铁路车辆转向架车载防冰防雪系统的制作方法

本实用新型涉及一种防冰防雪系统，具体涉及铁路车辆转向架车载防冰防雪系统，属于铁路车辆转向架防护技术领域。

背景技术：

铁路车辆在冬季行驶过程中，转向架区域内会存在冰雪的现象，给车辆正常运行带来严峻考验。高寒地区经常会出现低温、降雪和路基覆雪，冰雪在重力作用下一般很难堆积，其主要随风载荷进入转向架区域并吸附在列车转向架表面，伴随着传动系统发热，积雪融化。当融化的雪水流淌远离热区域时，由于严寒，雪水冻成冰。随着列车运行里程增加，转向架表面吸附的雪团或冰块变得越来越大，影响列车的安全运行。

在外国冬季高寒地区如北欧、俄罗斯、日本也有高速列车运行，为确保动车组正常运行，上述国家采取了各种融冰除雪措施(如化学除冰和高温除冰等)，这些措施有效但也有局限性，只能返回检修库进行，行车运行时不能实施融冰除雪。动车组回到检修库后，工人使用高压热水冲洗转向架，辅以撬棍敲击冰块来清除车底积冰积雪，之后自然晾干的方式完成整个除冰雪作业。此传统除冰作业方式需耗费大量的人力和能源，作业效率极低，大量占用检修库资源；在敲击的过程中，难免对转向架有所损伤，间接加快了零部件损耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供铁路车辆转向架车载防冰防雪系统，以解决铁路车辆在严寒地区运行时，车辆转向架容易被冰雪覆盖，需要人工进行除冰除雪作业的问题。

铁路车辆转向架车载防冰防雪系统包括储液模块、管路排空模块、泵送模块和管路模块；

储液模块、管路排空模块和泵送模块均固定安装在车辆主体上，且位于转向架的一侧，管路模块固定安装在车辆主体上且分布在转向架的四周，管路模块的入口与储液模块和管路排空模块的出口连通。

优选的：储液模块包括保温隔热板、储液箱和防冰液加热器；

储液箱固定安装在车辆主体上，储液箱内装有防冰液，储液箱的外壁上贴有保温隔热板，储液箱的底部安装有防冰液加热器。

优选的：防冰液加热器为陶瓷电加热板或电阻电热管或电磁加热板或红外加热器。

优选的：泵送模块包括连接支架、水泵电机、传动皮带、高压柱塞水泵、总开关电动阀、进液管路、出液管路、第一支路电动阀、第一支路、第二支路和第二支路电动阀；

水泵电机固定安装在储液箱的一侧侧壁上，高压柱塞水泵固定安装在车辆主体上，水泵电机的输出端通过传动皮带与高压柱塞水泵的输入端相连接，高压柱塞水泵的入口端通过进液管路与储液箱连通，高压柱塞水泵的出口端通过出液管路分别与第一支路和第二支路连通，出液管路上设有总开关电动阀，第一支路和第二支路上分别设有第一支路电动阀和第二支路电动阀，第一支路和第二支路通过连接支架固定安装在车辆主体上且分布在转向架的四周，第一支路和第二支路上等间距或变间距开有喷洒口，喷洒口上安装有雾化喷头。

优选的：管路排空模块包括空气压缩机、高压管路和气动电磁阀；

空气压缩机固定安装在车辆主体上，空气压缩机的出口端通过高压管路与出液管路连通，高压管路上设有气动电磁阀。

本实用新型与现有产品相比具有以下效果：

1、智能化程度高，实现自主控制；

2、系统可满足低温、高速行驶环境下的正常工作；

3、系统可以适应不同车辆转向架的除雪；

4、结构简单，维修方便，便于更换零件；

5、系统可靠性高，不易损坏或脱落；

6、替代人工除冰除雪，减少劳动力，降低成本。

附图说明

图1是铁路车辆转向架车载防冰防雪系统的结构示意图；

图2是风向传感器和风雪传感器的安装位置示意图；

图3是连接支架的安装位置示意图；

图4是泵送模块的结构示意图；

图5是管路排空模块的结构实体图；

图6储液模块的结构示意图；

图7防冰液加热器的安装位置示意图。

图中：1-电控模块、2-储液模块、3-管路排空模块、4-泵送模块、5-管路模块、6-转向架、7-风向传感器、8-雨雪传感器、9-车辆主体、10-连接支架、201-保温隔热板、202-防冰液、203-温度传感器、204-储液箱、205-液位传感器、206-防冰液加热器、301-空气压缩机、302-高压管路、303-气动电磁阀、401-水泵电机、402-传动皮带、403-高压柱塞水泵、404-总开关电动阀、405-进液管路、406-出液管路、407-第一支路电动阀、408-第一支路、409-第二支路、4010-第二支路电动阀。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本实用新型优选的实施方式。

如图1至图7所示，本实用新型所述的铁路车辆转向架车载防冰防雪系统包括储液模块2、管路排空模块3、泵送模块4和管路模块5；

储液模块2、管路排空模块3和泵送模块4均固定安装在车辆主体9上，且位于转向架6的一侧，管路模块5固定安装在车辆主体9上且分布在转向架6的四周，管路模块5的入口与储液模块2和管路排空模块3的出口连通。

进一步：储液模块2包括保温隔热板201、储液箱204和防冰液加热器206；

储液箱204固定安装在车辆主体9上，储液箱204内装有防冰液202，储液箱204的外壁上贴有保温隔热板201，储液箱204的底部安装有防冰液加热器206。

进一步：防冰液加热器206为陶瓷电加热板或电阻电热管或电磁加热板或红外加热器。

进一步：泵送模块4包括连接支架10、水泵电机401、传动皮带402、高压柱塞水泵403、总开关电动阀404、进液管路405、出液管路406、第一支路电动阀407、第一支路408、第二支路409和第二支路电动阀4010；

水泵电机401固定安装在储液箱204的一侧侧壁上，高压柱塞水泵403固定安装在车辆主体9上，水泵电机401的输出端通过传动皮带402与高压柱塞水泵403的输入端相连接，高压柱塞水泵403的入口端通过进液管路405与储液箱204连通，高压柱塞水泵403的出口端通过出液管路406分别与第一支路408和第二支路409连通，出液管路406上设有总开关电动阀404，第一支路408和第二支路409上分别设有第一支路电动阀407和第二支路电动阀4010，第一支路408和第二支路409通过连接支架10固定安装在车辆主体9上且分布在转向架6的四周，第一支路408和第二支路409上等间距或变间距开有喷洒口，喷洒口上安装有雾化喷头，其中第一支路408和第二支路409分别分布在转向架6的两个相对的方向上，根据风向和冰雪覆盖情况，可适当选择开启第一支路408还是开启第二支路409。

进一步：管路排空模块3包括空气压缩机301、高压管路302和气动电磁阀303；

空气压缩机301固定安装在车辆主体9上，空气压缩机301的出口端通过高压管路302与出液管路406连通，高压管路302上设有气动电磁阀303。

进一步：车辆主体9上还设有电控模块1，转向架6上设有至少一个风向传感器7和一个雨雪传感器8，电控模块1与风向传感器7、雨雪传感器8、水泵电机401、供气压缩机301以及系统中各管路上的电动阀或电磁阀等电性连接，电控模块1主要是给泵送模块4和储液模块2提供动力和自动化喷洒控制的系统，通过风向传感器7、雨雪传感器8和温度传感器来判定外部的环境，是否满足喷洒条件，将信息反馈到电控模块1里面的PLC控制器，由PLC来启动水泵电机401，并且驱动高压柱塞泵403开始工作，高压柱塞泵403从储液箱204内将防冰液202打入出液管路406，然后利用风向传感器7辨别行驶方向后，开启相应的第一支路408或第二支路409上的电动阀，使防冰液202进入管路模块5后对转向架进行喷洒，定时定量喷洒完成后，停止水泵电机，并且关闭总开关电动阀404。

由于铁路车辆转向架车载防冰防雪系统是安装在车辆9上的，并且再高寒高速下工作，喷洒时间又是间隔的，转向架6喷洒完防冰液202后，管路模块5内会残留一定量的防冰液202，在低温的环境下，防冰液202存留管路内时间过长会变得粘稠，流动性能差，导致下一次喷洒的时候喷嘴会喷洒不顺畅，需要喷洒完成后启动管路排空模块3，利用高压气体将管路内残余的防冰液202排出管外，保证喷嘴通畅，没有堵塞的情况。

泵送模块主要是利用水泵电机401带动传送皮带402驱动高压柱塞泵403，高压柱塞水泵403通过进液管路405将防冰液202从储液箱204内吸附出来，加压至工作压力，然后打开总开关电动阀404，将防冰液202输送到出液管路406内。车辆9在行驶过车中，利用风向传感器7来辨别车辆9的行驶方向，车辆9行驶的方向不同，那么喷洒管路模块5的管路不同，并且喷嘴位置和方向则不同，使转向架6喷洒防冰液202的效果更好，避免冰雪附着在转向架6上。管路模块5分为两个管路，其中第一支路408是执行车辆9行驶的一个方向的喷洒，第二支路409是负责另外一个方向的喷洒，利用第一支路电动阀407和第二支路电动阀4010进行切换，管路的切换指令是由风向传感器7来提供的。

储液模块主要用于储存防冰液202，满足定时定量喷洒需求，随着喷洒消耗，可以定期补充，往储液箱204加入防冰液202时，可以通过储液箱204外部的液位传感器205来确定液位的高度。储液箱204采用不锈钢材质焊接，避免箱体生锈腐蚀。储液箱204底部并有防冰液加热器206，防冰液加热器206采用陶瓷电加热板或是电阻电热管或是电磁加热板或是红外加热器等进行加热。储液箱204外部装配有保温隔热板，起到保温效果，避免在低温环境下防冰液202粘稠，影响喷洒效果，储液箱204内部配有温度传感器203，可以监测到防冰液202的温度，如果温度低于喷洒的条件，通过温度传感器203可以反馈给防冰液加热器206，防冰液加热器206就会加热到需要的温度，实现自动化加热温度的控制。

管路排空模块3主要由空气压缩机301、高压管路302、气体电磁阀303组成。当启动管路排空模块3时，首先总开关电动阀404先关闭，然后空气压塑机301开始工作，气体电磁阀303打开，使高压空气进入到高压管路内302内。此时，管路模块5的第一支路电动阀407和第二支路电动阀4010打开，使高压空气进入到管路模块5的管道内，将残余的防冰液202排出，并且能够将喷嘴里面残余的防冰液202排干净，防止防冰液202低温环境下堵上喷嘴，影响喷洒效果。排空时间由PLC控制，设定好排空时间，排空结束后，气动电磁阀303会自动关闭，空气压缩机301也停止工作，管路模块5里全部阀门也将关闭。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。