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基本信息
- 項目名稱：
- 風(fēng)光互補鐵路道岔融雪裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 通過調(diào)查設(shè)計了一套風(fēng)光互補鐵路道岔融雪系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用火車通過時產(chǎn)生的高速風(fēng)帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，并結(jié)合太陽能發(fā)電供給加熱電塑片所需能量，完全做到自給能量，節(jié)省了大量的電能，不依靠其他能源。其主要加熱工具為電塑片，自身發(fā)熱效率高，可短時間內(nèi)將積雪融化。利用此裝置發(fā)出的電可以連接鐵路周圍的指示燈，同樣起到了很大的節(jié)能效果。該系統(tǒng)安全、可靠、使用方便。
- 詳細(xì)介紹：
- 目前國內(nèi)鐵路道岔融雪系統(tǒng)主要有2種安裝方式:一種是產(chǎn)品預(yù)裝在滑床板內(nèi)，另一種是加熱元件固定在基本軌上。加熱元件安裝在滑板內(nèi)不能在道岔尖軌整個長度上實現(xiàn)有效加熱融雪，特別是枕木間尖軌的積雪會殘留較長時間和。滑板結(jié)構(gòu)加熱元件若損壞，更換困難，費時費力。加熱元件固定在基本軌上的加熱方式安裝、更換方便，能提高融雪效率，為國家節(jié)省電力能源。但是加熱元件全部都是進(jìn)口。這樣會導(dǎo)致加工周期長，成本高。 那么針對這個問題，本裝置可以解決一部分由于不能及時并軌而產(chǎn)生的嚴(yán)重傷亡后果。尤其是在寒冷的北方和嚴(yán)寒的高原地區(qū)特別適用。 本裝置針對已有融雪裝置效果不佳的問題，提出由風(fēng)力發(fā)電結(jié)合太陽能發(fā)電的一體化鐵軌道岔融雪裝置的方案。此裝置熱效率高，工藝簡單，安裝方便，而且無需外界供能。 該裝置包括扇葉、軸承、軸、聯(lián)軸節(jié)、鏈輪、鏈條、發(fā)電機、蓄電池、單片機控制器和電塑片。與現(xiàn)在一般融雪裝置相比，作品的優(yōu)點是完全利用自然能源提供能量，無需其它能源供給，通過單片機控制器控制電能的輸出，利用的電塑片厚度薄、熱效率高的特點，能更快的把電能轉(zhuǎn)化為熱量，使積雪及時融化。沒有任何副產(chǎn)物，該作品極大地節(jié)省了發(fā)電廠對鐵路部分電能的供應(yīng)，緩解了對鐵路供電的壓力，減少了如火力發(fā)電而由此排放的污染物，節(jié)能效果明顯，充分體現(xiàn)了節(jié)能減排的實質(zhì)性，同時該裝置成本低，系統(tǒng)安全、可靠、使用方便。無需專業(yè)人員維護，經(jīng)濟適用性強。 此外，在不需要融雪的時候，發(fā)電機及太陽能電池板發(fā)出的電能還可以供給鐵路旁的道路指示燈等，同樣極大地節(jié)省了電能輸出。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 現(xiàn)代鐵路具有高速、安全、大密度運行的特點。為了消除影響車輛運行安全及威脅人身安全的隱患，我們發(fā)明了風(fēng)光互補鐵路道岔融雪裝置。此裝置依靠風(fēng)力、太陽能等自然能源發(fā)電，不依靠其他能源，達(dá)到自動化控制，節(jié)省各鐵路局每年需投入的較高的人工費用。 此裝置不需要專業(yè)人員輔助操控和維護。利用火車通過時產(chǎn)生的高速風(fēng)帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，并結(jié)合太陽能發(fā)電供給加熱電塑片所需能量，完全做到自給能量。將電塑片作為主要加熱工具，可根據(jù)施工現(xiàn)場需要切割成理想長度，自身發(fā)熱效率高，可短時間內(nèi)將積雪融化。通過此裝置的發(fā)明解決了不能及時清理積雪的難題，尤其是北方地區(qū)，而且熱效率高，工藝簡單，安裝方便，而且無需外界供能。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本發(fā)明針對已有融雪裝置效果不佳的問題，提出由風(fēng)力發(fā)電結(jié)合太陽能發(fā)電的一體化鐵軌道岔融雪裝置的方案。此裝置熱效率高，工藝簡單，安裝方便，而且無需外界供能。 該裝置包括扇葉、軸承、軸、聯(lián)軸節(jié)、鏈輪、鏈條發(fā)電機、蓄電池、控制器和電塑片，其優(yōu)點是完全利用自然能源提供能量，通過控制器控制電能的輸出，利用的電塑片厚度薄、熱效率高的特點，能更快的把電能轉(zhuǎn)化為熱量，使積雪及時融化。 本發(fā)明解決了不能及時清理積雪的難題，尤其是北方地區(qū)，而且熱效率高，工藝簡單，安裝方便，而且無需外界供能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月1日向國家知識產(chǎn)權(quán)局提出專利申請并已受理。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利實施許可
作品可展示的形式
- 模型、圖紙、現(xiàn)場演示、圖片、錄像、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- （1）此裝置不需要有過多條件，操作方法簡單，不需要專業(yè)人員輔助操控和維護。 （2）利用火車通過時產(chǎn)生的高速風(fēng)帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，并結(jié)合太陽能發(fā)電供給加熱電塑片所需能量，完全做到自給能量，不依靠其他能源。 （3）將地板采暖中的電塑片作為主要工具，體積小，柔性強，具有可塑性，結(jié)實耐用，可根據(jù)根據(jù)施工現(xiàn)場需要切割成理想長度，自身發(fā)熱效率高，可短時間內(nèi)將積雪融化。
同類課題研究水平概述
- 目前傳統(tǒng)的鐵路除雪方法仍然以人工掃雪為主，這種方法雖清潔徹底，但存在費時費力、影響車輛正常運行，同時還容易造成人身安全事故的弊端，特別是夜間和偏遠(yuǎn)地區(qū)的道岔積雪，很難及時清除，這對于機車速度越來越快、車次頻率越來越高的現(xiàn)代鐵路運輸來說，實在是一個影響安全正點運行的痼疾。目前除了人工掃雪外，還有采用化學(xué)融雪、機械這檔式防雪、高壓氣吹式融雪和電加熱燈融雪等方法，這些方法大多因技術(shù)不成熟、安裝繁雜、不可靠、能耗大等諸多原因無法進(jìn)行大范圍的推廣應(yīng)用。經(jīng)檢索，公開的電熱融雪裝置都存在共同的問題：1、電熱裝置融雪用的電加熱管或電加熱帶均為電阻絲外部加套管制作而成，功率小、升溫慢，需提前預(yù)熱，并且在下雪過程和雪停后一直處于加熱工作狀態(tài)，耗電量過大，造成能源的嚴(yán)重浪費；2、所有道岔的電熱裝置基本上都是同時啟動和工作的，占用了相當(dāng)大的供電容量，需要場站擴大供電能力，因而現(xiàn)有的采用由電熱裝置融雪的技術(shù)方案不能進(jìn)行大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
