[實用新型]一種鋼軌溫度調控裝置及系統

有效

• 申請號: 201920242841.1
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN209373449U
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 李興財;吳昊喆;王娟
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;B61K9/08;F25B21/02;G08C17/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 崔巍

本實用新型公開了一種鋼軌溫度調控裝置，包括至少一個與鋼軌連接的半導體制冷片，供電部件，供電部件與半導體制冷片電連接。本實用新型提供的鋼軌溫度調控裝置結構簡單、節能環保，對鋼軌溫度調控靈活，既可以對鋼軌制冷也可以對鋼軌加熱，遏制熱應力導致的鋼軌失穩現象。本實用新型還提供了一種鋼軌溫度調控系統，包括鋼軌溫度測量裝置，鋼軌溫度調控裝置，控制端。本實用新型提供的鋼軌溫度調控系統，可實現對軌溫實時檢測、調控，及時有效調控軌溫變化，防止軌溫變化對鋼軌穩定性造成影響，有利于鐵路在特殊溫度環境下的安全運行，同時，可延長鋼軌實用壽命。

技術領域

本實用新型涉及鐵路軌道領域，特別涉及一種鋼軌溫度調控裝置及系統。

背景技術

軌溫即鋼軌的溫度，影響軌溫的因素較多，包括氣候變化、風力大小、日照強度、鋼軌所處地段。軌溫直接影響軌內熱應力的分布，因此對于火車線路的正常運行有非常重要的影響。實驗表明，軌溫與環境溫度相比，可以升高20°左右。普通鋼軌為適應鋼軌的熱脹冷縮，遏制熱應力導致的鋼軌失穩現象，在鋼軌接頭處預留伸縮縫，但是對于具有一定曲率的彎道鋼軌，熱應力的影響極其明顯。

隨著鐵路技術的發展，現階段世界各國都在大力發展無縫線路，無縫線路并不是全線都連在一起，根據等級，每隔數千米有斷開的一個伸縮縫。但無縫鋼軌要解決熱漲冷縮光靠縫隙不夠，現有技術解決熱漲冷縮有兩種方法。一種是長軌節自身承受全部溫度應力，在無縫線路設計時按照強度和穩定條件并考慮施工、養護、管理等因素來選擇一個鋪設長軌的軌溫范圍，叫做設計鎖定軌溫范圍；在設計鎖定軌溫范圍內上緊鋼軌接頭扣件和擰緊中間扣件，把鋼軌鎖定，使其不因溫度變化而脹縮，此時的軌溫叫做鎖定軌溫；這種方法適用于一年四季溫度相差不大的地區。而在一些溫度相差較大的地區，采用自動放散應力或定期放散應力的方法，每到季節變化，鐵路養路工人會挑選一個適合溫度的時間，松開鋼軌扣件，讓無縫鋼軌自由伸縮，再扣緊，恢復鐵路運行。但無縫鋼軌因熱脹冷縮所帶來的長度變化會產生巨大的溫度應力作用，若鋼軌應力散放控制的不好，天熱時可能會造成脹軌跑道，天冷時可能會出現拉斷鋼軌的情況。因此，軌溫監測及調控非常重要。

現階段對軌溫監控還是主要依靠經驗，現有技術已發展軌溫檢測裝置及技術，如公開號為CN108955917A，公開日為2018.12.07的中國專利《一種鋼軌溫度測量設備及系統》，公開了一種可持續多通道實時測量鋼軌溫度的設備，并實時將溫度數據反饋；給鐵路相關人員發出警示?，F有技術根據氣溫或軌溫測量結果，人為地進行軌道養護或調整，但缺乏軌溫實時調控相關技術及裝置。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有技術缺乏軌溫實時調控技術及裝置的問題，提供了一種鋼軌溫度調控裝置及系統，可實現對軌溫實時調控，及時有效調控軌溫變化，遏制熱應力導致的鋼軌失穩現象。

為解決上述技術問題，本實用新型的實施方式公開了一種鋼軌溫度調控裝置，包括：至少一個半導體制冷片，半導體制冷片相對的兩側分別為第一端和第二端，其中第一端與鋼軌的軌腰抵接；供電部件，與半導體制冷片電連接。

采用上述技術方案，可以實現利用半導體技術對鋼軌溫度的調節。

根據本實用新型的另一具體實施方式，本實用新型的實施方式公開的一種鋼軌溫度調控裝置，還包括反射隔熱材料，反射隔熱材料覆于鋼軌的軌腰表面；覆反射隔熱材料的軌腰處未設置半導體制冷片。

采用上述技術方案，在鋼軌向陽的一側軌腰表面覆反射隔熱材料，可降低鋼軌對太陽輻射的吸收，從而實現防止鋼軌溫度上升。

根據本實用新型的另一具體實施方式，本實用新型的實施方式公開的一種鋼軌溫度調控裝置，還包括電極控制組件，電極控制組件設置于供電部件與半導體制冷片電連接中，控制供電部件與半導體制冷片之間電連接的電流極性轉換。

采用上述技術方案，可以實現半導體制冷片制冷和加熱功能轉換，半導體制冷片在一種電流極性狀態下可以對鋼軌制冷，在轉換電流極性后，可以對鋼軌加熱。