ШЛЮЗ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2005 года по МПК B60L13/04 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к ультразвуковым транспортным средствам на магнитной подушке.

Известен шлюз сверхзвукового транспортного средства и его затвор по заявке №2001109961 с приоритетом от 11 апреля 2001 года.

Одними из главных элементов шлюза ультразвукового транспортного средства являются входной и разделительный затворы шлюза от магистрального трубопутепровода с выкачанным воздухом и атмосферного воздуха.

Предложенное в упомянутой заявке техническое решение затвора параболоидно-лепестковое, т.е. состоит из параболоидных секторов, похожих на лепестки цветка, образующих при смыкании /закрытии/ параболоид.

Параболоидное решение затвора является не лучшим, т.к. возникают изгибающие моменты, которые компенсируются ребрами жесткости. Но параболоид меньше по высоте, чем сферический затвор, вернее полусферический, при котором полусферический лист затвора испытывает только сжимающие, но постепенно возрастающие к диаметральному разрезу. Но полусфера занимает много места и этим объясняется принятие параболоидной формы затвора.

Приведенные аргументы не являются критикой недостатков ранее предложенного технического решения затвора шлюзового отсека, а является альтернативным вариантом. Поэтому редакция цели изобретения будет.

Целью изобретения является создание альтернативного варианта шлюза ультразвукового наземного транспортного средства для опытной проверки и отладки основных параметров шлюзования.

Указанная цель достигается тем, что на отдельно стоящих опорах /столбах/ установлен магистральный трубопутепровод со шлюзовым отсеком на конечных станциях и на их стыках /границе/, опирающихся на одну и ту же опору, между торцами труб магистрального и шлюзового отсека установлен на горизонтальных направляющих приводимый с помощью телескопических гидроцилиндров одинаковой толщины притертый блок, состоящий из параболоидной задвижки /заглушки/, а вслед за ней, или наоборот, сквозного отверстия диаметром, равным внутреннему диаметру магистральных, шлюзовых труб, которые находятся в одинаковых условиях за исключением, что шлюзовые трубы больше подвержены переменным нагрузкам от нуля до атмосферного воздушной среды силой 1 кг/см², а магистральные трубы реже и больше находятся под воздействием давления воздуха и динамических воздействий поезда. Внутри магистральных труб вакуум стратосферных высот в 15, 20 и более км.

На торцах труб, шлюзовой, магистральной, выполнены кольцевые, тарельчатые пружинистые уплотнители. При передвижке блока /открытии, закрытии шлюза/ скользит отполированной поверхностью между этими уплотнителями и дополнительно помогает прижиму упругости уплотнителей, атмосферное давление воздуха.

На фиг.1 показано ультразвуковое транспортное средство до разгерметизации шлюзового отсека /шлюз, показанный пунктирной линией пандуса, говорит о разгерметизации шлюзового отсека/;

на фиг.2 - блок параболоидной задвижки и сквозного отверстия, соединяющего шлюзовой отсек с магистральным трубопутепроводом;

на фиг.3 - диаметральный разрез шлюзовой и магистральной труб, с параболоидным участком блока задвижки.

Шлюз ультразвукового транспортного средства содержит опоры 1, на них установлены магистральные трубопутепроводы 2, трубы шлюзового отсека 3, внутри которых на фиг.1 показан поезд 4 с вагонами 5 длиной, равной длине пролета между стобами 1. На границе между трубами шлюзового отсека 3 и магистральными трубопутепроводами 2 на опоре 1а установлен в направляющих 6 блок 7 параболоидной задвижки 8 для закрытия магистрального трубопутепровода 2 и сквозного в блоке отверстия 9 для прохода ультразвукового транспортного средства в магистральный трубопутепровод 2. Блок 7 с параболоидной задвижкой и отверстием передвигается из одной позиции на другую /открывает и закрывает шлюз/ с помощью телескопических гидроцилиндров 10. С торца шлюз завершен сферой 11, а под ней выполнен грузовой и пассажирский пандус 12.

Для разъяснения работы шлюза примем условно трассу Москва - С-Петербург 700 км. по прямой. Шлюзы конечных, промежуточных станций 450 м в соответствии с размером между опорами 150 м. Внутренний диаметр магистральных труб и шлюзового отсека 12 м. Диаметр транспортного средства /вагонов/ 10 м.

Внутренний объем магистрального трубопутепровода 79 млн.м³, объем шлюзового отсека без поезда 15500 м³.

Отношение объема шлюза к объему магистрального трубопровода 1:5000. /Кто сомневается может удостовериться собственным расчетом/.

Исходя из данных расчета есть два варианта выхода поезда из шлюза:

1 - откачиванием воздуха из внутришлюзового пространства вакуум-насосами, но этот путь долгий и многотрудный не только по времени, но и по материальным затратам.

2 - не требующий ни времени, ни материальных затрат и никакой откачки воздуха. После герметичного закрытия пандуса 12 включением гидроцилиндров 8 отводят параболоидный затвор. По мере движения блока затвор и отверстие затвор сходит с магистральной трубы, а отверстие находит одновременно на магистральный путепровод и шлюзовой, начиная с тонкой линзы до полного совмещения труб. По мере открывания воздух прорывается сквозь увеличивающуюся линзу и, не дойдя до половины, вакуум уже как в шлюзовой, так и в магистральной выровняется. Путь ультразвуковому транспорту открывается.

На промежуточных станциях, например в Твери, Бологое, М. Вишере, ставят по две задвижки. После выхода пассажиров и выезда транспорта открываются одновременно две задвижки, и магистральный путь при этом должен быть открытым.

Вакуум в магистральном трубопроводе поддерживается автоматически путем установки вакуумнасосов по всей длине трассы столько, сколько нужно для поддержания нормальной среды.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения следующие:

- многократно увеличивается скорость наземного транспорта, прежде всего пассажирского;

- несколько раз уменьшается время в пути;

- после посадки транспорта и пассажиров поезд не задерживается по уравновешиванию давления в шлюзовом отсеке и магистральном трубопутепроводе;

- перед Россией открываются новые горизонты технического роста, совершенства новых технологий, подъем самосознания российского народа и патриотизма;

- полоса отчуждения земельных угодий будет минимальной, вернее не полоса отчуждения, а точки отчуждения земельных угодий, если это город, между опорами можно строиться, прокладывать дороги вдоль и поперек, а на полях российских просторов вспахивать вокруг опор землю.

- кто-то станет апеллировать металлоемкостью предложенной конструкции ультразвукового транспорта, если он хороший инженер, подсчитав скажет, что нужно 2,5-3 млн.т. высоколегированного стального листа, в то время как в 1988 году в СССР прокатывалось черного металлопроката 116 млн.т., а в 1999 году 43 млн.т., а в процентах соответственно 2,6% и 6%.

При оформлении заявки и чертежей приняты во внимание работы профессора Отзаки /Япония/ и заявка №2001109961, приоритет 11.04.2001.

Изобретение относится к области наземного скоростного транспорта. Шлюз содержит шлюзовой отсек с посадочным пандусом-затвором и шлюзовым трубой-путепроводом, выполненным с возможностью размещения в нем поезда с вагонами. Длина вагонов равна длине пролета между опорами, предназначенными для установки шлюзовых и магистральных труб-путепроводов. На опоре, расположенной на границе шлюзового отсека с магистральным трубой-путепроводом, выполнена пространственная рама. На горизонтальных направляющих рамы смонтирован блок разделительного шлюзового параболоидного затвора с возможностью перемещения по ним с помощью телескопических гидроцилиндров. Данный блок выполнен с отверстием для перехода транспортного средства из шлюзового трубы-путепровода шлюзового отсека в магистральный трубу-путепровод и обратно. На торцах магистрального и шлюзового труб-путепроводов прикреплены пружинистые тарельчатые уплотнители. Изобретение позволяет создать экологически чистую, безопасную и дешевую транспортную систему с многократно увеличенной скоростью движения. 3 ил.

Шлюз для ультразвукового наземного транспортного средства, содержащий шлюзовой отсек с посадочным пандусом-затвором и шлюзовым трубой-путепроводом, выполненным с возможностью размещения в нем поезда с вагонами, длина которых равна длине пролета между опорами, предназначенными для установки шлюзовых и магистральных труб-путепроводов, а также блок разделительного шлюзового параболоидного затвора, отличающийся тем, что на опоре, расположенной на границе шлюзового отсека с магистральным трубой-путепроводом, выполнена пространственная рама, а упомянутый блок параболоидного затвора смонтирован на горизонтальных направляющих рамы с возможностью перемещения по ним с помощью телескопических гидроцилиндров и выполнен с отверстием для перехода транспортного средства из шлюзового трубы-путепровода шлюзового отсека в магистральный трубу-путепровод и обратно, при этом на торцах магистрального и шлюзового труб-путепроводов прикреплены пружинистые тарельчатые уплотнители.