摘 要

abstract 1

1.绪论 1

1.1国外现状 1

1.2国内现状 3

1.2研究目的及意义 3

1.3设计初稿 4

2方案设计 4

2.1方案选择 5

2.2方案介绍 7

2.2.1支撑方式 7

2.2.2 驱动方式 7

2.2.3密封方式 8

3 实体设计 9

3.1车身-内廊密封带 9

3.2 廊道-站台密封圈 10

3.3 管道门设计 11

3.4真空泵的设计选型 13

3.4.1真空泵的选型 13

3.5动力驱动 14

3.6 管道-廊道 14

4总结与展望 14

5参考文献 15

真空管道磁悬浮列车廊式接驳系统

摘要

真空密封的采用方形站台（2770mm×1820mm×500mm）内置可移动内廊（2400mm×1500mm×877mm）采用4.2kw的电动缸，其行程设置为200mm。其中内廊的壁厚为10mm廊道长为870mm，通过定位在门下的电动缸（电动缸功率为4.2kw）驱动移动廊进行伸缩运动。移动内廊与站台之间的缝隙通过J形密封圈进行密封，密封圈一边固定在站台部分，另一部分通过压板固定在站台内部，另一端与移动内廊道紧贴，密封圈与内廊之间通过油润滑。车身与廊道之间通过T形密封带进行密封。密封带与移动廊道配合车身形状进行密封。廊道通过三个导轨对于内廊进行定位与支撑。导轨位于廊道接口的下部。廊道后处使用可安装的导轮，与滑轨的位置对齐,通过电动缸进行驱动。

关键字：真空密封；电动缸；导轨；

abstract

Vacuum sealed square platform (2770mm × 1820mm × 500mm) built-in mobile interior corridor (2400mm × 1500mm × 877mm) 4.2kW electric cylinder, the stroke is set to 200mm. The wall thickness of the inner corridor is 10mm and the length of the corridor is 870mm. The electric corridor (electric cylinder power is 4.2kw) located under the door drives the mobile corridor for telescopic movement. The gap between the mobile interior gallery and the platform is sealed by a J-shaped sealing ring. One side of the sealing ring is fixed on the platform part, the other part is fixed inside the platform through a pressure plate, and the other end is closely attached to the moving inner gallery, and the sealing ring and the inner gallery are Oil lubrication between rooms. The body and the corridor are sealed by a T-shaped sealing tape. The sealing tape and the mobile corridor are sealed together with the body shape. The galleries locate and support the galleries through three guide rails. The guide rails are located in the lower part of the corridor interface. Use a mountable guide wheel behind the corridor to align with the slide rails.

Key words: Vacuum seal; Electric cylinder;Guide;

1.绪论

1.1国外现状

美国：

目前，国际上具有代表性的真空管道交通技术方案有三种：一是采用常导电磁悬浮的瑞士 SWISSMETRO 方案，二是采用气动/永磁悬浮和轮轨列车的美国 Hyperloop 系统计划，三是采用高温超导磁悬浮技术的美国 ET3 和我国西南交通大学的方案。

1904 年，现代火箭之父 Robert Goddard 在演讲中提到，要在波斯顿和纽约之间建一条真空管道铁路线，这是最早的关于真空管道交通的设想。20 世纪 60 年代，美国麻省理工 学院的研究人员提出建设真空管道磁浮线路的设想；1978 年，兰德公司 的研究人员提出，由电磁悬浮车辆和地下一定真空度的管道组成地下交通——运输之星。 1998 年，美国公布 21 世纪交通公正法（Transportation Equity Act for the 21st Century，TEA-21），以法律形式规定要在美国发展磁悬浮交通技术，由联邦铁道部和交通部具体负责实施。 1999 年，美国佛罗里达机械工程师 Daryl Oster 获得真空管道运输系统发明专利，并在美国佛罗里达州注册成立了 Et3.com 公司。2003 年以来，美国铁路员工 Brad Swartzwelte 提出了“美国地铁”的思路，即在美国 建设真空管道磁悬浮地下铁路系统，使城市到城市之间直线联接，形成畅 通无阻的地下交通网络。2013 年，特斯拉汽车首席执行官艾伦•马斯克提出超级胶囊高铁（Hyperloop） 的方案，并参与加州高铁项目的竞争；2015 年 2 月，Hyperloop Transportation Technologies 公司准备在加州 5 号州际公路附近建设长约8公里的 Hyperloop 超级高铁 试验线路， 从 2016 年开工，预计将于 2019 年完工。 2016 年 5 月 11 日，美国超级高 铁公司 Hyperloop one 在内华达州漠首次对 Hyperloop 管道运输中的推进系统进行公开测试，实现了 1 秒加速到 96km/h，这使得超高速真空管道交通技术概念在全球范围内产生了轰动效应。

同时，美国以其雄厚的经济实力和强大的科研能力，正积极发展超高速真空管道交通技术。以超级高铁概念，成立的3 家公司（Hyperloop One，Hyperloop Transportation Technologies 和 Space X）已经开始从事相关研发工作。另有一家名为 Arrivo 的初创公司，最近也决定加入开发超级铁路 Hyperloop 的竞争行列。

瑞士

瑞士工程师 Nieth，于 1974 年提 出在瑞士建设真空隧道超高速地铁工 程项目的建议；1981 年，该建议得到洛桑理工学院专家们的支持，并进行了可行性研究。1992 年，瑞士成立了专门从事真空管道开发的 Swissmetro SA 公司； 1995 年，提出了真空管道由两个直径 5 米的隧道组成、车体运行采用电磁 悬浮方式的技术方案；1997 年瑞士地铁申请建设日内瓦到洛桑的试验段，由于联邦政府无法投入足够资金，计划暂时停止，目前的研究是尽快建立一条约 15 米的试验线。

日本

近年，日本的超高速真空管道交通技术取得了突破性进展。2015 年 4 月 21 日，山梨磁悬浮试验线“L0 系” 列车实现 603km/h 载人运行最高速度， 该记录至今仍为地面轨道交通工具的 世界纪录。东京至大阪设计时速 505km/h 的 低温超导磁悬浮工程已经开工建设， 计划在 2027 年投入运营。^[1]

1.2国内现状

1922年，磁悬浮理论这一颠覆传统传动方式的运输理论被提出，虽然仅仅是被提出，并未成为一种可行的方案，但是这个缩短世界距离的宏伟构架的种子就此埋下，悄悄地在交通运输业中扎了跟。20世纪70年代开始，在从第二次世界大战中的伤痛恢复回来的世界各国在满足了充足的生存条件情况下为提高生活质量，相继展开了对于磁悬浮列车的研发，一时间磁悬浮这个被人门遗忘了半个世纪的伟大系统犹如雨后春笋般疯狂成长起来。磁悬浮列车的发展不仅仅是因为其更快，更重要的是，相比于传统运输，它拥有更快的速度、更少的消耗、更少的污染和更安全的传动等优点，相比于现如今最好的传输手段——飞机来说，磁悬浮拥有更广阔的发展空间。以现在来说，它的速度使其在1000~1500公里的行程中的体验比飞机更加优越。磁悬浮的进步也从未停止过。2003年，中国这个经历了改革开放洗礼的国家终于拥有了第一条磁悬浮列车，一列从德国而来的列使我们国家向这个时代迈出了自己的一步。2015年10月，中国成功实践出了第一条属于我们自己的磁悬浮，短短12年中国完成了由引进到自主研发的蜕变。而我们远不会止步于此。2007年4月18日，经过第六次大提速调图后，和谐号动车组成型，自此后铁路换算周转量的改变每年为我国GDP增加200多亿元。2017年8月，一列耗能更少，运行速度更快的列车正式被赋予了“复兴号”这个任重道远的名字。这辆“新生儿”亦是世界上最快的几辆列车之一。

随着技术的日新月异，磁悬浮也一步一步向着更高的速度前进。但同时一些原本不需要关注的小元素被逐渐放大，从小问题渐渐成长为可以关乎磁悬浮轨道列车的正常安全行驶的重要问题，比如空气。磁悬浮列车在低速运动的过程中空气阻力会大大加强能耗，提高驱动力，同时在两车会车时，由于空气的流动方向不同，两车之间容易产生相向的力，提高行驶过程中的损耗，使其运动过程中更加危险。这种危险伴随着磁悬浮列车速度的提高而提高。

2000年，西南交通大学成功眼珠出了“世纪号”，世界上第一辆高温超导磁悬浮列车，自此新型磁悬浮列车问世。2013年，西南交通大学拥有了全球第一个真空管道磁悬浮列车原型测试平台。

对于真空管道磁悬浮列车的研究我国已处于世界领先地位，并且完成了第一阶段的调试。未来真空管道磁悬浮列车的时速将达到600~1000km。超过了飞机的时速，并且相对来说更加安全。

尽管国内外都在加紧研发真空管道磁悬浮列车的研究实验，并且拥有了比较成熟的理论依据，但是对于未来真空管道磁悬浮列车的使用推广仍然是一个相对比较困难的问题。真空管道的造价过高，普通磁悬浮轨道列车的修建成本为8亿元每公里，磁悬浮列车交通系统仍处于负盈利状态，真空管道对于动力以及运行环境的要求过高，因此，真空管道的实验很难进行，这也是我们仍要解决的问题。

1.2研究目的及意义

由于真空管道的特性，乘客与物品无法在真空环境下存在，所以，如何保证使得旅客及货物在又有空气的环境下上下站，以及良好的真空密封保证乘客在该时段的安全，是重要保证。在保证安全的基础上提高运送效率，减少运输时间，减少污染排放，减少能源损耗，也是我们探讨的目标。

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