一种用于真空管道磁悬浮列车快速上下客系统的制作方法

本发明涉及一种列车快速上下客装置，具体涉及一种用于真空管道磁悬浮列车快速上下客系统，属于轨道交通技术领域。

背景技术：

空气阻力是限制站台地面交通最高经济运行速度的根本原因，在真空管道运行的列车将磁悬浮列车技术和低气压管道技术相结合，可摆脱地表稠密大气的束缚，能够最大限度减小列车高速运行时的摩擦阻力和气动阻力，实现超高速运输。由于真空管道处于真空状态，而管道内的车厢和管道外的站台处于标准大气环境，因此乘客上下车需要解决的关键问题是穿越站台与车厢之间的真空带，即在真空环境下构建一个具有标准大气压的稳定过渡通道。

目前，列车的接驳方案主要有两类：一是车辆通过气压过渡舱驶入常压环境，完成乘客的上下车，该方案需要大量充放气设备实现气压的转换（进站通气，出站抽真空）以及独立空间容纳列车，所占体积大、基建及运营成本高、耗时长；另一是车辆停靠在真空环境中，通过密封良好的接驳过渡通道连接车厢与站台，乘客由此通道进行上下车，该方法占地空间小、运营成本低，易于商业化。

据申请人了解，现有接驳结构的设计未能妥善解决两大难点问题：1）对接结构需要在列车停靠后准确对齐停靠误差厘米级的列车外门，缺乏可靠的锁定装置；2）对接车体后保证与周围低真空环境之间难以可靠隔离密封。

检索可知，申请号为201711087916.5的中国专利申请公开了一种车站与真空管道中高速列车车厢的接驳装置，由通道、通道门、系统隔离薄膜套、定位柱、机械动力设备及各附属结构共同构建的复合装置；该装置能把车站常压系统与真空管道内真空系统的列车车厢常压系统接驳联通，让乘客安全地从车厢走出、进入车站或从车站走入车厢，却不会破坏真空管道中的真空度。此技术方案的密封门设置于通道内侧，内侧门占用内部空间不利行走，且不易维护，对密封要求也会提高；两道门内部真空未进行复压处理，内外压差过大会造成强大吸力而造成开门困难；列车车体流线型被破坏，对于列车运行时的气动阻力和风噪带来不好的影响。

此外，申请号201810224890.2的中国专利文献公开了一种真空管道磁悬浮列车真空接驳系统，包括过渡舱体、金属波纹管和对接框，过渡舱体的前端设有密封舱门，过渡舱体的后端与金属波纹管的一端连接，金属波纹管的另一端与对接框连接，对接框用于与磁悬浮列车对接，金属波纹管内设有伸缩过道，伸缩过道的一端与对接框连接，过渡舱体的底部设有伸缩过道滑槽，伸缩过道的另一端设置于伸缩过道滑槽内，过渡舱体与对接框之间连接有电动缸，电动缸带动对接框进行位移，使金属波纹管随伸缩过道沿伸缩过道滑槽移动，金属波纹管用于磁悬浮列车和车站的柔性对接。研究表明，其缺点是o型橡胶圈密封的曲面密封效果欠佳，曲面对接的精度无法保证，而对接处的上下偏差无解决方案，因此不能保证密封效果；此外对接口采用磁吸提供密封力，需要在列车车体上添加磁性物质作为对接副，增大了列车的载荷，降低了运载能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种不仅通过采取综合措施确保密封、而且可以保持列车理想运行性能的用于真空管道磁悬浮列车快速上下客系统。

为实现上述目的，本发明采用的基本技术方案为：一种用于真空管道磁悬浮列车快速上下客系统，包括与站台固连的固定通道以及密封套装于固定通道上构成水平移动副的移动通道，所述站台对应固定通道的通行口装有平移机构驱动的密封隔离门，所述移动通道邻近列车的一端具有与列车外门相配的接驳口，所述移动通道的底部通过滚轮支撑在朝向列车外门的站台地面轨道上，且与平移驱动装置衔接；

所述接驳口的端口装有可以嵌入列车外门对接凹槽的对接密封圈，所述接驳口两侧分别装有与列车外门相应锁柱对应的拉钩式锁紧机构；

所述固定通道与环绕的密封篷布的一端密封连接，所述密封篷布的另一端与移动通道密封连接；

所述密封隔离门的四角附近分别支撑承担在站台相应载门轨上的承重轮，各承重轮处分别装有缸体安置于站台的顶紧缸，所述顶紧缸的伸缩推杆前端正对密封隔离门的相应位置。

当列车对位停站后，平移驱动装置启动驱使移动通道相对固定通道平移，使接驳口靠向列车外门，直至对接密封圈嵌入列车外门的对接凹槽中，接着拉钩式锁紧机构挂住列车外门的相应锁柱并拉紧，从而确保列车外门与接驳口之间的定位密封；在此过程中，密封篷布随移动通道相对固定通道的平移而伸展，始终保持两者之间的密封；而站台通行口处的密封隔离门由于四角顶紧缸的作用，一直保持密封隔离门的密封层紧贴通道口保持密封，直至通道接驳对接完成，才开启密封隔离门。不难理解，本发明通过采取密封隔离门、密封篷布以及接驳口嵌入拉紧密封等一系列综合密封措施，可靠保持了真空管道的真空度，各门的启闭方便，不影响车体流线型，无额外阻力，保证了列车的运行性能。并且，密封篷布的柔性密封环节不仅妥善解决了固定通道与移动通道之间的中间环节密封问题，而且将密封隔离门和列车外门两端密封的压紧作用力相隔离，使之互不干扰，有利于保持密封效果。

本发明进一步的完善是：所述锁紧机构包括铰装在伸缩螺母端头的钩口朝下对着相应锁柱的锁钩，所述伸缩螺母与接驳口构成水平移动副且与支撑在接驳口上的轴向限位驱动丝杆构成螺旋副；所述锁钩朝上延伸出摆正推杆，所述摆正推杆与固定在接驳口上的挡板之间装有摆正弹簧；当所述伸缩螺母受驱缩回运动时，所述摆正弹簧通过摆正推杆带动锁钩绕铰支点转向钩口钩住锁柱并逐渐拉紧位置；当所述伸缩螺母受驱伸出运动时，所述摆正弹簧通过摆正推杆带动锁钩绕铰支点转向钩口脱离锁柱的快速复位位置。这种结构简捷巧妙的锁紧机构不仅有助于保证可靠的接驳就位，而且进一步加压确保了接驳处的密封。

本发明更进一步的完善是，所述固定通道与移动通道内铺设乘客踏板，所述乘客踏板包括一端铰支在移动通道支撑端上的移动通道踏板，以及一端铰支在固定通道支撑端上的固定通道踏板；所述固定通道踏板邻近移动通道踏板的一端两侧分别设有渐低的斜坡面，所述移动通道踏板邻近固定通道踏板的一端两侧分别具有与相应斜坡面位置对应的踏板滚轮。这样，当移动通道缩回固定通道时，移动通道踏板因一端逐渐登上固定通道踏板的斜坡面而中部叠摞；当移动通道伸出固定通道接驳时，移动通道踏板因一端逐渐滑下固定通道踏板的斜坡面而展平，方便乘客进出。

本发明又进一步的完善是，所述固定通道通过两侧的滑轨和滑块结构与移动通道构成移动副。

本发明再进一步的完善是，所述平移机构由与密封隔离门上部固连的组合螺母以及安置在站台上的马达驱动的丝杆构成。

本发明还进一步的完善是，所述顶紧缸的伸缩推杆前端与上下两侧推杆挡板所夹的推杆固定连接，所述推杆正对密封隔离门的相应位置。

本发明仍进一步的完善是，所述平移驱动装置包括支撑在站台地面轴承座的丝杠，所述丝杠与固连于移动通道底部的平移块的螺纹孔构成丝杠螺母机构。

附图说明

图1是本发明一个实施例的立体结构示意图。

图2是图1实施例的通道部分剖视结构示意图

图3是图1实施例的固定通道滑轨示意图。

图4是图1实施例的列车外门对接结构示意图。

图5是图1实施例的锁紧机构脱开状态结构示意图。

图6是图1实施例的锁紧机构钩拉状态结构示意图。

图7是图1实施例的乘客踏板立体结构示意图。

图8是图1实施例的平移驱动装置立体结构示意图。

图9是图1实施例的密封隔离门立体结构示意图。

图10是图1实施例的隔离门立体结构示意图。

图中：1、列车，2、列车外门，3、接驳口，4、移动通道，5、真空管道壁，6、站台，7、站台地面，8、平移驱动装置，9、锁紧机构，10、密封篷布，11、固定通道，12、支撑块，13、对接密封圈，14、滑块，15、滑轨，16、丝杆，17、组合螺母，18、连接轴，19、承重轮，20、连接板，21、推杆挡板，22、推杆，23、密封隔离门，24、伸缩推杆，25、缸体，26、移动通道支撑端，27、移动通道踏板，28、踏板滚轮，29、固定通道踏板，30、固定通道支撑端，31、对接凹槽，32、锁柱，33、锁钩，34、摆正推杆，35、挡板，36、摆正弹簧，37、伸缩螺母，38、驱动丝杠，39、减速机，40、电机，41、套环支撑。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步详细描述，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

实施例1

本实施例的列车1当穿行于真空管道壁5中，停站接驳时如图1所示，用于真空管道磁悬浮列车快速上下客系统参见图2，包括与站台6固连的固定通道11以及密封套装于固定通道上构成水平移动副的移动通道4，固定通道11与站台地面7之间垫有支撑块12。站台6对应固定通道11的通行口装有平移机构驱动的密封隔离门23，移动通道4邻近列车1的一端具有与列车外门2相配的弧形端口接驳口3，移动通道4的底部通过滚轮支撑在朝向列车外门2的站台地面7轨道上，且与平移驱动装置8衔接。固定通道11与环绕的密封篷布10的一端密封连接，密封篷布10的另一端与移动通道4密封连接，密封篷布能够承受大气压的压力，同时具有一定的可伸展性，可以随移动通道4伸展或折叠缩回，始终保持连接处的可靠密封。如图3所示，固定通道11通过两侧的水平滑轨15和滑块14结构与移动通道4构成移动副，以减小移动通道4和固定通道11相对移动时的阻力，并承担移动通道4的大部分质量，从而保证了两者之间的稳定伸缩。

参见图4，接驳口3的弧形端口装有可以嵌入列车外门2对接凹槽31的对接密封圈13，接驳口3两侧分别装有与列车外门2相应锁柱32对应的拉钩式锁紧机构9。

拉钩式锁紧机构的具体结构如图5、图6所示，包括铰装在伸缩螺母37端头的钩口朝下对着相应锁柱32的锁钩33，该伸缩螺母37通过固定在接驳口3上的套环支撑41与接驳口3构成水平移动副，并且与支撑在接驳口3上的轴向限位的驱动丝杆38（滚珠丝杆）构成螺旋副；该驱动丝杆38通过减速机39与电机40的输出轴传动连接。锁钩33的背部朝上延伸出摆正推杆34，摆正推杆34与固定在接驳口3上的挡板35之间装有摆正弹簧36。当伸缩螺母37受驱动丝杆38的旋转驱动朝右缩回运动时，如图6所示，摆正弹簧36将失稳变形，通过摆正推杆34带动锁钩33绕铰支点转向钩口钩住锁柱32，并随伸缩螺母37的继续朝右缩回逐渐拉紧锁柱32；当伸缩螺母37受驱朝左伸出运动时，如图5所示，摆正弹簧36通过摆正推杆34带动锁钩33绕铰支点转向钩口脱离锁柱32的快速回弹复位位置。该锁紧机构通过拉紧加压，在确保接驳处密封的同时，还具有保持可靠接驳就位的作用，并且借助摆正弹簧的失稳变形实现锁钩钩挂锁柱，因此结构十分简捷。

固定通道11与移动通道4内铺设有图7所示的乘客踏板，该乘客踏板包括一端铰支在固定于移动通道4内的移动通道支撑端26上的移动通道踏板27，以及一端铰支在固定于固定通道11内的固定通道支撑端30上的固定通道踏板29。移动通道踏板27和固定通道踏板29底部分别具有支撑凸筋。固定通道踏板29邻近移动通道踏板26的一端两侧分别设有渐低的斜坡面29-1，移动通道踏板26邻近固定通道踏板29的一端两侧分别具有与相应斜坡面29-1位置对应的踏板滚轮28。因此可以当移动通道伸出固定通道接驳时，移动通道踏板因一端逐渐由原先叠摞在固定通道踏板斜坡面的状态滑下，处于图7所示的展平状态，以便乘客进出。

如图8所示，移动通道4的底部两侧分别装有滚轮4-1，通过滚4-1支撑在朝向列车外门2的站台地面7轨道7-1上，且与平移驱动装置8衔接。移动通道4底部的平移驱动装置8包括支撑在站台地面轴承座的旋转动力源带动的丝杠8-1，该丝杠8-1与固连于移动通道4底部的平移块8-2的螺纹孔构成丝杠螺母机构，当丝杠被旋转动力源带动旋转时，可以通过丝杠螺母机构带动移动通道与接驳口一起按需伸缩移动。

固定通道11的一端与站台6密封隔离门23的门框焊接密封。如图9、图10并结合图2所示，密封隔离门23的四角附近分别通过连接轴18支撑承担在站台6相应载门轨6-1上的一对承重轮19，左右两连接轴18之间通过连接板20固连，因此更为稳固。各承重轮19处分别装有缸体25安置于站台6的顶紧缸，顶紧缸的伸缩推杆24前端与上下两侧推杆挡板21所夹的推杆22固定连接，推杆22正对密封隔离门23的相应位置。四只分布均匀的液压缸25在压紧时提供均匀的压紧力。固定通道通行口处的平移机构包括通过延伸臂与密封隔离门23上部连接板20固连的组合螺母17，该组合螺母17与安置在站台6上马达16-1驱动的丝杆16构成螺旋副，因此当马达带动丝杆旋转时，可以通过组合螺母带动密封隔离门23按需启闭平移。八只四对承重轮19合理分配了隔离门的重量，提高了平移的稳定性，

当列车到站时，定点停车停靠，接驳口上传感器检测到列车准确停靠后，平移机构驱动移动通道和接驳口向列车方向运动，接驳口前端嵌入列车外门的对接凹槽内，锁紧机构启动扣合锁柱并拉紧，使接驳口前端的密封圈压紧，实现接驳口和列车外门之间密封接合，同时列车对接凹槽内的锁紧力传感器实时检测锁紧力是否在合理范围内；对接机构内的复压阀开启，恢复至大气压，气体压力传感器检测气体达到标准大气压后，顶紧缸卸压，平移机构带动密封隔离门开启，同时列车外门开启，乘客通道展开，乘客开始上下车。乘客上下车结束后，列车外门和密封隔离门关闭，锁紧机构与锁柱脱离，移动通道缩回，列车即可准备发车。

归纳起来，与现有技术相比，本实施例具有如下显著优点：

1）采用机械锁紧配合非金属密封结构，确保了廊桥整体密封可靠；

2）采用非金属密封结构取代传统的金属波纹管密封结构，反弹力小，重复使用寿命长；

3）采用丝杠螺母机构作为平移驱动装置，兼顾高传动效率、高定位精度以及较长的使用寿命；

4）通过顶紧缸辅助隔离门的关闭和开启，增加了可靠性；

5）采用自动控制的移门式密封隔离门，安全可靠，节省空间；

6）借助光学传感器对列车外门位置进行准确定位，提高了对接准确性。

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