Транспортная система Советский патент 1992 года по МПК B65G54/02 

Изобретение относится к транспортной технике, а именно к рельсовым транспортным системам тоннельного типа, и предназначено для строительства и эксплуатации сверхскоростных пассажирских транспортных магистралей.

Известны транспортные системы, содержащие магнитный подвес, путь, смонти- рованный в вакуумированном трубопроводе, и подвижной состав, состоящий из вагонов с несущими тележками, перемещающимися по горизонтальным направляющим пути.

Недостатком таких транспортных систем является высокая стоимость их изготовления, связанная с большим расходом электротехнических и высококачественных конструкционных материалов, и повышенная опасность усталостного разрушения и разгерметизации трубопровода с элементами конструкции пути вследствие возникающих знакопеременных напряжений от весовой нагрузки подвижного состава.

Известны также транспортные системы, содержащие путь с электродинамическими направляющими в виде полос из проводящего материала и подвижной состав с сверхпроводящими соленоидами на несущих тележках.

Недостатком этих транспортных систем является большой расход электротехнических материалов при строительстве и повышенноеэлектродинамическоесопротивление движению подвижного состава, требующее установки на нем постоянно работающего линейного двигателя

Наиболее близкой к предлагаемой является транспортная система, содержащая подвижной состав в виде контейнеров с маг- нитопроводами и путь с направляющими параболической формы в вертикальной плоскости для контейнеров и установленных над ними в зоне опор магнитами

Недостатком известной системы является невозможность из-за больших вертикальных ускорений контейнера (особенно в зоне опор), перевозок пассажиров и грузов, не выдерживающих больших инерционных нагрузок, что ограничивает скорость подвижного состава и, как следствие привосл

С

ч

ел

к го

дит к уменьшению межопорных расстояний и к увепичению расхода высококачественных электротехнических и конструкционных материалов.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик транспортной системы за счет увеличения скорости движения и снижения материалоемкости транспортной системы.

Поставленная цель достигается тем, что в транспортной системе, содержащей подвижной состав и структуру для него, состоящую из горизонтальных направляющих для кузовов вагонов и направляющих параболической формы в вертикальной плоскости с изменением направления кривизны в зоне опор для несущих тележек, имеющих установленные в их верхней части магниты подвеса, взаимодействующие с магнитами, установленными под ними в зоне опор, установлены поддерживающие магниты над направляющей для тележек, а на вагоне - между направляющей и кузовом, и дополнительные магниты на направляющей в зоне опор под тележками, на которых для взаимодействия с указанными направляющими установлены дополнительные магниты подвеса, причем направляющие выполнены электродинамическими.

На фиг. 1 изображен фасад пути; на фиг. 2 - фасад подвижного состава в трубопроводе; на фиг. 3 - узел стыковки люков подвижного состава на станции; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг 1; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг 7 - положение подвижного состава на криволинейном участке пути.

Путь представляет собой участки 1 и 2 разгона и торможения с расположенными на них линейными синхронными двигателями-генераторами 3 и участок 4 равномерного инерционного движения, составляющий 98-99% общей длины пути. Вдоль пути с шагом 50 км установлены вакуумные насосы 5, обеспечивающие создание в трубопроводе вакуума 10 МПа и с шагом 100 км установлены линейные синхронные двигатели-генераторы кооректировки скорости подвижного состава 6.

Путь участка равномерного движения представляет собой смонтированные из железобетонных или стальныхтруб диаметром 2 м звенья 7, жесткость которых определяется восприятием их собственного веса и внешнего избыточного давления 0,1 МПа, и расположенные между ними опоры 8. В полости звеньев труб и опор расположены электродинамические направляющие в виде тонких полос из проводника, например из алюминия. Две направляющие 9 распо

ложены на боковых поверхностях полости и предназначены для направления вагонов 10, а направляющая 11 расположена в нижней части полости и предназначена для направления несущих тележек 12, Эта направляющая имеет форму продольного профиля в вертикальной плоскости в виде параболы, обеспечивающей движение с ускорениями, которые вызывают действую0 щую на несущую тележку силу инерции, направленную противоположно равнодействующей силы тяжести тележки и вагона и центробежной силы инерции вагона на криволинейном участке пути. В зоне опор на5 правляющая 11 и расположенные над ней несущие магниты 13 подвеса имеют форму продольного профиля в виде кривой обратной кривизны, обеспечивающей ускорение несущих тележек для изменения направле0 ния вертикальной составляющей их скорости, направленной перпендикулярно к направлению движения подвижного состава по пути, на противоположное.

Подвижной состав состоит из герметич5 но соединенных между собой контейнеров 10 и соединенных с ними гидравлическими цилиндрами 14 несущих элементов (тележек) 12, представляющих собой магнито- проводы, выполненных из шихтованной

0 электротехнической стали.

В нижней части магнитопровода установлены обмотки 15, взаимодействующие с полями линейных синхронных двигателей- генераторов, на боковых сторонах конвейе5 ра и несущих тележек установлены с одинаковым шагом постоянные магниты слабого левитационного взаимодействия с направляющими в полости трубопровода (поддерживающая система магнитного под0 веса). Магниты, расположенные в верхней части тележек, взаимодействуя с соответствующими магнитами направляющей для тележек, обеспечивают стабилизацию подвижного состава при проходе зоны

5 опор.

На конечных станциях путепровод имеет стыковые узлы, обеспечивающие за счет прокладок 16 и зажимов 17 последовательное герметичное соединение торцов по0 движного состава со стыковочной поверхностью станции и открытие люковых отверстий. Внутри подвижного состава на направляющих 18 расположена сцепка кабин 19 для пассажиров и контейнеров для

5 багажа и элементов жизнеобеспечения.

Транспортная система работает следующим образом.

После загрузки и весовой балансировки по длине сцепка кабин 19 и контейнеров 10 взвешивается и направляется по направляющим 11 в трубопровод. После этого последовательно закрываются люки станции и подвижного состава, включаются системы энерго- и жизнеобеспечения и разгерметизируются стыковочные поверхности стан- ции и подвижного состава 16 и 17. Подвижной состав с помощью линейного синхронного двигателя 3 разгоняется до расчетной скорости, соответствующей весу состава и геометрическим параметрам пути. Направление подвижного состава при разгоне и торможении осуществляется направляющими роликами и магнитными полями, создаваемыми магнитами, имеющими обратную связь по рабочему зазору. После достижения подвижным составом расчетной скорости несущие тележки с магнито- проводами 12 входят в опорное устройство 8, магниты которого направляют их по траектории, имеющей продольный профиль в виде параболы, соответствующей продольной форме направляющих 11 для несущих тележек 12. Так как перед отправкой происходит весовая балансировка и взвешивание полезной нагрузки, то фактическая скоро- сть подвижного состава и соотношение масс несущих тележек 12 и масс вагонов с пассажирами и багажом 10 с достаточной точностью соответствует расчетным, что обеспечивает достаточно точное совпаде- ние форм траектории несущих тележек и направляющих для них.

Подвижной состав перемещается междуопорами при отсутствии весовых и ветро- вых нагрузок, а также переменных аэродинамических сопротивлений, поэтому для направления подвижного состава между опорами достаточно иметь электродинамические направляющие 9 и 11 с левитационной силой, составляющей 0,001 весовой нагрузки подвижного состава при зазоре 0,05 м. Направление подвижного состава по криволинейному участку в горизонтальной плоскости соответствует условиям

направления его по прямолинейному участку с учетом предварительного наклона оси подвижного состава на расчетный угол (фиг. 7).

В зоне опор весовая нагрузка от подвижного состава передается на опоры через магнитное взаимодействие с несущими магнитами подвески, расположенными на соответствующей направляющей 11 под тележками 12. Стабилизация положения подвижного состава при прохождении зоны опор обеспечивается взаимодействием магнитов, расположенных в верхней части тележек 12, с соответствующими магнитами на направляющей 11 в зоне опоры.

Формула изобретения

Транспортная система, содержащая подвижной состав и путевую структуру для него, состоящую для горизонтальных направляющих для кузовов вагонов и направляющих параболической формы в вертикальной плоскости с изменением направления кривизны в зоне опор для несущих тележек, имеющих установленные в их верхней части магниты подвеса, взаимодействующие с магнитами, установленными под ними в зоне опор, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик за счет увеличения скорости движения и снижения материалоемкости, она снабжена поддерживающими магнитами, установленными над соответствующей направляющей, а на вагоне - между соответствующей направляющей и кузовом, дополнительными магнитами, установленными на соответствующей направляющей в зоне опор под тележками, на которых для взаимодействия с указанными направляющими установлены дополнительные магниты подвеса, причем направляющие выполнены электродинамическими.

«о

J

в

-

3

в«О

А- А

Использование: в транспортной технике, а именно в рельсовых транспортных системах тоннельного типа. Сущность изобретения: подвижной состав перемещается по путевой структуре, имеющей направляющие для вагонов и направляющие параболической формы для тележек На направляющих установлены магниты подвеса 7 ил.

5-5

В-В Фиг. 5

V

tf/o/9/й/Ъ 0/уо/о/о/о/ /0/9/

Фаг.6

Редактор Т.Орловская

Фаг Л

Составитель Г.Мотовилова

Техред М.МоргенталКорректор С.Черни

Фиг.4

Фаг Л