[实用新型]用碳纤维做电发热体制造的铁路除冰雪枕木

说明书

技术领域 本实用新型涉及碳纤维复合材料领载，一种用碳纤维做电发热体制造的铁路除冰雪枕木装置。

背景技术 冬天的降雪确给道路交通带来了很大的麻烦，城市内车辆因路滑慢行而拥挤堵车，高速公路在降雪一定厚度时就会封路不准行驶，飞机场上的飞机跑道，如不及时清除积雪，飞机就无法升降起落；铁路因积雪和冻冰，铁路道岔无法移动转换。人工清理降雪的方法是采用扫、抠、铲等相结合的方法将冰雪清理运输出去，但如遇连续降雪就不会及时的清理干净，就会影响铁路交通正常运行，会遭成极大的经济损失；如果白天路面上的雪水溶化而到晚间溶化的雪水又结成冰时，这给机车车辆行驶会带来更大的不安全因素。

发明内容 本实用新型的目的是提供一种用碳纤维电发热体复合材料制造的铁路除冰雪枕木，本实用新型主要包括有碳纤维束丝状加热体、绝缘导热耐温层及绝缘防水防潮保护层、直流电源温控器、漏电保护器、变电器、交流电源开关及碳纤维复合材料水泥枕木及固定枕木螺栓组成，其碳纤维束丝状加热体包裹有绝缘导热耐温层，绝缘导热耐温层外包裹有导热耐温绝缘防水防潮保护层，碳纤维束丝状加热体一端与电源温控器连接，电源温控器与漏电保护器相连接，漏电保护器与变电器相连接，变电器与交流电源开关相连接。碳纤维复合材料水泥枕木及固定水泥枕木螺栓与钢轨相连接。

交流电源开关开启后将交流电源输送至变电器中，变电器将交流电源变压为直流电源后通过漏电保护器，漏电保护器将直流电源源输送至温控器，温控器将直流电源输送至碳纤维加热体后而产生热量，碳纤维复合材料加热体所产生的热量经导热耐温绝缘层、导热耐温绝缘防水防潮保护层后将热量散发出。

碳纤维束丝状加热体能将电能转换为热能，绝缘导热耐温层的材料具有绝缘、导热、耐温、防潮防水的保护作用，采用卷绕和溶化式包裹制作，绝缘防水防潮保护层为二层保护层，其材料具有再次绝缘、导热、防水防潮的保护层作用，同第一层的卷绕和溶化式包裹制作方式相同，直流电源温控器的作用是控制和限定碳纤维束丝状加热体所产生的温度，漏电保护器的作用是避免电源的无效损失和安全用电保护，变电器、交流电源开关的作用是开启电源后将交流电源变压为直流电。

铁路水泥枕木快速除冰雪，碳纤维束丝状加热体直接与水泥枕木合成在一起、在冬天下雪时送电加热溶化冰雪使用。

主要为铁路而特制的速效电热化冰雪解冻枕木，它具备的特性和优越性能，恰恰是所有金属材料的弱项，无论是电能转热能，还是使用寿命，材料的抗拉强度，耐疲劳，在急冷急热的环境中，热变形等等。均强于任何材料，胜过几倍或几十倍，根据铁路的特征，我们将碳纤维制成同样的强度与枕木结合在一起，不但有加热之特殊功效，而且还有增强耐用枕木的功能。可谓一举多得。碳纤维电加热电缆是一种高效节能的快速加热化冻方式优秀的工程材料，完全符合铁道快速除冰雪融化加热的要求。可以节约大量的人力、物力及能源。根据天气变化，可随时随地的提供应急措施。碳纤维电加热枕木提供最均匀最适宜的温度分布。枕木加热属于大面积中温格段加热方式，不具备造成空气污染和对钢轨造成伤害。为铁路提供最好的应急措施。只在枕木建设时将碳纤维复合材料电加热电缆预先埋进离近钢轨的下方水泥枕木的上方。铺好枕木接好电源和控制部分便竣工。远离电源的铁路，可留好电源接柱。在需要时可将发电车开去。以此解决应急措施。由于枕木混凝土蓄热量大，热稳定性好，在间歇供暖的过程中，路面温度变化较快。本实用新型碳纤维水泥电加热枕木在使用状态下不会伤害水泥枕木正常使用寿命，不会形成氧化层，也从不会改变水泥枕木的整体物理结构，也不会出现电热材料有效单位面积的电流负荷增大，不易烧段。在相同的电流负荷面积下，合金电热体的强度比碳纤维加热材料低数倍，使用过程中，因重量的差异，安装，维修及容易又简单。综上所述，我们提供的碳纤维加热水泥枕木是填补国内空白的碳纤维加热水泥枕木，用于铁路加热和预热是最理想的加热材料和方法。其结构设计合理，制造工艺精湛，产品电能转热能效率高达99％，适应急热工作，升温快，发热温度均匀，比传统的合金材料节电60％以上。功率使用范围宽阔，发热性能稳定、可靠，寿命高达30——50年以上。由碳纤维加热缆、温度传感器、自动化温度控制器等组成的电发热系统，低电压、大电流，安全，稳定。本产品将为企业降低成本提高效益，解决燃眉之急。碳纤维复合材料加热水泥枕木在现代化建设中将其发挥不可估量而巨大的经济和社会效益。碳纤维水泥枕木初装费用投入基本合理，相比金属铜电缆价格；按比重与长度换算略高一点。碳纤维电缆的比重约在1.7-1.8左右，铜的比重在8.90。可是，在用上此水泥枕木后恰在保证列车正点仅此一项，最多一年就可以收回投入成本，另外使用水泥枕木有选择，在铁路道岔和易结冰的路段及没有立交桥的路口使用，将换下来的水泥枕木可以继续使用于不需要除冰雪路段。