用于轨道车辆的整流罩 |
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申请号 | CN200880111162.5 | 申请日 | 2008-10-10 | 公开(公告)号 | CN101821144A | 公开(公告)日 | 2010-09-01 |
申请人 | 得克萨斯A&M大学系统; | 发明人 | 斯蒂芬·S·鲁普; | ||||
摘要 | 根据一个 实施例 ,轨道车辆(10)具有第一端部(12)、第二端部(14)、 支撑 表面(20)以及耦合到其第一端部或第二端部的整流罩(24a、24b)。支撑表面被构造成支撑联运集装箱(22)以沿轨道系统(18)运输。整流罩具有从第一端部向上倾斜到整流罩边缘的外表面,使得联运集装箱可以在轨道车辆在轨道系统上运输过程中接近整流边缘布置。 | ||||||
权利要求 | 1.一种气动运输系统,包括: |
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说明书全文 | 技术领域本发明总体涉及轨道车辆,更具体涉及用于轨道车辆的整流罩及其使用方法。 背景技术作为一种将产品运输相对较长距离的有效方法,通过铁道线装运产品已经被广泛接受。铁道线一般包括一对细长轨道,用于支撑并导引具有多个轨道车厢的火车。用于火车的动力通常由特殊类型的轨道车厢(一般称为“机车”)提供。机车和其他非动力轨道车厢可以彼此端部-端部的关系对准,使得每个轨道车厢可以与其前方的另一个轨道车厢保持相对较近。 发明内容根据一个实施例,轨道车辆具有第一端部、第二端部、支撑表面以及耦合到第一端部或第二端部的整流罩。支撑表面被构造成支撑联运集装箱,以用于沿轨道系统运输。整流罩具有从第一端部向上倾斜到整流罩边缘的外表面,使得联运集装箱可以在轨道车辆在轨道系统上运输过程中接近整流边缘布置。 本发明的一些实施例可以提供许多技术优点。一些实施例可以具有这些优点中的一些、全无或全部。例如,根据一个实施例,整流罩可用于在移动通过空气过程中通过空气紊流降低阻力。本发明的轨道车辆因此可以为沿轨道系统的移动提供提高效率和稳定性。本领域的一般技术人员可以容易地确定其他技术优点。 附图说明 从参考下面附图的具体描述中,可以更容易地完全理解本发明的实施例,在附图中: 图1是根据本发明的气动轨道车辆的一个实施例的侧视图,其中在气动轨道车辆上布置一个示例性联运集装箱; 图2是图1的气动轨道车辆的正视图; 图3是图1的气动轨道车辆的侧视图,其中在气动轨道车辆上布置另一个示例性联运集装箱; 图4是图1的气动轨道车辆的部分放大侧视图,其示出整流罩的几个部件;以及 图5示出适于根据本发明的气动轨道车辆运输图1-3的联运集装箱可以执行的一系列步骤的一个实施例。 具体实施方式由于车厢彼此比较接近,所以具有许多车厢的常规火车的气动概念不重要。即,一个车厢周围的空气移动可以用于屏蔽其后另一个车厢的不期望的紊流,该不期望紊流会阻碍其有效移动穿过空气。 运输的另一种形式一般称为轨道系统,其与铁路系统不同之处在于:与这些轨道系统有关的轨道车辆通常自我提供动力并且因此一般在轨道系统上一次行驶一个。轨道车辆一般包括用于存储产品的货仓以及用于沿轨道系统移动的电动机。轨道系统一般包括由结构刚性材料(诸如金属或混凝土)制成的中心轨道,该中心轨道导引轨道车辆的路径。由于这些轨道车辆一般单独行驶,所以由于移动穿过空气所引起的紊流会导致效率的显著降低。 图1示出可以对此问题以及其他问题提供解决方案的气动轨道车辆10的一个实施例。气动轨道车辆10具有第一端部12、第二端部14、用于沿轨道系统18移动的轮子16、以及用于支撑联运集装箱22的上支撑表面20。根据本发明,气动轨道车辆10也包括耦合到第一端部12和/或第二端部14的整流罩24a和24b,其可用于降低在移动过程中由于空气紊流所引起的阻力。在此具体实施例中,整流罩24a和24b设置在第一端部12和第二端部14上,但是应当理解,可以在第一端部12或第二端部14上设置一个整流罩24a或24b,以降低沿轨道系统18移动过程中的紊流。 整流罩24a和24b可以由任何合适材料形成。在一个实施例中,整流罩24a和24b每一者由一片或多片材料(诸如,金属或纤维玻璃)弯曲或模铸成期望形状而形成。每个整流罩24a或24b具有整流罩边缘26。联运集装箱22可以布置在上支撑表面20上,使得每个整流罩24a或24b的整流罩边缘26大体上接近联运集装箱22。以此方式,整流罩边缘26的剖面形状大体上与联运集装箱22的剖面形状一致,使得在移动过程中沿联运集装箱22可以保持大致层状气流。 联运集装箱22可以包括用于在装运过程中容纳产品的任何合适类型的集装箱。在一个实施例中,联运集装箱22具有提供使用货车在轨道上运输以及在轨道轨道系统18上运输的结构。即,联运集装箱22在不改变其容纳结构的情况下可以由货车或气动轨道车辆10运输。如图所示的联运集装箱22一般为盒状,并且适于布置在气动轨道车辆10的上支撑表面20上。 图2是构造在轨道系统18上的气动轨道车辆10的正视图。轨道系统18一般包括沿中心布置在行驶表面30上的垂直元件,称为轨道28。气动轨道车辆具有轨道接合结构32,其可以包括用于为气动轨道车辆10提供动力的线性感应电动机。在其他实施例中,气动轨道车辆10可以包括用于沿轨道系统18移动的任何类型的电动机。轨道接合结构32与轨道28接合,使得气动轨道车辆10遵循轨道28的路径所导引的路线。可以提供行驶表面30用于支撑气动轨道车辆10的轮子16。 图3示出气动轨道车辆10的另一个示例,其整流罩24a和24b可以调节用于运输尺寸与图1的联运集装箱22不同的联运集装箱36。联运集装箱36的尺寸与图1的联运集装箱不同,这是由于轮子38以及联运集装箱36上设置的通常用于由半托挂车在传统道路上运输的辅助支撑结构40造成的。此类型的联运集装箱36可以具有高达接近54英尺的长度。下面详细描述对整流罩24a和24b的调节。 图4是示出根据本发明的整流罩24a的几个部件的部分放大侧视图。虽然仅示出和描述一个整流罩24a,但是应当理解,另一个整流罩24b可以包括类似元件及特征。 整流罩24a具有长度L,其可以被调节,使得整流罩24a的整流罩边缘26可以调节成相对邻近联运集装箱22(图1)或联运集装箱36(图3)。在一些实施例中,整流罩24a可以被调节,以大体与气动轨道车辆10所运输的任何合适形状的集装箱的剖面形状一致。以此方式,联运集装箱22和整流罩边缘26之间的空间可以相对较小,以降低移动过程中的紊流。如图1所示,联运集装箱22可以具有接近50英尺的长度。因此,至少一个整流罩24a和24b的长度L可以被调节,以容纳长度从约50英尺到54英尺变化的联运集装箱。 在所示的具体实施例中,长度L的调节可以通过面板24a′、24a″以及24a″′提供,面板24a′、24a″以及24a″′彼此邻近,并且可以彼此相对滑动,用于延伸或收缩整流罩24a。面板24a′、24a″以及24a″′可以通过致动耦合到连接构件44的电动机42而延伸或收缩。在其他实施例中,整流罩24a的长度L可以通过任何合适方法调节,诸如使用相对于彼此延伸和/或收缩面板24a′、24a″以及24a″′的曲柄臂而手动调节。整流罩24a还具有高度H,其可以被调节,以与联运集装箱22或38的剖面形状一致。如图所示,联运集装箱38(图3)的高度大于联运集装箱22(图1)的高度。在所示的具体实施例中,高度H通过围绕铰链组件(未示出)枢转接近第一端部12的整流罩24a。在其他实施例中,整流罩24a的高度H可以适于以任何合适方法进行调节。 整流罩高度H或长度L的调节可以通过调节机构(诸如手动控制机构或计算机控制机构)提供。包括可调节整流罩24a和24b的某些实施例可以提供这样的优点:整流罩24a和24b可以适于和具有不同长度和高度的不同类型的联运集装箱一致。以此方式,可以有效控制和减轻垂直于气流方向的结构不连续性所引起的紊流。 在一个实施例中,电动机42和连接组件44的致动可以通过容纳在整流罩24a中的控制电路46控制,该控制电路24a根据联运集装箱22或36自动调节长度L和/或高度H。在一些实施例中,可以包括测量外部风速或风向的一个或多个传感器48。控制电路46可以构造成接受这些测量数据,并且调节整流罩24a的长度L和/或高度H,以降低在气动轨道车辆10上运输联运集装箱22过程中的风紊流。 在不偏离本发明范围的情况下,可以对气动轨道车辆10进行修改、增加或删减。除了提供用于沿轨道系统18移动气动轨道车辆10的气动结构外,整流罩24a和24b的操作可以用于其他目的。例如,整流罩24a和24b可以提供用于气动轨道车辆10的其他元件(诸如,提供沿轨道系统移动的动力的电动机或作为在气动轨道车辆10的移动过程中保护乘客的客厢)的壳体。另外,控制电路46的操作可以使用包括软件、硬件和/或其他逻辑电路的任何合适逻辑电路进行。在本文件中使用的“每个”是指一组中的每个构件。 图5示出适于气动轨道车辆10运输联运集装箱22或36可以进行的一系列步骤的一个实施例。在步骤100中,开始处理。 在步骤102中,将联运集装箱22或36布置在气动轨道车辆10上。气动轨道车辆10是适于沿轨道系统18(诸如具有在行驶表面30上沿中心布置的轨道28)运输的任何合适类型的车辆。 在步骤104中,调节整流罩24a或24b的长度L,以使得其整流罩边缘26基本邻近联运集装箱22或36。整流罩24a或24b的长度为手动调节或自动调节。对于自动调节,可以使用耦合到电动机42以及相关连接组件44的控制电路46来收缩或延伸面板24a′、24a″以及24a″′。 在步骤106中,调节整流罩24a或24b的高度H。整流罩24a或24b的高度H可以与其长度L的调节相似的方式进行调节。在一个实施例中,整流罩24a或24b可以围绕气动轨道车辆10的第一端部或第二端部枢转耦合,以调节其高度H。 在步骤108中,沿轨道系统18运输联运集装箱22或36。在其中提供控制电路46来自动调节整流罩24a和24b的长度L或高度H的实施例中,控制电路46可以从一个或多个传感器48接收表示风向和风速的测量数据,并且调节长度L或高度H,以在气动轨道车辆10的移动过程中降低风紊流。 整流罩24a和24b可以在联运集装箱22或39的运输过程中连续提供气动轨道车辆10的气动运动。当完成联运集装箱22或38的运输,处理结束于步骤110。 虽然已经通过几个实施例描述了本发明,但本领域一般技术人员可以构思出无数个变化、改变、替代、转换或修改,在其落入所附权利要求的范围内的前提下,本发明意在包括这些变化、改变、替代、转换或修改。 |