道岔電加熱自動融雪裝置
1.本實用新型涉及一種道岔電加熱自動融雪裝置。
背景技術：
2.我國鐵路線南北跨度大，在東北、新疆北部及青藏高原等地區冬季較為寒冷，鐵路道岔常因夾雪結冰而出現轉動問題故障，特別是暴風雪和寒潮天氣，因清雪不及時或除雪不徹底造成道岔結霜，進而危及行車安全和人身安全。如何及時、安全、高效、節能地清除鐵路積雪，特別是鐵路道岔部位的積雪，防止道岔轉轍裝置失靈、尖軌與基本軌不密貼等現象的發生，一直是鐵路交通運輸系統十分重視而又難以解決的問題。
3.傳統采用的除雪方法是人工掃雪或使用除雪車沿線路除雪，這種方法雖然清雪徹底，但存在費時費力、影響車輛正常運行，同時還容易造成人身安全事故的弊端，特別是夜間和偏遠地區的道岔積雪，很難及時清除，這對于現在經過多次鐵路提速的鐵路運輸來說，存在較大安全隱患。
4.目前，市面線路融雪設備大多采用傳統電熱裝置融雪的技術方案，存在一些弊端：
5.1、加熱裝置融雪采用的金屬電加熱條或電磁加熱元件1，耗能高，對現場信號有干擾，需提前預熱，并且在下雪過程和雪停止后數個小時一直處于加熱工作狀態，造成電能的嚴重浪費。
6.2、所有道岔的電熱裝置基本上都是同時啟動和工作的，占用了相當大的供電容量，需要場站擴大供電能力。因而現有的釆用電磁加熱裝置融雪的技術方案不能進行大規模的推廣應用。
7.3、金屬電加熱條和其他加熱元件1的形狀可塑性較低，不能適應所有情況下的道岔，需針對每一種道岔需定制生產。
技術實現要素：
8.針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種可以實現自動融化道岔部位積雪的道岔電加熱自動融雪裝置。
9.為實現上述目的，本實用新型采用一種新型道岔電加熱自動融雪裝置，包括若干個雨雪傳感器、若干個軌溫傳感器、若干個繼電器、設置在鐵路道岔鋼軌的軌腰處的若干個加熱元件；一個雨雪傳感器、一個軌溫傳感器、兩個繼電器與一個加熱元件相互連接來形成一個加熱單元，一個加熱單元來對應于鐵路道岔的一個局部范圍；通過雨雪傳感器對周圍環境的檢測，判斷鐵路道岔之間是否存在積雪，向第一繼電器輸出信號傳遞至軌溫傳感器，軌溫傳感器對鋼軌溫度的檢測，判斷是否繼續進行加熱，進而向第二繼電器輸出信號，由繼電器啟動加熱元件，開始加熱除雪工作。
10.進一步，所述雨雪傳感器設置在平行的兩條鐵路線路之間，或安裝在軌旁設備頂端。
11.進一步，所述鐵路道岔上設置有若干個加熱單元，其分別獨立控制來對鐵路道岔
的一個局部范圍進行加熱除雪。
12.進一步，所述加熱元件為硅橡膠加熱板，包括鎳鉻合金電熱絲和硅橡膠高溫絕緣層。
13.進一步，所述硅橡膠高溫絕緣層是由硅橡膠與玻璃纖維布復合而成的薄片狀絕緣層。
14.進一步，所述硅橡膠高溫絕緣層的外表面設置有防水涂層。
15.進一步，所述加熱單元還包括膠層，通過膠層將其固定在鐵路道岔鋼軌的軌腰處。
16.進一步，所述雨雪傳感器包括防護殼、表面的柵形電極、感應盤。
17.進一步，所述鐵路道岔分成若干個連續的所述局部范圍，一個局部范圍與一個所述加熱單元相對應。
18.進一步，所述軌溫傳感器包括傳感器單元、溫度顯示器、固定螺母、測溫棒、保護外殼，測溫棒通過固定螺母與傳感器單元、溫度顯示器固定連接，軌溫傳感器通過金屬固定器固定于鐵路道岔鋼軌的底部，金屬固定器為具有彈性的u型結構，其底部從下至上依次設置有彈簧、墊板，軌溫傳感器整體放置在墊板上；金屬固定器的開口部設置有卡扣，該卡扣扣裝在鐵路道岔鋼軌的底座上，并通過彈簧的預設壓緊力將軌溫傳感器與鐵路道岔鋼軌的底座相互壓緊貼合。
19.本實用新型能夠有效的進行鐵路線路道岔除雪，具有檢測道岔積雪、功耗低，并能自動快速融除道岔部位積雪，從而保證道岔尖軌轉轍正常、確保行車安全、信號連鎖的正常運作。
附圖說明
20.圖1為本實用新型結構示意圖；
21.圖2為加熱元件安裝結構示意圖；
22.圖3為加熱元件結構示意圖；
23.圖4為雨雪傳感器結構示意圖；
24.圖5為本實用新型工作原理流程圖；
25.圖6為圖2中a部放大圖；
26.圖7為軌溫傳感器截面圖；
27.圖8為軌溫傳感器主視圖。
具體實施方式
28.下面將結合附圖，對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
29.在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第
一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
30.在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
31.以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
32.如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示，本實用新型一種道岔電加熱自動融雪裝置，依靠軌溫傳感器5、雨雪傳感器6和加熱元件1的連鎖功能，以達到自動除雪的目的，通過軌溫傳感器5與雨雪傳感器6對積雪和鋼軌溫度的感應連鎖從而啟動裝置的方式，有效提升了融雪效率，減少了能源的浪費，可實現點對點除雪工作。
33.本實用新型一種道岔電加熱自動融雪裝置，包括若干個軌溫傳感器5、若干個雨雪傳感器6、若干個繼電器、設置在鐵路道岔鋼軌的軌腰處的若干個加熱元件1，一個雨雪傳感器6、一個繼電器4與一個加熱元件1通過電線7相互連接，來形成一個加熱單元，一個加熱單元來對應于鐵路道岔的一個局部范圍。通過雨雪傳感器6中的溫度與濕度感應探頭對周圍環境的檢測，判斷鐵路道岔之間是否存在積雪，進而向第一繼電器4輸出信號，再通過軌溫傳感器5種的溫度傳感器檢測鋼軌溫度，判斷是否進行加熱，進而向第二繼電器20輸出信號，通過第二繼電器20啟動加熱元件1，開始加熱除雪工作。
34.軌溫傳感器5設置在鋼軌底部，主要檢測鋼軌溫度是否達到加熱條件，雨雪傳感器6設置在平行的兩個鐵路道岔之間，主要用于檢測兩個鐵路道岔之間是否存在積雪。鐵路道岔分成若干個連續的所述局部范圍，一個局部范圍與一個所述加熱單元相對應。本實用新型中，鐵路道岔上設置有若干個加熱單元，其分別獨立控制來對鐵路道岔的一個局部范圍進行加熱除雪，即實現點對點的除雪工作。
35.加熱元件1為硅橡膠加熱板，其具有很好的柔軟性且發熱快、溫度均勻、熱效率高、強度高、使用方便、安全壽命長、不易老化、可以只對需要加熱的位置加熱，不需加熱部分可以避開加熱，提升道岔融雪的精確性。使用使硅橡膠加熱板可在水環境下工作，保證硅橡膠加熱板的正常工作。
36.加熱元件1硅橡膠加熱板的表層是由硅橡膠與玻璃纖維布復合而成的薄片狀絕緣層，硅橡膠加熱板具有很好的柔軟性；它發熱快、溫度均勻、熱效率高、強度高、使用方便、安全壽命長達四年，不易老化等優勢，工作時通過電力加熱，當電流通過電阻時，電流做功而消耗電能，產生了熱量使電熱絲溫度提升，其工作溫度可達100-120℃。兩面高溫絕緣層具有高絕緣性能，擊穿電壓可達20～50kv/mm。同時為防止雪水對加熱元件1內部電熱絲的影響，在其表面噴涂一層疏水耐高溫涂料絕緣層3。防水涂層3主要成分是全氟聚醚化合物、電子級環保無腐蝕氫氟醚溶劑，具有防水防油性能的全氟聚醚化合物溶液，通過噴涂的方式在加熱元件1表面形成一層輕薄、透明的防水膜，肉眼無法識別，因此不會對外觀和性能造成影響。
37.加熱元件1與防水膜兩部分用于解決鐵路道岔中的加熱融雪問題，應用時，通過硅橡膠加熱板背后的膠層2將其固定在鐵路道岔鋼軌的軌腰處，并且硅橡膠加熱板外形為長
方形，可有效貼合軌腰的接觸面。
38.雨雪傳感器6包括ip68防護殼9、機械內部結構、電路模塊、表面的柵形電極及感應盤8，當雪片落在柵形電極10上時，雨雪傳感器6通過感應盤8檢測到下雪，再經過內置的智能微處理器將信號處理成開關量信號輸出。信號傳遞到第一繼電器4后，開啟鋼軌溫度檢測工作。
39.若環境的空氣溫度低于4℃(由軌溫傳感器檢測鋼軌表面溫度而非周圍環境溫度。雨雪傳感器用來感應下雪天氣的，在雪花飄落時會觸發，不能用來檢測溫度)，雨雪傳感器6則智能啟動加熱將雪融化成水，再進行監測和信號輸出。本實用新型中以第二繼電器20作為開關，以達到自動啟動裝置開始工作的目的。雨雪傳感器6設置在鐵路線路兩側，裝設時為保證雨雪傳感器6監測的準確度，要把雨雪傳感器6的安裝角度調整為15
°
，以解決積雪檢測與裝置自動啟動與關閉問題。
40.雨雪傳感器6可以采用現有技術中的常規產品，其借助電加熱融化雪為水再通過溫度與濕度的感應探頭，檢測外界環境是否在降雪，檢測到降雪后向第二繼電器20發出信號，第二繼電器20充當電路中的電源開關，在接收到雨雪傳感器6發出的信號后開啟電路，裝置開始融雪工作。在降雪停止或積雪融化后傳感器停止向第二繼電器20發出信號，電路關閉裝置停止工作。
41.軌溫傳感器5包括傳感器單元12、溫度顯示器17、固定螺母18、測溫棒19、保護外殼14，測溫棒19通過固定螺母18與傳感器單元12、溫度顯示器17固定連接，軌溫傳感器5通過信號接口16與外部連接。軌溫傳感器5通過金屬固定器11固定于鐵路道岔鋼軌的底部，金屬固定器11為具有彈性的u型結構，其底部從下至上依次設置有彈簧13、墊板15，墊板15上設置有軌溫傳感器5的保護外殼14，即軌溫傳感器5整體放置在墊板15上。金屬固定器11的開口部設置有卡扣，該卡扣扣裝在鐵路道岔鋼軌的底座上，并通過彈簧13的預設壓緊力將軌溫傳感器5與鐵路道岔鋼軌的底座相互壓緊貼合。軌溫傳感器5可采用現有技術中的常規產品。
42.繼電器是一種電控制器件，其可采用現有技術中的常規產品，當輸入量的變化達到規定要求時，進而接通整體電路的電器。通常應用于自動化的控制電路中，實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。在裝置電路中起著自動開啟、關閉電路的作用。
43.本實用新型一種道岔自動除雪裝置工作時，通過雨雪傳感器6對積雪進行監測，當傳感器監測到有積雪產生時，傳感器則發出信號至第一繼電器4，第一繼電器4作為電路的開關之一，在接收到傳感器發出的信號后，則輸出信號至軌溫傳感器5，裝置開始進入軌溫檢測階段，通過對鋼軌溫度的檢測判斷是否開始加熱，如達到加熱溫度(4℃)則向第二繼電器20輸出信號，裝置進入加熱階段，電流通過加熱元件1中的電熱絲，使加熱元件1的溫度快速上升，達到固定工作溫度后維持加熱，溫度不再上升。
44.在積雪清除完畢且不再產生積雪后或鋼軌溫度達到(40℃)時，不再輸出信號至第二繼電器20，裝置隨即停止工作，加熱元件1停止加熱。
45.本實用新型采用硅橡膠加熱板作為加熱元件1進行融雪工作，具有柔性好、厚度薄、絕緣強度高、形狀可定制、更換方便、耐高溫的優點，非常適用于使用空間和重量都有限制的情況。本實用新型應用于鐵路道岔位置的除雪工作，可實現除雪自動化，同時也避免了對道岔位置轉換的影響，具有安裝簡便、結構簡單、不與鐵路電氣系統產生影響、加熱速度
快、除雪效率高等優點。本實用新型解決了冬季道岔發生霜凍和積雪，導致道岔轉轍困難，尖軌尖端與基本軌不密貼的問題，降低了鐵路工作人員的除雪難度。
技術特征：
1.一種道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，包括若干個雨雪傳感器、若干個軌溫傳感器、若干個繼電器、設置在鐵路道岔鋼軌的軌腰處的若干個加熱元件，一個雨雪傳感器、一個軌溫傳感器、兩個繼電器與一個加熱元件相互連接來形成一個加熱單元，一個加熱單元來對應于鐵路道岔的一個局部范圍；通過雨雪傳感器對周圍環境的檢測，判斷鐵路道岔之間是否存在積雪，向第一繼電器輸出信號傳遞至軌溫傳感器，軌溫傳感器對鋼軌溫度的檢測，判斷是否繼續進行加熱，進而向第二繼電器輸出信號，由繼電器啟動加熱元件，開始加熱除雪工作。2.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述雨雪傳感器設置在平行的兩個鐵路道岔之間，所述軌溫傳感器設置在鋼軌底部。3.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述鐵路道岔上設置有若干個加熱單元，其分別獨立控制來對鐵路道岔的一個局部范圍進行加熱除雪。4.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述加熱元件為硅橡膠加熱板，包括鎳鉻合金電熱絲和硅橡膠高溫絕緣層。5.如權利要求4所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述硅橡膠高溫絕緣層是由硅橡膠與玻璃纖維布復合而成的薄片狀絕緣層。6.如權利要求4所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述硅橡膠高溫絕緣層的外表面設置有防水涂層。7.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述加熱單元還包括膠層，通過膠層將其固定在鐵路道岔鋼軌的軌腰處。8.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述雨雪傳感器包括防護殼、表面的柵形電極、感應盤。9.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述鐵路道岔分成若干個連續的所述局部范圍，一個局部范圍與一個所述加熱單元相對應。10.如權利要求1所述的道岔電加熱自動融雪裝置，其特征在于，所述軌溫傳感器包括傳感器單元、溫度顯示器、固定螺母、測溫棒、保護外殼，測溫棒通過固定螺母與傳感器單元、溫度顯示器固定連接，軌溫傳感器通過金屬固定器固定于鐵路道岔鋼軌的底部，金屬固定器為具有彈性的u型結構，其底部從下至上依次設置有彈簧、墊板，軌溫傳感器整體放置在墊板上；金屬固定器的開口部設置有卡扣，該卡扣扣裝在鐵路道岔鋼軌的底座上，并通過彈簧的預設壓緊力將軌溫傳感器與鐵路道岔鋼軌的底座相互壓緊貼合。
技術總結
本實用新型公開了一種道岔電加熱自動融雪裝置，包括若干個雨雪傳感器、若干個軌溫傳感器、若干個繼電器、設置在鐵路道岔鋼軌的軌腰處的若干個加熱元件。一個雨雪傳感器、一個軌溫傳感器、兩個繼電器與一個加熱元件相互連接來構成一個加熱單元，一個加熱單元對應鐵路道岔的一個局部范圍；通過雨雪傳感器對周圍環境的檢測，判斷鐵路道岔之間是否存在積雪，通過雨雪傳感器對周圍環境的檢測，判斷鐵路道岔之間是否存在積雪，向第一繼電器輸出信號傳遞至軌溫傳感器，軌溫傳感器對鋼軌溫度的檢測，判斷是否繼續進行加熱，進而向第二繼電器輸出信號，由繼電器啟動加熱元件，開始加熱除雪工作。本實用新型能夠自動快速融除道岔部位積雪，確保行車安全。確保行車安全。確保行車安全。
