[發明專利]一種納米陶瓷涂層絕緣鋼軌涂覆裝備及工藝

在審

• 申請號: 201710058171.3
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106622754A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 王安斌;鐘峻青
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B05B12/14
• 分類號: B05B12/14;B05C11/10;B05B13/02;B05C13/02;B05D3/00;B05D3/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本發明屬于軌道交通技術領域，具體涉及一種超高絕緣性能軌道系統絕緣鋼軌。

背景技術

軌道交通例如地鐵、輕軌、有軌電車、新型軌道交通系統等，多采用直流電力牽引系統并把走行軌作為回流線路。該電流絕大部分能夠經過走行軌流回到電源負極，但還有一小部分從軌道與地面絕緣不良的位置泄露到道床及周圍的土壤中，形成雜散電流。雜散電流的存在會對鋼軌本身及軌道周圍的公共設施管路及建筑物等發生電化學腐蝕，降低軌道、埋地管線及建筑物等的使用壽命。特別對于有軌電車的軌道相對于地鐵、輕軌而言，軌道完全埋入地下，其雜散電流的危害性更為嚴重。

對固定軌道鋼軌的扣件系統通常采用絕緣設計及對埋入式軌道的鋼軌外側設置絕緣護塊及護套，增大鋼軌與周邊構筑物之間的絕緣電阻；此方法雖可以有效地增加軌道的絕緣電阻，但絕緣護塊及護套與扣件、絕緣護塊及護套之間在安裝及使用過程中會形成的縫隙，這種縫隙不僅在沿鋼軌行車方向因絕緣零部件接頭及扣件等的不連續結構造成的復雜工況造成，而且在軌道截面上由于鋼軌在車輛載荷作用下會產生變形，無論是在垂直方向、水平方向及鋼軌的扭轉變形都會使鋼軌和絕緣護塊及護套之間產生動態間隙等，在實際運行環境條件及潮濕的環境下依然無法保持軌道系統的絕緣性能，無法從根本上解決軌道系統的雜散電流問題。

人類利用電以后，絕緣材料就成為研究課題。絕緣材料早期，20世紀80年代，開始出現新的F、H級絕緣材料體系，相繼開發了聚酯亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、聚馬來酰亞胺、聚二苯醚等耐熱性絕緣漆、粘合劑和薄膜，以及改性環氧、不飽和聚酯、聚芳酰胺纖維紙及其復合材料等系列新產品。電工產品耐熱等級大多提升為B級，在冶金、吊車、機車電機等特殊電機中開始采用新的F、H級絕緣材料。90年代，相關機構大規模的自主開發F、H級絕緣材料，使其性能得到提高，如改性二苯醚、改性雙馬來酰亞胺、改性聚酯亞胺漆包線漆、聚酰胺酰亞胺漆包線漆、聚酰亞胺漆包線漆、F、H級玻璃纖維制品、高性能聚酰亞胺薄膜、F級環氧粉云母帶等。無溶劑浸漬樹脂和快干浸漬漆得到迅速發展，少膠粉云母帶、VPI(真空壓力浸漬)浸漬樹脂開始應用。新一代耐高溫耐磨陶瓷絕緣涂料，可在被涂物體表面形成一層具有較高體積電阻率，常溫下大于10¹²Ωm和高的介電強度(擊穿強度)大于10⁴kV/m。涂層能承受較強電場而不被擊穿的陶瓷涂層，該涂層具有較高的機械強度和良好的化學穩定性，能耐老化，耐水，耐化學腐蝕，長時間耐火燒烤性，同時還具有耐機械沖擊和熱沖擊性能，納米材料的最新應用，大大提高了工程絕緣性能。

但納米陶瓷絕緣涂層采用手工涂刷或簡單的機械涂刷會因鋼軌表面的凸凹很難保證涂層的均勻性及100％的覆蓋率，同時鋼軌在自然環境下特別是潮濕及高腐蝕條件下很快銹蝕，用非專業性的工具或手工除銹會遺留銹點或銹斑，在此上涂覆的納米陶瓷絕緣涂層會容易脫落而影響絕緣性能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能有效地保證涂覆質量和效率，同時減少了現場涂覆過程中受環境的影響及重復的除銹和保養工作等，并大大地降低涂覆成本。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種納米陶瓷涂層絕緣鋼軌涂覆裝備，其特征在于，包括依次設置的傳送鋼軌的鋼軌進料工裝、鋼軌表面除銹機、鋼軌表面清理機、固定鋼軌工裝、納米陶瓷涂覆機、鋼軌干燥器系統。

所述的鋼軌進料工裝包括鋼軌約束拖動裝置I及鋼軌約束拖動裝置II；所述的鋼軌約束裝置I約束鋼軌的垂直方向并使鋼軌在縱向按設定的速度移動；所述的鋼軌約束拖動裝置II約束鋼軌的橫向并使鋼軌在縱向按設定的速度移動，所述的縱向設定速度范圍在1-500mm/s。

所述的鋼軌表面除銹機包括除銹機箱體和與其連接的高壓介質輸送裝置，所述的高壓介質輸送裝置為高壓泵或旋轉裝置，高壓介質為氣體，或流體，或丸狀固體顆粒，所述的高壓泵輸送氣體或流體，輸送的壓力范圍20-200MPa，所述的旋轉裝置輸送丸狀固體顆粒，其旋轉速度不低于1000轉/分鐘或等效丸狀固體顆粒壓力0.3-1.0MPa；在封閉的除銹機箱體內通過高壓介質磨擦鋼軌表面對鋼軌進行除銹。

所述的鋼軌表面清理機為強力吸塵器或清洗布。

所述的固定鋼軌工裝為電磁吸板或支承夾具，所述的電磁吸板的磁力不低于鋼軌重量的2倍或100kg/m以上。