CN106758601A - 用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置 - Google Patents

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CN106758601A
CN106758601A CN201611184018.7A CN201611184018A CN106758601A CN 106758601 A CN106758601 A CN 106758601A CN 201611184018 A CN201611184018 A CN 201611184018A CN 106758601 A CN106758601 A CN 106758601A
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rail
heat
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heat conduction
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张鹏飞
桂昊
罗冬
雷晓燕
朱勇
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East China Jiaotong University
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East China Jiaotong University
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B31/00—Working rails, sleepers, baseplates, or the like, in or on the line; Machines, tools, or auxiliary devices specially designed therefor
    • E01B31/02—Working rail or other metal track components on the spot
    • E01B31/18—Reconditioning or repairing worn or damaged parts on the spot, e.g. applying inlays, building-up rails by welding; Heating or cooling of parts on the spot, e.g. for reducing joint gaps, for hardening rails
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
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Abstract

一种用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置，包括电热丝、温度传感器、控制器，其特征在于，电热部分由磁条、导热C/C复合材料、隔热玻璃纤维棉毡、电热丝及导线组成，导热C/C复合材料与隔热玻璃纤维棉毡两者边缘相连，磁条均匀设置在导热C/C复合材料之上，电热丝缠绕在导热C/C复合材料之间的空腔中，并通过导线与控制器连接，两个温度传感器通过导线同时接入控制器。本发明的用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置具有结构简单、操作方便、加热迅速、安全稳定的特点，它能使先期固定的50m钢轨预加热到设计锁定轨温，从而消除安全隐患。

Description

用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置
技术领域
本发明涉及一种用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置。
背景技术
无缝线路因其具有行车平稳、机车车辆及轨道维修费用低、设备使用寿命长、适合于高速行车等优点，广泛应用于当前高速、重载铁路，是铁路轨道现代化的一项重要技术措施。无缝线路在列车荷载循环往复作用下，钢轨的磨耗量逐渐增加，当磨耗量达到一定深度时，必须对钢轨进行更换。无缝线路换轨大修一般要在有限的“天窗”时间内完成，天窗时间一般在凌晨，此时钢轨温度远低于设计锁定轨温，若在此时对线路进行锁定，会造成钢轨内部产生巨大的温度应力，与设计要求的零应力存在较大差距。
目前无缝线路换轨大修时采用的方法是，为保证焊接质量，首先用扣件锁定长轨条（一般为1000-2000m）一端约50m的钢轨，并用铝热焊焊接该端接头，然后采用千斤顶拉伸另一端，使得钢轨伸长一定长度，从而补偿实时轨温与设计锁定轨温的差值，最后再固定其余扣件，并焊接另一端接头。该方法能使长钢轨在低温条件下通过拉伸钢轨来达到在设计锁定轨温时锁定的效果，但其不足之处在于在先锁定的50m钢轨的实际锁定轨温远低于设计锁定轨温，在昼夜温差较大的情况下钢轨内部温度应力过大，将会给行车安全带来隐患。
发明内容
本发明的目的就是提供一种结构简单、操作方便、加热迅速、安全稳定的用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置，它能使先期固定的50m钢轨预加热到设计锁定轨温，从而消除安全隐患。
本发明的用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置，包括电热丝、温度传感器、控制器，其特征在于，电热部分由磁条、导热C/C复合材料、隔热玻璃纤维棉毡、电热丝及导线组成，导热C/C复合材料与隔热玻璃纤维棉毡两者边缘相连，磁条均匀设置在导热C/C复合材料之上，电热丝缠绕在导热C/C复合材料之间的空腔中，并通过导线与控制器连接，两个温度传感器通过导线同时接入控制器。
本发明的用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置工作原理是，在新轨放入承轨槽时将电热部分安装在钢轨轨腰两侧，通过磁条吸附在钢轨上，电源通过导线给电热丝通电，使其产生热量，并通过导热C/C复合材料对钢轨进行加热，外侧隔热玻璃纤维棉毡确保热量少散失，以提高热量传递效率；两个吸附在钢轨轨底的温度传感器将实时轨温信息传递至控制器，温度传感器实时监测轨温，温控装置可设定所需温度区间，当轨温低于设定温度的最低温度时，电源处于供电状态，钢轨持续升温，当轨温高于设定温度的最高温度时，电源自动断开，由此循环使得轨温持续处于设定温度范围内，从而使得钢轨持续处于锁定轨温状态。
本发明的用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置具有结构简单、操作方便、加热迅速、安全稳定的特点，它能使先期固定的50m钢轨预加热到设计锁定轨温，从而消除安全隐患。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的侧向示意图；
图3为本发明的控制部件方框示意图；
1、磁条，2、导热C/C复合材料，3、隔热玻璃纤维棉毡，4、电热丝， 5、温度传感器，6、控制器。
具体实施方式
一种用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置，包括电热丝4、温度传感器5、控制器6，其特征在于，电热部分由磁条1、导热C/C复合材料2、隔热玻璃纤维棉毡3、电热丝4及导线组成，导热C/C复合材料2与隔热玻璃纤维棉毡3两者边缘相连，磁条1均匀设置在导热C/C复合材料2之上，电热丝4缠绕在导热C/C复合材料2之间的空腔中，并通过导线与控制器6连接，两个温度传感器5通过导线同时接入控制器6。控制器6包括控制主板、液晶显示模块、温度设定模块、继电器加热设备控制模块及信号处理模块。
导热C/C复合材料2厚度为4mm，隔热玻璃纤维棉毡3厚度为5mm，电热丝2选用镍铬丝（Cr20Ni80），直径为4.0mm、截面面积19.63mm2，每米表面积157.0cm2/m，单个装置电热丝长度为30m。本装置总长5m，若要实现对先期固定的50m钢轨同时加热，将20个装置依次吸附在钢轨轨腰两侧即可。

Claims (1)

1.一种用于既有线路换轨大修的钢轨升温装置，包括电热丝（4）、温度传感器（5）、控制器（6），其特征在于：电热部分由磁条（1）、导热C/C复合材料（2）、隔热玻璃纤维棉毡（3）、电热丝（4）及导线组成，导热C/C复合材料（2）与隔热玻璃纤维棉毡（3）两者边缘相连，磁条（1）均匀设置在导热C/C复合材料（2）之上，电热丝（4）缠绕在导热C/C复合材料（2）之间的空腔中，并通过导线与控制器（6）连接，两个温度传感器（5）通过导线同时接入控制器（6）。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114606815A (zh) * 2022-04-24 2022-06-10 沈阳铁路信号有限责任公司 一种钢轨加热方法及系统

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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