[发明专利]无缝线路锁定轨温预处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及无缝线路锁定轨温控制技术领域，尤其涉及一种非接触磁电式无缝线路锁定轨温预处理系统。

背景技术

随着我国高速、重载铁路的大面积推广，无缝线路乃至超长无缝线路被人们接受并得到实际应用，是世界铁路轨道结构的发展方向。为了保证无缝线路轨道的使用寿命及确保行车安全，对于无缝线路技术的研究显得越发重要。

自然环境条件下的温度变化会在钢轨内部产生拉伸应力，影响无缝线路轨道的稳定性。因此在铺设无缝线路时，钢轨温度需要保持在锁定轨温条件下，保证铁轨焊接时内部处于零应力状态，以避免恶劣气候条件下钢轨内部产生的拉伸应力对其产生的损害。由于我国的幅员辽阔，经纬度跨越大，对于寒冷地区，一年内有较长时间环境温度低于锁定轨温(25～30℃)，在此种情况下铺设无缝线路轨道时若不进行锁定轨温的预处理，钢轨在使用中会由于温度变化过大而积蓄过量的温度应力，从而影响轨道寿命、危及行车安全，因此，目前亟需研究一套新型可快速、均匀进行无缝线路轨道锁定轨温预处理的控制系统，以保证无缝线路轨道的铺设质量与效率。

目前，欧美等发达国家通常采用温度控制法进行无缝线路轨道锁定轨温的预处理，利用丙烷-丁烷混合气体火焰加热无缝线路轨道，该方法易于操作、工序简单，但由于其属于接触式加热，对钢轨表面伤害较大，且热传导方式易导致钢轨内部应力不均，预处理效果不甚理想。我国目前主要采用拉伸机拉伸钢轨以达到锁定轨温允许长度范围的方法进行锁定轨温的预处理。拉伸法虽具有轨温控制准确、受施工环境条件影响较小等特点；但其操作工序较为复杂、施工时间较长。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：提供一种无缝线路锁定轨温预处理系统，以解决长期以来接触式锁定轨温控制技术中钢轨表面损害大、轨道内部应力分布不均匀、操作复杂等问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种无缝线路锁定轨温预处理系统，包括：

电磁感应加热装置，安装在行走控制系统上，用于对无缝线路钢轨产生磁通，以加热钢轨；

行走控制系统，活动设置在所述钢轨上，用于控制所述电磁感应加热装置沿所述钢轨纵向的行走；

传输系统，用于采集无缝线路锁定轨温预处理过程中的各项参数并传输至上位机数据处理系统，以及将所述上位机数据处理系统发出的控制信号对应传输至所述电磁感应加热装置和行走控制系统；

上位机数据处理系统，用于处理和分析经所述传输系统传入的所述各项参数，经所述传输系统发出所述控制信号，并将处理过程的信息显示给用户。

优选地，所述电磁感应加热装置包括：靠近所述无缝线路钢轨设置的轭铁、绕设在所述轭铁上并对所述无缝线路钢轨产生交变磁通的若干组线圈、以及给所述线圈提供交变电流的变频激励电源。

优选地，所述轭铁对称地设置在所述钢轨两侧。

优选地，所述若干组线圈对称的分布在所述钢轨两侧，所述线圈中同相的交变电流产生的交变磁通垂直于所述钢轨。

优选地，所述若干组线圈为两组线圈。

优选地，所述行走控制系统包括：沿所述钢轨移动的滚轮、受所述上位机数据处理系统控制以驱动所述滚轮转动的驱动电机、以及用于支撑所述电磁感应加热装置并随滚轮的转动而沿钢轨纵向行走的支撑装置。

优选地，所述传输系统为无线传输系统，包括传感器模块、处理器模块、无线收发模块和能量供应模块，其中：

所述传感器模块用于采集钢轨的温度场分布数据，并将采集到的数据传输到所述处理器模块；

所述处理器模块用于将所述传感器模块传输来的数据处理后输送到所述无线收发模块，以及将所述无线收发模块接收的控制信号对应输送到所述电磁感应加热装置和行走控制系统；

所述无线收发模块用于实现所述处理器模块与所述上位机数据处理系统之间的无线数据传输；

所述能量供应模块用于对应地向所述传感器模块、处理器模块以及无线收发模块提供能量。

优选地，所述无线传输系统为Zigbee无线传输系统。

优选地，所述上位机数据处理系统包括核心微处理器、显示设备及I/O设备，其中：

所述核心微处理器用于处理和分析经所述传输系统传入的所述各项参数，并向所述传输系统发出所述控制信号；

所述显示设备用于将处理过程的信息显示给用户；

所述I/O设备用于供用户输入指令以及将处理后的参数输出保存。

(三)有益效果