The invention relates to an electromagnetic heating and temperature control device for train wheels in low temperature environment, which is characterized by eddy flu response detector (5), electromagnetic heating and temperature control actuator (1), excitation power supply (2) and electromagnetic heater connected sequentially through a line. The electromagnetic heater comprises an axial electromagnetic heater (3) and a disc electromagnetic heater (4), and the axial electromagnetic heater (3) is non-contact. The disc electromagnetic heater (4) is non-contact on one side of the wheel surface. The electromagnetic heating temperature controller (1) sends instructions to the excitation power supply (2), which controls the electromagnetic heating of the axle electromagnetic heater (3) and the disc electromagnetic heater (4) respectively according to the received instructions. Compared with the prior art, the invention has the advantages of simple structure, strong adaptability, accurate and reliable control and wide application range.
【技术实现步骤摘要】
一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置
本专利技术涉及列车运行安全保障设备领域,尤其是涉及一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置。
技术介绍
我国低温地区开行列车日益增多,面临着低温环境下车辆运行安全的考验。从我国采暖规范中统计的部分地区的和历史上出现过的极端最低温度,极端气温-53.3℃~46.4℃,全国有十五省、直辖市最低温度低于-20℃。钢质轮对在低温环境下的力学性能与常温下有所不同,引起钢材料的屈服强度、极限强度、冲击韧性下降,使得钢构件的破坏强度、破坏截面收缩率、钢的断裂强度等力学性能指标在低温下均发生变化,最终使得钢质轮发生脆性破坏。钢质轮对不仅承受重载,在车辆运行中还承受冲击载荷和交变载荷,受力极其复杂。研究结果表明,列车运行速度超过120km/h后的动力学条件发生显著变化,加剧了轮对和钢轨因疲劳、剥离等引发的失效问题。在一般条件下所设计的结构、材质满足机械性能要求。而在低温下,轮对材料力学性能发生变化,引起轮对破坏可分为延性断裂破坏和脆性断裂破坏。延性断裂常伴有较大变形,容易被发现而及早采取措施予以制止。而脆性断裂前则无任何征兆,因而破坏往往是灾难性的。钢质轮对中脆性断裂事故总数虽然极少发现,但随着对轮对轻量化要求以及车速提高引起各种载荷谱变化,轮对发生脆性断裂也并非绝无仅有,由于其严重的破坏后果将引起人们极大的注意。因此,现阶段为延长构件低温时的寿命,总是尽可能采用高的低温冲击韧性材料。但实际情况却是,尽管采用了高韧性材料,随着温度的降低,裂纹萌生的频次仍然明显增加,这表明不可能仅是冲击韧性与裂纹萌生相关。因此可见低温断裂频次增加的原因就 ...
【技术保护点】
1.一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置,其特征在于,包括通过线路依次连接的涡流感应检测器(5)、电磁加热控温执行器(1)、励磁电源(2)和电磁加热器,所述的电磁加热器包括轴式电磁加热器(3)和盘式电磁加热器(4),所述的轴式电磁加热器(3)非接触的设于车轮轴上方,所述的盘式电磁加热器(4)非接触的设于车轮轮面一侧,所述的电磁加热控温执行器(1)向励磁电源(2)发出指令,励磁电源(2)根据接收到的指令控制轴式电磁加热器(3)和盘式电磁加热器(4)分别对车轮轴和车轮进行电磁加热,所述的涡流感应检测器(5)非接触的设于车轮轴和车轮上,涡流感应检测器(5)实时检测车轮处和车轮轴处的温度数据并将该数据反馈给电磁加热控温执行器(1),电磁加热控温执行器(1)将数据处理后再次向励磁电源(2)发出指令实现实时的反馈控制。
【技术特征摘要】
1.一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置,其特征在于,包括通过线路依次连接的涡流感应检测器(5)、电磁加热控温执行器(1)、励磁电源(2)和电磁加热器,所述的电磁加热器包括轴式电磁加热器(3)和盘式电磁加热器(4),所述的轴式电磁加热器(3)非接触的设于车轮轴上方,所述的盘式电磁加热器(4)非接触的设于车轮轮面一侧,所述的电磁加热控温执行器(1)向励磁电源(2)发出指令,励磁电源(2)根据接收到的指令控制轴式电磁加热器(3)和盘式电磁加热器(4)分别对车轮轴和车轮进行电磁加热,所述的涡流感应检测器(5)非接触的设于车轮轴和车轮上,涡流感应检测器(5)实时检测车轮处和车轮轴处的温度数据并将该数据反馈给电磁加热控温执行器(1),电磁加热控温执行器(1)将数据处理后再次向励磁电源(2)发出指令实现实时的反馈控制。2.根据权利要求1所述的一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置,其特征在于,所述的电磁加热控温执行器(1)包括数据处理单元(11)、微机控制单元(12)和数据采集单元(13),所述的数据采集单元(13)用于采集涡流感应检测器(5)检测得到的温度数据,并将数据发送给数据处理单元(11),数据处理单元(11)对接收到的数据进行处理、分析和计算后得到温控的目标值,微机控制单元(12)以温控的目标值为基准向励磁电源(2)发出指令对励磁电源(2)进行实时控制。3.根据权利要求2所述的一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置,其特征在于,所述的励磁电源(2)包括功率单元(21)和调节器(22),所述的功率单元(21)为三相异板式交流发电机,所述的调节器(22)接收微机控制单元(12)的指令并根据指令调整功率单元(21)的输出电流大小。4.根据权利要求3所述的一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置,其特征在于,所述的数据处理单元(11)为电脑服务器终端,所述的微机控制单元(12)为基于智能脉冲宽度调制制动的微机控制器,所述的数据采集单元(13)为具有微处理器的传感器,所述的数据采集单元(13)将模拟输入量转换成微机系统所需的数字量,并将该数字量发送给处理单元(11)。5.根据权利要求1所述的一种低温环境下列车轮对电磁加热控温装置,其特征在于,所述的轴式电磁加热器(3)包括线圈铁芯...
【专利技术属性】
技术研发人员:应之丁,梁晖,樊嘉慧,陈家敏,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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