[發明專利]一種動車組車載轉向架除冰裝置

有效

• 申請號: 201610841648.0
• 申請日: 2016-09-22
• 公開（公告）號: CN106394607B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李勝;許鳴吉;李明磊;秦亞杰;洪宇;李俊雄;邢宗義;張永
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B61K11/00
• 分類號: B61K11/00;B61F5/50
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種動車組車載轉向架除冰裝置，其特征在于，包括加熱除冰裝置(1)、結冰檢測裝置(2)、控制系統(3)、動車組輔助供電系統(4)和通信模塊(5)，所述動車組輔助供電系統(4)分別與加熱除冰裝置(1)、結冰檢測裝置(2)、控制系統(3)和通信模塊(5)連接；

所述控制系統(3)與動車組輔助供電系統(4)、加熱除冰裝置(1)連接形成加熱驅動，實現對轉向架的除冰防冰功能；

所述控制系統(3)與動車組輔助供電系統(4)、結冰檢測裝置(2)連接形成檢測驅動，用于檢測轉向架是否結冰；

所述通信模塊(5)用于實現上位機和各個轉向架除冰裝置之間的數據通訊；

所述加熱除冰裝置(1)包括縱梁加熱線圈(11)、橫梁加熱線圈(12)、螺旋機構(13)、母線(14)，所述縱梁加熱線圈(11)螺旋纏繞在轉向架的縱梁上，橫梁加熱線圈(12)螺旋纏繞在轉向架的橫梁上，所述螺旋機構(13)一端分別連接所述縱梁加熱線圈(11)和橫梁加熱線圈(12)，另一端連接所述母線(14)；所述母線(14)一端與所述螺旋機構(13)連接、另一端穿過列車底板與所述控制系統(3)連接。

2.根據權利要求1所述的動車組車載轉向架除冰裝置，其特征在于，所述結冰檢測裝置(2)包括溫度傳感器、濕度傳感器、紅外線發射裝置和紅外光強接收裝置，所述溫度傳感器設置于轉向架的縱梁上，用于測量轉向架周圍環境的溫度；所述濕度傳感器設置于轉向架的縱梁上，用于測量轉向架周圍環境的濕度；所述紅外線發射裝置安裝在列車底板下方，所述紅外光強接收裝置安裝在轉向架上方；所述紅外線發射裝置發射的紅外光照射至轉向架，并反射回所述紅外光強接收裝置，通過判斷接收到的紅外光強，確定轉向架是否結冰。

3.根據權利要求1所述的動車組車載轉向架除冰裝置，其特征在于，所述控制系統(3)包括MCU、IGBT驅動電路、紅外驅動電路、第一A/D電路、第二A/D電路、第三A/D電路和IGBT管；其中，所述MCU分別通過SPI接口與通信模塊(5)通信、通過I/O口控制所述IGBT驅動電路、通過I/O口控制所述紅外驅動電路、通過I/O口接收所述第一～三A/D電路的數據；所述IGBT驅動電路根據所述MCU的輸入信號，產生IGBT的驅動信號；所述紅外驅動電路根據所述MCU的輸入信號，產生紅外發射器的驅動信號；所述第一A/D電路將結冰檢測裝置(2)中紅外光強接收裝置的模擬信號轉換成數字信號后傳輸給所述MCU；所述第二A/D電路將結冰檢測裝置(2)中溫度傳感器的模擬信號轉換成數字信號后傳輸給所述MCU；所述第三A/D電路將結冰檢測裝置(2)中濕度傳感器的模擬信號轉換成數字信號后傳輸給所述MCU；

所述MCU控制結冰檢測裝置(2)中紅外線發射裝置發射紅外光，通過紅外光強接收裝置接收反射回來的紅外光，通過所述第二A/D電路采集溫度信號，分別根據紅外光強接收裝置接收到的紅外光強和溫度傳感器的溫度信號值判斷轉向架是否結冰，只要任意一個滿足結冰的判斷條件則認為轉向架已結冰，如果判斷轉向架結冰則向所述IGBT驅動電路發送驅動信號，使所述IGBT管導通使加熱除冰裝置(1)通電，如果判斷出轉向架未結冰，則不發送IGBT的驅動信號，所述IGBT管不導通，加熱除冰裝置(1)不通電。

4.根據權利要求1所述的動車組車載轉向架除冰裝置，其特征在于，所述縱梁加熱線圈(11)包括φ3.5鎳鉻絲(21)、φ5.6鐵氟龍外皮(22)，所述φ5.6鐵氟龍外皮(22)厚度為2.1毫米，包裹在所述φ3.5鎳鉻絲(21)的外部；所述φ5.6鐵氟龍外皮(22)采用透明鐵氟龍材料。

5.根據權利要求1所述的動車組車載轉向架除冰裝置，其特征在于，所述橫梁加熱線圈(12)包括φ2.8鎳鉻絲(23)，φ4.5鐵氟龍外皮(24)，所述φ4.5鐵氟龍外皮(24)厚度為1.7毫米，包裹在所述φ2.8鎳鉻絲(23)的外部。

6.根據權利要求2所述的動車組車載轉向架除冰裝置，其特征在于，所述螺旋機構(13)包括導線(25)和φ7.2彈簧鋼外皮(26)，所述導線(25)一端連接所述縱梁加熱線圈(11)和橫梁加熱線圈(12)，另一端連接所述母線(14)；所述φ7.2彈簧鋼外皮(26)包裹在導線(25)的外部。