先进制造技术

一种铁路隧道自动除冰装置及其除冰方法，用于安装在列车顶部前端的底座支撑总成（23）的平台上安装有呈竖直方向的两组同步液压缸（24），呈水平方向的悬挂架（5）的左右两端对应固定在该两组同步液压缸（24）的两个活塞杆顶部；除冰动作机构（25）固定在悬挂架上，该除冰动作机构（25）为：伺服电机（12）的位于竖直方向的轴经联轴器（13）与2号轴（15）连接，2号轴（15）作为传动主轴与电磁离合器（17）主动端连接，1号轴（3）下端与该电磁离合器（17）从动端连接，除冰杆（2）中部固定在1号轴（3）顶端。本装置具有结构简单、利用列车动能进行隧道除冰，节约人力、财力，特别适合自动控制等特点。

我国自1958年修建第一条电气化铁路宝成线起，经过几十年的快速发展，至2012年我国的电气化铁路总里程突破了4.8万公里，超越第二名俄罗斯，位列世界第一。在电气化铁路修建的过程中大量的隧道产生，随着铁路运营时间的增加及外界地质条件的变化，隧道不可避免地会产生渗水漏水的现象。在纬度较低的地区或者夏季，隧道漏水渗水的情况对铁路列车运行影响不大，但到了寒冷季节，尤其是在一些高纬度地区，隧道渗水问题使列车运行存在很大的安全隐患。

当自隧道顶部悬垂下来的冰柱延伸至接触网的接触线高度就会对运行中列车的受电弓造成极大的危害。若在列车受电弓和铁路接触网范围内的结冰超过空气的绝缘长度，就会发生冰柱对接触网和受电弓放电的情况，若不及时发现维修，严重的还会将接触网或者承力索烧断，对铁路系统的正常的运行造成极大的影响。如1988年1月24日4时17分凤州接触网工区所管辖的堡子沟隧道中一段承力索因冰害被烧断，供电中断近三个小时，该次供电中断造成了一列载客列车和7列运货列车晚点。2008年我国南方地区遭遇百年不遇的冰冻天气灾害，许多隧道中出现了挂冰，挂冰侵袭接触网，使得南方许多电气化铁路线路一度处于瘫痪状态，只得依靠调度来的内燃机车进行救援，造成了严重的经济损失和社会危害。对于我国东北地区，铁路隧道的结冰问题相比显得更为严重，一到冬季尤其在入冬和春融季节，隧道挂冰的现象大量出现。更为严重的是，若隧道顶部冰柱长期不清理，久而久之这些冰柱会连成一片，在北方地区甚至会发生隧道被迫弃用的情况。

隧道冰害一直以来都是工程界的热门话题，现有的关于隧道挂冰去除多采用人工定期巡视打冰的方法，该方法需要投入大量的人力，而且对养护工人来说工作环境恶劣，危险性高，对工人的生命安全有着潜在的危害。还有部分铁路局采取改造隧道，利用电能进行融冰的方法消除冰害的影响，但这种方法，投入惊人，施工周期长，对资源的消耗量巨大。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、除冰过程中没有工作人员暴露在自然环境中，对人工的要求较低，安全性较高。另外除冰过程主要依靠的是列车运行的动能，与目前电阻加热方式相比能耗大大降低。

2、机械式除冰装置具有结构简单、专门为去除隧道内悬挂冰柱的设计，并且特别适配自动控制系统（由与微电脑连接的位置传感器，以及由微电脑控制的伺服电机、电磁离合器和电磁制动器的供电电路组成），而形成自动化铁路系统的隧道自动除冰装置。

3、本发明安装在受电弓前端进行机械除冰，实时保护接触网和受电弓的安全，做到“有冰就除”，减少人工巡视和打冰，既节约了人力成本也节约了能源，该设备的成功研制既可以保证列车运行的安全性又节约了又节省了大量的人力物力和财力，对电气化铁路的运营维护具有重要贡献。