專利名稱：一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種路道岔融雪裝置，尤其涉及一種利用電磁感應(yīng)加熱原理對(duì)鐵路道岔尖軌部分鋼軌進(jìn)行加熱，不影響尖軌轉(zhuǎn)換的鐵路道岔電磁加熱融雪裝置并涉及該裝置的制作方法。
背景技術(shù)：
鐵路積雪清除主要有機(jī)械式除雪和加熱式融雪兩大類。機(jī)械式除雪一般適用于鐵路線路，加熱式融雪方式適用于鐵路道岔。加熱式鐵路道岔融雪又根據(jù)融雪熱源的不同分為熱風(fēng)、熱泵和電加熱三種融雪方式。電加熱方式由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備簡單、技術(shù)比較成熟，已成為國內(nèi)、外普遍采用的一種融雪方式。目前國內(nèi)已有的電加熱融雪有三種實(shí)現(xiàn)方式一種是在滑床板內(nèi)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(shí)， 向鋼軌傳熱再融化尖軌與基本軌間的積雪。這種方式一是需特制滑床板，且影響滑床板機(jī)械強(qiáng)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(dǎo)加熱，并由鋼軌給滑床板傳熱，從而實(shí)現(xiàn)融雪，這種方式不用改變道岔的現(xiàn)有設(shè)備，施工簡單，但由于電加熱帶與鋼軌接觸面小，熱傳導(dǎo)損失大，特別是蒸發(fā)滑床板與尖軌間的雪融水所需耗電量太大，不符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)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?qū)崦浇閭鲗?dǎo)給被加熱體的，因此它們?cè)趯?shí)現(xiàn)融雪，特別是在蒸發(fā)融雪水的過程中，需要消耗巨大的能源，而且在建設(shè)過程中需要設(shè)置容量巨大的輸變電設(shè)備。該技術(shù)主要用于解決現(xiàn)有電熱融雪裝置熱傳導(dǎo)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(zhuǎn)換設(shè)備的牽引下可以在滑床板上滑動(dòng)，當(dāng)一側(cè)尖軌滑動(dòng)至與同側(cè)基本軌密貼時(shí)，另一側(cè)尖軌與其同側(cè)基本軌分離，線路開通一個(gè)方向；當(dāng)尖軌在道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備的牽引下向另一方向滑動(dòng)，另一側(cè)的尖軌滑動(dòng)至與同側(cè)基本軌密貼時(shí)，本側(cè)尖軌與其同側(cè)基本軌分離，線路則開通了另外一個(gè)方向，從而實(shí)現(xiàn)了火車運(yùn)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(zhuǎn)換的條件一是尖軌在滑床板上的滑動(dòng)阻力小于道岔轉(zhuǎn)換設(shè)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(zhuǎn)換開通方向時(shí)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(shí)現(xiàn)不了道岔開通方向的轉(zhuǎn)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(jié)，道岔牽引動(dòng)力不能克服尖軌與滑床板的凍結(jié)阻力，尖軌不能滑動(dòng)，道岔同樣不能實(shí)現(xiàn)開通方向的轉(zhuǎn)換，影響鐵路列車的正常運(yùn)行。因此，在降雪量較大的地區(qū)需設(shè)置道岔電熱融雪設(shè)備。經(jīng)檢索，中國專利ZL20052009M46. 8和ZL 200820030；349. 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(dǎo)加熱鋼軌，實(shí)現(xiàn)對(duì)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?zhèn)鲗?dǎo)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(yùn)行成本高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決目前國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)計(jì)原理在該領(lǐng)域內(nèi)的缺陷和不足， 本發(fā)明提供一種鐵路道岔融雪的電磁加熱方式，它不破壞鋼軌結(jié)構(gòu)、性能，安裝在基本軌外側(cè)不影響尖軌轉(zhuǎn)換，通過電磁感應(yīng)在鋼軌表面形成的渦流直接加熱鋼軌，從而實(shí)現(xiàn)鐵路道岔在融雪過程中的高效、節(jié)能、低碳效應(yīng)。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，研制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C3)和固定架(11)之間的緩沖膠墊(9)與鋼軌1的軌腰部密貼接觸，并由控制箱13經(jīng)連接電纜4連接電磁加熱器2。所述的電磁加熱器2中設(shè)置電磁感應(yīng)線圈5、鐵氧體電磁屏蔽板6電磁控制電路板 8并整體灌封在機(jī)殼7內(nèi)。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(nèi)側(cè)軌底，并在軌底螺栓12根部套入不同型號(hào)軌型調(diào)整環(huán)13和調(diào)整片16，軌底螺栓12的另一端穿過固定架11下部的導(dǎo)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(cè)與軌底緊密固定。所述的軌型調(diào)整環(huán)13通過彈簧卡14將其卡在軌底螺栓12根部，調(diào)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。本發(fā)明為了確保上述技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)，提供了一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置制作方法，它包括以下方法步驟①、制造鐵路道岔電磁加熱融雪裝置主體各部件模具；②、將①過程制作的各部件模具進(jìn)行鑄造成型；③、將②過程加工成型的各部件組裝而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)科學(xué)，節(jié)能，低碳，熱效率高，融雪快，施工，布線方便，可適用于所有型號(hào)的道岔施工效率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適宜廣泛推廣。


圖1為本發(fā)明單點(diǎn)電磁加熱融雪裝置安裝及結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明單點(diǎn)安裝位置示意圖；圖3為本發(fā)明電磁整組道岔電磁加熱融雪裝置安裝示意圖；圖4為本發(fā)明軌型調(diào)整片示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1-圖4，本發(fā)明研制了一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，采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， 其特征在于所述的電磁加熱器2通過固定卡總成3和固定架11之間的緩沖膠墊9與鋼軌 1的軌腰部密貼接觸，并由控制箱13經(jīng)連接電纜4連接電磁加熱器2。
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所述的電磁加熱器2中設(shè)置電磁感應(yīng)線圈5、鐵氧體電磁屏蔽板6電磁控制電路板 8并整體灌封在機(jī)殼7內(nèi)。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(nèi)側(cè)軌底，并在軌底螺栓12根部套入不同型號(hào)軌型調(diào)整環(huán)13和調(diào)整片16，軌底螺栓12的另一端穿過固定架11下部的導(dǎo)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(cè)與軌底緊密固定。所述的軌型調(diào)整環(huán)13通過彈簧卡14將其卡在軌底螺栓12根部，調(diào)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。本發(fā)明為了確保上述技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)，提供了一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置制作方法，它包括以下方法步驟①、制造鐵路道岔電磁加熱融雪裝置主體各部件模具；②、將①過程制作的各部件模具進(jìn)行鑄造成型；③、將②過程加工成型的各部件組裝而成。下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)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(shí)施由電磁加熱器應(yīng)用、電磁加熱器固定與安裝和電磁加熱器控制三個(gè)部分組成。由于電磁加熱器是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)加熱目的地，因此其安裝位置無特殊要求，依據(jù)安全可靠、方便維修的目標(biāo)，將該加熱器安裝在鋼軌外側(cè)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(hù)人員對(duì)加熱器造成損壞的機(jī)率；二是由于加熱器安裝在鋼軌外側(cè)，其松動(dòng)、脫落都不會(huì)影響道岔正常轉(zhuǎn)換；三是在鋼軌外側(cè)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(nèi)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(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，通過電磁感應(yīng)在鐵軌表面形成趨膚電流既渦電流。這種電流在鋼軌內(nèi)交變流動(dòng)，引起電子運(yùn)動(dòng)熱，使得鐵軌本身發(fā)熱，達(dá)到加熱的目的。首先為適應(yīng)鋼軌軌腰的特殊形狀，根據(jù)鐵路正線常用鋼軌型號(hào)(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(yīng)空間的最大化。其次由于該電磁加熱器應(yīng)用于鐵路道岔融雪，其應(yīng)用環(huán)境振動(dòng)大、高低溫度范圍寬、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(shè)計(jì)成封裝式整體結(jié)構(gòu)。將連接電纜、線圈盤引線與電路電路板焊接牢固后，把電纜從加熱器殼體的電纜引出口穿出進(jìn)行電路調(diào)試。調(diào)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(nèi)，并用絕緣密封膠封裝，提高加熱器的抗振和密封性能。電磁加熱器固定采用了軌底固定卡總成的方式。軌底鉤板的鉤頭鉤住鋼軌內(nèi)鍘軌底，在鋼軌外側(cè)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(wěn)定性，還根據(jù)軌型設(shè)計(jì)了不同規(guī)格的調(diào)整環(huán)、調(diào)整片，且調(diào)整環(huán)還設(shè)置了止動(dòng)彈簧卡，調(diào)整片設(shè)置止動(dòng)卡口如圖3所示。軌型大的用小號(hào)調(diào)整環(huán)和調(diào)整片，軌型小的用大號(hào)調(diào)整環(huán)和調(diào)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(wěn)定性。加熱器經(jīng)緩沖膠墊與固定架連接，并根據(jù)軌型調(diào)整加熱器的上下位置，使加熱器內(nèi)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(yīng)直接加熱鋼軌，其熱效率高，因此對(duì)整組道岔上的各個(gè)加熱工作狀態(tài)的控制就有二種模式一種是小功率連續(xù)加熱模式；另一種是按時(shí)分制順序交替控制模式。另外，本發(fā)明并不意味著被示意圖及說明書所局限，在沒有脫離設(shè)計(jì)宗旨及其原理的前提下可以有所變化。
權(quán)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O)、固定卡總成(3)、連接電纜(4)和控制箱(1 組成，其特征在于所述的電磁加熱器( 通過固定卡總成(3) 和固定架(11)之間的緩沖膠墊(9)與鋼軌(1)的軌腰部密貼接觸，并由控制箱(1 經(jīng)連接電纜⑷連接電磁加熱器O)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，其特征在于所述的電磁加熱器(2)中設(shè)置電磁感應(yīng)線圈(5)、鐵氧體電磁屏蔽板(6)電磁控制電路板(8)并整體灌封在機(jī)殼(7)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，其特征在于所述的固定卡總成C3)的軌底鉤板(10)和軌底螺栓(1 焊接成一體，軌底鉤板(10)上端與軌底形狀相似，鉤住鋼軌內(nèi)側(cè)軌底，并在軌底螺栓(1 根部套入不同型號(hào)軌型調(diào)整環(huán)(1 和調(diào)整片 (16)，軌底螺栓(12)的另一端穿過固定架(11)下部的導(dǎo)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(cè)與軌底緊密固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置，其特征在于所述的軌型調(diào)整環(huán)(1 通過彈簧卡(14)將其卡在軌底螺栓(1 根部，調(diào)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種鐵路道岔電磁加熱融雪裝置制作方法，其特征在于包含如下方法步驟①、制造鐵路道岔電磁加熱融雪裝置主體各部件模具；②、將①過程制作的各部件模具進(jìn)行鑄造成型；③、將②過程加工成型的各部件組裝而成。
全文摘要
本發(fā)明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，其特征在于所述的電磁加熱器(2)通過固定卡總成(3)和固定架(11)之間的緩沖膠墊(9)與鋼軌(1)的軌腰部密貼接觸，并由控制箱(13)經(jīng)連接電纜(4)連接電磁加熱器(2)。制造方法①、制造主體各部件模具；②進(jìn)行鑄造成型；③、各部件組裝而成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)科學(xué)，節(jié)能，低碳，熱效率高，融雪快，施工，布線方便，可適用于所有型號(hào)的道岔施工效率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適宜廣泛推廣。
文檔編號(hào)E01B19/00GK102465478SQ20101056699
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者孫希寶 申請(qǐng)人:青島四機(jī)易捷鐵路裝備有限公司