一种管道式环形气动悬浮高速列车装置的制作方法

1.一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，包括方型长管道、短管道单元、双锥内套管、环形锥面压气腔、环形平面气隙、向前轴流式风机、向后轴流式风机、方型风机组、向前风机组、向后风机组、向前风机组驱动单元、向后风机组驱动单元、管道控制器、向前接近传感器、向前开关模块、向后接近传感器、向后开关模块、管道列车、短距探测传感器、速度传感器、悬浮气压传感器、限高气压传感器、电脑控制器、遥控操作杆和遥控式变电器，其特征在于：所述一种管道式环形气动悬浮高速列车装置设有方型长管道（1），方型长管道的横截面为有抹角的4方形，方型长管道要求较高的机械强度，可选用廉价的钢铁材料制造，方型长管道的长度为管道列车全程路线的长度，方型长管道由多个相同的短管道单元（2）连接组成，多个短管道单元的内方均设有双锥内套管，双锥内套管的外方与短管道单元的内方大小一致，二者滑动配合安装，双锥内套管安装在短管道单元的两端，双锥内套管具有管道接头的功能，能准确一致的将多个短管道单元对接成方型长管道，多个短管道单元的接头缝均位于多个双锥内套管的中部；所述双锥内套管的中部为环形平面（3），环形平面有4个平面，双锥内套管的两端设有前环形锥面（4）和后环形锥面（5），前、后环形锥面对称于环形平面，前环形锥面有4个前斜面，后环形锥面有4个后斜面，双锥内套管的长度小于短管道单元的长度；

2.根据权利要求1所述的一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，其特征在于：所述的方型长管道是高架长管道，方型长管道的下端设有多个等分的叉架桥墩（66），叉架桥墩上端的叉架支撑在方型长管道的底部，为了中压直流长输电线的前后贯通，叉架中部设有输电线窗口（67）；为了方便乘客进出管道列车，管道列车与方型长管道的左、右端均设有进出门（68），方型长管道的进出门设置在所述双锥内套管的前斜面或者后斜面上，方型长管道的进出门是由管道铁与双锥内套管的前斜面或者后斜面组成，方型长管道的进出门关闭后，进出门的外面与方型长管道的外面平整一致，进出门的内面与双锥内套管的前斜面或者后斜面的内面平整一致，管道列车进站停车后，方型长管道的进出门与管道列车的进出门对应一致；为了乘客坐在车厢内能看到车外的场景，管道列车与方型长管道的左、右端均设有多个窗口（69），管道列车的窗口安装玻璃，方型长管道的窗口透明体是双锥内套管，双锥内套管选用透明的塑料制造；为了多个短管道单元之间的连接牢固，多个短管道单元的前、后端均设有多个连接螺丝钉（70），多个连接螺丝钉均拧在双锥内套管的中部。

3.根据权利要求1所述的一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，其特征在于：为了从信息显示器上能看到管道列车实时的每小时的速度值，所述管道列车的上端设有速度传感器，速度传感器的光头照射在双锥内套管内上端的平面和斜面，管道列车在运动时，平面和斜面交替的反射光使速度传感器的光头输出脉冲信号，脉冲信号的频率与管道列车的速度成正比，经过电脑控制器的换算，电脑控制器输出速度信号到信息显示器，信息显示器显示出实时的每小时的速度值；管道列车在加速的过程中，多个环形风机组的功率加大，多个环形斜面压缩腔的气压升高，管道列车加速的环形喷气流量加大，管道列车的上下端的气压差保持不变，实现管道列车在稳定的气动悬浮状态下高速行驶；管道列车在向前高速行驶时需要制动，遥控操作杆向后拉，管道列车向前喷气，管道列车在向后高速行驶时需要制动，遥控操作杆向前推，管道列车向后喷气，遥控操作杆位于中间时，管道列车的气动悬浮状态保持不变，管道列车向前、向后的喷气推力相等，此时管道列车维持在静止状态或者是在滑行状态；所述一种管道式环形气动悬浮高速列车装置在各种传感器和电脑控制器的自动控制下，仅仅依靠遥控操作杆的手动控制，就可实现管道列车在气动悬浮状态下的前进、后退、加速、减速、制动、停车的基本功能，还能实现管道列车安全可靠的高速飞行；气动悬浮状态下的管道列车高速飞行时，除了车头部分承受的空气阻力外，没有其它任何阻力，从理论上说，只要强大的压缩空气有足够的推力，管道列车的飞行速度应该超过民航客机，因为民航客机的机翼部分还要承受空气的阻力，管道列车是在大气环境下的方型长管道内的运行，安全性超过民航客机。

4.根据权利要求1所述的一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，其特征在于：为了减少中压直流长输电线路的损耗，方型长管道的路线上设置多个、相同的、等分的遥控式变电器（71），遥控式变电器内设有向前中压直流电源和向后中压直流电源，包括变压器、向前整流器、向后整流器、向前斩波器、向后斩波器、向前接收模块、向后接收模块，遥控式变电器安装在电线杆上（72），电线杆上端设有绝缘子（73），绝缘子上端支撑高压线（74），高压线的引线连接变压器（75）的初级线圈，初级线圈另一端接地线（76），变压器的向前次级线圈连接向前整流器（77）的输入端，变压器的向后次级线圈连接向后整流器（78）的输入端，向前整流器的输出端连接向前斩波器（79）的电源端，向前接收模块（80）的输出端连接向前斩波器的输入端，向前斩波器的输出端连接向前正极输出线；向后整流器的输出端连接向后斩波器（81）的电源端，向后接收模块（82）的输出端连接向后斩波器的输入端，向后斩波器的输出端连接向后正极输出线；向前、向后接收模块的输入端均连接接收天线（83），向前中压直流电源和向后中压直流电源的负极是公共的，连接公共负极输出线；遥控式变电器的向前正极输出线、向后正极输出线和公共负极输出线分别连接距离方型长管道最近的向前正极接线桩、向后正极接线桩和公共负极接线桩。

5.根据权利要求1所述的一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，其特征在于：所述风机组的直流电机选用低压直流永磁电机，低压直流永磁电机具有体积小、重量轻、功率大、启动速度快的技术特性；管道列车在高速飞行时，多个风机组需要消耗数千千瓦的功率产生压缩空气推动管道列车，管道列车长度范围内的轴流式风机数量按照一千个算，数千千瓦的功率分散到每个低压永磁直流电机要有数千瓦的功率，管道列车在高速飞行时，低压永磁直流电机的工作时间短暂，允许超负荷工作；因此多个低压永磁直流电机体积虽小，却能够满足管道列车在高速运行时的大功率消耗。

6.根据权利要求1所述的一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，其特征在于：由于风机叶片的惯性作用，多个风机组从开机到喷气有很短的滞后时间，管道列车高速行驶时，导致头部多个风机组的喷气时间要落后，因此多个向前风机组驱动单元的向前风机组均位于控制器模块的前端，多个向后风机组驱动单元的向后风机组均位于控制器模块的后端，这样管道列车向前行驶时，向前风机组提前喷气；管道列车向后行驶时，向后风机组提前喷气；另外，减轻风机叶片重量，增大电机功率，也可使喷气滞后时间缩短；即便如此，管道列车的行驶速度特别高时，喷气滞后现象还是存在，导致管道列车喷气方向的车尾部分的环形气压要大于管道列车前进方向的车头部分的环形气压，虽然管道列车前、后的环形气压有所不同，但是前、后的悬浮气压与前、后的限高气压的压差始终不变，因此，管道列车飞速行驶时，前、后的气动悬浮高度没有变化。

7.根据权利要求1所述的一种管道式环形气动悬浮高速列车装置，其特征在于：所述遥控操作杆下端设有编码传感器，编码传感器的输出端连接电脑控制器的输入端；管道列车的启动开关和各种传感器输出端连接电脑控制器的输入端；当遥控操作杆位于垂直状态时，电脑控制器按照设定程序和启动开关以及各种传感器的信号指令，分别控制向前直流斩波调压模块和向后直流斩波调压模块，分别输出可调的向前、向后直流电压到多个向前风机组驱动单元和多个向后风机组驱动单元；当启动开关打开时，电脑控制器控制管道列车与方型长管道之间形成逐渐升高的环形气压，控制管道列车从静止的着落状态变成静止的气动悬浮状态；当启动开关关闭时，电脑控制器控制管道列车从静止的气动悬浮状态变成静止的着落状态；在气动悬浮状态的基础上，当垂直的遥控操作杆向前推进时，电脑控制器控制向前直流斩波调压模块输出升高的向前直流电压到多个向前风机组驱动单元；当垂直的遥控操作杆向后推进，电脑控制器控制向后直流斩波调压模块输出升高的向后直流电压到多个向后风机组驱动单元，实现管道列车在方型长管道内气动悬浮、前进、后退、加速、减速或者停车的基本功能；多个向前风机组驱动单元和多个向后风机组驱动单元分别在控制器模块的向前控制电路和向后控制电路的自动控制下，跟随管道列车向前或者向后的运动中自动打开和关闭电源，管道列车长度范围以内的多个向前风机组驱动单元和多个向后风机组驱动单元均处于自动供电状态，管道列车长度范围以外的多个向前风机组驱动单元和多个向后风机组驱动单元均处于自动断电状态。