一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置

1.本发明涉及铁路线路钢轨降温技术领域，尤其涉及一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置。


背景技术：

2.高速铁路普遍采用无缝线路，无缝线路消除了钢轨之间的缝隙，很大程度上减少了轮轨冲击力，改善了列车舒适性，降低了设备损耗。但随着轨缝的消失，钢轨在温度变化时，纵向不能自由伸缩，由此在钢轨内部产生巨大的温度应力，成为轨道病害的原因之一，严重时会产生胀轨、跑道等问题，严重影响高铁运营安全。
3.目前钢轨的降温是人工在钢轨上铺覆盖物和反复浇水法，云南昭通工务段甚至采取人工滑移冰块的方式对钢轨进行降温，并引发媒体对铁路养护维修工作的广泛关注。
4.鉴于传统的人工方法对工人的劳动强度要求高，且降低轨温所需时间长，其效率十分低下，工作量极大，效果不佳。在降温过程中，无法对较长的轨道进行快速有效的降温，降温效果的限制性因素较多，故而为此现提出一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，以解决现有技术的不足。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，包括与钢轨等距设置的上置板，其特征在于，所述上置板上设置有制冷罐，所述上置板两端均设置有上盖板，所述上盖板内开设有冷媒腔，制冷罐的冷媒输出端通过输送通道连接冷媒腔，所述冷媒腔底部设置有与钢轨相接触的降温板，所述上盖板通过锁扣组件连接有两个相对设置的冷却箱，所述冷却箱内开设有冷却腔，所述冷却腔朝向钢轨一侧的侧壁开设有多个贯穿侧壁的安装口，每安装口内设置有驱动轮，上盖板和冷却箱之间开设供冷媒从冷媒腔进入驱动轮的通道，并且在冷却箱开设用于接收经过驱动轮后排出的冷媒的回流通道，回流通道通过回流管件与制冷罐连接。
8.优选地，所述制冷罐内设有制冷组件，制冷组件包括设置在制冷罐内的外接电源的制冷机，所述制冷机通过输气泵连接有输送冷媒的输气管道，所述上置板内开设内孔作为输送通道。
9.优选地，驱动轮内设有叶轮，叶轮的中心设有转动轴，转动轴的两端安装在冷却箱的顶板和底板中。
10.优选地，位于驱动轮上方的所述冷却腔内壁开设有呈倾斜设置的冲击口，所述冷媒腔底部开设有与冲击口相适配的配合口，在配合口周围的冷却箱与上盖板的接触面设置有密封圈。
11.优选地，回流通道包括回流箱，回流箱通过回流管件与制冷罐连接，回流箱内开设有与冷却腔相连通的回流腔；冷却箱的底板中开设连通驱动轮底部的空腔区域和回流腔的连通通道。
12.优选地，所述锁扣组件包括固定连接在冷却箱两侧的对接块，所述对接块上开设有u型口，所述u型口内壁螺纹连接有紧固螺栓。
13.优选地，所述上盖板侧壁上均通过紧固块连接有对接条，所述对接条上开设有与u型口相适配的矩形紧固口。
14.优选地，所述安装口上下内壁均设置有用来对驱动轮上下开口密封的密封块。
15.优选地，在驱动轮的轮面和降温板上开设排气孔。
16.相比现有技术，本发明的有益效果为：
17.利用锁扣组件实现将冷却箱与上盖板进行组装连接，使得冷却箱上设置有驱动轮与钢轨两侧进行抵触，设置在上置板上的制冷罐内的制冷组件会制冷产生高压冷媒输送到上盖板内，设置在上盖板上的降温板会实现对轨道上表面的初步降温，并且设置在冷却箱内的驱动轮会在高压冷媒作用在叶轮的动力下实现转动，从而带动整个设备进行移动，设备会在钢轨上进行移动，与钢轨接触的驱动轮会实现对钢轨的有效降温，实现对钢轨的移动式降温，从而有效提高降温效率，以减少高速铁路无缝线路钢轨碎弯或者胀轨跑道现象的发生。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置的立体结构示意图；
19.图2为图1中a处的放大结构示意图；
20.图3为本发明提出的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置的正面截面结构示意图；
21.图4为图3中b处的放大结构示意图
22.图5为本发明提出的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置中驱动轮的结构示意图；
23.图6为本发明提出的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置中锁扣组件的结构示意图。
24.图中：1上置板、2制冷罐、3上盖板、4冷媒腔、5降温板、6冷却箱、7冷却腔、8驱动轮、9回流管件、10制冷机、11输送通道、12空腔区域、13转动轴、14叶轮、15密封块、16冲击口、17配合口、18回流箱、19回流腔、20对接块、21紧固螺栓、22对接条。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
28.参照图1-图6，一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，包括与钢轨等距设置的上置板1，上置板1会使得两侧的移动同步进行，上置板1上设置有制冷罐2，制冷罐2内设置有制冷组件，进一步地，制冷组件包括设置在制冷罐2内的外接电源的制冷机10，其中制冷组件包括换热器、压缩机等机器，为现有技术，在此不做详细赘述，制冷机10通过输气泵连接有输送冷媒的输气管道，通过输气泵实现对冷媒的加压，加压后的冷媒能实现驱动设备在钢轨上进行移动，上置板1内开设内孔，形成供冷媒输送的输送通道11，上置板1两端均设置有上盖板3，上盖板3上开设有与输送通道11相连通的冷媒腔4；
29.冷媒腔4底部的与钢轨相接触部位设置降温板5，应当注意的是上置板1和上盖板3均为导热不良的隔热材料，上盖板3通过锁扣组件连接有两个相对设置的冷却箱6，冷却箱6内开设有呈轴线设置的冷却腔7，冷却腔7朝向钢轨一侧的侧壁开设有多个贯穿侧壁的安装口，每个安装口内设置有驱动轮8，驱动轮8内固定安装有叶轮14，叶轮14的中心设有轴孔，带叶轮14的驱动轮8套设在转动轴13上，转动轴13的两端与冷却箱6的顶板和底板固定连接。当然，也可以使转动轴13、叶轮14和驱动轮8为一体式固定结构，转动轴13的两端通过轴承安装在冷却箱6的顶板和底板中。叶轮14呈倾斜弧形设置，其角度与开设在冷却腔7上的冲击口16呈垂直设置，呈倾斜设置的冲击口16的作用下会将冷媒快速的排出，呈倾斜喷出的冷媒会直接作用在设置在驱动轮8上呈弧型设置的叶轮14上，叶轮14被冷媒作用会受到冲击力，从而带动与之连接的驱动轮8进行转动，安装口上下内壁均设置有用来对驱动轮8上下开口密封的密封块15，密封块15可完全盖住对驱动轮8上下开口以防止冷媒溢出，当然也可不完全密封，使部分冷媒从密封块15与驱动轮8之间的缝隙流向钢轨，也可以实现对钢轨的降温。再进一步地，位于驱动轮8上方的冷却腔7内壁开设有呈倾斜设置的冲击口16，冷媒腔12底部开设有与冲击口16相适配的配合口17，在配合口17周围的冷却箱6与上盖板3的接触面设置有密封圈，冷却箱6侧壁设置有回流箱18，回流箱18通过回流管件9与制冷罐2连接，回流箱18内开设有与冷却腔7相连通的回流腔19。回流箱18和冷却箱6可以一体式设计，以减少冷媒渗漏。冷却箱6的底板中开设连通驱动轮8底部的空腔区域12和回流腔19的连通通道，以实现排出冷媒并实现回流。
30.当然，回流箱18也可以设置在冷却箱6的下方。也可以不设置回流箱18，直接使冷却箱6的底板空腔区域12连击回流管件9，也可实现冷媒回收的目的。
31.制冷罐2通过回流管件9与冷却腔7侧壁连接；上盖板3通过锁扣组件连接冷却箱6，锁扣组件包括固定连接在冷却箱6两侧的对接块20，对接块20上开设有u型口，u型口内壁螺纹连接有紧固螺栓21，上盖板3侧壁上均通过紧固块连接有对接条22，对接条22上开设有与
u型口相适配的矩形紧固口，驱动轮8与降温板5均采用良导热材质的金属材料制成。
32.应当注意的是，本发明中上置板1内开设有供冷媒输送的输送通道11，上盖板3上开设有与输送通道11相连通的冷媒腔4。作为另一种变形，当然也可以在上置板1内开设有供冷媒输送的输送通道11，而改为使用连通冷媒腔4和制冷罐2的外置管道作为输送通道11。
33.应当注意的是，本发明可以从便于回收冷媒以循环利用的角度通过驱动轮8和降温板5的热传导作用对钢轨进行降温。为了提高降温效率，可以放弃对冷媒回收或者少回收的情况下，本实施例在驱动轮8的轮面和降温板5上开设排气孔，通过排气孔将气体状的冷媒向钢轨喷出，以实现高效降温。当然，也可以在设置排气孔的基础上，在每对冷却箱6外设一个外罩，外置罩住冷却箱6和两个冷却箱6之间的钢轨，以使冷媒与钢轨接触的时间更长，也可以在外罩连接冷媒回收管道。
34.本发明在进行使用时，先将设备安装在钢轨上，具体安装方式，先将设备安装在两个钢轨上，将与钢轨等距设置的上置板1放置在钢轨上，将设置在上置板1两端的上盖板3分别与底部的两个冷却箱6进行连接，连接方式通过锁扣组件进行连接，使得冷却箱6上设置的驱动轮8与呈“工”型的钢轨进行滑动接触，完成连接；
35.在完成安装时，会使得设置在开设在冷却腔7内的冲击口16与设置在冷媒腔4内的配合口17实现对接，实现连通。
36.通过外接电源实现对制冷机10进行供电，制冷机10内部的冷媒会在输气泵加压后经输气管道进行输送，开设在上置板1上的输送通道11的作用下会将冷媒输送到冷媒腔4内，设置在冷媒腔4底部的降温板5会与冷媒进行直接接触，使得降温板5能实现对钢轨的上表面的有效降温，以减少高速铁路无缝线路钢轨碎弯或者胀轨跑道现象的发生；
37.冷媒在会从配合口17经冲击口16向下进行传输，呈倾斜设置的冲击口16的作用下会将冷媒快速的排出，呈倾斜喷出的冷媒会直接作用在设置在驱动轮8上呈弧型设置的叶轮14上，叶轮14被冷媒作用会受到冲击力，从而带动与之连接的驱动轮8进行转动，多个驱动轮8进行转动时，会使驱动轮8带动整个设备在钢轨上进行移动，驱动轮8转动的同时，冷媒会以驱动轮8为介质与钢轨的两侧进行充分接触，从而对钢轨的两侧进行有效降温，驱动轮8会使得带动设备进行移动，设备会钢轨上移动的同时，实现对钢轨的移动式降温，从而有效提高降温效率；在换热后的冷媒会经输送到回流箱18内的回流腔19内，并经过回流管实现回流到制冷罐内，实现循环。
38.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，包括与钢轨等距设置的上置板(1)，其特征在于，所述上置板(1)上设置有制冷罐(2)，所述上置板(1)两端均设置有上盖板(3)，所述上盖板(3)内开设有冷媒腔(4)，制冷罐(2)的冷媒输出端通过输送通道(11)连接冷媒腔(4)，所述冷媒腔(4)底部设置有与钢轨相接触的降温板(5)，所述上盖板(3)通过锁扣组件连接有两个相对设置的冷却箱(6)，所述冷却箱(6)内开设有冷却腔(7)，所述冷却腔(7)朝向钢轨一侧的侧壁开设有多个贯穿侧壁的安装口，每安装口内设置有驱动轮(8)，上盖板(3)和冷却箱(6)之间开设供冷媒从冷媒腔(4)进入驱动轮(8)的通道，并且在冷却箱(6)开设用于接收经过驱动轮(8)后排出的冷媒的回流通道，回流通道通过回流管件(9)与制冷罐(2)连接。2.根据权利要求1所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，所述制冷罐(2)内设有制冷组件，制冷组件包括设置在制冷罐(2)内的外接电源的制冷机(10)，所述制冷机(10)通过输气泵连接有输送冷媒的输气管道，所述上置板(1)内开设内孔作为输送通道(11)。3.根据权利要求1所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，驱动轮(8)内设有叶轮(14)，叶轮(14)的中心设有转动轴(13)，转动轴(13)的两端安装在冷却箱(6)的顶板和底板中。4.根据权利要求2所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，位于驱动轮(8)上方的所述冷却腔(7)内壁开设有呈倾斜设置的冲击口(16)，所述冷媒腔(4)底部开设有与冲击口(16)相适配的配合口(17)，在配合口(17)周围的冷却箱(6)与上盖板(3)的接触面设置有密封圈。5.根据权利要求1所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，回流通道包括回流箱(18)，回流箱(18)通过回流管件(9)与制冷罐(2)连接，回流箱(18)内开设有与冷却腔(7)相连通的回流腔(19)；冷却箱(6)的底板中开设连通驱动轮(8)底部的空腔区域(12)和回流腔(19)的连通通道。6.根据权利要求1所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，所述锁扣组件包括固定连接在冷却箱(6)两侧的对接块(20)，所述对接块(20)上开设有u型口，所述u型口内壁螺纹连接有紧固螺栓(21)。7.根据权利要求6所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，所述上盖板(3)侧壁上均通过紧固块连接有对接条(22)，所述对接条(22)上开设有与u型口相适配的矩形紧固口。8.根据权利要求1所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，所述安装口上下内壁均设置有用来对驱动轮(8)上下开口密封的密封块(15)。9.根据权利要求1所述的一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，其特征在于，在驱动轮(8)的轮面和降温板(5)上开设排气孔。

技术总结
本发明公开了一种高速铁路无缝线路移动式钢轨降温装置，包括与钢轨等距设置的上置板，上置板上设置有制冷罐，上置板两端均设置有上盖板，上盖板内开设有输送腔，上盖板通过锁扣组件连接有两个相对设置的冷却箱，冷却箱内开设有呈轴线设置的冷却腔，冷却腔侧壁开设有多个贯穿侧壁的安装口，安装口内设置有驱动轮。本发明通过制冷组件产生高压冷媒叶轮使得驱动轮转动，从而带动整个设备进行移动，与钢轨接触的驱动轮会实现对钢轨的有效降温，实现对钢轨的移动式降温，从而有效提高降温效率，以减少高速铁路无缝线路钢轨碎弯或者胀轨跑道现象的发生。道现象的发生。道现象的发生。


技术研发人员：曾志平 李沛成 吴霁崟 韩马锐 王迪 李桩 吴达 黄志斌 王卫东 黄旭东 袁方华 覃标 齐星哲 唐杰
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/5