一種接觸網除冰裝置和自動除冰系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種接觸網自動除冰系統，包括控制系統和接觸網除冰裝置，控制系統包括機車速度傳感器、執行控制器、人工控制模塊、冰情采集模塊、信息存儲模塊和車載電腦；接觸網除冰裝置包括擊打模塊和移動模塊。本發明的接觸網除冰裝置和自動除冰系統采用機車供電，機車攜行，邊行走邊除冰，提高了工作效率；而且，本發明的接觸網除冰裝置和自動除冰系統采用敲擊式除冰，施力方向與接觸線垂直，與接觸線懸掛方向平行，能做到不傷導線，保證人員和設備的安全。
【專利說明】
_種接觸網除冰裝置和自動除冰系統
技術領域
[0001]本發明涉及電動機車供電線路領域，特別涉及一種接觸網除冰裝置，還涉及一種接觸網自動除冰系統。
【背景技術】
[0002]接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。受天氣的影響，北方接觸網常會結冰，冰柱搭結到接觸網設備上易短路跳閘、斷線，危及供電安全。
[0003]現有除冰方式主要靠人工作業，主要是通過機械敲擊、震動、沖擊、銑削等方式除冰，一方面除冰效率低，另一方面，作業人員工作環境惡劣，再一方面，作業人員容易發生人身傷害事故。
[0004]如何用自動化裝置代替人工操作對接觸網結冰進行除冰作業，是目前亟待解決的問題。

【發明內容】

[0005]本發明提出一種接觸網除冰裝置和接觸網自動除冰系統，解決了現有技術中通過人工對接觸網結冰進行除冰作業的問題。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]—種接觸網除冰裝置，包括:移動模塊、擊打模塊和接觸線支撐彈簧；
[0008]所述移動模塊，包括:接觸線導引片、滑軌、滑板；
[0009]所述擊打模塊，包括:變頻器模塊和兩個機電螺線管組;變頻器模塊向兩個機電螺線管組發送電流;兩個機電螺線管組分別置于接觸網兩側，每個機電螺線管組包括:復位彈簧、內層螺線管、外層螺線管，內層螺線管和外層螺線管采用相同繞制方式，內層螺線管套入外層螺線管中，內層螺線管后部安裝復位彈簧；
[0010]接觸線支撐彈簧安裝在兩個機電螺線管組中間。
[0011]可選地，通過螺線管支撐座將外層螺線管固定在接觸網除冰裝置外殼上。
[0012]本發明還提供了一種接觸網自動除冰系統，包括控制系統和上述接觸網除冰裝置；
[0013]所述控制系統包括:機車速度傳感器、執行控制器、人工控制模塊、冰情采集模塊、信息存儲模塊、車載電腦；
[0014]機車速度傳感器，與車載電腦相連接，獲取機車實時的速度信息；
[0015]執行控制器，一端與車載電腦相連接，另一端與變頻器模塊相連接，將車載電腦的執行指令轉換為擊打模塊的控制信號；
[0016]人工控制模塊，與車載電腦相連接，依據冰情信息和機車行駛速度人工向車載電腦發出操作指令，車載電腦將相應的執行指令輸入到執行控制器，執行控制器輸出控制信號控制變頻器模塊輸出電流的大小和頻率；
[0017]冰情采集模塊，與車載電腦相連接，獲取接觸線上的實時冰情信息；
[0018]信息存儲模塊，與車載電腦相連接，儲存冰情采集模塊采集到的信息；
[0019]車載電腦，分析和管理服務器發出的指令、接觸線冰情信息、機車行駛速度和人工發送的指令，向執行控制器發送相應的執行指令；
[0020]冰清采集模塊為攝像頭。
[0021 ]可選地，所述冰清采集模塊為3D攝像頭。
[0022]本發明的有益效果是:
[0023](I)采用機車供電，機車攜行，邊行走邊除冰，提高了工作效率；
[0024](2)采用敲擊式除冰，施力方向與接觸線垂直，與接觸線懸掛方向平行，能做到不傷導線，保證人員和設備的安全。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本發明一種接觸網除冰裝置的俯視結構示意圖；
[0027]圖2為本發明一種接觸網除冰裝置的前視結構示意圖；
[0028]圖3為本發明一種接觸網自動除冰系統的控制框圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0030]如圖1和圖2所示，本發明的接觸網除冰裝置包括移動模塊、擊打模塊和接觸線支撐彈貪。
[0031]移動模塊，包括:接觸線導引片1、滑軌2、滑板3。
[0032]擊打模塊，包括:變頻器模塊和兩個機電螺線管組，變頻器模塊向兩個機電螺線管組發送電流，兩個機電螺線管組分別置于接觸網兩側，每個機電螺線管組包括:復位彈簧4、內層螺線管5、外層螺線管6。
[0033]接觸線支撐彈簧8安裝在兩個機電螺線管組中間。
[0034]本發明以現有機車前弓為依托，利用其弓頭的滑板部分進行技術改造。現有技術條件下，為了使接觸網與滑板間摩擦均勻，一般將接觸網布置為S型或“之”字型，使其與中心線形成夾角。
[0035]因此，為了使本發明的接觸網除冰裝置更具應用價值，就必須使擊打模塊可以隨接觸網移動。覆冰情況下，將機車前弓滑板部分的石墨板去除，并在兩條滑板3上加裝滑軌2，后將擊打模塊放置在滑軌上，并在擊打模塊的前端設置接觸線導引片I，使之能順利的引導擊打模塊左右滑動。
[0036]機電螺線管由一個圍繞不可移動的空心鋼或鐵芯的電磁感應線圈繞組組成。螺線管的主要電特性是一種電感器，擁有電感，具有對抗電流變化的特性。螺線管以集中磁場的方式存儲能量，只要線路或者導體內存在電流，就會在線路周圍形成磁場，把線路繞成一個線圈以后，磁場便變得非常集中。若將兩個同向繞制的螺線管套在一起，同時產生的排斥力會推動兩個螺線管做相反方向的相對運動。若兩個運動螺線管組相向運動，產生的擊打力就會擊碎覆冰，達到接觸網除冰目的。
[0037]如圖1和圖2所示，將采用相同的繞制方式的內層螺線管5套入外層螺線管6中，通過螺線管支撐座23將外層螺線管6固定在除冰裝置外殼25上，并在內層螺線管5后部安裝一個復位彈簧4。
[0038]當變頻器模塊發送一個電流時，內層螺線管5和外層螺線管6會同時感應出一個相同的磁場，磁場相互排斥，內層螺線管5會順勢向前運動。當電流足夠大且線圈足夠密實時，內層螺線管5產生的打擊力會足夠強大，以擊碎覆冰。內層螺線管5到達預定位置后，復位彈簧4也已達到最大伸長，復位彈簧4收縮，將內層螺線管5復位。
[0039]而且，機電螺線管有變化極為迅速的特性，因此，通入合適頻率的電流，機電螺線管的擊打頻率會發生變化，可以根據結冰程度的不同，控制變頻器模塊輸出電流的頻率，以控制機電螺線管的擊打頻率，實現不同的除冰效果。
[0040]本發明同時采用兩個螺線管組分別置于接觸網兩側，同時擊打。如圖1和圖2所示，因擊打的方向與接觸線7垂直，與接觸線7懸掛方向平行，所以接觸網不會發生大的波動，不會影響后弓受流。
[0041]基于上述接觸網除冰裝置，如圖3所示，本發明還提供了一種接觸網自動除冰系統，包括控制系統和上述的除冰裝置，控制系統包括:機車速度傳感器、執行控制器、人工控制模塊、冰情采集模塊、信息存儲模塊、車載電腦。
[0042]機車速度傳感器，與車載電腦相連接，獲取機車實時的速度信息。
[0043]執行控制器，一端與車載電腦連接，另一端與變頻器模塊相連接，將車載電腦的執行指令轉換為擊打模塊可讀取的控制信號。
[0044]人工控制模塊，與車載電腦連接，可依據冰情信息和機車行駛速度人工向車載電腦發出操作指令，車載電腦將相應的執行指令輸入到執行控制器，執行控制器輸出控制信號控制變頻器模塊輸出電流的大小和頻率。
[0045]冰情采集模塊，與車載電腦連接，獲取接觸線上的實時冰情信息
[0046]信息存儲模塊，與車載電腦連接，儲存冰情采集模塊采集到的信息。
[0047]車載電腦，用于分析和管理服務器發出的指令、接觸線冰情信息、機車行駛速度和人工發送的操作指令，向執行控制器發送相應的執行指令。
[0048]冰清采集模塊為攝像頭，優選地，本發明采用3D攝像頭對接觸網上的冰清進行采集。
[0049]本發明提供了一種接觸網自動除冰系統，包括控制系統和除冰裝置，控制系統包括機車速度傳感器、執行控制器、人工控制模塊、冰情采集模塊、信息存儲模塊和車載電腦；除冰裝置包括擊打模塊和移動模塊。本發明的接觸網除冰裝置和自動除冰系統采用機車供電，機車攜行，邊行走邊除冰，提高了工作效率;而且，本發明的接觸網除冰裝置和自動除冰系統采用敲擊式除冰，施力方向與接觸線垂直，與接觸線懸掛方向平行，能做到不傷導線，保證人員和設備的安全。
[0050]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種接觸網除冰裝置，其特征在于，包括:移動模塊、擊打模塊和接觸線支撐彈簧； 所述移動模塊，包括:接觸線導引片、滑軌、滑板； 所述擊打模塊，包括:變頻器模塊和兩個機電螺線管組;變頻器模塊向兩個機電螺線管組發送電流;兩個機電螺線管組分別置于接觸網兩側，每個機電螺線管組包括:復位彈簧、內層螺線管、外層螺線管，內層螺線管和外層螺線管采用相同繞制方式，內層螺線管套入外層螺線管中，內層螺線管后部安裝復位彈簧； 接觸線支撐彈簧安裝在兩個機電螺線管組中間。2.如權利要求1所述的接觸網除冰裝置，其特征在于，通過螺線管支撐座將外層螺線管固定在接觸網除冰裝置外殼上。3.一種接觸網自動除冰系統，其特征在于，包括控制系統和權利要求1或2中任一項所述的接觸網除冰裝置； 所述控制系統包括:機車速度傳感器、執行控制器、人工控制模塊、冰情采集模塊、信息存儲模塊、車載電腦； 機車速度傳感器，與車載電腦相連接，獲取機車實時的速度信息； 執行控制器，一端與車載電腦相連接，另一端與變頻器模塊相連接，將車載電腦的執行指令轉換為擊打模塊的控制信號； 人工控制模塊，與車載電腦相連接，依據冰情信息和機車行駛速度人工向車載電腦發出操作指令，車載電腦將相應的執行指令輸入到執行控制器，執行控制器輸出控制信號控制變頻器模塊輸出電流的大小和頻率； 冰情采集模塊，與車載電腦相連接，獲取接觸線上的實時冰情信息； 信息存儲模塊，與車載電腦相連接，儲存冰情采集模塊采集到的信息； 車載電腦，分析和管理服務器發出的指令、接觸線冰情信息、機車行駛速度和人工發送的操作指令，向執行控制器發送相應的執行指令； 冰清米集模塊為攝像頭4.如權利要求3所述的接觸網自動除冰系統，其特征在于，所述冰清采集模塊為3D攝像頭。
【文檔編號】H02G7/16GK105958412SQ201610261771
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月19日
【發明人】董甲, 劉庭宇, 張波, 陳猛, 王祥泰, 劉廣平
【申請人】陳猛, 董甲, 劉庭宇, 張波