一种跨座式气悬浮走行部、轨道系统以及交通系统的制作方法

本发明涉及气悬浮交通，特别是一种跨座式气悬浮走行部、轨道系统以及交通系统。

背景技术：

1、目前，在200km/h速度以下的城市和城际轨道交通领域，采用黏着形式的轮轨交通占据主导地位，但轮轨交通所引起的振动和噪声污染是其无法回避的问题，该问题极大限制了轻轨、地铁、市域铁路、城际铁路等轮轨交通的选线灵活性，更限制了在城区内特别是地面上的应用。

2、而非黏着形式的轨道交通系统具有节能环保，适应坡度大等优点，目前主要有磁悬浮和气悬浮两种形式。其中低速磁悬浮采用ems电磁悬浮技术，其悬浮和导向控制系统复杂，且对轨道刚度要求高，建设成本高，投资达到2.5亿/公里以上。

3、而跨座式气悬浮交通系统与磁悬浮系统相比能够大幅度的降低工程投资，其建设成本有望与轮轨交通相接近，在性能及经济性方面兼有磁浮和轮轨的优点，有望在时速160km以内的市域和城市轨道交通，甚至时速200km以内的城际轨道交通领域获得较强的竞争优势；现有的气悬浮列车一般是在车体下方设置单个大型气垫，并在车体中搭载燃气轮机和喷气涡轮，以燃气轮机作为气垫气源从而实现悬浮，以喷气涡轮作为驱动源从而实现列车加速，但两个气源一方面会造成车体质量增加，不利于下部基础结构，例如桥梁的轻量化，从而会导致跨座式气悬浮交通系统整体的建设成本增大；另一方面两个气源会产生很大的爆破噪音，构成噪声污染，既会对气悬浮列车的乘坐舒适性造成负面影响，也会导致气悬浮列车的选线灵活性受限。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：解决现有的气悬浮列车将气源搭载于车体中，一方面车体质量大，不利于基础结构的轻量化，导致整体建设成本增大；另一方面噪声污染大，会对乘坐舒适性和选线灵活性造成负面影响的问题，提供了一种跨座式气悬浮走行部、轨道系统以及交通系统。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种跨座式气悬浮走行部，包含机架，机架能够骑跨于轨道主体，机架朝向轨道主体的一面设置有气垫装置，还包含取气装置，取气装置一端与气垫装置连通，取气装置另一端向轨道主体侧延伸并能够伸入供气轨中，取气装置远离气垫装置的一端设置有取气口，供气轨中的气体能通过取气口进入气垫装置。

4、机架骑跨于轨道主体，即本方案采用跨座式轨道系统。

5、取气装置用于从供气轨中获取气体以作为气垫装置的气源，可以采用各种能够插入供气轨并取气的结构，包含但不限于中空管状取气结构，中空板状取气结构；取气口可以是一个或多个。

6、本方案的跨座式气悬浮走行部将气垫装置的气源改设为轨道主体的供气轨，在运行时，将取气装置插入供气轨内，即可吸取供气轨内的气体作为气垫装置的气源，无需再在车体或机架上设置气垫装置的气源，一方面有利于减少走行部和车体的质量，从而实现下部基础结构，例如桥梁的轻量化，进而降低跨座式气悬浮交通系统整体的建设成本；另一方面也能降低走行部和车体由于气源而产生的爆破噪音，从而能提高乘坐舒适性，降低爆破噪音对选线灵活性的负面影响。

7、作为本发明的优选方案，气垫装置包含悬浮气垫和导向气垫，悬浮气垫朝向轨道主体的顶面设置；导向气垫朝向轨道主体的侧壁设置，导向气垫至少分布于轨道主体的两侧。

8、本方案将气垫装置分为悬浮气垫和导向气垫，分别用于车体悬浮和车体导向，相比于现有技术采用单个大型气垫的方式，本方案更容易通过分别控制悬浮气垫和导向气垫的气体压力分别控制车体的悬浮和导向，从而避免悬浮功能和导向功能相互干扰，更容易实现稳定悬浮。

9、作为本发明的优选方案，悬浮气垫的数量大于一，和/或，单侧的导向气垫的数量大于一。

10、相比于现有技术采用单个大型气垫的方式，当采用多个悬浮气垫共同控制车体的悬浮时，本方案能通过分别调整位于车体不同位置的悬浮气垫的气压更精确地控制车体的悬浮姿态，从而获得更好的悬浮效果；而当采用多个导向气垫共同控制车体的导向时，本方案能通过分别调整位于车体不同位置的导向气垫的气压更精确地控制车体的姿态，从而获得更好的导向效果。

11、作为本发明的优选方案，机架上还设置有悬浮安全轮和导向安全轮，悬浮安全轮能够在轨道主体的顶面滚动从而支撑机架，导向安全轮能够在轨道主体的侧壁滚动从而为机架导向。

12、本方案能在在悬浮气垫和导向气垫处于非工作状态或工作异常时为车体提供支撑和导向，从而保证车体的运行安全。

13、一种跨座式气悬浮轨道系统，包含轨道主体，沿轨道主体通长设置有供气轨，供气轨与空气压缩机连通；供气轨朝向取气装置的一侧具有通气滑槽，通气滑槽相对的两个侧壁上均设置有柔性密封条，两侧的柔性密封条相互抵接形成供气轨的密封，通气滑槽和柔性密封条均沿供气轨通长设置。

14、供气轨可以设置于轨道内部，也可以是独立于轨道的构件，只要相对轨道通长设置即可；柔性密封条可以采用各种材质，包含但不限于橡胶、硅橡胶或聚氨酯。

15、本方案的跨座式气悬浮轨道系统沿轨道主体通长设置与空气压缩机连通的供气轨，能够与列车走行部中的取气装置相配合，从而为列车的气垫装置供气；当列车运营时，将取气装置穿过两侧柔性密封条的接缝，使取气口与供气轨内部连通，即可吸取供气轨中的气体作为气垫装置的气源，从而能够免去在走行部或车体上设置对应的气源，达到列车减重降噪的目的。

16、且当取气装置在走行部的带动下沿通气滑槽移动时，取气装置附近的柔性密封条会发生对应的变形以避免对取气装置的运动造成阻碍，其余位置的柔性密封条则会保持密封，既保证了供气轨良好的密封性，从而能够提高供气轨的工作效率，又避免了对取气装置的移动造成阻碍，从而能够提高走行部的运行效率。

17、作为本发明的优选方案，供气轨内设置有若干活动隔板，活动隔板沿轨道主体长度方向间隔分布从而将供气轨分割为若干子腔室，活动隔板能够开启或关闭从而使相邻两个子腔室相互连通或分隔。

18、需要注意的是，处于开启状态的活动隔板需要避免与取气装置发生干涉。

19、本方案通过活动隔板将供气轨分割为若干尺寸更小的子腔室，当车体沿轨道主体运行时，空气压缩机只需向车体附近的子腔室内通入高压气体，从而能够减少需要维持高压环境的供气轨长度，降低空气压缩机的工作负载，更有益于空气压缩机的选型，并降低本方案的能耗。

20、作为本发明的优选方案，活动隔板摆动连接于供气轨的远离取气装置的一面，摆动连接的轴线沿轨道主体的宽度方向。

21、本方案采用了摆动连接于供气轨远离取气装置一面的活动隔板，当取气装置需要通过活动隔板时，可将活动隔板尽可能旋转至贴合供气轨内壁，从而能够尽可能避免与取气装置发生干涉。

22、作为本发明的优选方案，柔性密封条与竖直平面之间具有夹角α，α＞0°。

23、本方案将柔性密封条相对竖直平面倾斜设置，相比于直接将柔性密封条平行竖直平面设置，在竖向安装空间受限的情况下，本方案可以获得更大的柔性密封条尺寸，从而增大两侧柔性密封条的接触面积，进而获得更好的密封效果。

24、一种跨座式气悬浮交通系统，包含车体和轨道系统，车体包含本发明述的一种跨座式气悬浮走行部；轨道系统采用本发明的一种跨座式气悬浮轨道系统；取气装置穿过两侧柔性密封条的接缝与供气轨连通。

25、本方案的跨座式气悬浮交通系统采用了本发明的跨座式气悬浮走行部和跨座式气悬浮轨道系统，在运行时，气垫装置能够时刻通过取气装置保持与供气轨的连通，从而接受从空气压缩机中排放出的高压气体，维持车体的悬浮，因此一方面无需在走行部或车体上设置气垫装置的气源，从而能够降低走行部和车体的重量以及运行时的噪音；另一方面供气轨上的通气滑槽采用了柔性密封条密封，既能通过变形避免对取气装置的运行造成阻碍，又能在取气装置经过后恢复对供气轨的密封，从而能够减少供气轨的气体泄漏，提高供气轨的运行效率。

26、作为本发明的优选方案，沿轨道主体还通长设置有直线电机感应板，车体上对应位置设置有直线电机，直线电机能和直线电机感应板相互作用从而使车体沿轨道主体长度方向移动。

27、直线电机的供电可以参考现有的轨道交通列车的供电结构，例如采用集电靴和供电轨的组合。

28、本方案采用直线电机和直线电机感应板的组合驱动车体的移动，从而能够取消现有跨座式气悬浮交通系统中安装于车体的喷气涡轮，进一步减少了车体的质量和产生的爆破噪音，更加有益于下部基础结构的轻量化，进而能够进一步降低本方案的整体建设成本，以及提高乘坐舒适度和选线灵活性。

29、综上，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

30、1、本发明的一种跨座式气悬浮走行部能通过取气装置从供气轨中取气，无需再在车体或机架上设置气垫装置的气源，一方面能够减少走行部和车体的质量，有益于实现下部基础结构，例如桥梁的轻量化，从而降低跨座式气悬浮交通系统整体的建设成本；另一方面也能降低走行部和车体由于气源而产生的爆破噪音，从而能提高乘坐舒适性，降低爆破噪音对选线灵活性的负面影响。

31、2、本发明的一种跨座式气悬浮轨道系统既保证了供气轨良好的密封性，从而能够提高供气轨的工作效率，又避免了对取气装置的移动造成阻碍，从而能够提高走行部的运行效率。

32、3、本发明的一种跨座式气悬浮交通系统采用了本发明的跨座式气悬浮走行部和跨座式气悬浮轨道系统，既能够实现车体的减重降噪，又能减少供气轨的气体泄漏以及供气轨对走行部运动的阻碍，具有良好的运行效率。