CN106240580A - 一种弹射型真空运输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹射型真空运输系统，包括：纵向设置的真空运输管道和设于真空运输管道内的车厢，真空运输管道的管壁上布满了永磁体，用于产生磁力使车厢磁悬浮起来，真空运输管道的两端外部分别设有两个弹射力发生器，管壁上靠近两端的位置分别设有两个外进出口，厢壁上靠近两端的位置分别设有两个内进出口，管壁内设有一个可在两个外进出口之间纵向移动的磁性屏蔽板，磁性屏蔽板可运动至与一外进出口相邻，车厢运动至该磁性屏蔽板处时，与该磁性屏蔽板位于同一端的内进出口和外进出口贴合，内进出口与外进出口之间设有密封装置。本发明的车厢磁悬浮设置在真空运输管壁内，行驶阻力小，能源消耗少且运输效率高。

Description

一种弹射型真空运输系统

技术领域

本发明涉及真空运输系统技术领域，尤其涉及一种弹射型真空运输系统。

背景技术

一般来说，客人或货物靠汽车、火车和飞机运输。汽车因为公路是根据地形地貌为依托来修成的，一会儿上坡一会儿下坡的，行驶阻力大且运输速度慢，需要的能源较多。火车因使用了铁轨，减小了摩擦阻力，但铁轨也是根据地形地貌来修成的，行驶阻力也很大，而且由于火车的速度较快，行驶中存在空气阻力，需要的能源也很多。需要的能源也很多。飞机是比较理想的运输方式，但在空中飞行时空气的阻力非常大，需要更多的燃料才能保证其持续高速行驶和装载更多的人员或货物。

为克服上述运输方式的缺陷，目前研制出了高铁，提高了运输效率，行驶速度也大幅度提高，也减小了行驶阻力，并形成了交通网络，是到目前为止最为方便快速的真空运输系统。但现有的真空运输系统都是在空气中运行的，需要排开空气而前行，自然会有比较大的空气阻力，难以增大行驶速度，还有地面或轨道的摩擦力，各种阻力的阻碍下，运行速度上不去，却消耗了大量的能源，费用大且没有在根本上解决安全问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种弹射型真空运输系统，该真空运输系统在真空运输管道的管壁上布满了永磁体，用于产生磁力使车厢磁悬浮起来，车厢在真空状态下前进，行驶阻力小，利用电磁原理驱动，能源消耗少，运输效率高且速度非常快。

本发明采用的技术方案是，设计一种弹射型真空运输系统，包括：纵向设置的真空运输管道和设于真空运输管道内的车厢，真空运输管道和车厢的横截面均呈圆形，真空运输管道的管壁内纵向均匀排布有永磁体组，永磁体组由多对沿管壁的圆周均匀排列的永磁体构成，且每对永磁体的连线均穿过真空运输管道的中心，车厢的厢壁内均匀排布有内磁体，内磁体的数量与永磁体的数量相同，每个内磁体的位置均与一永磁体径向对齐且磁性相斥，每对永磁体对车厢的作用力相反，在多个永磁体组的共同牵引下，车厢自动悬浮在真空运输管道的中心。

真空运输管道的两端外部分别设有两个弹射力发生器，弹射力发生器包括：一端朝向真空运输管道的第一条形铁芯、缠绕在第一条形铁芯外部的第一导电绕组，车厢的两端面分别设有与两个弹射力发生器位置相对的两个磁性构件，一弹射力发生器通电时，该弹射力发生器内的第一条形铁芯和与其位于同一端的磁性构件磁性相斥。

管壁上靠近两端的位置分别设有两个外进出口，外进出口内密封设有外电动门，厢壁上靠近两端的位置分别设有两个内进出口，内进出口内密封设有内电动门，位于同一端的内进出口和外进出口的位置径向对齐。管壁内设有一个可在两个外进出口之间纵向移动的磁性屏蔽板，磁性屏蔽板挡在所述永磁体与所述车厢之间，磁性屏蔽板可运动至与一外进出口相邻，车厢运动至该磁性屏蔽板处时，与该磁性屏蔽板位于同一端的内进出口和外进出口贴合，内进出口与外进出口之间设有密封装置。

优选的，内磁体为导磁体，管壁内还缠绕有绕线方向相反的正线圈和反线圈，正线圈或反线圈通电时，导磁体被磁化产生与永磁体相斥的磁性，车厢沿正线圈或反线圈内的磁力线加速运动。

优选的，磁性构件包括：一端与第一条形铁芯位置相对的第二条形铁芯、缠绕在第二条形铁芯外部的第二导电绕组。位于同一端的磁性构件和弹射力发生器都通电时磁性相斥。

优选的，真空运输管道内还设有用于供电的电源模块，管壁的外表面上设有与电源模块连接的太阳能发电板。

本发明的真空运输管道由精度高的真空泵抽成超真空状态，将车厢置于真空运输管道里，真空运输管道的外壳上布满了位置相对的永磁体，车厢在永磁体的作用下被吸引悬浮在真空运输管道的中心，再在真空运输管道的外部设置两个弹射力发生器，在车厢的两端设置磁性跟弹射力发生器相斥的磁性构件，利用电磁弹射的原理，将置于真空状态下并被磁力悬浮起来的车厢弹射到另一端，实现运输人员或货物的作用。较优的，真空运输管道上还布置有用于产生电磁驱动力的螺旋式线圈，在行驶过程根据需要驱使车厢加速行驶。进一步的，真空运输管道最外层还铺有太阳能发电板，以便利用太阳能给真空运输系统供电。本发明运输效率高、安全可靠且结构简单，能用于任何需要高速高效运输的地方，可以设计成大型的运输系统或者小型的运输系统，也可以设计成短途运输或长途运输，只需要将真空运输管道增加长度就行。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中真空运输系统的整体结构示意图；

图2是本发明中真空运输管道和车厢上磁体排布的剖面示意图；

图3是本发明中车厢停靠在真空运输管道一端的结构示意图；

图4是本发明中车箱停靠后与真空运输管道对接的剖面示意图；

图5是本发明中真空运输管道上设置太阳能发电板的剖面示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出的弹射型真空运输系统，包括：纵向设置的真空运输管道1和设于真空运输管道1的车厢2，真空运输管道1是一个闭密的空间，用超强力的真空泵将其内部空间抽成超真空状态，以减小车厢2的行驶阻力。真空运输管道1和车厢2的横截面均呈圆形。如图2所示，真空运输管道1的管壁内设有多个永磁体组，永磁体组沿真空运输管道1的纵向均匀间隔排布，每个永磁体组均由多对永磁体3构成，该多对永磁体3处于真空运输管道1的同一横截面内，沿管壁的圆周均匀排列，且每对永磁体3的连线均穿过真空运输管道1的中心，所有永磁体3的磁性相同。车厢2的厢壁内均匀排布有内磁体4，内磁体4的数量与永磁体3的数量相同，每个内磁体4的位置均与一永磁体3径向对齐，且对齐的两个内磁体4与永磁体3的相对端磁性相斥，每对永磁体3对车厢2的作用力相反，在多个永磁体组的共同牵引下，车厢2自动悬浮在真空运输管道1的中心，此时车厢2受力刚好保持平衡。真空运输管道1与车厢2之间需预留一定的空隙，以保证车厢2在运行中不至于刮碰到真空运输管道1内壁。

如图1所示，真空运输管道1的两端外部分别设有两个弹射力发生器5，弹射力发生器5包括：第一条形铁芯51和缠绕在第一条形铁芯51外部的第一导电绕组52，第一导电绕组52通电时，第一条形铁芯51被第一导电绕组52的磁场磁化，磁化后的第一条形铁芯51变成了一个磁体。车厢2的两端面分别设有两个磁性构件，第一条形铁芯51的一端朝向真空运输管道1，且两个弹射力发生器5的第一条形铁芯51分别与两个磁性构件的位置相对。

为了方便描述，将真空运输管道1的两端分别称为第一端和第二端，当位于第一端的弹射力发生器5通电时，该弹射力发生器5内的第一条形铁芯51和位于第一端的磁性构件磁性相斥，从而产生强大的电磁弹射力，推动车厢2向第二端运动，为车厢2运行提供动力。当车厢2运动至第二端时，位于第二端的弹射力发生器5通电，该弹射力发生器5内的第一条形铁芯51和位于第二端的磁性构件磁性相斥，促使车厢2停止运动。其中，磁性构件包括：第二条形铁芯、缠绕在第二条形铁芯外部的第二导电绕组，第二条形铁芯的一端与第一条形铁芯位置相对，第二导电绕组通电时第二条形铁芯被磁化具有磁性。启动或停靠时，磁性构件配合弹射力发生器5同时通电。

如图3、4所示，管壁上靠近两端的位置分别设有两个外进出口11，外进出口11内设有可自动控制开启的外电动门，外电动门关闭时密封连接在外进出口11内。厢壁上靠近两端的位置分别设有两个内进出口21，内进出口21内设有可自动控制开启的内电动门，内电动门关闭时密封连接在内进出口21内。位于同一端的内进出口21和外进出口11的位置径向对齐，以便于内进出口21向外进出口贴近对齐，内进出口21与外进出口11之间设有密封装置，密封装置可由内密封条和外密封条构成，内密封条设置在厢壁外表面且围绕在内进出口21外圈，外密封条设置在管壁内表面且围绕在外进出口11外圈，还可以设计成其他结构。管壁内设有一个可在两个外进出口11之间纵向移动的磁性屏蔽板，磁性屏蔽板挡在永磁体3与车厢2之间，管壁内设有直线导轨，磁性屏蔽板的上下两端分别设有与该直线导轨配合的滑块。

车厢2由真空运输管道1的第一端向第二端运动时，磁性屏蔽板预先移动至与第二端的外进出口相邻的位置，当车厢2运动至磁性屏蔽板处时，永磁体3的磁性被磁性屏蔽板屏蔽掉，车厢2的停靠侧磁力消失，而另一侧的磁力还存在，在另一侧磁力的作用下，车厢向停靠侧靠近贴紧，内进出口21与外进出口11贴紧对齐，内电动门和外电动门都开启，此时可进入车厢2或从车厢2内出来。当车厢2需要返回时，内电动门和外电动门都关闭，磁性屏蔽板移动至与第一端的外进出口11相邻的位置，在磁性屏蔽板移开的过程中，停靠侧的永磁体3磁性恢复，车厢2重新回到真空运输管道1的中心位置，此时第二端的弹射力发生器5通电，推动车厢2向第一端运动，车厢2运动到磁性屏蔽板处时再停靠。

如图1所示，较优的，管壁内还缠绕有线圈组6，线圈组6由绕线方向相反的正线圈和反线圈构成，车厢2上的内磁体4为导磁体，当正线圈或反线圈通电时，导磁体将线圈内的磁场引导向一个方向，形成与永磁体3相斥的磁性。同时，由于车厢2一般采用铁或含铁的合金等磁性材料制作，线圈通电时，线圈内部会有磁力线，车厢2被磁力线吸引向前加速运动，车厢2往返时接通不同的线圈，以切换车厢2加速前进的方向。

如图5所示，更优的，真空运输管道1内还设有用于供电的电源模块，管壁的外表面上设有与电源模块连接的太阳能发电板7，该太阳能发电板7采用高效率的单晶硅光电转换系统，能最大限度地为整个真空运输系统提供电源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种弹射型真空运输系统，包括：纵向设置的真空运输管道（1）和设于所述真空运输管道（1）内的车厢（2），其特征在于，

所述真空运输管道（1）和车厢（2）的横截面均呈圆形，所述真空运输管道（1）的管壁内纵向均匀排布有永磁体组，所述永磁体组由多对沿所述管壁的圆周均匀排列的永磁体（3）构成，且每对永磁体（3）的连线均穿过所述真空运输管道（1）的中心，所述车厢（2）的厢壁内均匀排布有内磁体（4），所述内磁体（4）的数量与所述永磁体（3）的数量相同，每个所述内磁体（4）的位置均与一所述永磁体（3）径向对齐且磁性相斥；

所述真空运输管道（1）的两端外部分别设有两个弹射力发生器（5），所述弹射力发生器（5）包括：一端朝向所述真空运输管道（1）的第一条形铁芯（51）、缠绕在所述第一条形铁芯（51）外部的第一导电绕组（52），所述车厢（2）的两端面分别设有与所述两个弹射力发生器（5）位置相对的两个磁性构件，一弹射力发生器（5）通电时，该弹射力发生器（5）内的第一条形铁芯（51）和与其位于同一端的磁性构件磁性相斥；

所述管壁上靠近两端的位置分别设有两个外进出口（11），所述外进出口（11）内密封设有外电动门，所述厢壁上靠近两端的位置分别设有两个内进出口（21），所述内进出口（21）内密封设有内电动门，位于同一端的内进出口（21）和外进出口（11）的位置径向对齐；

所述管壁内设有一个可在所述两个外进出口（11）之间纵向移动的磁性屏蔽板，所述磁性屏蔽板挡在所述永磁体（3）与所述车厢（2）之间，所述磁性屏蔽板可运动至与一外进出口（11）相邻，所述车厢（2）运动至该磁性屏蔽板处时，与该磁性屏蔽板位于同一端的内进出口（21）和外进出口（11）贴合，所述内进出口（21）与外进出口（11）之间设有密封装置。

2.如权利要求1所述的弹射型真空运输系统，其特征在于，所述内磁体（4）为导磁体，所述管壁内还缠绕有绕线方向相反的正线圈和反线圈；

所述正线圈或反线圈通电时，所述导磁体被磁化产生与所述永磁体（3）相斥的磁性，所述车厢（2）沿正线圈或反线圈内的磁力线加速运动。

3.如权利要求1或2所述的弹射型真空运输系统，其特征在于，所述磁性构件包括：一端与所述第一条形铁芯位置相对的第二条形铁芯、缠绕在第二条形铁芯外部的第二导电绕组；

位于同一端的磁性构件和弹射力发生器（5）都通电时磁性相斥。

4.如权利要求3所述的弹射型真空运输系统，其特征在于，所述真空运输管道（1）内还设有用于供电的电源模块，所述管壁的外表面上设有与所述电源模块连接的太阳能发电板（7）。