[实用新型]一种钢轨温度调控装置及系统

说明书

本实用新型公开了一种钢轨温度调控装置，包括至少一个与钢轨连接的半导体制冷片，供电部件，供电部件与半导体制冷片电连接。本实用新型提供的钢轨温度调控装置结构简单、节能环保，对钢轨温度调控灵活，既可以对钢轨制冷也可以对钢轨加热，遏制热应力导致的钢轨失稳现象。本实用新型还提供了一种钢轨温度调控系统，包括钢轨温度测量装置，钢轨温度调控装置，控制端。本实用新型提供的钢轨温度调控系统，可实现对轨温实时检测、调控，及时有效调控轨温变化，防止轨温变化对钢轨稳定性造成影响，有利于铁路在特殊温度环境下的安全运行，同时，可延长钢轨实用寿命。

技术领域

本实用新型涉及铁路轨道领域，特别涉及一种钢轨温度调控装置及系统。

背景技术

轨温即钢轨的温度，影响轨温的因素较多，包括气候变化、风力大小、日照强度、钢轨所处地段。轨温直接影响轨内热应力的分布，因此对于火车线路的正常运行有非常重要的影响。实验表明，轨温与环境温度相比，可以升高20°左右。普通钢轨为适应钢轨的热胀冷缩，遏制热应力导致的钢轨失稳现象，在钢轨接头处预留伸缩缝，但是对于具有一定曲率的弯道钢轨，热应力的影响极其明显。

随着铁路技术的发展，现阶段世界各国都在大力发展无缝线路，无缝线路并不是全线都连在一起，根据等级，每隔数千米有断开的一个伸缩缝。但无缝钢轨要解决热涨冷缩光靠缝隙不够，现有技术解决热涨冷缩有两种方法。一种是长轨节自身承受全部温度应力，在无缝线路设计时按照强度和稳定条件并考虑施工、养护、管理等因素来选择一个铺设长轨的轨温范围，叫做设计锁定轨温范围；在设计锁定轨温范围内上紧钢轨接头扣件和拧紧中间扣件，把钢轨锁定，使其不因温度变化而胀缩，此时的轨温叫做锁定轨温；这种方法适用于一年四季温度相差不大的地区。而在一些温度相差较大的地区，采用自动放散应力或定期放散应力的方法，每到季节变化，铁路养路工人会挑选一个适合温度的时间，松开钢轨扣件，让无缝钢轨自由伸缩，再扣紧，恢复铁路运行。但无缝钢轨因热胀冷缩所带来的长度变化会产生巨大的温度应力作用，若钢轨应力散放控制的不好，天热时可能会造成胀轨跑道，天冷时可能会出现拉断钢轨的情况。因此，轨温监测及调控非常重要。

现阶段对轨温监控还是主要依靠经验，现有技术已发展轨温检测装置及技术，如公开号为CN108955917A，公开日为2018.12.07的中国专利《一种钢轨温度测量设备及系统》，公开了一种可持续多通道实时测量钢轨温度的设备，并实时将温度数据反馈；给铁路相关人员发出警示。现有技术根据气温或轨温测量结果，人为地进行轨道养护或调整，但缺乏轨温实时调控相关技术及装置。

发明内容

本实用新型的目的在于解决现有技术缺乏轨温实时调控技术及装置的问题，提供了一种钢轨温度调控装置及系统，可实现对轨温实时调控，及时有效调控轨温变化，遏制热应力导致的钢轨失稳现象。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式公开了一种钢轨温度调控装置，包括：至少一个半导体制冷片，半导体制冷片相对的两侧分别为第一端和第二端，其中第一端与钢轨的轨腰抵接；供电部件，与半导体制冷片电连接。

采用上述技术方案，可以实现利用半导体技术对钢轨温度的调节。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种钢轨温度调控装置，还包括反射隔热材料，反射隔热材料覆于钢轨的轨腰表面；覆反射隔热材料的轨腰处未设置半导体制冷片。

采用上述技术方案，在钢轨向阳的一侧轨腰表面覆反射隔热材料，可降低钢轨对太阳辐射的吸收，从而实现防止钢轨温度上升。

根据本实用新型的另一具体实施方式，本实用新型的实施方式公开的一种钢轨温度调控装置，还包括电极控制组件，电极控制组件设置于供电部件与半导体制冷片电连接中，控制供电部件与半导体制冷片之间电连接的电流极性转换。

采用上述技术方案，可以实现半导体制冷片制冷和加热功能转换，半导体制冷片在一种电流极性状态下可以对钢轨制冷，在转换电流极性后，可以对钢轨加热。