[发明专利]一种用于磁浮接触轨的在线除冰装置及其除冰方法

说明书

本发明公开了一种用于磁浮接触轨的在线除冰装置及其除冰方法，其中在线除冰装置包括储能电容器组、可控开关、线圈、取能电路和智能控制装置；线圈缠绕成长方形单层饼式结构，并封装于金属基板扁平面的凹槽内；线圈在外部作用力下与磁浮接触轨侧面有间隙的紧密接触；除冰方法为：磁浮机车行驶时，通过智能控制装置控制储能电容器组向线圈放电的频率，使线圈产生高幅值脉冲磁场；使磁浮接触轨在与线圈相邻的表面产生涡流；线圈和接触轨表面涡流所激发的脉冲磁场使线圈与接触轨之间产生脉冲斥力，脉冲力形成的机械波在接触轨内传播将覆冰击碎，达到除冰目的。本发明能够在列车行进过程中对接触轨实施在线除冰，保证磁浮列车的稳定运行。

技术领域

本发明涉及接触轨除冰领域，尤其涉及一种用于磁浮接触轨的在线除冰装置及其除冰方法。

背景技术

磁浮是城市的重要公共交通快线，冬季覆冰严重影响磁浮的安全运行。冬季覆冰环境条件下，暴露于自然环境的磁浮轨道、接触轨道在风的作用下持续覆冰，特别是在冻雨环境条件下，接触轨覆冰快速增长。磁浮接触轨为磁浮列车运行提供电力供应，其电力供应采用滑刷受电方式，一旦接触轨被冰层覆盖，磁浮机车无法通过接触受电，且在冰层较薄时易产生不良接触形成电弧放电，不仅影响公共交通的安全运行，而且烧损受电碳刷，引起设备加速老化。磁浮的接触轨覆冰严重危害公共交通的安全运行，严重损坏磁浮快线的设施，在造成巨大的经济损失的同时给人们的生产和生活带来极大不便。

因此，亟需提出一种有效的技术手段解决接触轨覆冰引发的磁浮快线停运和覆冰引发的灾害。

发明内容

本发明提供一种用于磁浮接触轨的在线除冰装置及其除冰方法，能够在列车行进过程中对接触轨实施动态除冰，保证磁浮列车的稳定运行。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于磁浮接触轨的在线除冰装置，包括储能电容器组、可控开关、线圈、取能电路和智能控制装置；所述储能电容器组通过取能电路与磁浮机车的受电靴电气连接，用于储能电容器组从受电靴在线取能充电；所述可控开关受智能控制装置控制开关频率，进而控制储能电容器组向线圈的放电频率；所述线圈缠绕成单层饼式结构，并在外部作用力下与磁浮接触轨侧面有间隙的紧密接触。

在更优的技术方案中，还包括机箱和机械连接件；所述机箱固定于磁浮机车的集电靴安装架上，用于放置所述储能电容器组、可控开关、取能电路和智能控制装置；所述机械连接件用于将封装于金属基板内的线圈固定于机箱，并为线圈提供所述的外部作用力。

在更优的技术方案中，所述机械连接件采用压缩弹簧。

在更优的技术方案中，所述线圈采用漆包线缠绕的方式设置于金属基板扁平面的凹槽内，并采用绝缘板封装。

在更优的技术方案中，所述线圈的尺寸和形状，与磁浮接触轨的侧面形状和除冰功率需求相匹配。

在更优的技术方案中，所述储能电容器组由多个高能脉冲电容器串联和/或并联组成。

在更优的技术方案中，所述智能控制装置与驾驶室的集中控制器通讯，由集中控制器集中控制。

采用上述任一技术方案所述在线除冰装置对磁浮接触轨进行在线除冰的方法，包括以下步骤：

在磁浮机车行驶时，驾驶室的集中控制器通过与智能控制装置通讯，以控制所述在线除冰装置的可控开关，进而控制储能电容器组的放电频率；

当可控开关闭合瞬间，储能电容器组向线圈放电，线圈产生高幅值脉冲磁场；

与线圈有间隙紧密接触的磁浮接触轨侧面上产生涡流；

线圈和接触轨表面涡流所激发的磁场，使线圈与接触轨之间产生脉冲斥力，脉冲力形成的机械波在接触轨内传播将覆冰击碎，达到除冰目的。