專利名稱：用碳纖維做電發(fā)熱體制造的鐵路除冰雪枕木的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及碳纖維復(fù)合材料領(lǐng)載， 一種用碳纖維做電發(fā)fe體 制造的鐵路除冰雪枕木裝置。背豫技術(shù)冬天的降雪確給道路交通帶來(lái)了很大的麻煩，城市內(nèi)車輛因路滑 慢行而擁擠堵車，高速公路在降雪一定厚度時(shí)就會(huì)封路不準(zhǔn)行駛，飛機(jī)場(chǎng)上的 飛機(jī)跑道，如不及時(shí)清除積雪，飛機(jī)就無(wú)法升降起落；鐵路因積雪和凍冰，鐵 路道岔無(wú)法移動(dòng)轉(zhuǎn)換。人工清理降雪的方法是采用掃、摳、鏟等相結(jié)合的方法 將冰雪淸理運(yùn)輸出去，但如遇連續(xù)降雪就不會(huì)及時(shí)的清理干凈，就會(huì)影響鐵路 交通正常運(yùn)行，會(huì)遭成極大的經(jīng)濟(jì)損失；如果白天路面上的雪水溶化而到晚間 溶化的雪水又結(jié)成冰時(shí)，這給機(jī)車車輛行駛會(huì)帶來(lái)更大的不安全因素。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種用碳纖維電發(fā)熱體復(fù)合材料制造的 鐵路除冰雪枕木，本實(shí)用新型主要包括有碳纖維束絲狀加熱體、絕緣導(dǎo)熱耐溫 層及絕緣防水防潮保護(hù)層、直流電源溫控器、漏電保護(hù)器、變電器、交流電源 開關(guān)及碳纖維復(fù)合材料水泥枕木及固定枕木螺栓組成，其碳纖維束絲狀加熱體 包裹有絕緣導(dǎo)熱耐溫層，絕緣導(dǎo)熱耐溫層外包裹有導(dǎo)熱耐溫絕緣防水防潮保護(hù) 層，碳纖維束絲狀加熱體一端與電源溫控器連接，電源溫控器與漏電保護(hù)器相 連接，漏電保護(hù)器與變電器相連接，變電器與交流電源開關(guān)相連接。碳纖維復(fù) 合材料水泥枕木及固定水泥枕木螺栓與鋼軌相連接。交流電源開關(guān)開啟后將交流電源輸送至變電器中，變電器將交流電源變壓 為直流電源后通過(guò)漏電保護(hù)器，漏電保護(hù)器將直流電源源輸送至溫控器，溫控 器將直流電源輸送至碳纖維加熱體后而產(chǎn)生熱量，碳纖維復(fù)合材料加熱體所產(chǎn) 生的熱量經(jīng)導(dǎo)熱耐溫絕緣層、導(dǎo)熱耐溫絕緣防水防潮保護(hù)層后將熱量散發(fā)出。
碳纖維束絲狀加熱體能將電能轉(zhuǎn)換為熱能，絕緣導(dǎo)熱耐溫層的材料具有絕 緣、導(dǎo)熱、耐溫、防潮防水的保護(hù)作用，采用巻繞和溶化式包裹制作，絕緣防 水防潮保護(hù)層為二層保護(hù)層，其材料具有再次絕緣、導(dǎo)熱、防水防潮的保護(hù)層 作用，同第一層的巻繞和溶化式包裹制作方式相同，直流電源溫控器的作用是 控制和限定碳纖維束絲狀加熱體所產(chǎn)生的溫度，漏電保護(hù)器的作用是避免電源 的無(wú)效損失和安全用電保護(hù)，變電器、交流電源開關(guān)的作用是開啟電源后將交 流電源變壓為直流電。鐵路水泥枕木快速除冰雪，碳纖維束絲狀加熱體直接與水泥枕木合成在一 起、在冬天下雪時(shí)送電加熱溶化冰雪使用。主要為鐵路而特制的速效電熱化冰雪解凍枕木，它具備的特性和優(yōu)越性 能，恰恰是所有金屬材料的弱項(xiàng)，無(wú)論是電能轉(zhuǎn)熱能，還是使用壽命，材料的 抗拉強(qiáng)度，耐疲勞，在急冷急熱的環(huán)境中，熱變形等等。均強(qiáng)于任何材料，勝 過(guò)幾倍或幾十倍，根據(jù)鐵路的特征，我們將碳纖維制成同樣的強(qiáng)度與枕木結(jié)合 在一起，不但有加熱之特殊功效，而且還有增強(qiáng)耐用枕木的功能。可謂一舉多 得。碳纖維電加熱電纜是一種高效節(jié)能的快速加熱化凍方式優(yōu)秀的工程材料， 完全符合鐵道快速除冰雪融化加熱的要求。可以節(jié)約大量的人力、物力及能源。 根據(jù)天氣變化，可隨時(shí)隨地的提供應(yīng)急措施。碳纖維電加熱枕木提供最均勻最 適宜的溫度分布。枕木加熱屬于大面積中溫格段加熱方式，不具備造成空氣污 染和對(duì)鋼軌造成傷害。為鐵路提供最好的應(yīng)急措施。只在枕木建設(shè)時(shí)將碳纖維 復(fù)合材料電加熱電纜預(yù)先埋進(jìn)離近鋼軌的下方水泥枕木的上方。鋪好枕木接好 電源和控制部分便竣工。遠(yuǎn)離電源的鐵路，可留好電源接柱。在需要時(shí)可將發(fā) 電車開去。以此解決應(yīng)急措施。由于枕木混凝土蓄熱量大，熱穩(wěn)定性好，在間 歇W暖的過(guò)程中，路面溫度變化較快。本實(shí)用新型碳纖維水泥電加熱枕木在使 用狀態(tài)下不會(huì)傷害水泥枕木正常使用壽命，不會(huì)形成氧化房，也從不會(huì)改變水 泥枕木的整體物理結(jié)構(gòu)，也不會(huì)出現(xiàn)電熱材料有效單位面積的電流負(fù)荷增大， 不易燒段。在相同的電流負(fù)荷面積下，合金電熱體的強(qiáng)度比碳纖維加熱材料低 數(shù)倍，使用過(guò)程中，因重量的差異，安裝，維修及容易又簡(jiǎn)單。綜上所述，我們 提供的碳纖維加熱水泥枕木是填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的碳纖維加熱水泥枕木，用于鐵路 加熱和預(yù)熱是最理想的加熱材料和方法。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，制造工藝精湛，產(chǎn)品電能轉(zhuǎn)熱能效率高達(dá)99%，適應(yīng)急熱工作，升溫快，發(fā)熱溫度均勻，比傳統(tǒng) 的合金材料節(jié)電60%以上。功率使用范圍寬闊，發(fā)熱性能穩(wěn)定、可靠，壽命高 達(dá)30——50年以上。由碳纖維加熱電纜、溫度傳感器、自動(dòng)化溫度控制器等 組成的電發(fā)熱系統(tǒng)，低電壓、大電流，安全，穩(wěn)定。本產(chǎn)品將為企業(yè)降低成本 提高效益，解決燃眉之急。碳纖維復(fù)合材料加熱水泥枕木在現(xiàn)代化建設(shè)中將其 發(fā)揮不可估量而巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。碳纖維水泥枕木初裝費(fèi)用投入基本合 理，相比金屬銅電纜價(jià)格；按比重與長(zhǎng)度換算略高一點(diǎn)。碳纖維電纜的比重約 在1.7—1.8左右，銅的比重在8.90?？墒?，在用上此水泥枕木后恰在保證列車 正點(diǎn)僅此一項(xiàng)，最多一年就可以收回投入成本，另外使用水泥枕木有選擇，在 鐵路道岔和易結(jié)冰的路段及沒(méi)有立交橋的路口使用，將換下來(lái)的水泥枕木可以 繼續(xù)使用于不需要除冰雪路段。 附鷗說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的立體示意簡(jiǎn)圖具體實(shí)施方式
在
圖1所示的用碳纖維電發(fā)熱體制造的鐵路除冰雪枕木立體 示意簡(jiǎn)圖中，本實(shí)用新型主要包括有碳纖維束絲狀加熱體1、絕緣導(dǎo)熱耐溫層及、 絕緣防水防潮保護(hù)層2、直流電源溫控器3、漏電保護(hù)器4、變電器5、交流電 源開關(guān)6，碳纖維復(fù)合材料水泥枕木7及固定枕木螺栓組成；其碳纖維束絲狀加
熱體1包裹有絕緣導(dǎo)熱耐溫層，絕緣導(dǎo)熱耐溫層外包裹有導(dǎo)熱耐溫絕緣防水防潮保護(hù)層2，碳纖維束絲狀加熱體1 一端與電源溫控器3連接，電源溫控器3與 漏電保護(hù)器4相連接，漏電保護(hù)器4與變電器5相連接，變電器5與交流電源 開關(guān)6相連接；碳纖維復(fù)合材料水泥枕木7及固定水泥枕木螺栓與鐵路鋼軌相 連接。
權(quán)利要求1、 一種用碳纖維做電發(fā)熱體制造的鐵路除冰雪枕木，其特征在于碳纖 維束絲狀加熱體包裹有絕緣導(dǎo)熱耐溫層，絕緣導(dǎo)熱耐溫層外包裹有導(dǎo)熱耐溫絕 緣防水防潮保護(hù)層，碳纖維束絲狀加熱體一端與電源溫控器連接，電源溫控器 與漏電保護(hù)器相連接，漏電保護(hù)器與變電器相連接，變電器與交流電源開關(guān)相 連接。碳纖維復(fù)合材料水泥枕木及固定水泥枕木螺栓與鋼軌相連接。
專利摘要一種用碳纖維做電發(fā)熱體制造的鐵路除冰雪枕木，涉及碳纖維制造領(lǐng)域，其碳纖維束絲狀加熱體包裹有絕緣導(dǎo)熱耐溫層，絕緣導(dǎo)熱耐溫層外包裹有導(dǎo)熱耐溫絕緣防水防潮保護(hù)層，碳纖維束絲狀加熱體一端與電源溫控器連接，電源溫控器與漏電保護(hù)器相連接，漏電保護(hù)器與變電器相連接，變電器與交流電源開關(guān)相連接。碳纖維復(fù)合材料水泥枕木及固定水泥枕木螺栓與鋼軌相連接。主要為鐵路而特制的速效電熱化解枕木上冰雪而提供的應(yīng)急措施。
文檔編號(hào)E01B19/00GK201021486SQ20062009130
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月1日
發(fā)明者肖忠淵 申請(qǐng)人:肖忠淵