本实用新型专利技术涉及一种由导轨供电的隧道拱顶自动除冰柱装置，属于铁路运输领域。本实用新型专利技术工字钢安装于隧道壁两侧，条形铜片安装于工字钢的中间，并通过螺钉将其固定于隧道壁上，电源与条形铜片连接；除冰柱条通过连接件与连接杆Ⅰ连接；吊篮通过吊篮扣固定于连接杆Ⅱ上，电阻丝成“S”形敷设于吊篮的底部，排水孔设置于吊篮底部的四周及中间；轮子镶嵌于火线导轨及零线导轨中，轮子的一部分与导轨中的条形铜片紧密接触，轮子与连接杆Ⅱ连接，连接杆Ⅱ通过衔接头与连接杆Ⅰ连接，减速电机、电阻丝的电源通过导线与连接杆Ⅰ连接获得，减速电机安装于吊篮的底部。本实用新型专利技术具有结构简单、运行可靠、成本低、便于控制等优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种由导轨供电的隧道拱顶自动除冰柱装置，属于铁路运输领域。
技术介绍
在寒冷的冬季，尤其是北方地区，我国铁路运输隧道拱顶渗漏的水滴会被冻结，不久之后便会变成一根根的冰柱而悬挂在隧道的拱顶，从而会给隧道内高速通过的列车带来极大的危险，冰柱轻则划破列车顶部铁皮，重则划破列车内的用电设备，带来漏电、触点等重大危害。目前，普遍采用的是人工敲打的方法除去冰柱。该种方法的人员在进行除冰作业时，当有列车经过，工作人员必须立即躲避高速行驶的列车，若有不慎，将会散失生命，及其危险。此外，该种方法下的工作人员工作环境艰苦，花费的人力、物力较大，且不能及时除去冰柱，无法获得有益的效果。
技术实现思路
本技术提供了一种由导轨供电的隧道拱顶自动除冰柱装置，该装置通过电气控制电路定时控制减速电机的工作与否，进而对隧道内部拱顶的冰柱进行及时清除，解决了北方地区在冬季隧道拱顶结冰给通行列车带来的危险，保证人民的安全，减少经济损失。本技术的技术方案是:一种由导轨供电的隧道拱顶自动除冰柱装置，包括供电装置、除冰柱装置、融碎冰装置和动力装置；所述供电装置包括火线导轨1、零线导轨14和隧道壁19 ;所述火线导轨I和零线导轨14均由条形铜片16、螺钉17、工字钢18组成，工字钢18安装于隧道壁19两侧，条形铜片16安装于工字钢18的中间(当采用的条形铜片16太宽与工字钢18有接触时，则接触部分要采取绝缘措施)，并通过螺钉17将其固定于隧道壁19上，电源与条形铜片16连接；所述除冰柱装置包括连接杆I 5、除冰柱条8和连接件9 ;所述除冰柱条8通过连接件9与连接杆I 5连接；所述融碎冰装置包括吊篮扣3、电阻丝12、吊篮13和排水孔15 ;所述吊篮13通过吊篮扣3固定于连接杆II 6上，电阻丝12成“S”形敷设于吊篮13的底部，排水孔15设置于吊篮13底部的四周及中间；所述动力装置包括轮子2、衔接头4、连接杆II 6、电机输出轴7、减速电机10和导线11 ;所述轮子2镶嵌于火线导轨I及零线导轨14中，轮子2的一部分与导轨中的条形铜片16紧密接触，轮子2与连接杆II 6连接，连接杆II 6通过衔接头4与连接杆I 5连接，导线11与减速电机10、电阻丝12、连接杆I 5连接，减速电机10、电阻丝12的电源通过导线11与连接杆I 5连接获得(电阻丝12的一端与火线导轨I连接，另一端与零线导轨14连接，进而保证了电阻丝12的工作用电)，减速电机10安装于吊篮13的底部，减速电机10通过电机输出轴7带动连接杆I 5、连接杆II 6、轮子2转动。所述轮子2、衔接头4、连接杆I 5、连接杆II 6均采用导电材料制成；其中轮子2未与导轨中的条形铜片16紧密接触的部分、衔接头4、连接杆I 5、连接杆II 6、电机输出轴7、连接件9外部均采用绝缘材料包围(电机输出轴7进行绝缘处理，避免减速电机外壳带电；连接件9具有绝缘功能，避免了隧道壁两侧安装的火线导轨I和零线导轨14的接触，从而保证了电源的正常工作)。所述导电材料为铜。所述减速电机10为蜗轮蜗杆减速电机。所述除冰柱条8为一圆弧形立体结构且前后两侧设有45°倾斜的尖端。所述除冰柱条8表面涂有温室硫化硅橡胶涂料PTV层；该层具有憎冰性、憎水性和光谱吸热能力，从而防止了除冰柱条的冻结，且可利用其自身的吸热特性对隧道拱顶的冰柱进行预热，进而提高除冰柱条的工作效率。所述减速电机10可采用SEN SUDRIVE品牌、型号为NMRV030的蜗轮蜗杆减速电机；所述电阻丝12可采用靓凡电器品牌、牌号为1&13AL4的电阻丝，其最高使用温度为 950。。；所述吊篮13底部由不锈钢材质制成，其四周由木材制成，且吊篮底部与四周要进行隔热处理；所述工字钢18采用的型号为16，其高度为160mm，腿宽度为88mm，腰宽度为6mm，平均腿宽度为9.9_，腿端圆弧半径为4_。本技术的工作原理是:如图1、图2、图3所示，首先通过电气控制电路设定减速电机10的循环周期时间(如3h)以及每次工作的时间(如30min)。当吊篮13内两侧的蜗杆蜗轮减速电机工作的时候，其电机输出轴7带动与其连接的轮子2、连接杆I 5和连接杆II 6转动，进而带动整个除冰柱装置向前移动，前方隧道拱顶悬挂的冰柱就会被除冰柱条8铲除，此时，掉落的碎冰会坠入吊篮13内。同时，吊篮13内的电阻丝12通过导线11的连接而带电，一直处于工作状态。当碎冰坠入吊篮13内时，电阻丝12就将其融化为水，进而从吊篮13底部的排水孔15排出，避免了碎冰直接坠落而给列车及工作人员带来的危害。此外，在每个隧道的两端都装有限位开关，当蜗杆蜗轮减速电机运动到隧道的另一端时，将会触碰此端的限位开关，进而使得蜗杆蜗轮减速电机反向运动，如此反复，直到达到工作时间(如30min)。减速电机定时控制电路的工作原理如下:如图4所示，电路通过电容C2和泄放电阻R3降压后，经过桥堆IC2整流，VD2稳压后，得到12V左右的直流电压，为ICl及其他电路供电。ICl为14位二进制计数/分频器集成电路，通过由Rl、R2、Cl和ICl的内部电路构成一定频率的时钟振荡器，为ICl的定时提供时钟脉冲。当电路通电后，首先进入设备的工作间隙等待时间，ICl内部通过对时钟脉冲的计数和分频实现延时，当计时时间到时(如3h)，ICl的Q14端输出高电平，使三极管VT导通，继电器KA得电，驱动蜗杆蜗轮减速电机开始工作。此时，ICl又开始对设备工作时间进行计时，定时时间到时(如30min)，ICl的Q14端重新变为低电平，使VT截止，蜗杆蜗轮减速电机停止工作。此时，ICl自动复位，又开始下一次计时，从而可以使设备按照设定时间进行定时循环工作。图中，LED为工作指示灯。减速电机往返运动的控制电路工作原理如下:当蜗杆蜗轮减速电机工作时，电机正转，带动除冰柱装置沿着隧道一端运动。当到达隧道一端的限位开关SQl的位置时，SQl被压下，其常闭触点断开，切断蜗杆蜗轮减速电机的正转回路，同时，其常开触点闭合，接通接触器KM2的线圈回路，KM2通电自锁，其主触点闭合，蜗杆蜗轮减速电机反转，带动除冰柱装置沿着隧道的另一端运行。当到达隧道另一端的限位开关SQ2的位置时，SQ2被压下，切断蜗杆蜗轮减速电机的反转回路，同时又接通蜗杆蜗轮减速电机的正转回路，除冰柱装置又向隧道的一端运行，直到达到设定的工作时间。如此，实现了除冰柱装置在设定的工作时间内的自动往返运动。本技术的有益效果是:通过电气控制电路定时控制减速电机的工作与否，进而对隧道内部拱顶的冰柱进行及时清除，解决了北方地区在冬季隧道拱顶结冰给通行列车带来的危险，保证了人民的安全，减少了经济损失，该装置具有结构简单、运行可靠、成本低、便于控制等优点。【附图说明】图1为本技术结构示意图；图2为本技术吊篮底部示意图；图3为本技术导轨安装示意图；图4为本技术减速电机定时控制电路图；图5为本技术减速电机往返运动控制电路图；图中各标号:1-火线导轨，2-轮子，3-吊篮扣，4-衔接头，5-连接杆I，6_连接杆II，7-电机输出轴，8-除冰柱条，9-连接件，10-减速电机，11-导线，12-电阻丝，13-吊篮，14-零线导轨，15-排水孔，16-条形铜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由导轨供电的隧道拱顶自动除冰柱装置，其特征在于：包括供电装置、除冰柱装置、融碎冰装置和动力装置；所述供电装置包括火线导轨（1）、零线导轨（14）和隧道壁（19）；所述火线导轨（1）和零线导轨（14）均由条形铜片（16）、螺钉（17）、工字钢（18）组成，工字钢（18）安装于隧道壁（19）两侧，条形铜片（16）安装于工字钢（18）的中间，并通过螺钉（17）将其固定于隧道壁（19）上，电源与条形铜片（16）连接；所述除冰柱装置包括连接杆Ⅰ（5）、除冰柱条（8）和连接件（9）；所述除冰柱条（8）通过连接件（9）与连接杆Ⅰ（5）连接；所述融碎冰装置包括吊篮扣（3）、电阻丝（12）、吊篮（13）和排水孔（15）；所述吊篮（13）通过吊篮扣（3）固定于连接杆Ⅱ（6）上，电阻丝（12）成“S”形敷设于吊篮（13）的底部，排水孔（15）设置于吊篮（13）底部的四周及中间；所述动力装置包括轮子（2）、衔接头（4）、连接杆Ⅱ（6）、电机输出轴（7）、减速电机（10）和导线（11）；所述轮子（2）镶嵌于火线导轨（1）及零线导轨（14）中，轮子（2）的一部分与导轨中的条形铜片（16）紧密接触，轮子（2）与连接杆Ⅱ（6）连接，连接杆Ⅱ（6）通过衔接头（4）与连接杆Ⅰ（5）连接，导线（11）与减速电机（10）、电阻丝（12）、连接杆Ⅰ（5）连接，减速电机（10）、电阻丝（12）的电源通过导线（11）与连接杆Ⅰ（5）连接获得，减速电机（10）安装于吊篮（13）的底部，减速电机（10）通过电机输出轴（7）带动连接杆Ⅰ（5）、连接杆Ⅱ（6）、轮子（2）转动。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗小林，李冬梅，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
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