基本信息
- 项目名称：
- 风光互补铁路道岔融雪装置
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 通过调查设计了一套风光互补铁路道岔融雪系统。该系统利用火车通过时产生的高速风带动发电机产生电能，并结合太阳能发电供给加热电塑片所需能量，完全做到自给能量，节省了大量的电能，不依靠其他能源。其主要加热工具为电塑片，自身发热效率高，可短时间内将积雪融化。利用此装置发出的电可以连接铁路周围的指示灯，同样起到了很大的节能效果。该系统安全、可靠、使用方便。
- 详细介绍：
- 目前国内铁路道岔融雪系统主要有2种安装方式:一种是产品预装在滑床板内，另一种是加热元件固定在基本轨上。加热元件安装在滑板内不能在道岔尖轨整个长度上实现有效加热融雪，特别是枕木间尖轨的积雪会残留较长时间和。滑板结构加热元件若损坏，更换困难，费时费力。加热元件固定在基本轨上的加热方式安装、更换方便，能提高融雪效率，为国家节省电力能源。但是加热元件全部都是进口。这样会导致加工周期长，成本高。 那么针对这个问题，本装置可以解决一部分由于不能及时并轨而产生的严重伤亡后果。尤其是在寒冷的北方和严寒的高原地区特别适用。 本装置针对已有融雪装置效果不佳的问题，提出由风力发电结合太阳能发电的一体化铁轨道岔融雪装置的方案。此装置热效率高，工艺简单，安装方便，而且无需外界供能。 该装置包括扇叶、轴承、轴、联轴节、链轮、链条、发电机、蓄电池、单片机控制器和电塑片。与现在一般融雪装置相比，作品的优点是完全利用自然能源提供能量，无需其它能源供给，通过单片机控制器控制电能的输出，利用的电塑片厚度薄、热效率高的特点，能更快的把电能转化为热量，使积雪及时融化。没有任何副产物，该作品极大地节省了发电厂对铁路部分电能的供应，缓解了对铁路供电的压力，减少了如火力发电而由此排放的污染物，节能效果明显，充分体现了节能减排的实质性，同时该装置成本低，系统安全、可靠、使用方便。无需专业人员维护，经济适用性强。 此外，在不需要融雪的时候，发电机及太阳能电池板发出的电能还可以供给铁路旁的道路指示灯等，同样极大地节省了电能输出。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 现代铁路具有高速、安全、大密度运行的特点。为了消除影响车辆运行安全及威胁人身安全的隐患，我们发明了风光互补铁路道岔融雪装置。此装置依靠风力、太阳能等自然能源发电，不依靠其他能源，达到自动化控制，节省各铁路局每年需投入的较高的人工费用。 此装置不需要专业人员辅助操控和维护。利用火车通过时产生的高速风带动发电机产生电能，并结合太阳能发电供给加热电塑片所需能量，完全做到自给能量。将电塑片作为主要加热工具，可根据施工现场需要切割成理想长度，自身发热效率高，可短时间内将积雪融化。通过此装置的发明解决了不能及时清理积雪的难题，尤其是北方地区，而且热效率高，工艺简单，安装方便，而且无需外界供能。
科学性、先进性
- 本发明针对已有融雪装置效果不佳的问题，提出由风力发电结合太阳能发电的一体化铁轨道岔融雪装置的方案。此装置热效率高，工艺简单，安装方便，而且无需外界供能。 该装置包括扇叶、轴承、轴、联轴节、链轮、链条发电机、蓄电池、控制器和电塑片，其优点是完全利用自然能源提供能量，通过控制器控制电能的输出，利用的电塑片厚度薄、热效率高的特点，能更快的把电能转化为热量，使积雪及时融化。 本发明解决了不能及时清理积雪的难题，尤其是北方地区，而且热效率高，工艺简单，安装方便，而且无需外界供能。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月1日向国家知识产权局提出专利申请并已受理。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 专利实施许可
作品可展示的形式
- 模型、图纸、现场演示、图片、录像、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- （1）此装置不需要有过多条件，操作方法简单，不需要专业人员辅助操控和维护。 （2）利用火车通过时产生的高速风带动发电机产生电能，并结合太阳能发电供给加热电塑片所需能量，完全做到自给能量，不依靠其他能源。 （3）将地板采暖中的电塑片作为主要工具，体积小，柔性强，具有可塑性，结实耐用，可根据根据施工现场需要切割成理想长度，自身发热效率高，可短时间内将积雪融化。
同类课题研究水平概述
- 目前传统的铁路除雪方法仍然以人工扫雪为主，这种方法虽清洁彻底，但存在费时费力、影响车辆正常运行，同时还容易造成人身安全事故的弊端，特别是夜间和偏远地区的道岔积雪，很难及时清除，这对于机车速度越来越快、车次频率越来越高的现代铁路运输来说，实在是一个影响安全正点运行的痼疾。目前除了人工扫雪外，还有采用化学融雪、机械这档式防雪、高压气吹式融雪和电加热灯融雪等方法，这些方法大多因技术不成熟、安装繁杂、不可靠、能耗大等诸多原因无法进行大范围的推广应用。经检索，公开的电热融雪装置都存在共同的问题：1、电热装置融雪用的电加热管或电加热带均为电阻丝外部加套管制作而成，功率小、升温慢，需提前预热，并且在下雪过程和雪停后一直处于加热工作状态，耗电量过大，造成能源的严重浪费；2、所有道岔的电热装置基本上都是同时启动和工作的，占用了相当大的供电容量，需要场站扩大供电能力，因而现有的采用由电热装置融雪的技术方案不能进行大规模的推广应用。
