CN111395250A - 一种道岔融雪防冰结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通道岔防冰领域，公开了一种道岔融雪防冰结构及方法，包括设有若干个轨枕的铁路道岔，铁路道岔设有集成柜、分配管路、若干个喷洒组件和若干个支架模块；集成柜通过输送管路与分配管路连接；分配管路与若干个喷洒组件连接；支架模块位于两个相邻轨枕的间隙处，支架模块用于对喷洒组件进行固定、并防止铁路道岔的轨道电路短路。本发明采用模块化设计，集成柜集成了储液、控制、泵送等功能，适用于各种铁路道岔的融雪防冰作业。本发明通过支架模块保证了轨道绝缘以及列车行驶安全空间，另外，本发明通过喷洒防冰液，不仅起到融雪防冰效果，而且保障了道岔运行安全，减少了故障，降低了人员除雪除冰作业压力。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通道岔防冰领域，尤其涉及一种道岔融雪防冰结构及方法。
背景技术
道岔作为铁路的核心装置，直接影响铁路车辆运行安全。冬季下雪天气，道岔常因为雪和冰而发生故障。已公开的融雪防冰方法有电加热、燃气加热、热水加热、人工清扫等，目前广泛采用道岔融雪防冰方法主要是电加热辅以人工清扫。
燃气加热方法加热功率大，需在铁路上铺设复杂的燃气管道，具有很大危险性，燃气一旦泄漏极易引发火灾和爆炸。热水加热的方法需铺设管道，结构过于复杂，末端管路易冻结。广泛采用的电加热方法无法覆盖尖轨与基本轨底部、基本轨与尖轨头部、转撤机、连接杆等部位，这些部位极易发生积雪和结冰。每当下雪天气，需人工对以上部位进行清扫和除冰作业，耗费大量人力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种道岔融雪防冰结构及方法，从而有效解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种道岔融雪防冰结构，包括设有若干个轨枕的铁路道岔，铁路道岔设有集成柜(1)、分配管路(2)、若干个喷洒组件(3)和若干个支架模块(4)；集成柜(1)通过输送管路(108)与分配管路(2)连接；分配管路(2)与若干个喷洒组件(3)连接；支架模块(4)位于相邻轨枕的间隙处，支架模块(4)用于对喷洒组件(3)进行固定，并防止铁路道岔的轨道电路短路。
进一步的，集成柜(1)中设有储液箱(101)、缓冲罐(107)以及连接有电机(105)的泵(104)；储液箱(101)用于储存道岔防冰液；储液箱(101)的底部设有出液口(102)；出液口(102)通过吸液管(103)与泵(104)的一端相连；泵(104)的另一端通过出液管(106)与缓冲罐(107)连接；分配管路(2)包括输入口(201)和若干个输出口(202)；缓冲罐(107)通过输送管路(108)与分配管路(2)的输入口(201)连接；每一个输出口(202)依次连接有软管(204)和支管路(205)，支管路(205)延伸至待喷洒防冰液的部位；支管路(205)设有用于控制支管路(205)开通或关闭的控制阀(203)。
集成柜(1)内的储液箱(101)用于储存道岔防冰液，储液箱(101)底部的出液口(102)通过吸液管(103)连接至泵(104)，泵(104)利用电机(105)驱动。泵(104)工作时，将储液箱(101)内的防冰液抽取，并加压输送至缓冲罐(107)内。缓冲罐(107)通过出液管(106)与泵(104)连接。
进一步的，待喷洒防冰液的部位包括基本轨(0a)、尖轨(0b)、基本轨(0a)和尖轨(0b)之间部位、转辙机(0c)和/或连接杆(0d)。
进一步的，喷洒组件(3)包括连接管路(301)以及用于喷出防冰液的喷头组(302)，连接管路(301)位于相邻轨枕的间隙处，连接管路(301)的一端与支管路(205)相连，连接管路(301)的另一端延伸穿过基本轨(0a)的下面、并与喷头组(302)连接。
进一步的，支架模块(4)包括支架，支架设有固定件(403)、托片(404)、用于两根基本轨(0a)之间绝缘的绝缘组件(401)、位于支架两端的支架端头(402)；支架端头(402)与基本轨(0a)固定连接；连接管路(301)固定连接在托片(404)上；固定件(403)与喷头组(302)固定连接。
进一步的，喷洒组件(3)和支架模块(4)均位于相邻轨枕的间隙处、且低于铁路道岔的轨道表面。
进一步的，还包括控制器、用于检测待喷洒防冰液的部位温度的温度传感器以及用于检测降雪的雨雪传感器，温度传感器和雨雪传感器分别与控制器连接；控制器与控制阀(203)连接。
进一步的，喷头组(302)能够进行旋转定位喷洒。
进一步的，还包括控制器、用于检测待喷洒防冰液的部位温度的温度传感器以及用于检测降雪的雨雪传感器，温度传感器和雨雪传感器分别与控制器连接；控制器与控制阀(203)连接。
进一步的，雨雪传感器设有加热器。
雨雪传感器是利用水的导电特性，采用了检测电路，通过检测电路检测是否有雨雪的传感器。雨雪传感器设有加热器，当降雪时启动加热器，通过加热器将雪融化成水，再进行检测。加热器包括加热控制电路，通过加热控制电路对加热器的温度进行控制。
本发明还提供了一种道岔融雪防冰方法，包括如下步骤：
S1)防冰液储存在集成柜(1)内的储液箱(101)里，泵(104)不定时启动，维持缓冲罐(107)内压力；泵(104)将防冰液加压输送至缓冲罐(107)，并由输送管路(108)输送至分配管路(2)；
S2)利用温度传感器获取n个待喷洒防冰液的部位的实时温度，利用雨雪传感器获取n个待喷洒防冰液的部位的降雪情况，将n个待喷洒防冰液的部位的实时温度以及降雪情况反馈给控制器，设置温度低阈值，获得实时温度低于温度低阈值或通过雨雪传感器判断出有降雪信号的k个待喷洒防冰液的部位，k≤n；
S3)每一个待喷洒防冰液的部位关联有至少一个距离最近的喷头组；利用控制器打开距离k个待喷洒防冰液的部位最近的喷头组所在支管路上的控制阀；
S4)分配管路(2)将防冰液输送至步骤S3)中距离k个待喷洒防冰液的部位最近的喷头组，喷头组雾化喷出防冰液、并按喷洒方向调整角度，通过喷头组将防冰液覆盖k个待喷洒防冰液的部位；
S5)判断是否继续进行道岔防冰喷洒，若是，则返回步骤S2)；若否，则关闭控制阀。
本发明的有益效果是：本发明被设置在道岔易积雪结冰部位，通过本发明定期喷洒防冰液，起到了融雪防冰的作用，可以大大减小了人工清雪除冰的工作量。另外，本发明采用模块化设计，集成柜集成了储液、控制、泵送等功能，根据待喷洒部位数量可扩展喷头组数量，适用于各种铁路道岔的融雪防冰作业。本发明通过支架模块设计，保证了轨道绝缘以及列车行驶安全空间。当降雪来临时，能够避免融化的雪水结冰。在冬季非降雪天气，向道岔喷洒防冰液可以有效阻止冻雨、霜冻等造成道岔冻结，保障道岔运行安全，大大减少故障，降低人员除雪除冰作业压力。
附图说明
图1是本实施例一提供的集成柜结构示意图。
图2是本实施例一提供的道岔融雪防冰结构示意图。
图2a是本实施例一提供的图2中的2a处的局部示意图。
图3是本实施例一提供的道岔融雪防冰结构俯视图。
图3a是本实施例一提供的图3中的3a处的局部示意图。
1、集成柜，101、储液箱，102、出液口，103、吸液管，104、泵，105、电机，106、出液管，107、缓冲罐，108、输送管路，2、分配管路，201、输入口，202、输出口，203、控制阀，204、软管，205、支管路，3、喷洒组件，301、连接管路，302、喷头组，4、支架，401、绝缘组件，402、支架端头，403、固定件，404、托片，0a、基本轨，0b、尖轨，0c、转辙机，0d、连接杆。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。
实施例一，一种道岔融雪防冰结构，包括设有若干个轨枕的铁路道岔，铁路道岔设有集成柜1、分配管路2、若干个喷洒组件3和若干个支架模块4；集成柜1通过输送管路108与分配管路2连接；分配管路2与若干个喷洒组件3连接；支架模块4位于相邻轨枕的间隙处，支架模块4用于对喷洒组件3进行稳固、并防止铁路道岔的轨道电路短路。本发明将道岔防冰液喷涂在道岔的待融雪防冰的部位，以实现融雪防冰效果。
如图1所示，集成柜1中设有储液箱101、缓冲罐107以及连接有电机105的泵104；储液箱101用于储存防冰液；储液箱101的底部设有出液口102；出液口102通过吸液管103与泵104的一端相连；泵104的另一端通过出液管106与缓冲罐107连接。如图2所示，分配管路2包括输入口201和若干个输出口202；缓冲罐107通过输送管路108与分配管路2的输入口201连接；每一个输出口202依次连接有软管204和支管路205，支管路205延伸至待喷洒防冰液的部位；支管路205设有用于控制支管路205开通或关闭的控制阀203。
集成柜1内的储液箱101用于储存道岔防冰液，储液箱101底部的出液口102通过吸液管103连接至泵104，泵104利用电机105驱动。泵104工作时，将储液箱101内的防冰液抽取，并加压输送至缓冲罐107内。缓冲罐107通过出液管106与泵104连接。
如图3所示，待喷洒防冰液的部位包括基本轨0a、尖轨0b、基本轨0a和尖轨0b之间部位、转辙机0c和连接杆0d。
缓冲罐107排出的防冰液通过输送管路108输送至分配管路2。分配管路2分成若干个输出口202，防冰液从输入口201进入，由若干个输出口202分别排出。每一个输出口202依次连接软管204和支管路205，支管路205延伸至待喷洒防冰液的部位，典型的待喷洒防冰液的部位包括基本轨0a、尖轨0b、基本轨0a和尖轨0b之间部位、转辙机0c、连接杆0d。由分配管路2输出的每个支管路205上设有控制阀203，控制阀203用于控制每个支管路205的开和关。
如图2a所示，喷洒组件3包括连接管路301以及用于喷出防冰液的喷头组302，连接管路301位于相邻轨枕的间隙处，连接管路301的一端与支管路205相连，连接管路301的另一端延伸穿过基本轨0a的下面、并与喷头组302连接。
喷洒组件3包括连接管路301和喷头组302，防冰液从喷头组302喷出，喷洒在区域A和B(见图3a)。区域A和B为基本轨0a和尖轨0b之间，是典型的易积雪结冰部位。喷头组302位于道岔的不同位置，由连接管路301输送防冰液至喷头组302。连接管路301从基本轨0a下面穿过、且位于相邻轨枕的间隙处。
如图3a所示，支架模块4包括支架，支架设有固定件403、托片404、用于两根基本轨0a之间绝缘的绝缘组件401、位于支架两端的支架端头402；支架两端的支架端头402固定在基本轨0a上、并通过预紧实现牢固连接。连接管路301固定连接在托片404上；避免连接管路301松动，保证安全。固定件403与喷头组302固定连接。喷洒组件3和支架模块4位于两个轨枕间隙处、且低于铁路道岔的轨道表面。
本实施例一还包括控制器，待喷洒防冰液的部位设有温度传感器和雨雪传感器，温度传感器和雨雪传感器分别与控制器连接；控制器与控制阀203连接。本实施例一采用交流阻抗测量方式的雨雪传感器，自带加热功能，通过检测电路阻抗变化判断是否有降雪信号。
喷头组302能够进行旋转定位喷洒。喷头组302包括设有定位模块的旋转喷头，通过定位模块对旋转喷头进行定位固定。
本发明还提供了一种道岔融雪防冰方法，包括如下步骤：
S1)防冰液储存在集成柜1内的储液箱101里，泵104不定时启动，从而维持缓冲罐107内压力；泵104将防冰液加压输送至缓冲罐107，并由输送管路108输送至分配管路2；
S2)利用温度传感器获取n个待喷洒防冰液的部位的实时温度，利用雨雪传感器获取n个待喷洒防冰液的部位的降雪情况，将n个待喷洒防冰液的部位的实时温度以及降雪情况反馈给控制器，设置温度低阈值，获得实时温度低于温度低阈值或通过雨雪传感器判断出有降雪信号的k个待喷洒防冰液的部位，k≤n；
S3)每一个待喷洒防冰液的部位关联有至少一个距离最近的喷头组；利用控制器打开距离k个待喷洒防冰液的部位最近的喷头组所在支管路上的控制阀；
S4)分配管路(2)将防冰液输送至步骤S3)中距离k个待喷洒防冰液的部位最近的喷头组，喷头组雾化喷出防冰液、并按喷洒方向调整角度，通过喷头组将防冰液覆盖k个待喷洒防冰液的部位；
S5)判断是否继续进行道岔防冰喷洒，若是，则返回步骤S2)；若否，则关闭控制阀。
冬季天气预报的降雪天气，温度骤降，通过本发明可以提前向待喷洒的部位喷洒防冰液，当降雪后，防冰液将雪融化，形成的混合物冰点低，不会结冰。待降雪达到一定厚度，继续喷洒防冰液，如此反复，保证降雪被融化。在冬季无雪天气，通过本发明也可以定期喷洒防冰液，防止轨道冻结。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明设置在道岔易积雪结冰部位，通过定期喷洒防冰液，起到融雪防冰的作用，可以大大减小了人工清雪除冰的工作量。本发明采用模块化设计，集成柜集成了储液、控制、泵送等功能，根据待喷洒部位数量可扩展喷头组数量，适用于各种铁路道岔的融雪防冰作业。本发明通过支架模块设计，保证了轨道绝缘以及列车行驶安全空间。道岔融雪防冰装置通过喷洒防冰液，可以起到融雪防冰效果。当降雪来临时，即使融雪积雪，同时避免融化的雪水结冰。在冬季非降雪天气，向道岔喷洒防冰液可以有效阻止冻雨、霜冻等造成道岔冻结，保障道岔运行安全，大大减少故障，降低人员除雪除冰作业压力。
本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。
上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种道岔融雪防冰结构，包括设有若干个轨枕的铁路道岔，其特征在于，所述铁路道岔设有集成柜(1)、分配管路(2)、若干个喷洒组件(3)和若干个支架模块(4)；所述集成柜(1)通过输送管路(108)与所述分配管路(2)连接；所述分配管路(2)与所述若干个喷洒组件(3)连接；所述支架模块(4)位于相邻轨枕的间隙处，所述支架模块(4)用于对所述喷洒组件(3)进行稳固、并防止铁路道岔的轨道电路短路。
2.根据权利要求1所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，所述集成柜(1)中设有储液箱(101)、缓冲罐(107)以及连接有电机(105)的泵(104)；所述储液箱(101)用于储存道岔防冰液；所述储液箱(101)的底部设有出液口(102)；所述出液口(102)通过吸液管(103)与所述泵(104)的一端相连；所述泵(104)的另一端通过出液管(106)与所述缓冲罐(107)连接；所述分配管路(2)包括输入口(201)和若干个输出口(202)；所述缓冲罐(107)通过输送管路(108)与所述分配管路(2)的输入口(201)连接；每一个输出口(202)依次连接有软管(204)和支管路(205)，所述支管路(205)延伸至待喷洒防冰液的部位；所述支管路(205)设有用于控制所述支管路(205)开通或关闭的控制阀(203)。
3.根据权利要求2所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，所述待喷洒防冰液的部位包括基本轨(0a)、尖轨(0b)、基本轨(0a)和尖轨(0b)之间部位、转辙机(0c)和/或连接杆(0d)。
4.根据权利要求2或3所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，所述喷洒组件(3)包括连接管路(301)以及用于喷出防冰液的喷头组(302)，所述连接管路(301)位于相邻轨枕的间隙处，所述连接管路(301)的一端与所述支管路(205)相连，所述连接管路(301)的另一端延伸穿过基本轨0a的下面、并与所述喷头组(302)连接。
5.根据权利要求4所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，所述支架模块(4)包括支架，所述支架设有固定件(403)、托片(404)、用于两根基本轨(0a)之间绝缘的绝缘组件(401)、位于所述支架两端的支架端头(402)；所述支架端头(402)与基本轨(0a)固定连接；所述连接管路(301)固定连接在所述托片(404)上；所述固定件(403)与所述喷头组(302)固定连接。
6.根据权利要求1或5所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，所述喷洒组件(3)和支架模块(4)均位于相邻轨枕的间隙处、且低于铁路道岔的轨道表面。
7.根据权利要求6所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，还包括控制器、用于检测所述待喷洒防冰液的部位温度的温度传感器以及用于检测降雪的雨雪传感器，所述温度传感器和所述雨雪传感器分别与所述控制器连接；所述控制器与所述控制阀(203)连接。
8.根据权利要求7所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，所述雨雪传感器设有加热器。
9.一种道岔融雪防冰方法，适用于如权利要求1至8任一项所述的道岔融雪防冰结构，其特征在于，包括如下步骤：
S1)防冰液储存在集成柜(1)内的储液箱(101)里，泵(104)不定时启动，维持缓冲罐(107)内压力；泵(104)将防冰液加压输送至缓冲罐(107)，并由输送管路(108)输送至分配管路(2)；
S2)利用温度传感器获取n个待喷洒防冰液的部位的实时温度，利用雨雪传感器获取n个待喷洒防冰液的部位的降雪情况，将所述n个待喷洒防冰液的部位的实时温度以及降雪情况反馈给控制器，设置温度低阈值，获得实时温度低于所述温度低阈值或通过所述雨雪传感器判断出有降雪信号的k个待喷洒防冰液的部位，k≤n；
S3)每一个待喷洒防冰液的部位关联有至少一个距离最近的喷头组；利用控制器打开距离k个待喷洒防冰液的部位最近的喷头组所在支管路上的控制阀；
S4)分配管路(2)将防冰液输送至步骤S3)中距离k个待喷洒防冰液的部位最近的喷头组，喷头组雾化喷出防冰液、并按喷洒方向调整角度，通过喷头组将防冰液覆盖k个待喷洒防冰液的部位；
S5)判断是否继续进行道岔防冰喷洒，若是，则返回步骤S2)；若否，则关闭控制阀。
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2020
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