性电机可用于再生制动、反接制动或能耗制动，燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车可以加装线性磁力缓速器与轨道面匹配用于制动，当燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的线性电机使用外部电源时，车体上可加装受电弓来连接外部输电线路，或者采用基于特殊第三轨供电技术(如aps系统供电技术、tramwave供电技术)，或者采用基于无线供电的电磁感应供电，当燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车的线性电机使用内部电源时，可使用蓄电池或超级电容，也可以使用小型发电机组。

4.根据权利要求1所述的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车，其特征是其车体可根据货运或客运的具体需求来设计。

5.根据权利要求1所述的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车，其特征是其使用燕尾式轨道，可以采用单轨、双轨或多轨。

6.根据权利要求1所述的燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车，其特征是可以加装线性磁力缓速器，与燕尾式轨道面匹配用于制动。

技术总结
燕尾式气动导向气垫悬浮轨道列车包含气垫生成系统、线性电机驱动系统和车体等关键部分，其使用外部电源时，车体上可加装受电弓来连接外部输电线路，也可采用基于特殊第三轨供电技术、电磁感应供电，当其使用内部电源时，可使用蓄电池或超级电容，也可以使用小型发电机组。气垫生成系统包含气室、高压空气生成系统，气室中的高压气体外溢，在车体和燕尾式轨道斜面之间形成一层气体薄膜，此气垫起支承和导向作用，高压空气生成系统可以采用空气压缩机来生成高压气体。线性电机驱动系统采用线性感应电机，其短初级置于车体上，次级利用轨道面作为感应板。线性电机可用于再生制动、反接制动或能耗制动。车体可根据货运或客运的具体需求来设计。

技术研发人员：李启飞
受保护的技术使用者：李启飞
技术研发日：2019.06.03
技术公布日：2020.12.04