氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，解決了目前國內(nèi)外還沒有行之有效的鐵路接觸網(wǎng)除冰雪方法或設(shè)備，無法滿足當(dāng)下鐵路維護(hù)的需求問題。該氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，包括雙H型緩沖臺架，上端與雙H型緩沖臺架下表面連接并用于抬升雙H型緩沖臺架的伺服抬升裝置（1），設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的復(fù)合式除冰刷，為所述氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置運(yùn)行提供動力的動力系統(tǒng)，以及用于控制伺服抬升裝置（1）和復(fù)合式除冰刷的控制系統(tǒng)。其中，所述復(fù)合式除冰刷包括旋轉(zhuǎn)敲擊頭（2）、旋轉(zhuǎn)鋼刷（3）、旋轉(zhuǎn)尼龍刷（4）中任意一種或任意多種。本實(shí)用新型除冰時間短，效果顯著，能應(yīng)對絕大部分覆冰災(zāi)害。
【專利說明】 氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]接觸網(wǎng)是電氣化鐵路的重要組成部分，是一種特殊的輸電線，架設(shè)在鐵路上方，機(jī)車受電弓與其摩擦受電，為電力機(jī)車提供電能。接觸網(wǎng)隨鐵軌呈線狀分布，隨著電氣化鐵路的不斷延伸，接觸網(wǎng)的長度在不斷增長。進(jìn)入新世紀(jì)，我國的電氣化鐵路得到了極大的發(fā)展，鐵路通車?yán)锍桃呀?jīng)躍居世界第二位。
[0003]接觸網(wǎng)的外部環(huán)境非常惡劣，很多地方是人跡罕至，常年遭受風(fēng)吹日曬，因此對接觸網(wǎng)的可靠性要求非常的高。隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電氣化鐵路已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，維護(hù)電氣化鐵路安全運(yùn)行，顯得日益重要。
[0004]接觸網(wǎng)覆冰是電氣化鐵路比較常見的自然災(zāi)害，其主要發(fā)生在初冬和初春季節(jié)，相較于其它的災(zāi)害而言，接觸網(wǎng)覆冰具有受災(zāi)面積廣、危害比較大、搶修難度大的特點(diǎn)。而我國冬季受到寒流影響較大，經(jīng)常出現(xiàn)大面積、大幅度降溫、降水，并且持續(xù)時間長，非常容易導(dǎo)致接觸網(wǎng)覆冰。由于大地區(qū)的氣象條件相似，因此，一旦發(fā)生覆冰事件，則受災(zāi)面積很可能蔓延到整個地區(qū)，此時，鐵路運(yùn)輸會受到大范圍的影響，甚至停運(yùn)。
[0005]近年來，由于受全球變暖的影響，極端氣候頻繁出現(xiàn)，接觸網(wǎng)覆冰災(zāi)害頻現(xiàn)，趨于嚴(yán)重，電氣化鐵路如何應(yīng)對接觸網(wǎng)覆冰帶來的危害，已經(jīng)成為一個就非常重要課題。
[0006]接觸網(wǎng)覆冰主要受氣候影響，冰害事故主要發(fā)生時往往氣候惡劣，交通不便，搶修比較困難。接觸網(wǎng)覆冰主要危害有:絕緣子串覆冰過多，引起絕緣子串電氣性能降低、泄漏距離縮短，造成絕緣網(wǎng)絡(luò)，甚至絕緣子串被擊穿；
[0007]接觸網(wǎng)覆冰除了上述危害以外，還會使接觸網(wǎng)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，使接觸線與受電弓磨損加大，導(dǎo)致接觸網(wǎng)嚴(yán)重破壞，而且，接觸網(wǎng)覆冰經(jīng)常造成電力機(jī)車取流困難，造成鐵路運(yùn)輸停運(yùn)，使災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0008]國內(nèi)對接觸網(wǎng)覆冰問題還處于研究階段，還沒有比較成熟有效的方法。由于我國的電氣化鐵路普遍是運(yùn)輸大動脈，客運(yùn)、貨運(yùn)繁忙，日停運(yùn)時間短，在有限的停運(yùn)時間內(nèi)，有限的覆冰對電氣化鐵路影響比較小。隨著我國電氣化鐵路的迅速發(fā)展，接觸網(wǎng)的不斷延伸，接觸網(wǎng)覆冰時有發(fā)生，特別2008年雪災(zāi)以后接觸網(wǎng)覆冰得到重視?，F(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外比較常見的除冰方法有以下幾種:
[0009]1、人工消除方法。該方法是目前國內(nèi)架空輸電線和接觸網(wǎng)普通采用的除冰方法，其主要是通過人工敲擊和/或機(jī)車上安裝銅質(zhì)弓頭沖擊作業(yè)等簡陋措施去除冰雪，該方式最為簡單，也是最早的除冰方法；但是，需要占用大量人力物力，消耗時間長，除冰效率低，除冰效果也欠佳，除冰后經(jīng)常再次出現(xiàn)覆冰，且具有一定危險性。而且，出現(xiàn)覆冰現(xiàn)象時，往往環(huán)境條件較惡劣，人工除冰就變得極為不便。
[0010]2、接觸網(wǎng)熱滑方法。在運(yùn)營前通過線路巡視人員觀察接觸網(wǎng)的覆冰情況，判斷覆冰的嚴(yán)重程度，若覆冰達(dá)到需要除冰的警戒值，則啟動除冰，機(jī)車通過受電弓從網(wǎng)上取電，以惰行的方式使電弓與接觸線摩擦，消除覆冰。此方法對接觸網(wǎng)有一定損害，不能完全消除覆冰，且并不適用于偏遠(yuǎn)的山區(qū)。
[0011]3、阻性絲加熱除冰方法。法國阿爾斯通、日本日立公司利用內(nèi)置絕緣電阻絲接觸線的特性開發(fā)了接觸網(wǎng)除冰系統(tǒng)(引接電源至電源盤，從電源盤接至接觸線內(nèi)加熱絲，在覆冰區(qū)段末端連通加熱絲與接觸網(wǎng)線的銅接觸面，并通過銅接觸面流回電源，形成回路)，并應(yīng)用于日本、法國、韓國、英國的鐵路系統(tǒng)及中國的哈大線、哈爾濱地鐵中。雖然該工程采用的接觸網(wǎng)除冰方案理論上可以達(dá)到除冰的目的，但該除冰霜裝置在清除效果、清除效率上還遠(yuǎn)不夠好，在對大長線下如何根據(jù)氣象條件、覆冰厚度以及融冰電流和融冰時間等方面還缺少成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及相應(yīng)的規(guī)程規(guī)范，對于既有線特別是已建成的高速鐵路接觸網(wǎng)來說這種方式不適用。尤其是在我國哈大線，特別是南方凍雨地段，經(jīng)常出現(xiàn)因接觸網(wǎng)結(jié)冰而降速運(yùn)行的動車組，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致列車停運(yùn)。
[0012]綜上所述，目前國內(nèi)外還沒有出現(xiàn)行之有效的鐵路接觸網(wǎng)除冰雪方法，因此，設(shè)計開發(fā)出完善的接觸網(wǎng)除冰雪產(chǎn)品，已經(jīng)成為本領(lǐng)域一個重要而緊迫的課題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0013]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便，且高速高效除冰的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置。
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0015]氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，包括雙H型緩沖臺架，上端與雙H型緩沖臺架下表面連接并用于抬升雙H型緩沖臺架的伺服抬升裝置，設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的復(fù)合式除冰刷，為所述氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置運(yùn)行提供動力的動力系統(tǒng)，以及用于控制伺服抬升裝置和復(fù)合式除冰刷的控制系統(tǒng)。
[0016]其中，復(fù)合式除冰刷是本實(shí)用新型的設(shè)計要點(diǎn)之一，該復(fù)合式除冰刷包括旋轉(zhuǎn)敲擊頭、旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷中任意一種或任意多種，即根據(jù)不同的除冰需要，上述旋轉(zhuǎn)敲擊頭、旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷可單獨(dú)使用或任意組合；
[0017]進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)敲擊頭包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒，以及通過柔性連接帶緊固連接于敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒上的敲擊體；
[0018]所述旋轉(zhuǎn)鋼刷包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和若干均勻設(shè)置在鋼刷旋轉(zhuǎn)筒表面的鋼刷毛；
[0019]所述旋轉(zhuǎn)尼龍刷包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒和若干均勻設(shè)置在尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒表面的尼龍刷毛；
[0020]在一種實(shí)施方案中，敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒為空心結(jié)構(gòu)，其兩端與雙H型緩沖臺架的兩側(cè)連接，敲擊體通過倒置三角卡口結(jié)構(gòu)和由凱夫拉(KEVLAR)編織成的柔性連接帶相連(帶內(nèi)有三角形鋁條用于卡住敲擊體內(nèi)的凹槽)，凱夫拉柔性連接帶另一端與敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒相連，一個敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒上對稱安裝有四個相同的敲擊體；而鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒則為套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒與雙H型緩沖臺架的兩側(cè)連接，然后將外筒通過螺栓擰緊在內(nèi)筒上，鋼刷毛和尼龍刷毛則安裝在外筒上；
[0021]敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)動力由所述動力系統(tǒng)提供，進(jìn)一步的，敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒均由單獨(dú)的馬達(dá)帶動，從而使得控制系統(tǒng)可單獨(dú)對敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速分別進(jìn)行調(diào)整。
[0022]再進(jìn)一步的，所述敲擊體為由硬橡膠制成的條形結(jié)構(gòu)且沿敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒的軸向設(shè)置，為了提高敲擊體的抗沖擊抗疲勞性能，該敲擊體內(nèi)還混合有鋼絲和尼龍纖維。
[0023]同時，所述雙H型緩沖臺架包括由上至下相對平行設(shè)置且通過彈性阻尼器連接的H型上梁和H型下梁；所述伺服抬升裝置則與H型下梁下端連接，復(fù)合式除冰刷則設(shè)置在H型上梁上，且根據(jù)復(fù)合式除冰刷內(nèi)刷頭的數(shù)量，H型上梁的形狀可作相應(yīng)調(diào)整，如:梯子結(jié)構(gòu)，在此前提下，旋轉(zhuǎn)敲擊頭、旋轉(zhuǎn)鋼刷和/或旋轉(zhuǎn)尼龍刷則設(shè)置在梯子結(jié)構(gòu)中兩根支架的空隙之間。
[0024]在一種實(shí)施方案中，彈性阻尼器數(shù)量為四個，并分別位于雙H型緩沖臺架的四角。
[0025]進(jìn)一步的，為了更好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，在H型上梁和H型下梁之間中部還設(shè)置有空氣彈簧，該空氣彈簧下端與H型下梁連接，其上端通過保持架與H型上梁下端連接，該空氣彈簧可起到很好的緩沖作用?？諝鈴椈珊蛷椈勺枘崞鞯脑O(shè)計使得設(shè)備作業(yè)時，具有多個方向的自由度并能自動回中，使得復(fù)合式除冰刷能有效的貼合冰層，且彈性加阻尼設(shè)計用于緩沖和吸收除冰時過大的沖擊，減小對接觸網(wǎng)的剛性碰撞，達(dá)到柔性除冰的效果，避免了接觸線受損。
[0026]除冰作業(yè)中，若落冰直接下落，勢必會損傷復(fù)合式除冰刷，本實(shí)用新型在所述保持架靠近空氣彈簧的一端的兩側(cè)還設(shè)有導(dǎo)冰板，且該導(dǎo)冰板傾斜于H型下梁設(shè)置。導(dǎo)冰板用于引導(dǎo)落冰往四周滑落，起到保護(hù)復(fù)合式除冰刷以及其以下部件的作用。
[0027]更進(jìn)一步的，為了提高除冰的自動化，本實(shí)用新型還包括與所述控制系統(tǒng)連接的圖像識別裝置。圖像識別裝置將采集到的圖像數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過圖像識別裝置實(shí)現(xiàn)對接觸網(wǎng)覆冰情況的自動判斷，再根據(jù)判斷控制復(fù)合式除冰刷和伺服抬升裝置做相應(yīng)的運(yùn)動。
[0028]為了實(shí)時反饋?zhàn)鳂I(yè)振動情況，防止接觸網(wǎng)受損，本實(shí)用新型還包括安裝在所述雙H型緩沖臺架上并與所述控制系統(tǒng)連接的振動加速度傳感器。
[0029]在一種實(shí)施方案中，作為一種優(yōu)選方式，所述動力系統(tǒng)為氣動系統(tǒng)，氣動裝置的絕緣和耐久性好，可實(shí)現(xiàn)高壓作業(yè)。
[0030]為了實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計，降低設(shè)備重量，所述彈性阻尼器為氣壓式阻尼系統(tǒng)。
[0031]本實(shí)用新型的設(shè)計原理:一、設(shè)備整體采用輕量化設(shè)計，同時結(jié)合圖像識別技術(shù)及作業(yè)信息反饋技術(shù)，及時地監(jiān)測除冰作業(yè)，提高設(shè)備自動化程度；二、通過雙H型緩沖臺架的多角度運(yùn)動，結(jié)合復(fù)合式除冰刷轉(zhuǎn)速實(shí)時動態(tài)調(diào)整，達(dá)到柔性作業(yè)的目的，減小對接觸網(wǎng)的損傷；三、采用旋轉(zhuǎn)敲擊頭、旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷三種除雪刷組合使用，對應(yīng)不同覆冰情況，以提高除冰效果和除冰效率。
[0032]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0033](I)本實(shí)用新型通過雙H型緩沖臺架的多角度運(yùn)動，然后結(jié)合圖像識別技術(shù)和振動加速度傳感器，實(shí)時反饋除冰作業(yè)情況，控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信息地動態(tài)調(diào)整伺服抬升裝置、復(fù)合式除冰刷的工作狀態(tài)，使得復(fù)合式除冰刷能有效地貼合冰層，不僅除冰效率高，而且實(shí)現(xiàn)了柔性除冰的目的，減少了除冰時對接觸網(wǎng)的損害；
[0034](2)本實(shí)用新型選用氣動系統(tǒng)作為設(shè)備的動力系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，整體采用輕量化設(shè)計，氣動裝置的絕緣性和耐久性好，可實(shí)現(xiàn)高壓作業(yè)，而無需在除冰時，接觸網(wǎng)斷電，可保障同一供電線路上未覆冰路段車輛的正常通行；
[0035](3)本實(shí)用新型中復(fù)合式除冰刷包括旋轉(zhuǎn)敲擊頭、旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷三種，其中，旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷替代人工敲擊和銅質(zhì)弓頭沖擊法用于接觸網(wǎng)除冰，具有更高的除冰速度，且轉(zhuǎn)速單獨(dú)可調(diào)，除冰更具針對性，特殊設(shè)計的旋轉(zhuǎn)敲擊頭能夠清除接觸網(wǎng)上較厚的冰層，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對較厚冰層無法做到有效處理的問題；
[0036](4)本實(shí)用新型除冰時間短，效果顯著，能應(yīng)對絕大部分覆冰災(zāi)害，重度覆冰除冰速度達(dá)到25km/h以上，輕度覆冰除冰速度達(dá)到50km/h，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，其不僅具備新穎性和創(chuàng)造性，而且具備非常高的實(shí)用性和市場前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0039]圖3為本實(shí)用新型中復(fù)合式除冰刷的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖4為本實(shí)用新型中旋轉(zhuǎn)敲擊頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]其中，附圖中標(biāo)記所對應(yīng)的名稱:1_伺服抬升裝置，2-旋轉(zhuǎn)敲擊頭，3-旋轉(zhuǎn)鋼刷，4-旋轉(zhuǎn)尼龍刷，5-H型上梁，6-H型下梁，7-彈性阻尼器，8-空氣彈簧，9-保持架，10-導(dǎo)冰板，11-氣動接口 ；
[0042]21_敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒，22_柔性連接市，23_敲擊體；
[0043]31_鋼刷旋轉(zhuǎn)筒,32_鋼刷毛；
[0044]41-尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒，42-尼龍刷毛。
【具體實(shí)施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0046]我國每年冰雪災(zāi)害嚴(yán)重，而電氣化鐵路由于完全依賴電網(wǎng)，一旦電網(wǎng)因?yàn)樘鞖庠虺霈F(xiàn)故障，列車通常都無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)行。接觸網(wǎng)覆冰將會直接影響列車受電弓從接觸網(wǎng)的受流質(zhì)量，甚至?xí)o法受流，從而可以導(dǎo)致列車供電不足而降速運(yùn)行，嚴(yán)重的直接導(dǎo)致列車停電、停運(yùn)。接觸網(wǎng)覆冰也將使得受電弓滑板磨損加重。其潛在的危險還包括滑弓網(wǎng)與接觸線之間由于接觸不良產(chǎn)生電弧燒傷，覆冰導(dǎo)致接觸線斷線等等。尤其是動車組運(yùn)行的大量的客運(yùn)專線因列車速度高、弓網(wǎng)關(guān)系異常復(fù)雜，因此受流質(zhì)量要求較普通線路高的多，接觸網(wǎng)結(jié)冰對受電弓受流以及列車運(yùn)行的影響也更為突出。
[0047]現(xiàn)有技術(shù)中，接觸網(wǎng)除冰主要通過人工消除方法、接觸網(wǎng)熱滑方法以及阻性絲加熱除冰方法實(shí)現(xiàn)主動除冰，但是，上述除冰方法除冰效果欠佳、效率低，且國內(nèi)外還沒有行之有效的、針對鐵路接觸網(wǎng)除冰雪方法或裝置，鐵路接觸網(wǎng)冰雪災(zāi)害專用除冰裝備在國際上仍是一個比較滯后的狀態(tài)。為了克服上述缺陷，本實(shí)施例提供了 一種氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，如圖1、2所示，該氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置安裝在列車頂部，主要包括雙H型緩沖臺架、伺服抬升裝置1、復(fù)合式除冰刷、控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)五部分。[0048]伺服抬升裝置，伺服抬升裝置包括安裝在列車頂部的底座和設(shè)置在底座上的折疊式弓架結(jié)構(gòu)，其可采用現(xiàn)有的受電弓結(jié)構(gòu)形式，伺服抬升裝置主要用于帶動雙H型緩沖臺架上升、下降，其運(yùn)行的動力由動力系統(tǒng)提供，并受控制系統(tǒng)控制。
[0049]雙H型緩沖臺架，設(shè)置在伺服抬升裝置的頂端，主要包括由上至下相對平行設(shè)置且通過彈性阻尼器7連接的H型上梁5和H型下梁6 ;具體的說，伺服抬升裝置I的上端與H型下梁6下端連接，復(fù)合式除冰刷設(shè)置在H型上梁5上。H型上梁5和H型下梁6之間的彈性阻尼器實(shí)現(xiàn)了多自由度的機(jī)械緩沖設(shè)計，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況，確定合適的彈簧阻尼t(yī)匕。進(jìn)一步的，在H型上梁5和H型下梁6之間中部還設(shè)置有空氣彈簧8，該空氣彈簧8下端與H型下梁6連接，其上端通過保持架9與H型上梁5下端連接。作業(yè)時，H型上梁可相對H型下梁在水平面內(nèi)做任意角度的小幅度擺動，空氣彈簧使得，H型上梁在擺動后具有自動回中的能力；空氣彈簧結(jié)合彈性阻尼的設(shè)計使得復(fù)合式除冰刷能有效的貼合冰層，且彈性加阻尼設(shè)計用于緩沖和吸收除冰時過大的沖擊，減小對接觸網(wǎng)的剛性碰撞，達(dá)到柔性除冰的效果，避免了接觸線受損。
[0050]除冰作業(yè)時，對H型上梁振動情況的監(jiān)測十分重要，本實(shí)施例在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還在雙H型緩沖臺架前端面加裝振動加速度傳感器，該振動加速度傳感器實(shí)時反饋?zhàn)鳂I(yè)振動情況至控制系統(tǒng)，然后由控制系統(tǒng)根據(jù)反饋信息實(shí)時調(diào)整，以防止接觸網(wǎng)受損。除冰作業(yè)中，若落冰直接下落，勢必會損傷復(fù)合式除冰刷，本實(shí)用新型在保持架9靠近空氣彈簧的一端的兩側(cè)還設(shè)有導(dǎo)冰板10，且該導(dǎo)冰板10傾斜于H型下梁設(shè)置，作為優(yōu)選結(jié)構(gòu)，導(dǎo)冰板采用直板結(jié)構(gòu)，對稱設(shè)置于保持架左、右兩側(cè)。導(dǎo)冰板10用于引導(dǎo)落冰往氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置的四周滑落，起到保護(hù)復(fù)合式除冰刷以及其以下部件的作用。
[0051 ] 基于輕量化的設(shè)計思路，本實(shí)施例中，H型上梁、H型下梁、保持架和導(dǎo)冰板均采用6系或7系鋁合金制作，在保證強(qiáng)度的同時可以保證整個雙H型緩沖臺架有較輕的質(zhì)量，以便于將雙H型緩沖臺架安裝于伺服抬升裝置上方；進(jìn)一步的，為了減小雙H型緩沖臺架質(zhì)量，作為優(yōu)選，彈簧阻尼器不采用油壓阻尼，而采用氣壓式阻尼系統(tǒng)。
[0052]如圖3所示，復(fù)合式除冰刷是除冰的執(zhí)行部件，其主要包括旋轉(zhuǎn)敲擊頭2、旋轉(zhuǎn)鋼刷3、旋轉(zhuǎn)尼龍刷4中任意一種或任意多種，即根據(jù)不同的除冰需要，上述旋轉(zhuǎn)敲擊頭、旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷可單獨(dú)使用或任意組合；旋轉(zhuǎn)敲擊頭用于清除較厚冰層、旋轉(zhuǎn)鋼刷用于清除中小厚度冰層、旋轉(zhuǎn)尼龍刷配合完成殘余冰雪的清除。
[0053]旋轉(zhuǎn)敲擊頭2是復(fù)合式除冰刷的核心技術(shù)，其主要針對通過傳統(tǒng)除冰方法無法出去較厚冰層的情況，如圖4所示，旋轉(zhuǎn)敲擊頭2包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒21，以及通過柔性連接帶22緊固連接于敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒21上的敲擊體23，敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒為空心結(jié)構(gòu)，其兩端與雙H型緩沖臺架的兩側(cè)連接，敲擊體通過倒置三角卡口結(jié)構(gòu)和由凱夫拉(KEVLAR)編織成的柔性連接帶相連(帶內(nèi)有三角形鋁條用于卡住敲擊體內(nèi)的凹槽)，凱夫拉柔性連接帶另一端與敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒相連，一個敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒上對稱安裝有四個相同的敲擊體。
[0054]旋轉(zhuǎn)鋼刷3包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的鋼刷旋轉(zhuǎn)筒31和若干均勻設(shè)置在鋼刷旋轉(zhuǎn)筒31表面的鋼刷毛32 ;旋轉(zhuǎn)尼龍刷4包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒41和若干均勻設(shè)置在尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒41表面的尼龍刷毛42 ;敲擊體23為由硬橡膠制成的條形結(jié)構(gòu)且沿敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒21的軸向設(shè)置，同時，為了提高敲擊體的抗沖擊抗疲勞性能，敲擊體23內(nèi)還混合有鋼絲和尼龍纖維。
[0055]鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒則為套筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒與雙H型緩沖臺架的兩側(cè)連接，然后將外筒通過螺栓擰緊在內(nèi)筒上，鋼刷毛和尼龍刷毛則安裝在外筒上。旋轉(zhuǎn)鋼刷、旋轉(zhuǎn)尼龍刷替代人工敲擊和銅質(zhì)弓頭沖擊法用于接觸網(wǎng)除冰，具有更高的除冰速度，除冰更具針對性。
[0056]本實(shí)施例中，敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)動力由動力系統(tǒng)提供，為了提高除冰效果，實(shí)現(xiàn)對各個刷頭的單獨(dú)控制，敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒均由獨(dú)立的馬達(dá)帶動，且這些馬達(dá)均受控制系統(tǒng)控制。
[0057]在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還設(shè)計了接觸網(wǎng)覆冰圖像識別技術(shù)，該技術(shù)通過設(shè)置圖像識別裝置，圖像識別裝置用于對接觸網(wǎng)覆冰的冰厚測量及清除效果識別，它講采集到的圖像信息反饋至控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過圖像識別裝置實(shí)現(xiàn)對接觸網(wǎng)覆冰情況的自動判斷，再根據(jù)判斷控制復(fù)合式除冰刷和伺服抬升裝置做相應(yīng)的運(yùn)動。
[0058]控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)處理圖像信息和振動器傳感器反饋的信息，用以識別冰層厚度，繼而控制伺服抬升裝置的抬升高度和復(fù)合式除冰刷中各刷頭需要的旋轉(zhuǎn)速度。本實(shí)施例中，控制系統(tǒng)為安置在列車內(nèi)的控制主機(jī)，需要說明的是，控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述功能的實(shí)現(xiàn)方式(包括前述的控制主機(jī))是現(xiàn)有成熟技術(shù)，因此，本實(shí)施例中不作贅述。
[0059]因氣動裝置的絕緣和耐久性好，可實(shí)現(xiàn)高壓作業(yè)，所以，本實(shí)施例中，動力系統(tǒng)采用氣動系統(tǒng)，氣動系統(tǒng)主要包括安裝在列車內(nèi)的氣泵，與各動作部件連接的氣動馬達(dá)，如圖2所示，H型上梁的側(cè)面開設(shè)有氣動接口 11，氣動接口 11數(shù)量與敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒的數(shù)量匹配，氣泵通過包裹著凱夫拉纖維的橡膠軟管給氣動馬達(dá)提供高壓氣體，然后由氣動馬達(dá)帶動上述旋轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，考慮到氣動馬達(dá)傳動轉(zhuǎn)速高，因此，需要加裝減速齒輪，同時，增大扭矩；由于接觸網(wǎng)帶電作業(yè)時攜帶高壓可達(dá)27.5KV，馬達(dá)輸氣管需要在滿足耐壓、耐寒、柔軟的同時具有良好的絕緣性。上述伺服抬升裝置下部的折疊式弓架結(jié)構(gòu)可選用氣動臂，其抬升、下降的動力同樣由氣動系統(tǒng)提供。
[0060]按照上述實(shí)施例，便可很好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。值得說明的是，基于上述結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，為解決同樣的技術(shù)問題，即使在本實(shí)用新型上做出的一些無實(shí)質(zhì)性的改動或潤色，所采用的技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)仍然與本實(shí)用新型一樣，故其也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，包括雙H型緩沖臺架，上端與雙H型緩沖臺架下表面連接并用于抬升雙H型緩沖臺架的伺服抬升裝置(1)，設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的復(fù)合式除冰刷，為所述氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置運(yùn)行提供動力的動力系統(tǒng)，以及用于控制伺服抬升裝置(I)和復(fù)合式除冰刷的控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，所述復(fù)合式除冰刷包括旋轉(zhuǎn)敲擊頭(2)、旋轉(zhuǎn)鋼刷(3)、旋轉(zhuǎn)尼龍刷(4)中任意一種或任意多種； 所述旋轉(zhuǎn)敲擊頭(2)包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒(21)，以及通過柔性連接帶(22 )緊固連接于敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒(21)上的敲擊體(23 ); 所述旋轉(zhuǎn)鋼刷(3)包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的鋼刷旋轉(zhuǎn)筒(31)和若干均勻設(shè)置在鋼刷旋轉(zhuǎn)筒(31)表面的鋼刷毛(32)； 所述旋轉(zhuǎn)尼龍刷(4 )包括設(shè)置在雙H型緩沖臺架上表面上的尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒(41)和若干均勻設(shè)置在尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒(41)表面的尼龍刷毛(42)； 敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒、鋼刷旋轉(zhuǎn)筒和尼龍刷旋轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)動力由所述動力系統(tǒng)提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，所述敲擊體(23)為由硬橡膠制成的條形結(jié)構(gòu)且沿敲擊頭旋轉(zhuǎn)筒(21)的軸向設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，所述雙H型緩沖臺架包括由上至下相對平行設(shè)置且通過彈性阻尼器(7)連接的H型上梁(5)和H型下梁(6);所述伺服抬升裝置(I)則與H型下梁(6)下端連接，復(fù)合式除冰刷則設(shè)置在H型上梁(5)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，在H型上梁(5)和H型下梁(6)之間中部還設(shè)置有空氣彈簧(8)，該空氣彈簧(8)下端與H型下梁(6)連接，其上端通過保持架(9 )與H型上梁(5 )下端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，所述保持架(9)靠近空氣彈簧(8)的一端的兩側(cè)還設(shè)有導(dǎo)冰板(10)，且該導(dǎo)冰板(10)傾斜于H型下梁(6)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，還包括與所述控制系統(tǒng)連接的圖像識別裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，還包括安裝在所述雙H型緩沖臺架上并與所述控制系統(tǒng)連接的振動加速度傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，所述動力系統(tǒng)為氣動系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣動旋轉(zhuǎn)除冰裝置，其特征在于，所述彈性阻尼器(7)為氣壓式阻尼系統(tǒng)。
【文檔編號】H02G7/16GK203504111SQ201320610879
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】鄧韜, 林建輝 申請人:林建輝