一种列车除冰装置及除冰方法与流程

本发明属于列车除冰技术领域，特别是涉及一种列车除冰装置及除冰方法。

背景技术：

我国大部分地区在冬季存在下雪和结冰现象，尤其在我国西北、东北地区，当列车长时间在低温环境中运行时，积雪结冰现象在所难免。如果不及时清除积雪，可能会造成列车刹车系统和轴承部件的故障。冰雪附着还可能会破坏车钩、车厢电缆、对交通设施造成严重破坏，造成建设单位巨大的经济损失。因此，必须对列车相关设备进行融冰。现有的除冰方案主要针对路面、变电站设备或高压电线等，而针对列车尤其是高速列车的除冰方法较少，而现有的针对列车的除冰技术具有能源消耗大、除冰要求高、对列车冲击力较大、效率较低、不便于操作和控制等不足

目前，我国现有列车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，其缺点是效率低、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。这些方式不仅耗费大量的人力物力，而且融冰效果以及融冰速率都不尽人意。此外，在实际运行中，热风融冰系统会造成工作环境温度大幅上升，有时工作空间内空气温度可以达到50℃以上，严重恶化了工人的工作条件，降低了工作效率。如果在热风除冰过后，不及时清除底盘和转向架上的剩余水，会造成再次结冰的情况出现。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种列车除冰装置及除冰方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种列车除冰装置，它包括出气机构、加热机构、送风机构、送风总管和送风支管，所述出气机构与送风总管相连，所述出气机构向送风总管内提供稳压气体，所述送风总管上连接有若干个送风支管，所述每个送风支管上均设置有加热机构，所述加热机构包括加热器和温控器，所述加热器和温控器均分别与送风支管固定连接，所述温控器位于加热器在送风方向的后端，所述温控器对加热器的功率进行调节，所述每个送风支管均分别与送风机构相连，所述送风机构包括连接软管、鹅颈管和送风接头，所述连接软管两端分别与送风支管和鹅颈管固连，所述鹅颈管末端与送风接头相连。

更进一步的，所述出气机构包括气泵、储气罐和压力表，所述气泵与储气罐进气口相连，所述储气罐出气口与送风总管相连，所述送风总管上设置有压力表。

更进一步的，所述压力表和温控器均与数据显示板通讯连接，所述数据显示板显示送风总管内的压力参数和每个送风支管内的温度参数。

更进一步的，所述送风总管上设置有调节阀。

更进一步的，所述每个送风支管上均设置有关断阀，所述关断阀位于加热器在送风方向的前端，所述每个送风接头上均设置有红外线检测仪，所述红外线检测仪与对应送风支管上的关断阀通讯连接，所述红外线检测仪控制关断阀的开关。

更进一步的，所述送风接头为单管送风接头、多孔送风接头或条缝送风接头。

更进一步的，所述鹅颈管固定在车沟内支撑杆的管线支架上，所述连接软管通过法兰与送风支管固连，所述除冰装置集成在移动箱体内。

本发明还提供了一种列车除冰方法，它包括以下步骤：

步骤一：根据实际工况选择送风接头的种类，将送风接头与鹅颈管末端相连，将鹅颈管固定在车沟内支撑杆的管线支架上，使送风接头对准除冰位置；

步骤二：接通总电源为装置供电，打开气泵开关将气体压缩后进入储气罐内，储气罐内气体经过送风总管和送风支管进行均匀分流后吹向除冰位置；

步骤三：参照压力表和温控器数据检查装置运行是否正常，出风稳定后打开除冰位置对应送风支管上的加热器，通过稳定的风速和风温对列车进行除冰。

更进一步的，所述步骤三中对列车进行除冰时，通过红外线检测仪检测冰块状态，当检测到存在冰块时，红外线检测仪开启关断阀进行正常除冰，当检测到不存在冰块时，红外线检测仪关闭关断阀停止除冰，通过温控器对加热器的功率进行调节，当温控器检测到出风温度低于设定风温时，通过温控器加大加热器的功率，当温控器检测到出风温度高于设定风温时，通过温控器减小加热器的功率，通过控制调节阀调节储气罐出气口端压力。

更进一步的，所述除冰方法还包括步骤四：除冰完成后，将送风机构从列车旁移开，关闭加热器保持气泵运行，参照压力表和温控器数据，待出风温度达到室温后关闭气泵和装置总电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.工作条件较温和、所需压力较低、冲击力小，可以避免对列车底盘转向架的结构及机车原件产生破坏。

2.在送风支管位置对压缩空气进行加热，在出气机构和送风总管位置空气的温度较低，对沿途的各个部件之间的影响较小，不用考虑热空气可能对装置造成的破坏即可实现快速融冰。

3.通过送风接头与鹅颈管末端相连，在使用过程中可依据实际工况选择不同的送风接头，实现不同的送风形式，更好地适应列车底部复杂的结构，提高除冰效率。

4.送风总管与若干个送风支管相连，每个送风支管上均分别布置加热机构，在使用过程中，可根据实际需求选择不同的管数，彼此之间单独工作、互补影响，既节约资源也安全可靠，方便实用。

5.通过压力表控制气泵的工作状态，调节送风压力；红外线检测仪检测列车底部冰块的位置，根据冰块状态实现自动送风工作；温控器控制加热器的功率，对送风温度进行调节，既实现了除冰的精准与高效，同时也保证了使用的安全性。

6.节省物力，加热速度快，除冰效率高，同时避免了热水除冰等除冰过程中，因底盘和转向架的剩余水未能及时清除，造成再次结冰的情况；原料易得、安全环保，使用过程中无有害物质的产生，不会对使用此设备的工人和环境造成伤害；各组成部分体积较小，在除冰效果良好的前提下具有占地面积小、易于操作、便于维修和存放的特点。

本发明的主要除冰对象是寒冷地区底部及侧向结冰的列车，具有简便、清晰、可行性高等特点。采用热力除冰的原理，将高温低压的热风气体吹拂列车底部的积雪和冰层处，使冰表面均匀受热，快速融化，达到快速除冰效果，值得实验和推广。

附图说明

图1为本发明所述的一种列车除冰装置结构示意图。

图2为本发明所述的条缝送风接头结构示意图。

图3为本发明所述的单管送风接头结构示意图。

图4为本发明所述的多孔送风接头结构示意图。

图5为本发明所述的一种列车除冰装置正视结构示意图。

图6为本发明所述的一种列车除冰装置侧视结构示意图。

图7为本发明所述的一种列车除冰装置下层俯视结构示意图。

图8为本发明所述的一种列车除冰装置上层俯视结构示意图。

1-气泵，2-储气罐，3-压力表，4-调节阀，5-关断阀，6-加热器，7-温控器，8-法兰，9-鹅颈管，10-送风接头，11-红外线检测仪，12-管线支架，13-支撑杆，14-配电箱，15-数据显示板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。

参见图1说明本实施方式，一种列车除冰装置，其特征在于：它包括出气机构、加热机构、送风机构、送风总管和送风支管，所述出气机构与送风总管相连，所述出气机构向送风总管内提供稳压气体，所述送风总管上连接有若干个送风支管，所述每个送风支管上均设置有加热机构，所述加热机构包括加热器6和温控器7，所述加热器6和温控器7均分别与送风支管固定连接，所述温控器7位于加热器6在送风方向的后端，所述温控器7对加热器6的功率进行调节，所述每个送风支管均分别与送风机构相连，所述送风机构包括连接软管、鹅颈管9和送风接头10，所述连接软管两端分别与送风支管和鹅颈管9固连，所述鹅颈管9末端与送风接头10相连。

本实施例所述出气机构包括气泵1、储气罐2和压力表3，所述气泵1与储气罐2进气口相连，所述储气罐2出气口与送风总管相连，所述送风总管上设置有压力表3，所述压力表3和温控器7均与数据显示板15通讯连接，所述数据显示板15显示送风总管内的压力参数和每个送风支管内的温度参数，所述送风总管上设置有调节阀4，所述每个送风支管上均设置有关断阀5，所述关断阀5位于加热器6在送风方向的前端，所述每个送风接头10上均设置有红外线检测仪11，所述红外线检测仪11与对应送风支管上的关断阀5通讯连接，所述红外线检测仪11控制关断阀5的开关，所述送风接头10为单管送风接头、多孔送风接头或条缝送风接头，所述鹅颈管9固定在车沟内支撑杆13的管线支架12上，所述连接软管通过法兰8与送风支管固连，所述除冰装置集成在移动箱体内。

本实施例通过气泵1形成具有一定风速的空气，储气罐2的作用是储存压缩气体和稳定供气压力，加热器6对压缩气体进行加热，温控器7对加热器6的温度实现控制，连接软管将形成的稳压空气送出，鹅颈管9不但可以任意弯曲，并且可以提供一定程度的侧向支撑力，从而通过弯曲对不同方向进行送风，方便清除积于列车底部不便于人工处理的冰雪，若干个送风支管的设计实现了送风管数的弹性选择，出风接头10可以根据实际工况进行更换，实现不同的送风方式，如单管送风、多孔送风、条缝送风等。总电源线路置于装置远离气泵1处，以防气泵1运行故障产生高温气体影响电路，加热机构设置单独空间与气泵1等隔离开，便于使用时调节管数以及避免了因温度升高对气泵1及电路的损害。鹅颈管9固定在车沟内支撑杆13的管线支架12上，其余部分对送风接头10起支撑作用，使其到达需要除冰的位置进行送风。

本发明还提供了一种列车除冰方法，它包括以下步骤：

步骤一：根据实际工况选择送风接头10的种类，将送风接头10与鹅颈管9末端相连，将鹅颈管9固定在车沟内支撑杆13的管线支架12上，使送风接头10对准除冰位置；

步骤二：接通总电源为装置供电，打开气泵1开关将气体压缩后进入储气罐2内，储气罐2内气体经过送风总管和送风支管进行均匀分流后吹向除冰位置；

步骤三：参照压力表3和温控器7数据检查装置运行是否正常，出风稳定后打开除冰位置对应送风支管上的加热器6，通过稳定的风速和风温对列车进行除冰。

本实施例所述步骤三中对列车进行除冰时，通过红外线检测仪11检测冰块状态，当检测到存在冰块时，红外线检测仪11开启关断阀5进行正常除冰，当检测到不存在冰块时，红外线检测仪11关闭关断阀5停止除冰，通过温控器7对加热器6的功率进行调节，当温控器7检测到出风温度低于设定风温时，通过温控器7加大加热器6的功率，当温控器7检测到出风温度高于设定风温时，通过温控器7减小加热器6的功率，从而保证出风温度稳定，通过控制调节阀4调节储气罐2出气口端压力，当压力表3检测到储气罐2出口压力不符合正常需求时，控制气泵1开关，使出口压力保持恒定，所述除冰方法还包括步骤四：除冰完成后，将送风机构从列车旁移开，关闭加热器6保持气泵1运行，参照压力表3和温控器7数据，待出风温度达到室温后关闭气泵1和装置总电源。

本实施例在使用前打开移动箱体两侧箱门，初步检查装置是否有故障，保证装置使用安全后，将移动箱体移至列车除冰部位旁，将送风机构从移动箱体内取出，根据实际工况选择不同形式的送风接头10，先打开配电箱14总电源为装置供电，再打开气泵1的开关，待送风接头10出口风速稳定后，再次参照数据显示板15的数据检查装置是否正常运行，出风稳定后依据除冰过程中所需要的送风支管数打开对应的加热器6开关，避免了加热器6的突然运行对装置的损害，最后待末端风速、风温均稳定后方可对列车进行除冰。装置工作过程中，室内未经处理的空气经过移动箱体前侧的百叶流入气泵1抽风口，再进入气泵1被压缩成所需要的状态，被压缩后的气体经管段流经储气罐2，在储气罐2中进行平衡压差，气体流出储气罐2进行均匀分流，调节阀4用来调节气体流量。气体经过加热器6被加热到所需温度，温控器7位于加热器6之后用于调节加热气体的温度，被加热后的空气通过连接软管流出移动箱体，在末端通过不同的送风接头10流出。除冰完成后，将送风机构从列车旁移开，此时出风口不要对着设备或人，关闭装置时，先关闭加热器6开关，保证气泵1持续运行，参照数据显示板15中的温度参数，待末端风温接近室温后再关掉气泵1开关与配电箱14总电源，将送风接头10拆卸后收纳在移动箱体内，装置归回原位，对装置进行后续保养。

以上对本发明所提供的一种列车除冰装置及除冰方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。