驼峰信号自动控制课程设计论.doc

华东交通大学课程设计驼峰信号自动控制课程设计专 业： 铁道通信信号 班 级： 2011信号2班 姓 名： 刘 * 敏 学 号： 201151202302* 指导教师： 胡 华 2013年11月20日驼峰信号自动控制编组站的综合布置课程设计一、课程设计的目的为了符合课程设计的实际要求，针对课本上的相关内容，着重重要点，另外有查缺补漏的效果，加上自己在学习过程中的笔记等完成这项课程设计。本课程设计是学生完成“驼峰信号自动控制”课程学习之后进行的实践性教学环节。目前，我国铁路驼峰信号技术取得了长足的进步，大、中型以至小型驼峰都装备了现代化的信号设备。所以掌握驼峰信号技术是铁路工作者重要的任务之一，所以针对该课程中的重点和难点内容进行训练，加深学生对编组站驼峰自动控制系统的理解，提高工程设计技能，为后续课程的学习和毕业设计打下基础。2、 课程设计的要求1.设计要求单独完成，根据所学的内容来设计，可以通过书籍、网络等补充完善设计。要求相关内容存在的问题可以组成小组讨论，并修改。2.要求图纸符合工程设计的相关技术规范，图纸采用计算基础图。3.设计的报告要能够充分说明分析涉及的内容，语言要流畅，逻辑性要强。4.设计报告要求书写规范，一律用A4纸张打印，封面上用1号黑体字打印标题，下面用4号宋体打印“专业、班级、姓名、学号、指导教师”等内容。二、课程设计的内容 （一）驼峰调车场头部信号平面布置图以纵列式编组站为依据，设计驼峰调车场头部信号平面布置图，该场设有24条编组线、2条推送线和2条禁溜线。1、驼峰调车场信号机及相关表示器驼峰调车场信号机包括驼峰信号机、线束信号机和其它调车信号机。 驼峰信号机分为驼峰主体信号机（即一般常称的驼峰信号机）和驼峰调车信号机。驼峰主体信号机的作用是指挥驼峰机车进行预推、推送、去禁溜线取送车及机车下峰整理等。为了提高显示距离，驼峰信号一般还设有一架或数架驼峰复示信号机。在纵列式编组站的到达场还设有驼峰辅助信号机。驼峰调车信号机主要用来指挥解体作业以外的调车作业。(1)驼峰信号机：应设在驼峰峰顶平坡与加速坡变坡点左侧，每峰顶设一架。用来指挥调车机车进行推送解体作业。如附图01所示：T1和T2等。(2)线束调车信号机：一般设在线束头部，其作用是指挥机车在峰下线路间进行转线调车作业。如附图01所示：D218、D220、D234D248 等。(3)其它调车信号机：用于一般的调车作业，如附图01所示：D202、D250、D214和D216 等。(4)线路表示器：调车线路表示器是上峰线束调车信号机的复示器。采用一个单机构矮型色灯信号机，灯光为白色。如附图01所示的B1B2。2、道岔转换设备目前驼峰场采用的转换机有两种类型：电动转换机和电空转换机。根基道岔和现场动力情况，一个场的转换设备类型尽量一致。在有风压设备的条件下（如有采用风压减速器的驼峰场），应尽可能采用ZK型电空转辙机。驼峰转辙机：为了缩短保护区的长度和溜放作业的前后钩距，提高驼峰解体作业效率，要求驼峰峰下分路道岔变位迅速。所以，驼峰分路道岔一般都采用快速转辙设备。目前使用较多的是ZD7型电动转辙机或K型电空转辙机。它门动作时间分别是0.8s和0.6s。属于纳入自动集中的分路道岔，使用三位式道岔手柄控制，每组道岔设一个三位位式控制手柄，人工板动手柄以将道岔板至定位或反位，手柄置于中间位置时，道岔纳入自动集中控制。为了保证安全，其电路还增设有防护继电器（FJ）复继电器（DHJ)电路。峰上道岔一般采用普通D型道岔控制电路,由两位式道岔手柄控制。3、轨道电路驼峰场采用的轨道电路一般有两种类型：峰下分路道岔区段采用驼峰轨道电路（即双区段轨道电路）或高灵敏度的轨道电路，其它区段采用非电码化安全型轨道电路。驼峰轨道电路除了监视车辆是否占用道岔区段外，还要向自动集中传递溜放车组的占用信息，对控制道岔、传递控制命令、监督车组溜放状态等都是利用轨道电路来实现的。因此驼峰轨道电路性能的好坏，直接影响驼峰溜放作业的安全。为防止由于轻车跳动使轨道电路瞬间失去作用，而造成道岔中途转换，峰下道岔区段均采用双区段轨道电路。目前，驼峰大都采用动作较快的JWXC-2.3型交（直）流闭路式轨道电路，因其RL常数小，受电端又采用了非线性整流元件，更提高了轨道电路的分路灵敏度。轨道电路的岔前保护区段（DGJ1）采用两个线圈并联的措施，进一步减少了时间常数，使继电器对车辆占用的反应速度更快。附图01 4、调速设备由于车组越过峰顶便失去了机车对它的控制，所以溜放过程中为了能很好地调整溜放车组的溜放速度，提高编解能力，保证驼峰作业和人身安全，减轻劳动强度，在驼峰场头部设有相关的调速设备。如车辆减速器、停车器、加速顶、减速顶、加减速顶或牵引小车等。为了提高驼峰解体的调车效率，要有一定的车组溜放速度。但必须确保前后车组的必要间隔，以保证分路道岔有足够的转换时间以及溜入相邻线路的前后车组不在警冲标处发生侧撞。在编组线内还要保证溜放车组溜止线路指定地点停车，而且和前方车组不超过安全速度连挂。所以都要求在车组溜放过程中，对其速度进行调整。在机械化、半自动化和自动化驼峰上都设有车组溜放速度的调整设备，即调速设备。调节车组溜放速度可以用加速法，也可以用减速法。减速法是用减速设备将车组多余的能量消耗掉，加速法是用加速设备弥补车组能量的不足。减速设备常用的有车辆减速器（点式调速）和减速顶（连续式调速）。一般机械化驼峰在溜放线路上设两个减速部位，用于间隔调速。在编组线可再设些减速顶，用于目的调速。在一些大型和特大型的半自动化或自动化驼峰，除了在溜放线两个部位上设置减速器作为间隔调速外，还在编组线上设置两个以上减速器，用于目的制动。 减速器现运用较多的是TJK型电空减速器和TJY型电液减速器，它们的动力分别为气压和液压。因此，在驼峰场要设置相应的动力站和必要的管路设备，以不间断的把动力提供给减速器，保证减速设备的正常工作。加速设备比较常用的有绳索牵引推送小车，设置在编组线始端减速器之后的股道中间，作为目的连挂的辅助调速工具。减速器对溜放车组实现打靶控制，要求防止超速连挂，但允许出现天窗，这就要靠推送小车低速推车前进，消灭天窗，使车组安全连挂。绳索牵引推送小车以电动机作为牵引动力。5、自动化驼峰监视设备为实现计算机实时监控设有检测设备：传感器、测速设备、测长设备、侧重设备、光挡和气象站等。6、信号楼及室内设备驼峰信号楼及动力室均设于驼峰调车场内，其数量应根据制动位、调车线数以及制动设备控制方式确定。信号楼：主要作用是集中控制信号、道岔、调速设备。其设置位置一般设在瞭望条件好、便于操作设备和有利于作业人员互相联系的地方。自动化驼峰调车场只有一个信号楼。 动力室：为信号设备供电及转辙机和减速器提供动力来源。7、其它设备限界检查器：设置车辆减速器的驼峰调车场，应该配置车辆减速器的限界检查器。限界检查器的设置位置受线路布置限制，应在每条推送线上，一般距离峰顶80100m处。按钮柱：为使有关现场作业人员在发现影响或危机作业安全的问题时，能够及时关闭驼峰信号，在适当地点设有关闭驼峰信号的按钮柱。一般设在驼峰信号机前方推送线左侧的适当地点。驼峰信号关闭时，为了引起相关作业人员的注意，在驼峰信号机柱上还装有一个大电铃。 （二）联锁表1、方向栏填写进路性质及运行方向，驼峰场只有调车进路。2、进路栏逐条列出联锁范围内的全部调车的基本进路 。由TX溜放车组时，应写作“由TX；调车至某一顺向调车信号机时，应写作“至Dxx”；向尽头线处调车时，应写作“向Dxx”；3、排列进路按下按钮栏顺序填写排列进路时应按下的按钮名称。4、信号机栏在办理一条调车进路时，应在信号机栏填出该进路始端信号机的名称及相应的信号显示。5、道岔栏顺序填写所排进路中的全部道岔以及有关防护和带动道岔的编号和位置。用道岔的号码外加小括号“（）”表示进路要求该道岔处于反位位置，不外加括号则表示要求该道岔处于定位位置。6、敌对信号栏站内联锁设备中，敌对进路必须互相照查，不得同时开通。凡属于敌对进路的信号不能同时开放。为此，应把由敌对关系的信号机名称填写在“敌对信号”栏中。下列进路规定为敌对进路：峰下分路道岔区段对向重叠或顺向重叠的调车进路。7、轨道区段栏填写排列进路时应检查的轨道区段名。注意的是超限绝缘节的检查。机车接收设备：推峰机车上设置有TW-8A机车台、机车信号接收设备、联锁信号接收设备和机车信号机。联锁信号信息通过机车感应器接收后经电子电路两级放大、选频环节去控制两个信号复示继电器（单峰一个）XFJ和信号保持继电器XBJ。机车电台接收到机车信号经解调，选频、鉴幅和放大后点亮有关的机车信号灯。推峰机车只有同时收到由到达场发送的联锁信号地面信息和由峰顶信号楼发送的机车信号无线信息时，机车信号机才会点亮复示驼峰信号状态的信号灯。 （三）储存器进路编码表溜放进路控制系统按照进路代码的组成及储存方式的不同，通常分为道岔储存式和进路储存式两大类。继电进路储存式溜放进路控制设备由储存器和传感器两大类组成。进路储存器存放的是进路命令代码，在储存器中设有若干储存单眼，每一个单元可以储存一条命令。进路命令代码的编码方式可以有很多种，以进路上的道岔位置来编码是一种被广泛采用的编码方式，即将该进路上各分路道岔的位置变换成记忆单元中记忆继电器相应的工作状态。设计中所示的调车场，共有24条溜放进路，将每一条溜放进路对道岔的位置的要求，用记忆继电器的相应状态表示出来，并按照股道的顺序裂成表格，交进路编码表。1、分路道岔分级以峰顶为坐标原点，将纵坐标相同或相近的各组分路道岔，划为一个级别，自编组成头部至峰顶，依次为I级V级。设计附图中每条溜放进路最多经过5组分路道岔，故称之为具有5级分路道岔的调车场，为记录一条调车进路命令，在记忆单元中须设5个记忆继电器1J5J，用它们分别记录I级V级分别道岔的位置。规定：用记忆继电器J,记录道岔反位；用记忆继电器J,记录道岔定位。2、进路编码表设计附图中进路编码表如图03所示，表中去1道和2道的进路不经过第II级道岔，应该在2J栏中填“0”，其余类似。进路编码表反映出溜放进路对分路道岔位置的要求，另一方面，它也表明了储有某条进路命令的记忆单元的各记忆继电器应处的位置。 附图03 （四）车辆减速器控制电路1、车辆减速器控制方式车辆减速器可在驼峰信号楼内集中进行自动、半自动或手动控制。手动控制优先于自动、半自动控制。自动或半自动控制时，由计算机系统输出制动命令，动作制动阀，使车辆减速器制动。停止发送制动命令，动作缓解阀，使车辆减速器制动。停止发送制动命令，动作缓解阀，使车辆减速器缓解。手动控制时，按下控制台上的自复式制动按钮ZA，动作制动阀，使车辆减速器制动。按下自复式缓解按钮HA，动作缓解阀，使车辆减速器缓解。当维修人员需对某车辆减速器进行检修时，征得驼峰信号楼值班员同意后，按下非自复式的检修按钮JXA，车辆减速器就不能进行制动和缓解操作，可以安全地检修车辆减速器，检修完毕，拉出JXA，即可对车辆减速器进行操作。2、制动和缓解电路对于每一台车辆减速器设一个制动继电器ZJ和一个缓解继电器HJ器。ZJ的34线圈受计算机系统控制，计算机系统发出制动控制命令，使ZJ吸起，接通制动阀ZF电路，车辆减速器进行制动动作，ZJ吸起后，使HJ吸起，但此时缓解阀HF电路被ZJ后接点断开。此后HJ经缓解表示继电器HBJ后接点、制动表示继电器ZBJ前接点的电路自闭。在车辆减速器处于制动位置和未达到缓解位置时吸起，以确保车辆减速器缓解。车辆减速器脱离制动位置后，ZBJ落下，HJ缓解23s时间内，缓解阀HF动作，使车辆减速器缓解。HF仅短时间动作，一经缓解即自动断开其电路。手动控制时，作业员按下制动按钮ZA，使ZJ吸起并自闭，动作制动阀ZF，车辆减速器制动。此后，ZJ吸起后，即在制动过程中ZF一直工作，知道按下缓解按钮HA，使ZJ落下，ZF才停止工作。ZJ吸起工作，接通HJ电路，其过程同自动控制时的电路动作。四、课程设计心得1.在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也让学会我如何去查找相关材料，学会补充课本上所没有的知识模块。在设计过程中，与同学分工设计，也有合作交流，与同学们相互探