制热系统.pdf

本发明涉及一种制热系统(190)，所述制热系统(190)用于轨道(3)的转辙器(4)并且包括能适用电操作的加热器元件(2；100；103；300)。所述电加热器元件(2；100；103)被设置能够以可选择的方式连到沿着所论及的所述转辙器(4)延伸的、由电连接件构成的分支网络(104)，并且用于将期望数量的用于轨道导轨基座(23)的加热板(2)、摩擦板加热器(100)以及支撑夹板加热器(103)连到用于电流并沿着所述转辙器的长度(L)延伸的相关的供给杆(110)。

1、  用于轨道(3)的转辙器(4)并且包括能适用电操作的加热器元件(2，100，103，300)的制热系统(190)，其特征在于，所述电加热器元件(2，100，103，300)被设置能够以可选择的方式连到沿着所论及的所述转辙器(4)延伸的、由电连接件构成的分支网络(191)，并且用于将期望数量的用于轨道导轨基座(23)的加热板(2)、摩擦板加热器(100，300)以及支撑夹板加热器(103)连到相关的供给杆(110)，所述供给杆(110)用于电流并沿着所述转辙器的长度(L)延伸。

2、  根据权利要求1所述的制热系统，其特征在于，用于所述转辙器的各侧面的加热器(2，100，300；2，100，103，300；100，103，300)的组(I；II；III)被连到公共控制室(111)。

3、  根据权利要求2所述的制热系统，其特征在于，所论及的所述电流供给杆(110)被分别连到所述控制室(111)。

4、  根据前述权利要求中任一项所述的制热系统，其特征在于，用于所述轨道导轨基座(23)的所述加热器(2)是由加热板构成，所述加热板被设置成提供朝向所述加热器(2)的表面的被导向的制热，以减少在所述转辙器的尖轨(13、14)和邻近的轨道导轨(15)之间的雪和冰形成物。

5、  根据权利要求4所述的制热系统，其特征在于，所述加热器(2)是由电操作的加热器元件(7)构成，所述加热器元件(7)被嵌在周围复合材料(183)中并且具有隔热件，所述隔热件沿着向下转的侧面从所述加热器的向内转的制热部件的制热区域连到所述加热器元件(7)。

6、  根据权利要求5所述的制热系统，其特征在于，能放置的加热器(2)具有凹部(8)，所述凹部(8)适于以骑跨的方式围绕摩擦块(22)，所论及的所述辙行尖轨(13、14)被设置成紧靠着所述摩擦块(22)以在不同的分路位置之间移动，在所述分路位置中所述辙行尖轨(13、14)被设置成分别靠近地连到所述轨道导轨的腹板并且能从所述腹板间隔开。

7、  根据权利要求6所述的制热系统，其特征在于，所述加热器(2)是由梳状板(7)构成，所述梳状板(7)被设置成通过多个固定的舌状物(151，152)被连到所述轨道导轨(15)，所述舌状物(151，152)能容纳在所述轨道导轨(15)和各个能放置的制热部件(2)下面并且分别紧抓于所述轨道导轨基座(15A)和加热器边缘部分(2A)。

8、  根据前述权利要求5-7中任一项所述的制热系统，其特征在于，所述水平制热部件(7)上连接有传感器，所述传感器被设置成检测所述加热器(2)的表面温度，并且通过被连接的控制系统为所述水平制热部件(7)提供需要的功率，以能够提供期望程度的雪/冰的融化，由此使所述转辙器避免雪和冰覆盖，并且所述控制系统最好是通过例如GSM网络或者其它内部网络被远程控制和被监测。

9、  根据权利要求8所述的制热系统，其特征在于，所述控制系统被设置成在从所述加热器的元件电压降低的超低电压下工作，所述超低电压最好是48V，并且设置有变压器用以提供电力的转换。

10、  根据前述权利要求中任一项所述的制热系统，其特征在于，所述加热器是由例如玻璃纤维和聚酯的塑料的复合材料构成，并且所述复合材料具有被嵌入其中的碳基的或者另外的合适的阻抗材料，从而在所述加热器内产生的热被设置成从所述加热器朝向外的方向隔热，在向内朝向所述加热器的向内转的部件的方向提供被导向的制热。

11、  根据前述权利要求中任一项所述的制热系统，其特征在于，所述摩擦板加热器(300)是通过管状元件加热器(307)形成，所述管状元件加热器(307)被安装到在弹性支柱(380)上的金属板(379)，还最好设置有塑料的端壁覆盖件(390)。

12、  根据前述权利要求中任一项所述的制热系统，其特征在于，支撑夹板加热器(103)是由被固定在各支撑夹板(104)的上侧或下侧上的电加热板构成。

13、  根据前述权利要求中任一项所述的制热系统，其特征在于，所述供给杆(110)是由能夹到所述轨道导轨并且具有封装的电线的部件构成。

14、  根据前述权利要求中任一项所述的制热系统，其特征在于，在所述供给杆和所述加热器之间的所述连接件是由连接器构成。

制热系统
【技术领域】
本发明涉及一种制热系统，所述制热系统用于轨道的转辙器并且包括能适用电操作的制热部件。
【背景技术】
现在被用于使转辙器尖轨(switch point)避免雪和冰的已知的转辙器加热器是存在问题的。由于现有的加热器无法使形成在转辙器的现有的辙行尖轨(switch blade)、摩擦板和支撑夹板与轨道导轨之间的间隙避免雪和冰，这意味着在下雪时铁路交通运输的可用性大为减少。
已知的加热器最主要的是采用被称为板加热元件的加热器杆的形式，其适配于导轨的基座并且用于将轨道导轨加热至+10和12℃之间的温度。特定的辐射热被获取并旨在使尖轨和轨道导轨之间的表面避免冰。现有的加热器的元件电压不在超低电压范围内。它们大约3米长并能产生600W、900W和1200W的三种不同功率。在现在的制热系统中可能发生短路，而使得信号系统等可能发生故障。同时，当损坏到加热器时，存在金属部件突然变成带电的风险，并且由于在那个情形下输出进入所述金属部件的高电压而高度危险。相关的工作人员将此感受为巨大的安全风险和问题。牵涉转辙器的加热的现有的系统已经存在了15-20年。所述系统是非常需要能量的并且无法应付大量的雪。除了少数例外，世界各处基本上使用所述已知的系统。
也存在此前已知的另外的转辙器加热器，例如那些，像分别在US4,391,425A、DE 4325002A1、US 4,656,333A以及US 5,004,190A和JP2000038702、JP 8105001、JP 9025603、JP 2000058234、JP 7102501与JP9025603示出的。所述已知系统和加热器也用来加热轨道导轨，并且有人甚至用沸水来进行操作。从转辙器移除雪和冰的刷子和燃烧器也被发现。
【发明内容】
因此，本发明的主要目的首要在于解决出现在如此以前已知的、加热轨道导轨和转辙器的转辙器加热器中的问题，并提供这样的转辙器加热器，其作用在于融化已有的雪以及正在落下或碰到所述轨道导轨和所述转辙器的能移动的辙行尖轨之间靠近所述转辙器的区域的雪，还提供在结构和功能上均简单且安全的装置。
此外，本发明的目的在于推进一种制热系统，其允许根据需要将加热器连到转辙器中的期望的部件。
通过根据本发明的制热系统实现了所述目的，本发明基本上特征在于所述电加热器元件被设置成能够以可选择的方式连到沿着所论及的所述转辙器延伸的、由电连接件构成的分支网络，并且用于将期望数量的用于轨道导轨基座的加热板、摩擦板加热器以及支撑夹板加热器连到沿着所述转辙器的长度延伸的、用于电流的相关的供给杆(supply bar)。
【附图说明】
参考附图，以下采用许多优选的实施方式示例的方式描述本发明，在附图中，
图1显示根据本发明的制热系统的示意的转辙视图，
图2显示转辙器的不同部件的连接件，
图3从不同方向显示电流供给杆，
图4-5A以透视法显示具有制热系统的转辙器，
图6-10显示制热系统的一部分，所述制热系统在转辙器的摩擦块和支撑夹板上分别具有加热器和固定装置，
图11显示沿着轨道导轨安装的电流供给杆，
图12-14显示在转辙器的摩擦板上的加热器，
图15-16显示到电流供给杆的连接件，
图17显示摩擦板上的加热器，
图18-21分别显示包括在制热系统中的加热器的分解图和转辙视图，
图22-27显示用于摩擦块的加热器，
图28显示替代的用于摩擦块的加热器，以及
图29-32分别显示被包括在制热系统中的加热器的分解图和转辙视图的其它示例。
【具体实施方式】
根据本发明的制热系统的目标，除了由于对此产生需要而能够为期望变热的不同部件接合期望的加热器之外，还在于同时应当阻止或者至少减少形成在转辙器的能移动的尖轨和被固定的轨道导轨之间间隙中、以及处在转辙器中暴露于雪和冰的其他位置处的雪和冰形成物的风险。多亏为了将产生的热导向加热器的表面而在向下方向上被隔热的加热器，使这成为可能。本发明已经被秘密地试验，并且当它分别工作于严寒中和强降雪中时，本发明的作用是非常令人满意的。因此，所论及的转辙器的能移动的尖轨和转辙器的轨道导轨之间的区域、以及接合了加热器的其他的位置均避免雪和冰。
加热器2用于铁路轨道3以及连到其的转辙器4，并且包括能放置在支撑件5上的电操作的板状制热部件7。加热器2中的装置1使所述制热部件7被设置成靠着所述支撑件5的隔热件9，于是提供朝向加热器2的自由表面11的被导向的制热，以由此减少在所述转辙器4的能移动的、以可枢转方式安装的尖轨13、14和邻近的轨道导轨15以及转辙器的其他部件之间的雪和冰形成物。
所述加热器2是由电操作的加热器元件16构成，加热器元件16被嵌在周围复合材料(surrounding composite material)183中并且具有隔热件9，所述隔热件9沿着向下转的侧面19从所述加热器的向内转的制热部件的制热区域连到加热器元件16。
能靠着地面5放置的制热部件7可以形成公共单元，通过这样做，易于将所述公共单元放置在转辙器4中的适宜位置。
在这方面，能放置的制热部件7具有凹部21，所述凹部21适于以骑跨的方式围绕着摩擦块22，所论及的辙行尖轨13、14被设置成紧靠着所述摩擦块22以能够在不同的分路位置之间提供移动，在不同的分路位置中，辙行尖轨13、14被设置成分别靠近地连到轨道导轨的腹板8并且能从腹板8间隔开。因此，加热器2可以由梳状部件构成，通过多个金属的固定的舌状物24将所述梳状部件设置成能连到轨道导轨15，所述舌状物24能容纳在轨道导轨15和各个能放置的制热部件7下面并且分别弹性地紧抓于轨道导轨基座23和制热边缘部分。
水平制热部件7上连接有传感器，所述传感器被设置用于检测加热器2的外界温度，并且通过被连接的控制系统为水平制热部件7提供需要的功率，以能够提供期望程度的雪/冰的融化，于是能使转辙器避免雪和冰覆盖。最好将控制系统设置成通过例如GSM网络或任何其他的内部网络被远程控制和被监测。将所述控制系统设置成在所谓超低电压的降低的电压、最好48V下工作，变压器被设置用以提供电压的转换。
加热器2是由例如玻璃纤维和聚酯的塑料的复合材料183构成，并且复合材料183具有被嵌入其中的碳基的或另外的合适的阻抗材料7，从而将在加热器2内产生的热设置成从19加热器朝向外的方向隔热，在向内朝向25由加热器构成的向内转的自由部件的方向提供被导向的制热。
加热器的特征和作用如下：加热器2以每个约2米的段29、30、31制成，并制成具有凹口的单件，所述凹口用于尖轨13、14赖以在其上伸展并且易于就地安装的摩擦块22。加热器由水平部件2组成，水平部件2位于尖轨下并且在尖轨和轨道导轨之间。
当辙行尖轨13、14靠着块22滑动(所述辙行尖轨13、14在分路时沿着所述块22移动)时，为了防止雪被辙行尖轨13、14向前拉，还将加热器100设置成被接合用于加热板状的摩擦块22。在图13-14中示出了用于摩擦块22的叠合的摩擦板22A的加热器100以及如何将加热器100容置在现有的腔108内部中的示例。
在图11中，还示出如何将加热器2连到电缆32，所述电缆32在轨道导轨15下面以及在轨枕33之间的间隙中伸展，轨道3以已知的方式被连到所述轨枕33，以及如何将加热器2连到供给杆110，所述供给杆110用于电流并被包括在用于不同的加热器2、100、300的电连接件105、106、107的分支网络191中。
加热器的多个部分具有检测加热器的表面温度的传感器。当表面温度低于设定值时，控制系统提供使加热器的表面避免雪和冰覆盖所需的必要的功率。根据配置，控制系统可以处理许多的单元。所述控制系统被设置工作在降低的超低电压，最好48V。变压器被设置成实现从例如230V的主电压到48V的所述超低电压的转换。温度-地理区域决定使表面避免雪和冰覆盖所需要的哪个必须的动率。用于瑞典西部和斯德哥尔摩的指导值是大约160-250W/m²是必须的。
用于转辙器的不同部件的加热器产生功率，所述功率使其足以能够移除位于轨道导轨基座23、也称为摩擦板的摩擦块22以及支撑夹板104上的可能的雪。也不需要将加热器连同需要被重新定向的转辙器进行拆除。加热器也能被匹配于用在铁路、地铁和有轨交通等各式各样出现的轨道-导轨类型。最通常的是50kg的导轨，而60kg的导轨被用在高速列车或重轨交通运行的地方。
图6-9显示用于支撑夹板104的加热器300的示例，支撑夹板104位于转辙器上，沿着其长度延伸分布。用于支撑夹板104的加热器103能位于可选择的位置，例如在支撑夹板104的下侧104A或上侧104B上。支撑夹板104的作用是限制的辙行尖轨13、14朝向邻近的导轨15的侧向移动。
根据本发明，在用于轨道3的转辙器4的制热系统190中，有能适用于转辙器4并且易于能够以可选择的方式连到分支网络191的电操作的加热器2、100、300，所述分支网络191沿着所述转辙器4延伸。分支网络191是由多个电连接件105、106、107构成，采用用于加热轨道基座23的加热板7、用于摩擦块22的加热器100以及用于支撑夹板104的加热器103的形式将所述电连接件105、106、107设置用于连到期望数量的加热器2，辙行尖轨13、14在分路运动时沿着所述摩擦块22移动，所述支撑夹板104限制所述辙行尖轨的侧转运动。所述电连接件105、106、107连到所论及的供给杆110，所述供给杆110用于电流并被设置沿着转辙器的长度L延伸。
在这方面，用于转辙器的各侧面的加热器2、100、103；2、100、300；100、300的组I、II、III被连到位于转辙器4旁边的公共控制室111。用于各组I、II、III的各电流供给杆110被固定于所述轨道并被分别连到所述控制室111。
加热器2；100、103；300可以由电操作的加热器元件7、107构成，加热器元件7、107被嵌在周围复合材料183中，并且具有隔热件，所述隔热件沿着向下转的侧面从所述加热器的向内转的制热部件的制热区域或者从加热器元件7、107的侧面7A、7B二者连到加热器元件7、107，并且加热器元件7、107具有沿着它的边7C的密封材料以及具有用于摩擦板的形状适配的开口21。
即，能放置的加热器2具有这样的凹部21，所述凹部21适于以骑跨的方式围绕着摩擦块22，所论及的辙行尖轨13、14被设置成紧靠着摩擦块22以在不同的分路位置之间提供移动，在不同的分路位置中辙行尖轨13、14被设置成分别靠近地连到轨道导轨的腹板8并且能从腹板8间隔开。
因此，加热器2可以由例如采用抓紧固定夹具24设置连到轨道导轨15的梳状板7构成，抓紧固定夹具24通过抓紧部件将制热部件2和其边缘部分2A夹到轨道导轨基座23。参见图12例子。
水平制热部件7上连接有传感器，所述传感器被设置用于检测加热器2的外界温度，并且通过被连接的控制系统(未示出)，为水平制热部件7提供需要的功率，以能够提供期望程度的雪/冰的融化，于是能使转辙器避免雪和冰覆盖。最好将控制系统设置成通过例如GSM网络或任何其他的内部网络进行远程控制和监测。例如已在上面指出，可以将控制系统设置成在自加热器2以及其他的加热器的元件电压降低的、最好48V的超低电压下工作，并且设置变压器以提供所述电压的转换。控制系统的目标是向转辙器-制热系统的不同部件提供充足的功率。
通过将管状元件307连到具有弹性支柱380的金属板379形成摩擦板加热器300。当被金属板379支撑时，管状元件的目标是为摩擦板的铁材料供热。为了提供摩擦板加热，在管状加热器307和摩擦板的铁材料之间获得直接接触是重要的。这是通过允许管状元件的弹性支柱将管状加热器307向上压靠在孔隙381中的摩擦板的材料提供的，所述孔隙381形成在摩擦板22的内部。因此，管状加热器307被设置成朝向并抵靠摩擦板的铁材料，即使它在附图中已被显示从摩擦板的铁材料朝向下的方向被转弯。另一个应用也可以是可能的。
摩擦板加热器100可以替代地由钢或铝板179、180构成，钢或铝板179、180成对放置在一起并且具有连到电缆181的夹设的制热电线107，还具有沿着加热器100的边的密封件182。其中的一个例子被显示在图28中，但是根据以上的摩擦板加热器300是优选的，因为它们以更佳的方式提供更高的功率和热。
支撑夹板加热器103是由固定在各支撑夹板104的上侧103B上或者在下侧103A上的电加热板构成。适当地，加热器103被抓紧夹具178、179固定。
供给杆110是由能夹到轨道导轨15并具有封装的电线的部件构成。用于将其固定到轨道导轨的适当的夹具177被显示在图11中。也可以将所述夹具177设置固定电线。
在供给杆110和加热器之间的连接件175是由例如在图16的图中示出的凸和凹连接器等连接器构成，并且所述连接器易于分别与在供给杆110上的匹配耦接部件176以及与控制室111相互连接。
在图13中示出薄板-金属板500，它固定电线和加热器并有效地保护它们。
从以上已被描述并已示出在附图中的内容，本发明的作用和特征应当已经被理解。
当然，本发明并不受限于以上描述和示出于附图中的实施方式。在不背离例如权利要求书中所限定的本发明的保护范围的情况下，变化是可行的，尤其是关于不同的部件的特征或者通过使用等同技术。