專利名稱：超高速鐵路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種時速在500公里以上的超高速軌道交通運輸系統(tǒng)，特別涉及一種 將火車的優(yōu)點與飛機的優(yōu)點相結合的超高速鐵路及其車體。
背景技術：
高速鐵路是以客運為主的快速軌道交通，時速一般在200km/h至350km/h。高速鐵 路具有快速、準時、舒適、運輸能力大、環(huán)境污染輕、節(jié)省能源和土地資源等優(yōu)點，發(fā)展高速 鐵路是科技進步的必然，是時代發(fā)展的需要。尤其在21世紀，國際社會對人們賴以生存的 地球環(huán)保意識的增強，使得高速鐵路在世界范圍內呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強勁勢頭。截至2009 年底，開行時速200公里以上高速列車的國家已有日本、法國、德國、中國、意大利、西班牙、 比利時、荷蘭、瑞典、英國、美國、俄羅斯、韓國，正在積極建設或規(guī)劃建設的還有瑞士、奧地 利、丹麥、加拿大、澳大利亞、印度等國。上述各國現(xiàn)行和即將建設的高速鐵路，就其行走的基本原理，仍屬傳統(tǒng)的軌道鐵 路和油電機動力牽引技術。當運行到350公里以上的極限速度時，由于軌距窄，車體重心 高，嚴重影響客車運行的安全性能，尤其在風雪雨大時，高速行使危險更大。而且在制動技 術上還沒有使用CSI復合材料，列車容易脫軌翻車，無法更高提速等問題已是目前世界性 的技術難關。在發(fā)展高速鐵路的國家中，日本、法國、德國是當今世界高速鐵路技術水平最 好的3個國家。但即使是這三個國家的技術，現(xiàn)在也無法保證在杜絕脫軌翻車的條件下，將 輪軌鐵路客運的時速提高到400公里以上。因此，傳統(tǒng)鐵路的提速和安全問題，已是目前各 國都無法解決發(fā)展瓶頸。CN200310100927.4專利文獻公開了一種鐵路飛機，由以下三部分組成高架鋼 軌、懸浮通道、鐵路飛機。懸浮通道左右側板的內側面上，各水平設置一條永磁體，稱作定位 永磁體。還有一個稱作真空機翼的特殊機翼，真空機翼的底板上設有一個抽氣口。首先啟 動鐵路飛機的發(fā)動機，然后鐵路飛機開始在高架鋼軌上滑跑，當其達到一定速度，迎面高速 氣流通過氣力抽氣器對真空機翼抽氣，在真空機翼底板上下產(chǎn)生足夠的壓力差時，真空機 翼底板通過連桿拉動鐵路飛機機身上升，鐵路飛機輪子離開鋼軌，開始起飛。隨著飛行速度 加大，氣力抽氣器的抽氣力度也會加大，真空機翼的真空度進一步提高，真空機翼的底板連 同鐵路飛機的機身進一步升高。當鐵路飛機起飛到某一指定高度時，控制氣力抽氣器的抽 氣力度恒定，鐵路飛機就在高架鋼軌上保持一定高度，在懸浮通道下水平飛行。由于該發(fā)明 的鐵路飛機利用在真空機翼底板上下的大氣壓差而懸浮，對機體的結構要求比較復雜，需 要設置懸浮通道、真空機翼、永磁體、抽氣器等，真正起飛后實際上還屬于飛行，還是一種飛 行器，并且該技術實施難度大，成本高，實用性效果差也早已被申請人自行放棄了?？v觀上述鐵路技術，時速在400公里以下的高速鐵路，仍然存在列車脫軌翻車等 嚴重的安全隱患，以及高速列車提速難度大，制動不夠強有力等技術問題。發(fā)明內容本發(fā)明所稱的超高速鐵路也可稱為軌道空客，是特指時速在500公里以上的超高 速鐵路，是一種結合了軌道鐵路交通的運量大和飛機速度快的優(yōu)點，又完全突破了軌道交 通提速受到限制，安全無法保證的世界性技術難題。本發(fā)明的超高速鐵路是軌道交通的技 術革命，是真正意義上的最快的高速鐵路，又具有結構簡單、時速在500-800公里的運行 中，仍然能夠保證絕對安全的超高速鐵路。本發(fā)明的超高速鐵路，包括高架軌道和用于運載乘客或貨物的運載設備，位于高 架軌道上方與運載設備頂部固定連接在一起的飛機發(fā)動機，橫穿過運載設備并用于懸掛運 載設備的連桿軸，連桿軸連接高架軌道上的輪對組并將運載設備懸吊在高架軌道上，飛機 發(fā)動機設置在運載設備的頂部或兩邊適當位置，制動系統(tǒng)設置在輪對組上，在飛機發(fā)動機 的驅動下，運載設備的輪對組支撐整個運載設備沿高架軌道表面滾動，以500-800公里的 時速將乘客或貨物通過高架軌道安全運輸至目的地。本發(fā)明的運載設備為上下兩層對稱流線型的車廂結構，其中上層車廂略寬余下層車 廂，在運載設備的兩層車廂中間，即下層的頂部和上層的底部之間的前后1/4處設置所述橫穿 過運載設備的連桿軸，連桿軸與高架軌道上的輪對組連結將支撐車體懸吊在高架軌道上。本發(fā)明的運載設備所用的牽引力，是采用空中客車或波音飛機的發(fā)動機，發(fā)動機 的配置數(shù)量為2-4臺，以能夠匹配高速驅動所述運載設備為準。本發(fā)明的高架軌道由兩條平行設置的鋼軌及支撐鋼軌的支架組成，支架由沿軌道 并列設置的多個單體支架組成，該單體支架與平行軌道垂直的橫斷面為開口中央凹槽、兩 側對稱斜坡支撐的梯形結構，并且相鄰單體支架間在各軌道下方成拱橋形狀相連，開口中 央凹槽內用于容納運載設備。開口中央凹槽是由垂直設置在軌道下方的豎直支撐墻體以及 連接兩豎直支撐墻體并基本與地面平行的水平墻體組成，水平墻體設置在運載設備最底端 與地面之間，用以使運載設備與地面隔開，支架的中間結構形成類似字母H的形狀。高架軌 道的間距設置為5米左右，運載設備寬度略窄于軌道間距，軌道距地面高度為8-30米。

圖1是本發(fā)明超高速鐵路及車體(在軌道上下分兩層)的立體圖。圖2是本發(fā)明超高速鐵路及車體(在軌道上下分兩層)的側視圖。圖3是本發(fā)明超高速鐵路及車體(在軌道上下分兩層)的橫截面圖圖4是輪對與鋼軌接觸的局部放大視圖。圖中1-飛機發(fā)動機，2-駕駛艙，3-車燈，4-鋼軌輪對，5-車門，6_斜面車窗，7_連 桿軸，8-軌道支柱的豎直支撐墻體，9-軌道支柱的水平支撐墻體，10-軌道支柱的支撐斜 壁，11-高架軌道的鋼軌，V-軌道空客車體，Vl-上層車廂，V2-下層車廂，12-離心力平衡調 控及減速板。
具體實施方式
以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的描述。圖1-4所示是本發(fā)明超高速鐵路的具體實施例。本發(fā)明的超高速鐵路也稱為軌道 空客，包括高架軌道和位于高架軌道槽中間凹部的上下層車體V，位于高架軌道上方與車體V固定連接在一起的發(fā)動機1，車體V的上下層接合部設置有橫穿過車體并支撐車體V的連 桿軸7，通過在高架軌道上與連桿軸7連接的輪對4將車體V懸掛在高架軌道上面，發(fā)動機 1固定連接在車體上層頂部，制動系統(tǒng)設置在輪對4上，在發(fā)動機1的高速驅動下，車體V的 輪對4支撐整個車體V沿高架軌道滾動，在遇到轉彎弧度時可調控離心力平衡減速板12，運 載設備車體V由發(fā)動機驅動，通過高架軌道上的四個輪對組的滾動，以500-800公里的時速 將乘客安全運輸至目的地。組成本發(fā)明軌道空客的高架軌道由兩條平行設置的鋼軌11及支撐鋼軌的支架組 成，支架由沿軌道11并列設置的多個單體支架組成，該單體支架與平行軌道垂直的橫斷面 為開口中央凹槽、兩側對稱斜壁支撐的梯形結構，并且相鄰單體支架間在各軌道下方建成 拱橋相連的形狀，開口中央凹槽內用于容納車體下層部分。開口中央凹槽是由垂直設置在 軌道下方的豎直支撐墻體8以及連接兩豎直支撐墻體并基本與地面平行的水平墻體9組 成，水平墻體9設置在車體V最底端與地面之間，用以隔開車體V與地面，支架的中間結構 形成類似字母H的形狀。高架軌道的兩根鋼軌11之間的水平間距設置為5米左右。車體 寬度略窄于軌道間距，鋼軌距地面高度為8-30米。在車體長度及高度不變的情況下，由于 鐵軌間的寬度增加到常規(guī)鐵路寬度的2倍左右，重心又下降3倍以上，從而增加了此超高速 鐵路數(shù)百倍的安全系數(shù)和運行的穩(wěn)定性。該支架的材料由左右兩側高筑起來的鋼筋混凝土 水泥墻構成，筑成橫斷面為內部直角陡立，外部緩坡的直角梯形形狀。此支架的側面可以建 成多個拱橋相連的形狀。兩根鋼軌分別由支架托起，鋼軌與支架之間采用減震材料及緊固 構件連接支承軌道。超高速鐵路的車體配置發(fā)動機2-4臺，與車體上層頂部相連接。采用空中客車或 波音飛機的發(fā)動機(為經(jīng)濟也可使用飛機退役的發(fā)動機)，推力可達52000公斤。實際應用 中，可以根據(jù)具體情況選用發(fā)動機的種類和臺數(shù)。超高速鐵路的車體VI、V2分別位于高架軌道上下，由連桿軸7連接于8個鋼制輪 對4之間。車體的形狀是流線型。車體客廂內每排可做乘客6-8人，車體通道兩旁各3-4 個座位，車體內乘客的座位和中間通道可參照飛機設計，車體壁厚度約0. 1米左右，車體寬 度約4. 6米左右。車體的容積類似于民用航空客機的容積，車體高度為4. 5米左右(發(fā)動 機除外)，車體長度60-80米，雙層車廂載客600-1000人左右。雙層車廂因車體重心低，在 列車高速運行時車體更安全穩(wěn)定，更不容易脫軌翻車。車體和輪對中間的輪輻的材料可采 用鋁合金、樹脂等合成輕質材料，保證車身應有的強度，又大大減少車體的重量，有利于軌 道客車的高速運行。車體的制動系統(tǒng)使用能耐高溫10000度以上CSI材料制動技術，在列車高速行駛 的情況下，能及時、快速、安全、穩(wěn)定地剎車，有效縮小剎車時間與剎車距離。有益效果1.本發(fā)明的超高速鐵路，其最大的優(yōu)勢是車體運行速度可輕松超過現(xiàn)有高鐵的 最高時速，即可達到每小時500-800公里的速度運行。2.本發(fā)明的超高速鐵路，其最大的優(yōu)點是因軌道間距加寬，重心降低，在高速運 行的情況下，脫軌概率和側翻的危險系數(shù)接近于零，即克服了高速鐵路提速最大的瓶頸障 礙，車體在超高速運行時也能夠有效保證安全穩(wěn)定。3.本發(fā)明的超高速鐵路，車體采用航空輕質材料及發(fā)動機技術，其重量只有目前鐵路機車的30%左右，有利于節(jié)能環(huán)保。4.本發(fā)明的超高速鐵路，因將飛機及鐵路兩方面的技術結合在一起，是一種全新 的高速鐵路，是未來超高速鐵路發(fā)展的必然選擇，他兼有飛機的速度快，舒適性好，又具有 飛機與現(xiàn)行高速鐵路無可比及的安全性能和社會經(jīng)濟效益好的特點。5.本發(fā)明的超高速鐵路，與飛機相比，造價成本很低，運大量，使用壽命長，安全有 保證。6.本發(fā)明的超高速鐵路，與現(xiàn)行的高速鐵路相比，雖然其需要鋼筋混凝土高架支 架，但它不需要枕木及碎石等材料，其高架鋼軌支架結構簡單，占地面積少，其造價與傳統(tǒng) 高速鐵路的造價幾乎相當甚至還低。一次性投入修建的高架鐵路，可長期使用，特別是能節(jié) 約飛機在每次飛行中克服自身和乘客重力的耗油，它與飛機相比能耗低、污染小，經(jīng)濟效益更高。
權利要求一種超高速鐵路，包括高架軌道和用于運載乘客或貨物的運載設備，其特征在于高架軌道上的運載設備頂部或車體兩邊有固定連接在一起的飛機發(fā)動機2 4臺，及橫穿過運載設備并用于懸掛運載設備的連桿軸，連桿軸連接高架軌道上的輪對組將運載設備懸吊在高架軌道上，制動系統(tǒng)設置在輪對組上，在發(fā)動機的驅動下，運載設備的輪對組支撐整個運載設備沿高架軌道表面滾動，以500 800公里的時速將乘客或貨物通過高架軌道安全運輸至目的地。
2.如權利要求1所述的超高速鐵路，其特征在于所述運載設備為上下兩層車廂結構， 在運載設備的兩層車廂中間，即下層的頂部和上層的底部之間設置所述橫穿過運載設備并 懸掛支撐運載設備的連桿軸；所述的連桿軸有兩個，分別設置在運載設備的前后1/3位置， 每個連桿軸的兩頭設置有2個輪對組，支撐懸掛在高架軌道上的運載設備。
3.如權利要求1或2所述的超高速鐵路，其特征在于所述高架軌道由兩條平行設置 的鋼軌及支撐鋼軌的支架組成，支架由沿軌道并列設置的多個單體支架組成，該單體支架 與平行軌道垂直的橫斷面為開口中央凹槽、兩側對稱斜坡支撐的梯形結構，并且相鄰單體 支架間在各軌道下方成拱橋形狀相連，所述開口中央凹槽內用于容納所述運載設備。
4.如權利要求3所述的超高速鐵路，其特征在于所述開口中央凹槽是由垂直設置在 軌道下方的豎直支撐墻體以及連接兩豎直支撐墻體并與地面平行的水平墻體組成，所述水 平墻體設置在運載設備最底端與地面之間，用以加強軌道支架，所述支架的中間結構為字 母H形狀。
5.如權利要求4所述的超高速鐵路，其特征在于所述高架軌道的間距設置為5米，所 述的運載設備寬度略窄于軌道間距，軌道距地面高度為8-30米。
6.如權利要求4或5所述的超高速鐵路，其特征在于所述發(fā)動機采用空中客車或波 音飛機的發(fā)動機，所述發(fā)動機的配置在運載設備頂部或兩邊，數(shù)量為2-4臺，以能夠匹配 高速驅動所述運載設備為準。
7.一種用于如權利要求1或2所述超高速鐵路的運載設備，其特征在于所述運載設 備包括一個流線型形狀的雙層車體，通過支撐在高架軌道上并與連桿軸連接的輪對組將所 述車體懸吊在高架軌道上。
8.根據(jù)權利要求7所述的超高速鐵路的運載設備，其特征在于所述流線型形狀的雙 層車體的前部兩邊設置有調整控制平衡離心力及其速度的減速板。
專利摘要一種時速可達500-800公里的超高速鐵路軌道交通系統(tǒng)，包括高架軌道和位于高架軌道上的雙層運載設備，及其與運載設備上層頂部固定連接在一起的發(fā)動機，在運載設備的上、下層中間設置有橫穿過運載設備并用于支撐運載設備的連桿軸，連桿軸通過與高架軌道上的輪對組連接，將運載設備懸掛在高架軌道上，制動系統(tǒng)設置在輪對上。在發(fā)動機的驅動下，運載設備的輪對支撐整個運載設備沿軌道滾動，并以500-800公里時速將乘客通過高架軌道安全運輸至目的地。本實用新型將飛機發(fā)動機與鐵路客車結合，能有接近飛機運行的速度、又有比飛機運量大、社會經(jīng)濟效益好、節(jié)能減排等優(yōu)點，特別是具有目前鐵路軌道交通運輸和飛機無可比及的安全性能。
文檔編號E01B25/24GK201703378SQ20102016843
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2010年4月23日
發(fā)明者崔星生, 崔藝, 陸靖 申請人:崔星生;陸靖;崔藝