*CN102465478A*
(10)申请公布号 CN 102465478 A(43)申请公布日 2012.05.23
(12)发明专利申请
(21)申请号 201010566997.9(22)申请日 2010.11.18
(71)申请人青岛四机易捷铁路装备有限公司
地址266237 山东省青岛市即墨市岙山卫工
业园二路3号(72)发明人孙希宝(51)Int.Cl.
E01B 7/24(2006.01)E01B 19/00(2006.01)
权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
一种铁路道岔电磁加热融雪装置及其制作方法(57)摘要
本发明提供一种铁路道岔电磁加热融雪装置，由钢轨(1)、电磁加热器(2)、固定卡总成(3)、连接电缆(4)和控制箱(13)组成，其特征在于：所述的电磁加热器(2)通过固定卡总成(3)和固定架(11)之间的缓冲胶垫(9)与钢轨(1)的轨腰部密贴接触，并由控制箱(13)经连接电缆(4)连接电磁加热器(2)。制造方法：①、制造主体各部件模具；②进行铸造成型；③、各部件组装而成。本发明结构简单，设计科学，节能，低碳，热效率高，融雪快，施工，布线方便，可适用于所有型号的道岔施工效率高，经济实用，适宜广泛推广。
CN 102465478 ACN 102465478 A
权 利 要 求 书
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1.一种铁路道岔电磁加热融雪装置，由钢轨(1)、电磁加热器(2)、固定卡总成(3)、连接电缆(4)和控制箱(13)组成，其特征在于：所述的电磁加热器(2)通过固定卡总成(3)和固定架(11)之间的缓冲胶垫(9)与钢轨(1)的轨腰部密贴接触，并由控制箱(13)经连接电缆(4)连接电磁加热器(2)。
2.根据权利要求1所述的一种铁路道岔电磁加热融雪装置，其特征在于：所述的电磁加热器(2)中设置电磁感应线圈(5)、铁氧体电磁屏蔽板(6)电磁控制电路板(8)并整体灌封在机壳(7)内。
3.根据权利要求1所述的一种铁路道岔电磁加热融雪装置，其特征在于：所述的固定卡总成(3)的轨底钩板(10)和轨底螺栓(12)焊接成一体，轨底钩板(10)上端与轨底形状相似，钩住钢轨内侧轨底，并在轨底螺栓(12)根部套入不同型号轨型调整环(13)和调整片(16)，轨底螺栓(12)的另一端穿过固定架(11)下部的导向孔，通过固定螺丝(15)将下部带有开口与轨底形一致的固定架(11)在钢轨外侧与轨底紧密固定。
4.根据权利要求3所述的一种铁路道岔电磁加热融雪装置，其特征在于：所述的轨型调整环(13)通过弹簧卡(14)将其卡在轨底螺栓(12)根部，调整片(16)通过其下部的槽口卡扣在固定架(11)和轨底螺栓上，使固定卡总成(3)与轨底钩板(10)、固定架(11)与钢轨(1)轨底充分接触及轨底螺栓与钢轨(1)轨底面平行。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种铁路道岔电磁加热融雪装置制作方法，其特征在于：包含如下方法步骤：
①、制造铁路道岔电磁加热融雪装置主体各部件模具；②、将①过程制作的各部件模具进行铸造成型；③、将②过程加工成型的各部件组装而成。
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说 明 书
一种铁路道岔电磁加热融雪装置及其制作方法
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技术领域
本发明涉及一种路道岔融雪装置，尤其涉及一种利用电磁感应加热原理对铁路道
岔尖轨部分钢轨进行加热，不影响尖轨转换的铁路道岔电磁加热融雪装置并涉及该装置的制作方法。
[0001]
技术背景
铁路积雪清除主要有：机械式除雪和加热式融雪两大类。机械式除雪一般适用于
铁路线路，加热式融雪方式适用于铁路道岔。加热式铁路道岔融雪又根据融雪热源的不同分为：热风、热泵和电加热三种融雪方式。电加热方式由于现场设备简单、技术比较成熟，已成为国内、外普遍采用的一种融雪方式。目前国内已有的电加热融雪有三种实现方式：一种是在滑床板内插入电加热管直接加热滑床板，由滑床板直接融化滑床板周围积雪的同时，向钢轨传热再融化尖轨与基本轨间的积雪。这种方式一是需特制滑床板，且影响滑床板机械强度，二是电加热管的引线连接不便；第二种是在钢轨轨底上面安装电加热带，通过加热带与钢轨接触面给钢轨传导加热，并由钢轨给滑床板传热，从而实现融雪，这种方式不用改变道岔的现有设备，施工简单，但由于电加热带与钢轨接触面小，热传导损失大，特别是蒸发滑床板与尖轨间的雪融水所需耗电量太大，不符合低碳经济发展要求；第三种是在滑床板下安装电加热片直接加热滑板，这种方式与电热管相比虽然接线方便了，但也需要特殊加工滑床板。上述三种方式不管是那一种，其加热元件的热量都是通过接触或导热媒介传导给被加热体的，因此它们在实现融雪，特别是在蒸发融雪水的过程中，需要消耗巨大的能源，而且在建设过程中需要设置容量巨大的输变电设备。该技术主要用于解决现有电热融雪装置热传导效率低，能耗高的问题。[0003] 铁路道岔由基本轨、尖轨和支撑尖轨的滑床板组成。尖轨在道岔转换设备的牵引下可以在滑床板上滑动，当一侧尖轨滑动至与同侧基本轨密贴时，另一侧尖轨与其同侧基本轨分离，线路开通一个方向；当尖轨在道岔转换设备的牵引下向另一方向滑动，另一侧的尖轨滑动至与同侧基本轨密贴时，本侧尖轨与其同侧基本轨分离，线路则开通了另外一个方向，从而实现了火车运行线路的变换。由道岔的开通方向变换原理可知，保证道岔开通方向正常转换的条件：一是尖轨在滑床板上的滑动阻力小于道岔转换设备牵引力；二是尖轨与基本轨间不能有影响密贴的杂物。而存积在尖轨与基本轨间的降雪，一是在道岔转换开通方向时被尖轨挤压在尖轨与基本轨之间，造成尖轨不能与基本轨密贴，实现不了道岔开通方向的转换；二是被挤压融化的雪水能渗入尖轨与滑床板之间，造成尖轨与滑床板的冻结，道岔牵引动力不能克服尖轨与滑床板的冻结阻力，尖轨不能滑动，道岔同样不能实现开通方向的转换，影响铁路列车的正常运行。因此，在降雪量较大的地区需设置道岔电热融雪设备。经检索，中国专利ZL200520092446.8和ZL 200820030349.X分别公开了将扁状和带状电加热元件固定在钢轨上，通过接触传导加热钢轨，实现对道岔积雪的融化方式。该两种
[0002]
方式都是通过固定卡具将电热元件卡扣在钢轨上，利用加热元件与钢轨的接触面传导加热钢轨。该两种方式加热原理及方式基本一样，它们都存在着融雪耗电量大、运行成本高的问
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说 明 书
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题。发明内容
本发明的目的在于解决目前国内现有技术和设计原理在该领域内的缺陷和不足，
本发明提供一种铁路道岔融雪的电磁加热方式，它不破坏钢轨结构、性能，安装在基本轨外侧不影响尖轨转换，通过电磁感应在钢轨表面形成的涡流直接加热钢轨，从而实现铁路道岔在融雪过程中的高效、节能、低碳效应。
[0005] 本发明的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种铁路道岔电磁加热融雪装置，该融雪装置由钢轨1、电磁加热器2、固定卡总成3、连接电缆4和控制箱13组成，所述的电磁加热器2通过固定卡总成(3)和固定架(11)之间的缓冲胶垫(9)与钢轨1的轨腰部密贴接触，并由控制箱13经连接电缆4连接电磁加热器2。[0006] 所述的电磁加热器2中设置电磁感应线圈5、铁氧体电磁屏蔽板6电磁控制电路板8并整体灌封在机壳7内。
[0007] 所述的固定卡总成3的轨底钩板10和轨底螺栓12焊接成一体，轨底钩板10上端与轨底形状相似，钩住钢轨内侧轨底，并在轨底螺栓12根部套入不同型号轨型调整环13和调整片16，轨底螺栓12的另一端穿过固定架11下部的导向孔，通过固定螺丝15将下部带有开口与轨底形一致的固定架11在钢轨外侧与轨底紧密固定。
[0008] 所述的轨型调整环13通过弹簧卡14将其卡在轨底螺栓12根部，调整片16通过其下部的槽口卡扣在固定架11和轨底螺栓上，使固定卡总成3与轨底钩板10、固定架11与钢轨1轨底充分接触及轨底螺栓与钢轨1轨底面平行。[0009] 本发明为了确保上述技术更好的实现，提供了一种铁路道岔电磁加热融雪装置制作方法，它包括以下方法步骤：[0010] ①、制造铁路道岔电磁加热融雪装置主体各部件模具；[0011] ②、将①过程制作的各部件模具进行铸造成型；[0012] ③、将②过程加工成型的各部件组装而成。[0013] 本发明的优点是：结构简单，设计科学，节能，低碳，热效率高，融雪快，施工，布线方便，可适用于所有型号的道岔施工效率高，经济实用，适宜广泛推广。
[0004]
附图说明
图1为本发明单点电磁加热融雪装置安装及结构示意图；[0015] 图2为本发明单点安装位置示意图；
[0016] 图3为本发明电磁整组道岔电磁加热融雪装置安装示意图；[0017] 图4为本发明轨型调整片示意图。
[0014]
具体实施方式
[0018] 参见图1-图4，本发明研制了一种铁路道岔电磁加热融雪装置，采取如下步骤：[0019] 该融雪装置由钢轨1、电磁加热器2、固定卡总成3、连接电缆4和控制箱13组成，其特征在于：所述的电磁加热器2通过固定卡总成3和固定架11之间的缓冲胶垫9与钢轨1的轨腰部密贴接触，并由控制箱13经连接电缆4连接电磁加热器2。
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说 明 书
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所述的电磁加热器2中设置电磁感应线圈5、铁氧体电磁屏蔽板6电磁控制电路板
8并整体灌封在机壳7内。
[0021] 所述的固定卡总成3的轨底钩板10和轨底螺栓12焊接成一体，轨底钩板10上端与轨底形状相似，钩住钢轨内侧轨底，并在轨底螺栓12根部套入不同型号轨型调整环13和调整片16，轨底螺栓12的另一端穿过固定架11下部的导向孔，通过固定螺丝15将下部带有开口与轨底形一致的固定架11在钢轨外侧与轨底紧密固定。
[0022] 所述的轨型调整环13通过弹簧卡14将其卡在轨底螺栓12根部，调整片16通过其下部的槽口卡扣在固定架11和轨底螺栓上，使固定卡总成3与轨底钩板10、固定架11与钢轨1轨底充分接触及轨底螺栓与钢轨1轨底面平行。[0023] 本发明为了确保上述技术更好的实现，提供了一种铁路道岔电磁加热融雪装置制作方法，它包括以下方法步骤：[0024] ①、制造铁路道岔电磁加热融雪装置主体各部件模具；[0025] ②、将①过程制作的各部件模具进行铸造成型；[0026] ③、将②过程加工成型的各部件组装而成。[0027] 下面结合附图详细描述本发明的实施例。[0028] 电磁加热器融雪装置主要由钢轨、电磁加热器、固定架总成和控制箱组成，因此，其实施由电磁加热器应用、电磁加热器固定与安装和电磁加热器控制三个部分组成。[0029] 由于电磁加热器是利用电磁感应原理实现加热目的地，因此其安装位置无特殊要求，依据安全可靠、方便维修的目标，将该加热器安装在钢轨外侧轨腰处。这样一是可充分利用轨腰的凹槽减小加热器外突部分，降低线路维护人员对加热器造成损坏的机率；二是由于加热器安装在钢轨外侧，其松动、脱落都不会影响道岔正常转换；三是在钢轨外侧安装方便维修人员检查、巡视。
[0030] 电磁加热器的加热原理是：电磁加热器内部电路给线圈盘输出一定频率的交变电流，帖在钢轨上的线圈盘产生的交变磁场，通过电磁感应在铁轨表面形成趋肤电流既涡电流。这种电流在钢轨内交变流动，引起电子运动热，使得铁轨本身发热，达到加热的目的。首先为适应钢轨轨腰的特殊形状，根据铁路正线常用钢轨型号(50kg/m和60kg/m)的轨腰尺寸，将电磁加热线圈盘加工成长条形，以获得线圈盘与轨腰有效感应空间的最大化。其次由于该电磁加热器应用于铁路道岔融雪，其应用环境振动大、高低温度范围宽、常被雨雪水浸泡等不利条件，为保证电磁加热器的可靠工作，将该加热器设计成封装式整体结构。将连接电缆、线圈盘引线与电路电路板焊接牢固后，把电缆从加热器壳体的电缆引出口穿出进行电路调试。调试完成的电路板、氧体电磁屏蔽板、线圈盘分别固定至在壳体内，并用绝缘密封胶封装，提高加热器的抗振和密封性能。
[0031] 电磁加热器固定采用了轨底固定卡总成的方式。轨底钩板的钩头钩住钢轨内铡轨底，在钢轨外侧将固定架穿入轨底钩的螺栓部分，利用固定架下端的轨底形开口、钩底板钩头和固定螺母将固定卡总成牢固的卡固在轨底。为使固定总成具有通用性和安装的稳定性，还根据轨型设计了不同规格的调整环、调整片，且调整环还设置了止动弹簧卡，调整片设置止动卡口如图3所示。轨型大的用小号调整环和调整片，轨型小的用大号调整环和调整片，以保持固定总成的轨底钩板、固定架与钢轨轨底的充分接触及轨底螺栓与钢轨轨底面的平行，提高固定总成的稳定性。加热器经缓冲胶垫与固定架连接，并根据轨型调整加热
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说 明 书
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器的上下位置，使加热器内部线圈盘与轨腰立面保持平行，如图1所示。[0032] 电磁加热器是通过电磁感应直接加热钢轨，其热效率高，因此对整组道岔上的各个加热工作状态的控制就有二种模式：一种是小功率连续加热模式；另一种是按时分制顺序交替控制模式。[0033] 另外，本发明并不意味着被示意图及说明书所局限，在没有脱离设计宗旨及其原理的前提下可以有所变化。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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