自带加热装置的轨枕及铁轨系统的制作方法

本发明涉及铁路技术领域，具体地涉及一种自带加热装置的轨枕及铁轨系统。

背景技术：

在秋冬季节，列车在高纬度和高海拔地区运行时，会频繁遭受冰雪天气的挑战。铁轨上的积雪或者冰渣，会在一定程度上影响列车的安全运行。而更为严重的是，铁路的道岔部分由被结冰冻住的风险，一旦道岔无法动作致使整个道岔转化系统失灵，势必会造成列车晚点、停运，甚至是严重的安全事故。

为解决上述问题，现有技术中出现了岔道融雪装置，通过电加热的方式清除冰雪，有效防止道岔被冻住。但是，现有的岔道融雪装置，其加热装置均是外露的，所处的工作环境十分恶劣，导致其使用寿命很短，不得不频繁检测、维修。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是现有的岔道融雪装置，使用寿命短，维护成本高。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种自带加热装置的轨枕，包括：

轨枕主体，所述轨枕主体包括框架以及填充结构；所述填充结构填充在框架内部；

两铁轨固定板，所述铁轨固定板固定在轨枕主体的顶面，两铁轨固定板固定在轨枕主体的两端；

加热装置，所述加热装置利用填充结构固定在框架内，所述加热装置位于与铁轨固定板相对的区域。

在上述技术方案中，进一步的，所述框架包括外框和内支撑；所述内支撑固定在外框内，所述内支撑设有空腔；所述填充结构包括中部填充件和边缘填充件，所述中部填充件位于内支撑的空腔内，用于与铁轨固定板连接；所述边缘填充件位于内支撑的外侧与外框之间的空隙。

在上述技术方案中，进一步的，所述中部填充件内设有螺纹套管，所述铁轨固定板利用与所述螺纹套管配合的螺栓固定在轨枕主体上。

在上述技术方案中，进一步的，所述外框为第一矩形管，所述第一矩形管的内侧设有凹槽，所述凹槽位于第一矩形管的顶面和底面的中心线处；所述内支撑为第二矩形管，所述第二矩形管固定在所述凹槽内。

在上述技术方案中，进一步的，还包括垫板，所述垫板固定在轨枕主体的底面。

在上述技术方案中，进一步的，所述加热装置为加热板或者加热膜。

此外，本发明还提供一种自带加热装置的铁轨系统，包括若干轨枕、铁轨以及控制柜，所述铁轨固定在轨枕上；若干轨枕中至少有一部分轨枕为上述的自带加热装置的轨枕，所述控制柜与加热装置连接。

在上述技术方案中，进一步的，轨枕包括不设加热装置的轨枕和自带加热装置的轨枕，两种轨枕交替平行设置。

在上述技术方案中，进一步的，还包括天气监测装置，所述天气监测装置与控制柜相连。

在上述技术方案中，进一步的，控制柜通过无线通讯装置与控制平台连接。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

本发明实施例提供的自带加热装置的轨枕，在框架内设置填充结构，能够在保证轨枕形状的前提下，大幅提高轨枕的减震效果。而且，利用填充结构将加热装置置于框架内部，避免全部暴露在空气中，不易被雨水侵蚀，也不容易被风沙或者石粒破坏，使用寿命更长，工作也更加可靠。此外，加热装置仅设置在与铁轨固定板相对的区域，使热量能够高效的传递至铁轨固定板，避免功率的浪费。

附图说明

图1是本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕的爆炸图；

图2是本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕的结构示意图；

图3是本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕的纵向截面示意图；

图4是图3在a处的局部放大图；

图5是本发明实施例的一种自带加热装置的铁轨系统的结构示意图。

附图标记：

11-轨枕主体；12-铁轨固定板；13-加热装置；14-螺栓；15-垫板；111-外框；112-内支撑；113-中部填充件；114-边缘填充件；115-螺纹套管；1-自带加热装置的轨枕；2-铁轨；3-控制柜。

具体实施方式

本领域技术人员理解，如背景技术所言，当前的岔道融雪装置，其加热装置均是外露的，所处的工作环境十分恶劣，导致其使用寿命很短，不得不频繁检测、维修，导致使用成本偏高。

本发明实施例提供一种自带加热装置的轨枕，包括轨枕主体、两铁轨固定板以及加热装置；所述轨枕主体包括框架以及填充结构；所述填充结构填充在框架内部；所述铁轨固定板固定在轨枕主体的顶面，两铁轨固定板固定在轨枕主体的两端；所述加热装置利用填充结构固定在框架内，所述加热装置位于与铁轨固定板相对的区域。

本发明实施例提供的自带加热装置的轨枕，本发明实施例提供的自带加热装置的轨枕，在框架内设置填充结构，能够在保证轨枕形状的前提下，大幅提高轨枕的减震效果。而且，利用填充结构将加热装置置于框架内部，避免全部暴露在空气中，不易被雨水侵蚀，也不容易被风沙或者石粒破坏，使用寿命更长，工作也更加可靠。此外，加热装置仅设置在与铁轨固定板相对的区域，使热量能够高效的传递至铁轨固定板，避免功率的浪费。

进一步，本发明实施例的填充结构为聚氨酯泡沫。

聚氨酯泡沫具有良好的减震性能，而聚氨酯复合材料具有优良的机械性能，能够长时间稳定工作，而且，质量更轻，成本更低廉。

为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1是本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕的爆炸图；图2是本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕的结构示意图；图3是本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕的纵向截面示意图；图4是图3在a处的局部放大图。

如图1-图4所示，本发明实施例的一种自带加热装置的轨枕，包括轨枕主体11、两铁轨固定板12、加热装置13、螺栓14以及垫板15。

轨枕主体11，所述轨枕主体11包括外框111、内支撑112、中部填充件113以及边缘填充件114。

外框111为第一矩形管，材质为玻纤/聚氨酯复合材料，具有很好的硬度，能够保持轨枕的形状。在第一矩形管顶面的底部以及底面的顶部分别设有一用于固定内支撑112的凹槽，凹槽位于第一矩形管长边的中心线上。

内支撑112为第二矩形管，材质为玻纤/聚氨酯复合材料，第二矩形管固定在第一矩形管的凹槽内，且第二矩形管的长边垂直于第一矩形管的长边，对第一矩形管的中部做充分支撑，保证枕轨主体结构的稳定性。

中部填充件113位于内支撑112的空腔内，用于与铁轨固定板12连接。在一些实施例中，中部填充件113内设有用于与铁轨固定板12连接的螺纹套管115。在一些实施例中，中部填充件113为聚氨酯发泡材料，螺纹套管115为加不锈钢材料。

边缘填充件114位于内支撑112的外侧与外框111之间的空隙。在一些实施例中，边缘填充件114聚氨酯发泡材料。

中部填充件113和边缘填充件114用于在内部支撑外框111和内支撑112，保证轨枕形状稳定，还可以用于设置预埋件，便于和铁轨固定板12连接。

铁轨固定板12，所述铁轨固定板12固定在轨枕主体11的顶面，两铁轨固定板12固定在轨枕主体11的两端，用于分别固定一铁轨。铁轨固定板12上设有连接孔，螺栓14穿过铁轨固定板12、外框111、内支撑112后，与中部填充件113内的螺纹套管115固定连接。铁轨固定板12可以采用钢制，具有良好的导热性能。

加热装置13，所述加热装置13安装在框架内侧，具体来说，通过中部填充件113、边缘填充件114、外框111以及内支撑112之间的挤压固定，同时，用于固定铁轨固定板12的螺栓14也穿过加热装置13，对其进行加固。加热装置13位于与铁轨固定板12相对的区域，是热量能够更高效的传递至铁轨固定板12。

在一些实施例中，加热装置13为加热装置13是1mm厚碳纤维加热膜，具有加热效率高，易于固定的优点。当然，这仅是本发明的一些具体实施例，本申请的加热装置13并不局限于此，也可为其他加热板或者加热膜。

垫板15，垫板15固定在轨枕主体11的底面。在一些实施例中，垫板15为聚氨酯弹性体。

本发明提供的自带加热装置的轨枕，其加热装置13不需要加热钢轨，通过直接加热轨枕使道岔尖轨处枕上积雪积冰快速融化，具有热效率高，安装方便的优点，并且可以克服传统加热装置13无法在岔心处安装加热条的缺陷。具体来说，其热传递过程为，加热装置13发热，热量传递到轨枕主体11和铁轨固定板12上，使铁轨固定板12上的积雪和积冰融化；轨枕之间的积雪通过高温轨枕的热辐射融化。

图5是本发明实施例的一种自带加热装置的铁轨系统的结构示意图。

如图5所示，本发明还提供一种自带加热装置的铁轨系统，包括若干图1-3所示的自带加热装置的轨枕1、铁轨2以及控制柜3，自带加热装置的轨枕1等间距分布，所述铁轨2固定在轨枕上；控制柜3与加热装置13连接。

在存在降水且室外温度低于设定值的条件下，控制柜3控制加热装置13工作，加热装置13产生的热量通过铁轨固定板12辐射，避免铁轨2冰冻住，使岔道装置能够正常工作，保证列车运行的安全。

在一些实施例中，设置了天气监测装置，所述天气监测装置能够获取预报的天气信息以及实时天气信息，天气信息包括是否有降水以及室外温度，控制柜3能够根据天气监测装置获取的信息，自动控制加热装置13工作。

在一些实施例中，控制柜3通过无线通讯装置与控制平台连接。除了自动控制外，还可通过控制平台远程、人工控制，丰富控制方式，满足不同场景的控制需求。

在上述实施例中，所有的轨枕均设置了加热装置13。在一些其他实施例中，轨枕包括不设加热装置的轨枕和自带加热装置的轨枕1，两种轨枕的区别仅在于是否设置加热装置13，其余结构完全相同。每隔一段距离设置一自带加热装置的轨枕1，自带加热装置的轨枕1的设置间隔与加热装置13的功率相关，保证铁轨2的各个位置的冰雪均能融化即可。间隔设置的自带加热装置的轨枕1，能够降低整个铁轨系统的成本。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。