CN110067160A - 用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是针对于现有技术中铁轨除锈设备存在的问题，提供了一种用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置及其使用方法，属于电磁脉冲装置技术领域。该装置包括电源机构以及2组通过电缆与电源机构连接的执行机构；所述电源机构由箱体以及设置在箱体内的交流电源变压器、桥式整流单元、电容组和触发开关组成；所述执行机构由配重，线圈法兰，线圈，铝盘，以及一端与线圈连接另一端与电源机构的触发开关连接的电缆组成。该装置采用大能量电容组，通过线圈产生瞬间大电流和强磁场，同时线圈与被作用物之间产生感应电流带动铁轨共振，使附着在铁轨上的铁锈与铁轨分离，达到清理速度快而且综合成本低的效果。
Description
技术领域
本发明属于电磁脉冲装置技术领域，特别涉及一种用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置及其使用方法。
背景技术
由于铁轨长期暴露在外，在不繁忙的路段上和南方地区，经过风吹雨淋和各种列车排出的废弃物侵蚀，铁轨极易锈蚀，铁轨上的铁锈对列车安全运行有一定影响。
现有的铁轨除锈设备较少，有一些是火车车头载的大型打磨机，还有一些是人工采用角磨机和铁刷子等清除，这些设备除锈成本极高、效率低下、钢轨容易打磨过度且对铁轨造成极大伤害。
发明内容
本发明的目的是针对于现有技术中铁轨除锈设备存在的问题，提供了一种用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置及其使用方法。该装置采用大能量电容组，通过线圈产生瞬间大电流和强磁场，同时线圈与被作用物之间产生感应电流带动铁轨共振，使附着在铁轨上的铁锈与铁轨分离，达到清理速度快而且综合成本低的效果。
本发明的技术方案之一为，一种用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置，包括电源机构以及2组通过电缆与电源机构连接的执行机构；所述电源机构由箱体以及设置在箱体内的交流电源变压器、桥式整流单元、电容组和触发开关组成；所述交流电源变压器分别与外部电源和桥式整流单元连接，所述电容组与桥式整流单元相连，为电容组充电，所述触发开关与电容组连接；所述执行机构由配重，位于配重下方、与配重固定连接的线圈法兰，位于线圈法兰内、与线圈法兰固定连接的线圈，位于线圈法兰下方、与线圈法兰固定连接的、用于放置在钢轨侧壁上的铝盘，以及一端与线圈连接另一端与电源机构的触发开关连接的电缆组成，并且所述铝盘的一侧设有与钢轨轨头相对应的凹槽。
进一步的，上述的电磁脉冲装置，还包括装载电源机构的推车，并且推车上设有放置电源机构和执行机构的底座，所述底座上设有固定电源机构的箱体固定装置。
进一步的，上述的电磁脉冲装置，所述执行机构的配重、线圈、线圈法兰以及铝盘的总重量不少于100公斤。
进一步的，上述的电磁脉冲装置，所述线圈为方形线圈，所述线圈法兰为方形。
进一步的，上述的电磁脉冲装置，电容组的储能为18~25KJ，线圈电感量为15~20微亨，电磁脉冲频率为18~22KHz。
进一步的，上述的电磁脉冲装置，2组执行机构的铝盘通过铝盘固定装置固定在钢轨两侧。
本发明的技术方案之二为，上述电磁脉冲装置的使用方法，包括如下步骤：
1）将电磁脉冲设备的电源机构和执行机构送至待除锈的铁轨处或者安放在推车上推行至待除锈的铁轨处；
2）将2组执行机构放置在钢轨上方，2个铝盘分别放置在钢轨的两侧，并用铝盘固定装置固定在铁轨上；
3）电源机构接通外部电源，电容组充电电压达到系统预设值后，触发开关工作对电磁脉冲线圈通电，激发电磁脉冲线圈放电产生电磁脉冲，带动铝盘与钢轨产生共振，直至铁锈去除干净。
进一步的，上述电磁脉冲装置的使用方法，所述步骤2）中，将2组执行机构放置在钢轨上方的方式为吊装或者用支架支撑。
进一步的，上述电磁脉冲装置的使用方法，所述步骤3）中，所述系统预设值为1500伏~5000伏。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明节能、降低人员工作强度和成本，并且对铁轨的损伤小。
附图说明
图1、实施例1装置的示意图；
图2、实施例2铝盘与钢轨连接示意图；
其中，1、箱体，2、交流电源变压器，3、桥式整流单元，4、电容组，5、触发开关，6、配重，7、线圈法兰，8、铝盘，9、电缆，10、推车，11、铁轨，12、卡子，81、凹槽。
具体实施方式
实施例1
一种用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置，如图1所示，包括电源机构，2组通过电缆与电源机构连接的执行机构，以及装载电源机构的推车10；所述电源机构由箱体1以及设置在箱体1内的交流电源变压器2、桥式整流单元3、电容组4和触发开关5组成；所述交流电源变压器2分别与外部380伏交流电源和桥式整流单元3连接，所述桥式整流单元3与电容组4相连，为电容组4充电，所述触发开关5与电容组4连接；所述执行机构有由配重6，位于配重下方、与配重固定连接的线圈法兰7，位于线圈法兰内、与线圈法兰固定连接的线圈，位于线圈法兰下方、与线圈法兰固定连接的、用于放置在钢轨侧壁上的铝盘8，以及一端与线圈连接另一端与电源机构的触发开关连接的电缆9组成，所述线圈为方形线圈，所述线圈法兰为方形，所述铝盘8的一侧设有与钢轨上部轨头相对应的凹槽81，2组铝盘8通过铝盘固定装置——卡子12固定在钢轨两侧，所述执行机构的配重、线圈、线圈法兰以及铝盘的总重量不少于100公斤，电容组的储能为18~25KJ，线圈电感量为15~20微亨，电磁脉冲频率为18~22KHZ；推车11上设有放置电源机构和执行机构的底座，所述底座上设有固定电源机构的箱体固定装置。
本发明的电磁脉冲装置主要是通过电容组储能，然后通过线圈放电，产生瞬间大电流和强磁场。同时线圈与被作用物（执行机构铝盘）之间产生感应电流。大电流和强磁场产生洛伦兹力，使被作用物以极高的速度弹射出去，通过铝盘传递到铁轨上，带动铁轨共振，是附着在铁轨上的铁锈与铁轨分离。通过调整电容组容量和线圈电感量，可以发出不同频率的电磁脉冲波形。
实施例2
实施例1的磁脉冲装置的使用方法，演示图如图2所示，包括如下步骤：
1）将电磁脉冲装置的电源机构和执行机构安放在推车10上，推行至待除锈的铁轨11处；
2）将2组执行机构吊装在钢轨11上方，2个铝盘8分别放置在钢轨11的两侧，并用卡子12固定在铁轨上；
3）开启电源机构，电容组充电电压达到系统预设值1500伏~5000伏后，触发开关中的单片机(型号英特尔80196)识别到电压的系统预设值后，触发开发工作对电磁脉冲线圈通电，激发电磁脉冲线圈放电产生电磁脉冲，带动铝盘与钢轨产生共振，直至铁锈去除干净。
Claims (9)
1.一种用于铁路钢轨除锈的电磁脉冲装置，其特征在于，包括电源机构以及2组通过电缆与电源机构连接的执行机构；所述电源机构由箱体以及设置在箱体内的交流电源变压器、桥式整流单元、电容组和触发开关组成；所述交流电源变压器分别与外部电源和桥式整流单元连接，所述电容组与桥式整流单元相连，所述触发开关与电容组连接；所述执行机构由配重，位于配重下方、与配重固定连接的线圈法兰，位于线圈法兰内、与线圈法兰固定连接的线圈，位于线圈法兰下方、与线圈法兰固定连接的、用于放置在钢轨侧壁上的铝盘，以及一端与线圈连接另一端与电源机构的触发开关连接的电缆组成，并且所述铝盘的一侧设有与钢轨轨头相对应的凹槽。
2.根据权利要求1所述的电磁脉冲装置，其特征在于，还包括装载电源机构的推车，并且推车上设有放置电源机构和执行机构的底座，所述底座上设有固定电源机构的箱体固定装置。
3.根据权利要求1所述的电磁脉冲装置，其特征在于，所述执行机构的配重、线圈、线圈法兰以及铝盘的总重量不少于100公斤。
4.根据权利要求1所述的电磁脉冲装置，其特征在于，所述线圈为方形线圈，所述线圈法兰为方形。
5.根据权利要求1所述的电磁脉冲装置，其特征在于，电容组的储能为18~25KJ，线圈电感量为15~20微亨，电磁脉冲频率为18~22KHZ。
6.根据权利要求1所述的电磁脉冲装置，其特征在于，2组执行机构的铝盘通过铝盘固定装置固定在钢轨两侧。
7.权利要求1~6任意一项所述的电磁脉冲设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将电磁脉冲设备的电源机构和执行机构送至待除锈的铁轨处或者安放在推车上推行至待除锈的铁轨处；
2）将2组执行机构放置在钢轨上方，2个铝盘分别放置在钢轨的两侧，并用铝盘固定装置固定在铁轨上；
3）电源机构接通外部电源，电容组充电电压达到系统预设值后，触发开关工作对电磁脉冲线圈通电，激发电磁脉冲线圈放电产生电磁脉冲，带动铝盘与钢轨产生共振，直至铁锈去除干净。
8.根据权利要求7所述的电磁脉冲设备的使用方法，其特征在于，所述步骤2）中，将2组执行机构放置在钢轨上方的方式为吊装或者用支架支撑。
9.根据权利要求7所述的电磁脉冲设备的使用方法，其特征在于，所述系统预设值为1500伏~5000伏。
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