一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置的製作方法

2023-06-12 01:16:51

專利名稱：一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種路道岔融雪裝置，尤其涉及一種利用電磁感應加熱原理對鐵 路道岔尖軌部分鋼軌進行加熱，不影響尖軌轉換的鐵路道岔電磁加熱融雪裝置。
背景技術：
鐵路積雪清除主要有機械式除雪和加熱式融雪兩大類。機械式除雪一般適用於 鐵路線路，加熱式融雪方式適用於鐵路道岔。加熱式鐵路道岔融雪又根據融雪熱源的不同 分為熱風、熱泵和電加熱三種融雪方式。電加熱方式由於現場設備簡單、技術比較成熟，已 成為國內、外普遍採用的一種融雪方式。目前國內已有的電加熱融雪有三種實現方式一種 是在滑床板內插入電加熱管直接加熱滑床板，由滑床板直接融化滑床板周圍積雪的同時， 向鋼軌傳熱再融化尖軌與基本軌間的積雪。這種方式一是需特製滑床板，且影響滑床板機 械強度，二是電加熱管的引線連接不便；第二種是在鋼軌軌底上面安裝電加熱帶，通過加熱 帶與鋼軌接觸面給鋼軌傳導加熱，並由鋼軌給滑床板傳熱，從而實現融雪，這種方式不用改 變道岔的現有設備，施工簡單，但由於電加熱帶與鋼軌接觸面小，熱傳導損失大，特別是蒸 發滑床板與尖軌間的雪融水所需耗電量太大，不符合低碳經濟發展要求；第三種是在滑床 板下安裝電加熱片直接加熱滑板，這種方式與電熱管相比雖然接線方便了，但也需要特殊 加工滑床板。上述三種方式不管是那一種，其加熱元件的熱量都是通過接觸或導熱媒介傳 導給被加熱體的，因此它們在實現融雪，特別是在蒸發融雪水的過程中，需要消耗巨大的能 源，而且在建設過程中需要設置容量巨大的輸變電設備。該技術主要用於解決現有電熱融 雪裝置熱傳導效率低，能耗高的問題。鐵路道岔由基本軌、尖軌和支撐尖軌的滑床板組成。尖軌在道岔轉換設備的牽引 下可以在滑床板上滑動，當一側尖軌滑動至與同側基本軌密貼時，另一側尖軌與其同側基 本軌分離，線路開通一個方向；當尖軌在道岔轉換設備的牽引下向另一方向滑動，另一側的 尖軌滑動至與同側基本軌密貼時，本側尖軌與其同側基本軌分離，線路則開通了另外一個 方向，從而實現了火車運行線路的變換。由道岔的開通方向變換原理可知，保證道岔開通方 向正常轉換的條件一是尖軌在滑床板上的滑動阻力小於道岔轉換設備牽引力；二是尖軌 與基本軌間不能有影響密貼的雜物。而存積在尖軌與基本軌間的降雪，一是在道岔轉換開 通方向時被尖軌擠壓在尖軌與基本軌之間，造成尖軌不能與基本軌密貼，實現不了道岔開 通方向的轉換；二是被擠壓融化的雪水能滲入尖軌與滑床板之間，造成尖軌與滑床板的凍 結，道岔牽引動力不能克服尖軌與滑床板的凍結阻力，尖軌不能滑動，道岔同樣不能實現開 通方向的轉換，影響鐵路列車的正常運行。因此，在降雪量較大的地區需設置道岔電熱融雪 設備。經檢索，中國專利ZL200520092446. 8和ZL 200820030349. X分別公開了將扁狀和帶 狀電加熱元件固定在鋼軌上，通過接觸傳導加熱鋼軌，實現對道岔積雪的融化方式。該兩種 方式都是通過固定卡具將電熱元件卡扣在鋼軌上，利用加熱元件與鋼軌的接觸面傳導加熱 鋼軌。該兩種方式加熱原理及方式基本一樣，它們都存在著融雪耗電量大、運行成本高的問 題。發明內容本實用新型的目的在於解決目前國內現有技術和設計原理在該領域內的缺陷和 不足，提供一種鐵路道岔融雪的電磁加熱方式，它不破壞鋼軌結構、性能，安裝在基本軌外 側不影響尖軌轉換，通過電磁感應在鋼軌表面形成的渦流直接加熱鋼軌，從而實現鐵路道 岔在融雪過程中的高效、節能、低碳效應。本實用新型的目的是由以下技術方案實現的，研製了一種鐵路道岔電磁加熱融雪 裝置，該融雪裝置由鋼軌1、電磁加熱器2、固定卡總成3、連接電纜4和控制箱13組成，所述 的電磁加熱器2通過固定卡總成3和固定架11之間的緩衝膠墊9與鋼軌1的軌腰部密貼 接觸，並由控制箱13經連接電纜4連接電磁加熱器2。所述的電磁加熱器2中設置電磁感應線圈5、鐵氧體電磁屏蔽板6電磁控制電路板 8並整體灌封在機殼7內。所述的固定卡總成3的軌底鉤板10和軌底螺栓12焊接成一體，軌底鉤板10上端 與軌底形狀相似，鉤住鋼軌內側軌底，並在軌底螺栓12根部套入不同型號軌型調整環13和 調整片16，軌底螺栓12的另一端穿過固定架11下部的導向孔，通過固定螺絲15將下部帶 有開口與軌底形一致的固定架U在鋼軌外側與軌底緊密固定。所述的軌型調整環13通過彈簧卡14將其卡在軌底螺栓12根部，調整片16通過 其下部的槽口卡扣在固定架11和軌底螺栓上，使固定卡總成3與軌底鉤板10、固定架11與 鋼軌1軌底充分接觸及軌底螺栓與鋼軌1軌底面平行。本實用新型的優點是結構簡單，設計科學，節能，低碳，熱效率高，融雪快，施工， 布線方便，可適用於所有型號的道岔施工效率高，經濟實用，適宜廣泛推廣。

圖1為本實用新型單點電磁加熱融雪裝置安裝及結構示意圖；圖2為實用新型單點安裝位置示意圖；圖3為本實用新型電磁整組道岔電磁加熱融雪裝置安裝示意圖；圖4為本實用新型發軌型調整片示意圖。
具體實施方式
參見圖1-圖4，本實用新型研製了一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，採取如下步 驟該融雪裝置由鋼軌1、電磁加熱器2、固定卡總成3、連接電纜4和控制箱13組成， 所述的電磁加熱器2通過固定卡總成3和固定架11之間的緩衝膠墊9與鋼軌1的軌腰部 密貼接觸，並由控制箱13經連接電纜4連接電磁加熱器2。所述的電磁加熱器2中設置電磁感應線圈5、鐵氧體電磁屏蔽板6電磁控制電路板 8並整體灌封在機殼7內。所述的固定卡總成3的軌底鉤板10和軌底螺栓12焊接成一體，軌底鉤板10上端 與軌底形狀相似，鉤住鋼軌內側軌底，並在軌底螺栓12根部套入不同型號軌型調整環13和 調整片16，軌底螺栓12的另一端穿過固定架11下部的導向孔，通過固定螺絲15將下部帶有開口與軌底形一致的固定架U在鋼軌外側與軌底緊密固定。所述的軌型調整環13通過彈簧卡14將其卡在軌底螺栓12根部，調整片16通過 其下部的槽口卡扣在固定架11和軌底螺栓上，使固定卡總成3與軌底鉤板10、固定架11與 鋼軌1軌底充分接觸及軌底螺栓與鋼軌1軌底面平行。
以下結合附圖詳細描述本實用新型的實施例。電磁加熱器融雪裝置主要由鋼軌、電磁加熱器、固定架總成和控制箱組成，因此， 其實施由電磁加熱器應用、電磁加熱器固定與安裝和電磁加熱器控制三個部分組成。由於電磁加熱器是利用電磁感應原理實現加熱目的地，因此其安裝位置無特殊要 求，依據安全可靠、方便維修的目標，將該加熱器安裝在鋼軌外側軌腰處。這樣一是可充分 利用軌腰的凹槽減小加熱器外突部分，降低線路維護人員對加熱器造成損壞的機率；二是 由於加熱器安裝在鋼軌外側，其鬆動、脫落都不會影響道岔正常轉換；三是在鋼軌外側安裝 方便維修人員檢查、巡視。電磁加熱器的加熱原理是電磁加熱器內部電路給線圈盤輸出一定頻率的交變電 流，帖在鋼軌上的線圈盤產生的交變磁場，通過電磁感應在鐵軌表面形成趨膚電流既渦電 流。這種電流在鋼軌內交變流動，引起電子運動熱，使得鐵軌本身發熱，達到加熱的目的。首 先為適應鋼軌軌腰的特殊形狀，根據鐵路正線常用鋼軌型號(50kg/m和60kg/m)的軌腰尺 寸，將電磁加熱線圈盤加工成長條形，以獲得線圈盤與軌腰有效感應空間的最大化。其次由 於該電磁加熱器應用於鐵路道岔融雪，其應用環境振動大、高低溫度範圍寬、常被雨雪水浸 泡等不利條件，為保證電磁加熱器的可靠工作，將該加熱器設計成封裝式整體結構。將連接 電纜、線圈盤引線與電路電路板焊接牢固後，把電纜從加熱器殼體的電纜引出口穿出進行 電路調試。調試完成的電路板、氧體電磁屏蔽板、線圈盤分別固定至在殼體內，並用絕緣密 封膠封裝，提高加熱器的抗振和密封性能。電磁加熱器固定採用了軌底固定卡總成的方式。軌底鉤板的鉤頭鉤住鋼軌內鍘軌 底，在鋼軌外側將固定架穿入軌底鉤的螺栓部分，利用固定架下端的軌底形開口、鉤底板鉤 頭和固定螺母將固定卡總成牢固的卡固在軌底。為使固定總成具有通用性和安裝的穩定 性，還根據軌型設計了不同規格的調整環、調整片，且調整環還設置了止動彈簧卡，調整片 設置止動卡口如圖3所示。軌型大的用小號調整環和調整片，軌型小的用大號調整環和調 整片，以保持固定總成的軌底鉤板、固定架與鋼軌軌底的充分接觸及軌底螺栓與鋼軌軌底 面的平行，提高固定總成的穩定性。加熱器經緩衝膠墊與固定架連接，並根據軌型調整加熱 器的上下位置，使加熱器內部線圈盤與軌腰立面保持平行，如圖1所示。電磁加熱器是通過電磁感應直接加熱鋼軌，其熱效率高，因此對整組道岔上的各 個加熱工作狀態的控制就有二種模式一種是小功率連續加熱模式；另一種是按時分制順 序交替控制模式。另外，本實用新型並不意味著被示意圖及說明書所局限，在沒有脫離設計宗旨及 其原理的前提下可以有所變化。
權利要求1.一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，由鋼軌(1)、電磁加熱器(2)、固定卡總成(3)、連 接電纜⑷和控制箱(13)組成，其特徵在於所述的電磁加熱器(2)通過固定卡總成(3) 和固定架(11)之間的緩衝膠墊(9)與鋼軌(1)的軌腰部密貼接觸，並由控制箱(13)經連 接電纜⑷連接電磁加熱器(2)。
2.根據權利要求1所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，其特徵在於所述的電磁 加熱器(2)中設置電磁感應線圈(5)、鐵氧體電磁屏蔽板(6)電磁控制電路板(8)並整體灌 封在機殼(7)內。
3.根據權利要求1所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，其特徵在於所述的固定 卡總成(3)的軌底鉤板(10)和軌底螺栓(12)焊接成一體，軌底鉤板(10)上端與軌底形狀 相似，鉤住鋼軌內側軌底，並在軌底螺栓(12)根部套入不同型號軌型調整環(13)和調整片 (16)，軌底螺栓(12)的另一端穿過固定架(11)下部的導向孔，通過固定螺絲(15)將下部 帶有開口與軌底形一致的固定架(U)在鋼軌外側與軌底緊密固定。
4.根據權利要求3所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，其特徵在於所述的軌型 調整環(13)通過彈簧卡(14)將其卡在軌底螺栓(12)根部，調整片(16)通過其下部的槽 口卡扣在固定架(11)和軌底螺栓上，使固定卡總成⑶與軌底鉤板(10)、固定架(11)與鋼 軌(1)軌底充分接觸及軌底螺栓與鋼軌(1)軌底面平行。
專利摘要本實用新型提供一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，由鋼軌(1)、電磁加熱器(2)、固定卡總成(3)、連接電纜(4)和控制箱(13)組成，其特徵在於所述的電磁加熱器(2)通過固定卡總成(3)和固定架(11)之間的緩衝膠墊(9)與鋼軌(1)的軌腰部密貼接觸，並由控制箱(13)經連接電纜(4)連接電磁加熱器(2)。本實用新型結構簡單，設計科學，節能，低碳，熱效率高，融雪快，施工，布線方便，可適用於所有型號的道岔施工效率高，經濟實用，適宜廣泛推廣。
文檔編號E01B19/00GK201896278SQ20102063411
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者孫希寶 申請人:青島四機易捷鐵路裝備有限公司