專利名稱：輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于鐵路運(yùn)輸設(shè)施的配套裝置，涉及一種具有自動(dòng)融除鐵路道岔部位的冰雪，保證道岔轉(zhuǎn)轍正常，信號(hào)連鎖到位功能的鐵路道岔融雪裝置。
背景技術(shù)：
在我國的大部分地區(qū)，鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)在冬季常常被冰雪天氣所困擾，如何及時(shí)、安全、經(jīng)濟(jì)、可靠地清除鐵路道岔部位的積雪，防止道岔轉(zhuǎn)轍裝置失靈現(xiàn)象的發(fā)生，一直是鐵路交通運(yùn)輸系統(tǒng)十分重視而又難以解決的問題。目前在用的電加熱道岔融雪系統(tǒng)均是通過安裝在道岔基本軌或滑床板旁邊的加熱裝置傳導(dǎo)熱量至基本軌、滑床板以及尖軌，使其溫度高于冰點(diǎn)而融化覆蓋在其上的冰雪。但是因?yàn)榛拒?、滑床板以及尖軌的質(zhì)量較大，散熱面也大，加熱其須耗費(fèi)的能量也大，受外部氣溫低和風(fēng)速的影響也很大，在氣溫降低的夜間進(jìn)行融雪，需要使用更多的能源而且效率不高，而且當(dāng)夜間進(jìn)行融雪時(shí)，在拂曉氣溫最冷的時(shí)間段中，融化的雪水有時(shí)會(huì)再次結(jié)冰，可能會(huì)給道岔轉(zhuǎn)轍帶來不利的影響。如此一來當(dāng)遇到較大的暴風(fēng)雪、冰凍天氣時(shí)，融雪系統(tǒng)就會(huì)失效，進(jìn)而影響轉(zhuǎn)轍機(jī)正常工作，道岔不能鎖閉，機(jī)車不能通行，造成鐵路運(yùn)輸誤點(diǎn)、停運(yùn)。熱能傳遞的形式輻射、傳導(dǎo)、對(duì)流。熱能在高溫下主要(90%)以輻射的形式傳遞， 其輻射強(qiáng)度與溫度的四次方成正比。輻射換熱不需要媒質(zhì)，向外界散失的熱量少，容易控制輻射能量的空間分布，且輻射直接作用于被加熱物，能避免加熱周圍空氣而損耗熱量，是一種高效的加熱方式，紅外線線加熱即是最值得采用的一種輻射加熱方法，紅外線加熱與傳統(tǒng)的蒸汽、熱風(fēng)和電阻等加熱方法相比，具有加熱速度快、加熱效率高等許多優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輻射式鐵路道岔融冰除雪方案，不再加熱道岔的基本軌、滑床板和尖軌，直接把電能轉(zhuǎn)化為輻射能定向輻射并融除道岔密貼區(qū)域的冰雪，節(jié)能降耗，提高鐵路道岔融冰除雪效率。本發(fā)明涉及一種具有按指令自動(dòng)融除道岔密貼區(qū)域冰雪的鐵路道岔防冰雪解決方案，其特征在于采用紅外線輻射加熱技術(shù)按指令啟動(dòng)并自動(dòng)融除道岔密貼部位區(qū)域的冰雪，是由智能電源與智能控制器通過埋地電纜與輻射器連接，在輻射區(qū)域裝有溫度傳感器，將輻射器置于道岔密貼部位內(nèi)側(cè)，用夾子將輻射器緊固于道岔基本軌的軌腰處。輻射器是由耐熱鋼制外殼包裹的發(fā)熱芯體，正面有網(wǎng)孔并涂有紅外線輻射材料， 背面為隔熱層，輻射器為單面定向輻射，正面為輻射面，沖著尖軌密貼面，背面靠著基本軌， 有隔熱層，輻射器工作時(shí)輻射出波長(zhǎng)峰值為3. 0-8. Ομπι的紅外線，輻射距離超過20公分， 輻射區(qū)域完全覆蓋道岔轉(zhuǎn)轍密貼部位可容納冰雪的空間，輻射器是由分段模塊連接組成， 按道岔密貼部位的長(zhǎng)度可由多段模塊扣接而成，輻射器外部不導(dǎo)電且與鐵軌無電氣連接。本發(fā)明鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)使用智能電源，其輸出電壓、電流可控，輸出功率連續(xù)可調(diào)，輻射器的長(zhǎng)度略長(zhǎng)于道岔尖軌密貼部位，可根據(jù)鐵路道岔的種類調(diào)整其長(zhǎng)度。裝置
3啟動(dòng)后輻射器很快即可發(fā)出定向的輻射能量，穿透并融化道岔密貼區(qū)域的冰雪，智能控制器可根據(jù)安裝在輻射區(qū)域遠(yuǎn)端的溫度傳感器反饋的信號(hào)判斷道岔密貼部位是否有積雪并自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出功率，若無冰雪則停止加熱，并且設(shè)有溫度保護(hù)防止加溫過高，在工作過程中確保道岔密貼部位的融雪除冰高效可靠。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)所需的供電容量較小，加熱量損失較小，受外部氣溫及風(fēng)速的影響較小，加熱效率較高，融冰除雪較為徹底。


圖1輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)構(gòu)成示意圖； 圖2輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖3輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)輻射器安裝位置示意圖； 圖4輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)輻射器輻射區(qū)域示意圖； 圖5輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)輻射器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、智能電源、2、智能控制器、3、埋地電纜、4、輻射器、5、溫度傳感器、6、道岔基本軌、7、夾子、8、道岔尖軌、9、輻射區(qū)域。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)是這樣實(shí)現(xiàn)的，下面結(jié)合附圖做具體說明。如圖1、圖2所示，輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，是由智能電源1和智能控制器2 通過埋地電纜3與輻射器4連接，輻射器4是通過安裝在基本軌6上的夾子7夾緊固定，將輻射器4置于道岔基本軌6與尖軌8合攏后的內(nèi)部，用夾子7將輻射器4緊固于道岔基本軌6的軌腰處。如圖3、圖4所示，輻射器4由鋼制外殼包裹，為寬80mm厚5mm的扁平帶狀，靠著基本軌的背面具有隔熱層，可以方便地放置于道岔基本軌6與尖軌8合攏后軌腰處的狹縫中， 夾子7可以有效地防止因鋼軌的震動(dòng)造成輻射器4松的或脫落。安裝時(shí)將輻射器4放置在道岔基本軌6與尖軌8相對(duì)應(yīng)一側(cè)的軌腰中，輻射面沖著尖軌密貼面，輻射器4的長(zhǎng)度略長(zhǎng)于道岔尖軌密貼部分，可根據(jù)鐵路道岔的種類調(diào)整，而輻射器4用多個(gè)緊固夾子7固定在道岔基本軌6的軌腰上，其緊固程度必須保證輻射器4在鋼軌頻繁沖擊振動(dòng)的情況下不松動(dòng)、 不滑落。本發(fā)明輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)使用智能電源，智能電源的輸出電流、電壓可控，輸出功率連續(xù)可調(diào)，按指令啟動(dòng)融雪設(shè)備后輻射器4即開始工作，當(dāng)輻射器正面溫度為130°C --600°C時(shí)，輻射出波長(zhǎng)峰值為3. 0-8. Ομπι的紅外線，輻射距離超過20公分，完全覆蓋道岔密貼部位區(qū)域滑床板附近的冰雪。由于冰雪中水分子的分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，其偶極矩不為零，對(duì)紅外線敏感，在紅外線的作用下水分子大量吸收的紅外輻射能，使水分子運(yùn)動(dòng)加劇，水分子的運(yùn)動(dòng)能量、轉(zhuǎn)動(dòng)能量增加，得到遠(yuǎn)紅外線能量的分子會(huì)加速與其他分子沖撞，分子沖撞產(chǎn)生熱。遠(yuǎn)紅外線可以將熱能傳遞到物體內(nèi)部，使冰雪由內(nèi)部開始加熱升溫， 逐漸融化乃至蒸發(fā)烘干，達(dá)到清除鐵路道岔密貼部位冰雪的目的。智能控制器2按指令自動(dòng)切換連接智能電源至需要轉(zhuǎn)轍的道岔上的輻射器4，并根據(jù)安裝在輻射區(qū)域遠(yuǎn)端的溫度傳感器5反饋的溫度信號(hào)判斷道岔密貼部位是否還有積雪并自動(dòng)調(diào)節(jié)輻射器4的輻射強(qiáng)度，若無冰雪則停止紅外線輻射，在工作過程中確保道岔密貼部位的融冰除雪可靠，保證道岔轉(zhuǎn)轍鎖閉到位，以使鐵路運(yùn)輸正常。
以上對(duì)本發(fā)明提供的一種輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)構(gòu)做了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體的個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)例的說明用于幫助理解本發(fā)明的方法及其思想；同時(shí)，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，包括智能電源(1)，智能控制器(2)和輻射器 (4)，其特征在于智能電源(1)通過智能控制器(2)以及埋地電纜(3)與輻射器(4)連接， 將輻射器(4)置于道岔基本軌(6)與尖軌(8)合攏后的內(nèi)部，用夾子(7)將輻射器(4)緊固于道岔基本軌(6)的軌腰處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，其特征在于所說的輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)是以輻射的方式把位于道岔密貼部位滑床板附近的冰雪由內(nèi)部加熱并使其逐漸消融的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，其特征在于所說的智能電源(1)的輸出電流、電壓可控，輸出功率連續(xù)可調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，其特征在于所說的智能控制器(2)按指令將智能電源(1)切換連接至道岔需密貼部位的基本軌上的輻射器(4)，并根據(jù)安裝在輻射區(qū)域遠(yuǎn)端的溫度傳感器(5)反饋的溫度信號(hào)判斷道岔密貼部位是否還有積雪而調(diào)節(jié)輻射器(4)的輻射強(qiáng)度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，其特征在于所說的輻射器 (4)正面有網(wǎng)孔并涂有紅外線輻射材料，背面為隔熱層，輻射器為單面定向輻射，正面為輻射面，沖著尖軌密貼面，背面靠著基本軌，有隔熱層，由耐熱不銹鋼外殼包裹，輻射器外部不導(dǎo)電且與鐵軌無電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)融除道岔密貼部位冰雪的鐵路道岔防冰雪解決方案，一種輻射式鐵路道岔融冰除雪系統(tǒng)，包括智能電源、智能控制器和輻射器，其特征在于智能電源通過智能控制器以及埋地電纜與輻射器連接，將輻射器置于道岔基本軌與尖軌合攏后的內(nèi)部，用夾子將輻射器緊固于道岔基本軌的軌腰處，采用紅外線輻射加熱技術(shù)按指令啟動(dòng)并直接融除道岔密貼部位的積雪。本發(fā)明裝置安裝簡(jiǎn)便，不與鐵路其他任何電氣系統(tǒng)發(fā)生干擾，工作時(shí)間短，熱能轉(zhuǎn)換和融冰除雪效率高，在工作過程中確保道岔密貼部位的融冰除雪可靠，保證道岔轉(zhuǎn)轍鎖閉到位，鐵路運(yùn)輸正常。
文檔編號(hào)E01B7/24GK102444058SQ201110250919
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者孫健 申請(qǐng)人:孫健