CN110575923A - 一种防冰剂自动喷淋设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种列车防冰装置，公开了一种防冰剂自动喷淋设备，解决了冰雪天气列车转向架容易结冰，使其列车无法正常运行的问题，该一种防冰剂自动喷淋设备包括储液装置，用于储存防冰剂；喷淋装置，与储液装置连通且设置于铁轨旁并用于将储液装置内防冰剂喷洒于动车组转向架上；控制模块，用于检测动车组到达喷淋装置处时，控制喷淋装置进行喷液工作；加热装置，用于对储液装置内防冰剂进行加热，具有有效防止动车组转向架结冰，保证冰雪天气列车正常运行的优点。

Description

一种防冰剂自动喷淋设备

技术领域

本发明涉及一种列车防冰装置，特别涉及一种防冰剂自动喷淋设备。

背景技术

动车组冬季冻雨、冰雪路段运行时，在动车组车底安装转向架凹槽部位，测速装置、制动等构机表面会积存大量冰雪，严重影响车辆走行性能，高速运行时冰挂坠落，砸坏轨旁设备，严重扰乱高速列车的运行秩序，并存在一定的安全隐患。为解决列车在冬季冰雪天气运行时底部关键部位结冰的问题，根据温度、降雪量、积雪量以及附冰量的不同，应对措施也不尽相同。目前，我国现有动车组除冰雪方法主要有以下几种形式：一是利用热能融雪除冰，提高检修库温度，增加热辐射，增加暖气片，红外加热设备等，缺点是效率低、能耗大、投资大、占地多。二是机械能除冰，人工用橡胶锤等敲打除冰，劳动强度大，效率低，冰层覆盖检修无法正常进行，除冰不彻底，且入库时间有限，无法快速高效除冰。

此外，许多国家，如日本、德国、英国、加拿大、美国等采用除冰设备、道岔加热器或除雪车辆等对线路积雪进行清理，从而减少冰雪进入列车底部，减轻列车底部关键部位结冰现象，但存在投资大、耗时长的缺陷。对于我国人口众多，运力有限的现状，特别是春运期间旅客激增又恰逢寒冬季节，在遇到强降雪天气时，现有的清除积雪方法难以保证列车准点运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种防冰剂自动喷淋设备，其解决了现有动车组除冰困难的问题，具有有效防止动车组转向架结冰，保证冰雪天气列车正常运行的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种防冰剂自动喷淋设备，包括：

储液装置，用于储存防冰剂；

喷淋装置，与储液装置连通且设置于铁轨旁并用于将储液装置内防冰剂喷洒于动车组转向架上；

控制模块，用于检测动车组到达喷淋装置处时，控制喷淋装置进行喷液工作；

加热装置，用于对储液装置内防冰剂进行加热。

采用上述结构，通过将防冰剂储存于储液装置内，并通过加热装置对储液装置内的防冰剂进行加热，使其防冰剂温度保持最佳温度；进而通过控制模块检测到动车组达到喷淋装置时，控制喷淋装置将储液装置内加热后的防冰剂喷洒于转向架上，将防冰剂附着于转向架上，形成保护层，使其动车组在冰雪天行驶过程中，冰雪无法粘于转向架上结冰，从而保证冰雪天气动车组的安全、正常运行。

进一步优选为：所述储液装置包括储液箱、设置于储液箱上的泄压阀一、给予储液箱内输送空气的空压机，储液箱上设置有用于进料的进料管以及用于出料的出料管，所述出料管与喷淋装置连通，出料管上设置有输送泵。

采用上述结构，防冰剂从外界输送至储液箱内进行储存时，通过泄压阀将储液箱内空气排出，便于其防冰剂输送至储液箱内；当防冰剂通过喷淋装置喷洒至转向架上时，空压机启动输入空气至储液箱内，保持储液箱内外压力平衡；

进一步优选为：所述喷淋装置包括分别设置于铁轨两侧以及铁轨之间的喷淋架、固定于喷淋架上的喷头以及与喷头一一对应且用于连通喷头与储液装置的喷淋管，若干喷淋管的长度、内径相同。

采用上述结构，通过喷淋架设置设置三组，分别位于铁轨两侧以及铁轨之间，使其喷头安装于喷淋架上，对转向架下方、左右两方进行喷淋，将其转向架与冰雪接触部位均喷淋上防冰剂，提高其转向架的防冰效果；进而通过喷淋管长度、内径均相同，使其每个喷头喷洒出防冰剂量相等，使其喷淋至转向架上的防冰剂更加均匀。

进一步优选为：所述控制模块包括设置于铁轨一侧的检测探头、检测列车速度的测速探头、变频器以及控制箱，所述测速探头测量列车速度信息，检测探头测量列车转向架位置信息输送至控制箱，当转向架与喷淋装置齐平时，控制箱通过列车速度信息经变频器控制喷淋装置喷液速度。

采用上述结构，通过检测探头检测列车的位置信息、测速探头检测列车的实时速度，使其将列车位置信息以及实时速度信息输送至控制箱，使其控制箱根据列车位置信息启闭喷淋装置以及根据列车实时速度信息通过变频器改变喷淋装置的喷淋速度，使其一方面能够定点喷淋有效节约防冰剂，另一方面使其每辆列车喷淋的防冰剂厚度能够保持一致。

进一步优选为：所述加热装置包括设置于储液箱内的PTC加热器，所述PTC加热器加热部分与防冰剂接触，连接电源端位于储液箱外。

采用上述结构，PTC加热器采用PTC陶瓷发热元件与铝管组成，具有热阻小、换热效率高的优点，是一种自动恒温、省电的电加热器。PTC加热器任何应用情况下均不会产生如电热管类加热器的表面“发红”现象，使用PTC加热器对防冰剂进行加热，使其当防冰剂喷淋慢慢减少直至没有防冰剂与PTC加热器接触时，PTC加热器能够自动恒温，加热器表面不会有“烧红”现象，使其不会引起烫伤、火灾等安全隐患，使用更加安全。

进一步优选为：所述储液箱设置有两个，两储液箱之间设置有连通管，出料管位于输送泵与喷淋装置之间的一段上设置有循环管，所述循环管连通出料管以及设置有进料管的储液箱，所述循环管上设置有电磁阀一，所述出料管处于循环管与喷淋装置间一段上设置有电磁阀二。

采用上述结构，由于PTC加热器对储液箱内防冰剂加热，是由局部影响到整体的；通过将储液箱设置成两个并通过连通管实现两储液箱的相互连通，进而通过循环管与出料管将两储液箱连通，使其在输送泵的作用下，驱动两储液箱内防冰剂循环输送，使其加热更加均匀；进而通过电磁阀一、电磁阀二的启闭控制防冰剂的流向，当需要对防冰剂循环加热时，电磁阀一启动、电磁阀二关闭；当需要喷淋防冰剂时，电磁阀一关闭、电磁阀二启动。

进一步优选为：所述储液箱分为内外层结构，内外层之间抽真空设置。

采用上述结构，通过将储液箱设置成内外层结构且内外层之间抽真空，使其真空隔热，对储液箱内防冰剂起到良好的保温作用。

进一步优选为：所述喷淋装置还包括回收装置，回收装置包括底板、底板上开设的回收槽，所述喷淋架固定于底板上且喷头位于回收槽上方，所述回收槽底部倾斜设置且最低处连通有回收管，回收管一端与回收箱连通。

采用上述结构，当喷头喷洒防冰剂时，部分防冰剂从转向架上滴落于底板的回收槽内，通过回收槽底部倾斜设置，滴落于回收槽内的防冰剂在重力作用下流于最低处且经回收管输送至回收箱内进行回收处理并再次利用，达到节约资源的效果。

进一步优选为：铁轨两侧喷淋装置的外侧分别设置有防护装置，所述防护装置包括防护架、固定于防护架上的防护板，所述防护板呈开口朝向列车的凹形设置。

采用上述结构，通过防护架将防护板安装于两喷淋装置外侧，对喷淋装置进行防护，进而通过防护板呈凹形状设置，当列车经过时使其与列车对喷淋装置四周进行防护，一方面避免列车经过时带动的空气流动，将防冰剂吹向外界，使其防冰剂在防护板的阻隔下，滴落于回收装置内进行回收，达到节约资源的效果；另一方面可减少空气中杂物掉落于喷淋区域影响防冰剂喷淋效果或是减少杂物掉落于回收装置内影响回收防冰剂的质量。

进一步优选为：所述喷头通过卡箍限位于喷淋架上并可相对喷淋架调节角度。

采用上述结构，通过喷头可相对喷淋架改变角度进而通过卡箍将喷头限位于任一角度，使其可适应对不同列车转向架的喷淋工作。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过储液装置对防冰剂进行储存的同时通过PTC加热器对处于储液装置内的防冰剂进行加热，再通过检测探头对列车位置进行检测、测速探头对列车实时速度进行检测并将检测数据输送至控制箱，控制箱根据检测到的列车位置，控制输送泵的启闭，从而将防冰剂通过喷头喷洒于转向架上，在转向架上形成一层保护层，使其列车在冰雪天行驶时，冰雪难以在转向架上结冰，使其列车能够在冰雪天正常行驶；进而控制箱根据检测到的列车实时速度通过变频器控制喷出防冰剂速度，使其防冰剂喷洒于转向架上更加均匀，保证喷洒于转向架上的防冰剂足够起到保护作用的同时避免防冰剂喷洒过多，达到节约资源的效果。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是图1中储液装置的局部结构示意图；

图3是图1中喷淋装置的局部结构示意图；

图4是图1中加热装置的局部结构示意图；

图5是图3中A处的放大示意图。

图中，1、壳体；2、空调；3、储液装置；31、储液箱；32、连通管；33、泄压阀一；33、出料管；34、进料管；35、空压机；36、泄压管；37、液位仪；4、喷淋装置；41、喷淋架；42、喷头；43、喷淋管；44、卡箍；5、加热装置；51、PTC加热器；52、密封框；53、密封圈；6、回收装置；61、底板；62、回收槽；63、回收管；7、防护装置；71、防护架；72、防护板；73、加强杆；8、电磁阀二；9、输送泵；10、齿轮泵；11、泄压阀二；12、T型槽；13、T型块；14、电磁阀一；15、循环管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1：一种防冰剂自动喷淋设备，如图1和2所示，包括壳体1、储液装置3、喷淋装置4、控制模块以及加热装置5，防冰剂容置于储液装置3内，经加热装置5对储液装置3内的防冰剂进行加热后，通过控制模块控制储液装置3内的防冰剂经喷淋装置4喷洒于动车组的转向架上，附着于转向架表面起到防冰作用。

本实施例中，防冰剂最佳防冰效果温度为10°至15°。

参照图2，上述储液装置3包括储液箱31、泄压阀一33、空压机35、液位仪37、出料管33以及进料管34，储液箱31设置有两个，两储液箱31之间设置有连通管32，连通管32设置有两根且分别位于储液箱31的上下两侧，进料管34与其一储液箱31连通并通过齿轮泵10将外界防冰剂输送至储液箱31内，出料管33与另一储液箱31连通并通过输送泵9与喷淋装置4连通，泄压阀一33设置于储液箱31的上端并与储液箱31内部连通，液位仪37设置于储液箱31外侧，空压机35通过管道与其一储液箱31连通，当储液箱31内防冰剂经喷淋装置4喷洒时，空压机35工作向储液箱31内补入压力，使其储液箱31内外压力平衡。

参照图4，本实施例中，储液箱31分为内外层结构，内外两层之间抽真空，且内层下端通过支架支撑于外层内部。

参照图2，本实施例中，两储液箱31上方通过泄压管36连通，泄压阀一33与泄压管36一端连通，使其泄压时两储液箱31内压力平衡，泄压管36另一端封闭。

参照图4，上述加热装置5包括PTC加热器51，PTC加热器51外设置有密封框52，储液箱31外侧开设有通槽，密封框52与通槽同等大小且密封框52与内外层焊接，PTC加热器51外侧设置有密封圈53，通过密封圈53过盈配合固定于密封框52内且防止防冰剂泄漏；PTC加热器51朝向储液箱31外一侧通过电线与电源连接。

参照图2，上述出料管33处于输送泵9与喷淋装置4之间的一段上设置有一与另一储液箱31连通的循环管15，循环管15上设置电磁阀一14，出料管33位于循环管15与喷淋装置4间的一段上设置有电磁阀二8；当PTC加热器51对储液箱31内防冰剂加热时，电磁阀一14启动、电磁阀二8关闭，输送泵9启动，实现两储液箱31内防冰剂循环加热，使其防冰剂加热均匀；当需要对列车喷液时，电磁阀一14关闭、电磁阀二8启动，输送泵9启动，将防冰剂输送至喷淋装置4中，进行喷淋。

本实施例中，循环管15上设置有泄压阀二11，初始加热时，防冰剂温度较低黏度较高，需要较大输出作用力才可实现防冰剂的循环且由于黏度较高防冰剂在循环内输送过慢，容易在循环管15内造成较大压力。

参照图2和3，上述喷淋装置4包括分别位于铁轨之间以及铁轨两侧的喷淋架41、喷淋架41上固定有若干喷头42，喷头42分别通过喷淋管43与出料管33连通，喷头42相对喷淋架41可调整其角度并通过卡箍44固定于喷淋架41上；本实施例中，若干喷淋管43长度、内径、材质相同，出料管33上设置有调节喷液流量的电磁调节阀（图中未示出）。

上述控制模块包括检测探头、测速探头、变频器以及控制箱（图中未示出），检测探头设置于铁轨旁用于检测列车地理位置信息并将列车的地理位置信息传递给予控制箱，测速探头用于检测列车的实时速度并将速度信息传递给予控制箱；当检测探头检测到列车的转向架与喷淋架41正对时，控制箱输送启动信号给予输送泵9，将储液箱31内防冰剂经喷头42喷淋于转向架上；本实施例中，上述变频器与电磁调节阀电连接，控制箱接收测速探头检测到的列车速度，经变频器控制电磁调节阀调节出料管33流量大小，从而根据列车速度调节喷液量。

本实施例中，一节列车车厢下设置有两节转向架，只有当检测探头检测到转向架与喷淋头正对时，检测探头才会输出信号给予控制箱控制输送泵9启动。

本实施例中，壳体1内设置有空调2，通过空调2对壳体1内起到保温作用，上述储液箱31、空压机35、齿轮泵10、输送泵9、循环管15、液位仪37均设置于壳体1内部。

实施例1工作原理：防冰剂通过齿轮泵10输送至储液箱31内进行储存的同时通过PTC加热器51对防冰剂进行加热，进而通过输送泵9驱动防冰剂经出料管33、循环管15在两个储液箱31内循环加热，使其加热更加均匀；冰雪天列车要出站时，通过检测探头、测速探头检测列车的位置信息以及实时速度并将信号输送至控制箱，控制箱根据列车位置信息启闭输送泵9，通过输送泵9将加热后的防冰剂经喷头42喷洒至转向架上，同时根据列车实时速度通过变频器控制电磁调节阀启闭防冰剂流径，调节喷洒于转向架上防冰剂的量，使其防冰剂附着于转向架上，在转向架表面形成保护层，起到防冰效果。

实施例2：如图3和5所示，与实施例一的不同之处在于，上述喷淋装置4还包括回收装置6，回收装置6包括与喷淋架41一一对应且固定于地面的底板61，底板61通过若干螺栓固定于枕木上，底板61上开设有T型槽12，喷淋架41上设置有插接于T型槽12内的T型块13，通过T型块13与T型槽12的插接关系，实现喷淋架41的固定；上述底板61面积大于喷淋架41两倍以上且处于喷淋架41下方开设有回收槽62，回收槽62底部倾斜设置并在最低处连通有回收管63，三根回收管63相对底板61一侧汇合成一根主管且从地底延伸至外侧与回收箱连通，回收管63与回收槽62连通处还设置有滤网。

本实施例中，底板61与铁轨之间设置有橡胶垫（图中未示出），隔绝底板61与铁轨的接触。

本实施例中，两侧底板61的相对的一侧外分别设置有防护装置7，防护装置7包括竖直固定于底板61外侧的防护架71、以及焊接于防护架71上的防护板72，防护板72截面呈开口朝向列车一侧的凹形，防护板72拐角处焊接有若干加强杆73。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：包括：

储液装置(3)，用于储存防冰剂；

喷淋装置(4)，与储液装置(3)连通且设置于铁轨旁并用于将储液装置(3)内防冰剂喷洒于动车组转向架上；

控制模块，用于检测动车组到达喷淋装置(4)处时，控制喷淋装置(4)进行喷液工作；

加热装置(5)，用于对储液装置(3)内防冰剂进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述储液装置(3)包括储液箱(31)、设置于储液箱(31)上的泄压阀一(33)、给予储液箱(31)内输送空气的空压机(35)，储液箱(31)上设置有用于进料的进料管(34)以及用于出料的出料管(33)，所述出料管(33)与喷淋装置(4)连通，出料管(33)上设置有输送泵(9)。

3.根据权利要求1所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述喷淋装置(4)包括分别设置于铁轨两侧以及铁轨之间的喷淋架(41)、固定于喷淋架(41)上的喷头(42)以及与喷头(42)一一对应且用于连通喷头(42)与储液装置(3)的喷淋管(43)，若干喷淋管(43)的长度、内径相同。

4.根据权利要求1所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述控制模块包括设置于铁轨一侧的检测探头、检测列车速度的测速探头、变频器以及控制箱，所述测速探头测量列车速度信息，检测探头测量列车转向架位置信息输送至控制箱，当转向架与喷淋装置(4)齐平时，控制箱通过列车速度信息经变频器控制喷淋装置(4)喷液速度。

5.根据权利要求2所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述加热装置(5)包括设置于储液箱(31)内的PTC加热器(51)，所述PTC加热器(51)加热部分与防冰剂接触，连接电源端位于储液箱(31)外。

6.根据权利要求5所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述储液箱(31)设置有两个，两储液箱(31)之间设置有连通管(32)，出料管(33)位于输送泵(9)与喷淋装置(4)之间的一段上设置有循环管(15)，所述循环管(15)连通出料管(33)以及设置有进料管(34)的储液箱(31)，所述循环管(15)上设置有电磁阀一(14)，所述出料管(33)处于循环管(15)与喷淋装置(4)间一段上设置有电磁阀二(8)。

7.根据权利要求1所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述储液箱(31)分为内外层结构，内外层之间抽真空设置。

8.根据权利要求3所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述喷淋装置(4)还包括回收装置(6)，回收装置(6)包括底板(61)、底板(61)上开设的回收槽(62)，所述喷淋架(41)固定于底板(61)上且喷头(42)位于回收槽(62)上方，所述回收槽(62)底部倾斜设置且最低处连通有回收管(63)，回收管(63)一端与回收箱连通。

9.根据权利要求3或8所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：铁轨两侧喷淋装置(4)的外侧分别设置有防护装置(7)，所述防护装置(7)包括防护架(71)、固定于防护架(71)上的防护板(72)，所述防护板(72)呈开口朝向列车的凹形设置。

10.根据权利要求3所述的一种防冰剂自动喷淋设备，其特征是：所述喷头(42)通过卡箍(44)限位于喷淋架(41)上并可相对喷淋架(41)调节角度。