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基本信息
- 項目名稱：
- 水軌列車
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 目前，我國煤炭運(yùn)輸已經(jīng)占到鐵路運(yùn)力的40%以上，面對日益增加的煤炭產(chǎn)量和需求，鐵路運(yùn)力緊張，開擴(kuò)更多的鐵路又有諸多不可行的因數(shù)。需要尋找其他運(yùn)輸方式，雖然水運(yùn)是成本最低的，但由于北方缺少便于航運(yùn)的大江大河，所以對于主要分布在西部北部的煤炭，水運(yùn)是行不通的。 水軌列車是設(shè)計是一種成本低、不受江河分布限制的煤炭運(yùn)輸工具，可以緩解我國煤炭運(yùn)輸運(yùn)力緊張的狀況。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項目水軌列車，包括車體、管道和導(dǎo)軌，管道埋在地表下，導(dǎo)軌在管道內(nèi)沿管道鋪設(shè)，車體的車輪與導(dǎo)軌接觸，管道內(nèi)下部有水，車體下部浸在水中，車體的車頭前部安裝有噴水推進(jìn)器。 車體上部有導(dǎo)向輪，管道內(nèi)上部有上導(dǎo)軌，導(dǎo)向輪與上導(dǎo)軌接觸。因為車體的下部浸在水中，車體受向上浮力的作用，車體容易脫離其下方，當(dāng)車體上部導(dǎo)向輪與上導(dǎo)軌接觸時，車體即使有向上脫離導(dǎo)軌的趨勢，上導(dǎo)向輪只能沿上導(dǎo)軌運(yùn)動，車體不會脫離導(dǎo)軌。 車體的車頭與車體的車廂、車體的車廂與車廂間有導(dǎo)流罩。車體包括車頭和車廂，車頭與車廂、車廂與車廂之間用掛鉤連接，車頭與車廂、車廂與車廂間的導(dǎo)流罩可以減小水對車廂的阻力。 在兩個不同水平高度的管道間有凸起的過渡管道。如果管道鋪設(shè)很長，管道的起點和終點不可能在同一水平高度上；另外，在鋪設(shè)管道的時，也可能根據(jù)地形條件把管道鋪設(shè)在不同的水平高度，但是，如果管道鋪設(shè)成為一端高一端低，則不同位置管道內(nèi)的水深則不同，車體在行駛時阻力不一樣，影響車體的行駛，甚至?xí)霈F(xiàn)一端水深很淺，而另一端水太深把整個管道全部灌滿，車體根本無法行駛。在不同的水平高度鋪設(shè)水平管道，而兩個不同水平高度的管道間有凸起的過渡管道，凸起的過渡管道可以阻止水平高度高的管道里的水流向水平高度低的管道。所以水軌列車建設(shè)可以不受地形條件的限制。 車頭包括車架、內(nèi)燃機(jī)、傳動裝置、車輪、導(dǎo)向輪、噴水推進(jìn)器和導(dǎo)流錐體，內(nèi)燃機(jī)、傳動裝置和噴水推進(jìn)器安裝在車架上，傳動裝置與內(nèi)燃機(jī)和噴水推進(jìn)器相連接，導(dǎo)流錐體在噴水推進(jìn)器前方，車架下方安裝有車輪，車架上方安裝有導(dǎo)向輪，內(nèi)燃機(jī)上部還有進(jìn)氣過濾器。工作時，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動帶動傳動裝置運(yùn)動，傳動裝置運(yùn)動帶動噴水推進(jìn)器的旋葉轉(zhuǎn)動，旋葉轉(zhuǎn)動向后吸水而產(chǎn)生向前的動力，使車頭帶動車廂沿導(dǎo)軌及上導(dǎo)軌運(yùn)動。水流通過噴水推進(jìn)器加速后由車頭底部的排水管排除，因為車體的下部浸在水中，車體受有向上的浮力，基本處于懸浮狀態(tài)，車體前進(jìn)的阻力主要是水的阻力，而水的阻力在低速時很小，所以在低速運(yùn)行的情況下營運(yùn)成本低。 噴水推進(jìn)器包括旋葉、支架、轉(zhuǎn)軸、中間支撐，轉(zhuǎn)軸穿過支架和中間支撐，轉(zhuǎn)軸與支架、中間支撐滑動連接，旋葉在轉(zhuǎn)軸端部。在噴水推進(jìn)器下部設(shè)有水流排出的排水管。 車廂包括廂體、車輪和導(dǎo)向輪，車輪安裝在廂體下方，導(dǎo)向輪安裝在廂體下方。 管道包括水泥管、水平排水管和豎向排水管，水平排水管在水泥管下方，豎向排水管在管道的側(cè)面，水平排水管與管道及豎向排水管連通。當(dāng)管道中的水過多，可通過豎向排水管向外排水；由于管道的微滲水作用，長期儲水的管道水位會有微小的下降，在下雨時，少量雨水可以飄進(jìn)通風(fēng)管，以對管道的水量進(jìn)行微補(bǔ)充，當(dāng)管道內(nèi)的水過少時，可通過豎向排水管向管道內(nèi)注水，從而保證管道內(nèi)的水位基本不變。在管道內(nèi)下部安裝有導(dǎo)軌，在管道內(nèi)上部安裝有上導(dǎo)軌，在管道上部還安裝有通氣管，用來保持與管道外空氣流通。 為了方便上下貨物，在管道沿線設(shè)有上下貨物的站點，站點處管道相對凸起，這樣，車體浸在水里的深度就淺，車體所受的浮力就小，車體的大部分重量都落導(dǎo)軌上，車體進(jìn)入站點后，車體停在站點的軌道上，以方便上貨和卸貨。 因為車體的下部浸在水中，車體受向上的浮力，而水軌列車的運(yùn)行速度比較低，所以車體對導(dǎo)軌的沖擊力小，對導(dǎo)軌及其地基（受力面積大）要求不像鐵路那樣嚴(yán)格，施工容易且投資費(fèi)用低。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 水軌列車創(chuàng)新點是將火車與船的特點結(jié)合其來，提供車體運(yùn)行的水道和軌道. 車體在充有水的特制管道(管道對滲水有嚴(yán)格要求)中運(yùn)行，外形設(shè)計近似火車，有車頭和車身，車頭牽動車體，列車動力來自車頭的噴水推進(jìn)器。在不同的水平高度鋪設(shè)水平管道，而兩個不同水平高度的管道間有凸起的過渡管道，以此實現(xiàn)水軌列車上下坡的問題。車體上部有導(dǎo)向輪，管道內(nèi)上部有一線的上導(dǎo)軌，導(dǎo)向輪與上導(dǎo)軌接觸，下面近似火車的兩線軌道，以此實現(xiàn)水軌列車在管道中平穩(wěn)行駛。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 設(shè)車體勻速行駛是牽引力為F，阻力為f。 則 F=f=CSpV^2 /2 其中: C為水軌列車車體表面與水之間的粘阻系數(shù)，取C=0.0015(與一般貨船相同)。 S為水軌列車濕面積: S=πDL （D為水軌列車直徑，取1米 。L 為水軌列車長度，取1300米）。 P為水的比重，取1000千克/立方米 V為水軌列車勻速行駛速度，取5米/秒。 按照以上數(shù)據(jù)計算得水軌列車勻速行駛時，額定牽引力為，額定功率W=382KW，載重為G=1000噸?？梢缘贸鏊壛熊囉谝话阆嗤d重級別的輪船相同。例如一艘1000噸集裝箱船，其實際載重為978噸，額定功率為441kw，額定航速10節(jié)（18.5公里/小時）。 實現(xiàn)將水運(yùn)延伸到?jīng)]有河流的地方。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 暫無
作品所處階段
- 實驗論證階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利所有權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 圖片 、PPT、3D模型、解說視屏。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 該品技術(shù)特點是將火車和船結(jié)合起來，是內(nèi)陸運(yùn)輸成本像船舶運(yùn)輸一樣成本低又可以像火車一樣基本不受江河季節(jié)等條件限制，讓船舶運(yùn)輸延伸到?jīng)]用河流的地方。該作品主要應(yīng)用于煤炭運(yùn)輸，附帶運(yùn)輸鋼鐵等密度大體積小貨物。如實際可行經(jīng)濟(jì)效益將是十分可觀。
同類課題研究水平概述
- 暫無同類車型
