驼峰信号自动控制课程设计报告.doc

自动化与电气工程学院驼峰信号自动控制课程设计报告指导教师评语：专 业 自动控制 班 级 自控081班 姓 名 李根 学 号 200808659 指导教师 朱爱红 日 期：2012年1月6日- I -目 录1驼峰调车场头部信号平面布置图11.1调车场头部平面设计要求11.2调车场头部平面设计的具体规定11.2.1道岔类型11.2.2道岔绝缘区段11.2.3线束的布置11.2.4减速器制动位的位置11.2.5推送线和溜放线11.2.6迁回线和禁溜线11.3驼峰调车场信号机及相关表示器11.4道岔转换设备11.5轨道电路11.6自动化驼峰监测设备11.7信号楼及室内设备12驼峰信号机继电联锁电路12.1定速、加速、减速三种溜放信号12.2向禁溜线或迂回线信号12.3后退信号13车辆减速器控制电路13.1车辆减速器控制方式13.2制动和缓解电路1总结1附图1信号设备平面布置图1附图2驼峰信号机继电联锁电路1附图3车辆减速器控制电路错误！未定义书签。附图4电空转辙机控制电路1驼峰信号自动控制课程设计报告1驼峰调车场头部信号平面布置图驼峰调车场头部平面设计是计算峰高和设计纵断面的依据。头部平面的设计质量对调车作业的效率、安全和工程投资都有直接影响驼峰调车场头部布置的主要信号设备有调车信号机、转辙机、轨道电路、调速工具、信号楼、动力室、按钮柱及限界检查器等。有些站场还装备机车信号设备。调车信号用于指挥各类调车作业，且通常分为驼峰信号机、线束调车信号机及其他调车信号机:驼峰调车场溜放进路上的对向道岔，要求使用快速动作的转辙机;对监督机车车辆运行的轨道电路，在溜放部分要有防止轻车跳动造成轨道电路错误动作等要求;机械化驼峰调车场设置两个部位的车辆减速器，在调车线使用机械铁鞋调速，车辆减速器动力室供给车辆减速器制动能量或控制动力;信号楼的作用是集中控制信号、溜放进路、和调速工具，设置有关的控制机械和维修工区等工作用房;限界检查器用来检查超下限车辆，达到保护车辆减速器的目的;按钮柱是为了使有关现场作业人员在发现影响或危及作业安全的问题时，能够及时关闭驼峰信号。1.1调车场头部平面设计要求 (1)尽量缩短自峰顶至各条调车线计算点的距离；(2)各条调车线自峰顶至计算点的距离及总阻力相差不大；(3)满足正确布置制动位的要求，尽量减少车辆减速器的数量；(4)使各溜放钩车共同走行径路最短，以便各钩车迅速分散；(5)不铺设多余的道岔、插入短轨及反向曲线，以免增加阻力；(6)使道岔、车辆减速器的铺设以及各部分的线间距等均符合安全条件。1.2调车场头部平面设计的具体规定1.2.1道岔类型为了缩短由峰顶至调车场计算停车点的距离，并便于车场内股道成线束形对称布置，一般在调车头部采用6号对称道岔或三开道岔，如附图1中402、404、406、408等相关道岔。当调车场内股进较多时，最外侧线束的最外侧道岔可以采用交分道岔或9号单开道岔，如附图1中418、420等道岔。溜放线上的交叉渡线的道岔设计成单动。1.2.2道岔绝缘区段在采用集中控制道岔的情况下，鉴于车组溜放作业的特点及溜放进路上的道岔只设区段锁闭，为了防止在道岔转换过程中驶入车辆以致造成事故，应在每一分路道岔的尖轨尖端前设一段保护区段，此距离应当保证:当车组进入转辙机刚启动的道岔轨道电路区段，至车组第一轮对到达尖轨时，转辙机已转换完毕，道岔处于密贴位置.其长度决定于道岔转换时间t和车辆驶入各该道岔的最大速度V0 。1.2.3线束的布置当调车场的线路在16条以上时，为了满足上述各项要求，一般都采用两侧对称的线束形布置。在大、中型驼峰上，往往是在每一线束之前设有一个制动位。如果调车线总线一定时，则每一线束内的股道数增多，线束数就可以减少，因而可以节省一些制动设备，但是却会增加溜经这一制动位的车数，也会增加这一制动位至最后分路道岔的距离，这将使前后钩车在最后道岔分路时加长共同径路，降低驼峰解体能力。所以，当采用对称进岔时，一般采用6或8股一束。在调车线多的调车场，由于中间线束比较顺直，曲线阻力较小，因此中间线束的股道可以较外侧线束稍多，以平衡各股道的总阻力。表1.1 线束分配方案调车线数量（条）12161820242832364048调车线（束）及每束线路数量（条）2x62x83x61x8+2x64x6或3x82x6+2x84x86x64x6+2x86x8本次设计的编组站为纵列式编组站，驼峰调车场头部信号平面布置图采用调车线数量为24条，分4束，采用46的方案，如附图l中，分别从418、420、432、442道岔位置开始，向左侧延伸，成为4束道岔。1.2.4减速器制动位的位置减速器制动位一般应设在直线上，减速器前后有道岔或曲线时，不能直接连接，要有一段直线段，如附图1中，402道岔前方，减速器制动位不能不能直接设在道岔之前，而需留出一小段直线距离。减速器前的直线段是为了设置护轮轨，使车辆的转向架进入减速器时运行平稳，避免对减速器产生侧向冲击。直线段的长度要视所采用的护轮轨的长度而定，一般采用6号对称道岔的护轮轨。信号楼一般设在靠近车辆减速器处，在第一减速器部位附近设有上部信号楼(亦称指挥信号楼)；在第二减速器部位附近设有一个或两个下部信号楼。上部信号楼负责控制第一制动位的减速器，全场信号机，下部楼控制管辖线束内的进岔和第二部位减速器。如附图1中，信号楼的位置和减速器动力室的位置。1.2.5推送线和溜放线驼峰前设有到达场时，应设1条推送线；如采用双溜放作业时，可设3-4条推送线；峰前不设到达场时，根据解体作业量的大小，可设1条或2条推送线(即牵出线)。推送线经常提钩地段应设计成直线，推送线不宜采用对称道岔。两推送线间不应设置房屋，两推送线的线间距不应小于6.5m。当需要设置有关设备时，不应妨碍调车人员的作业安全。经常提钩地段的主提钩一侧，应在提钩人员跨越的道岔范围内铺设峰顶跨道岔。该场设有2条推送线和2条溜放线。如附图1中，从402、406道岔以坐的2条推送线，以及404、408道岔右侧的2跳溜放线。1.2.6迁回线和禁溜线在车列解体过程中遇有因车辆所装货物的性质不能溜放和车辆本身结构的原因不能通过驼峰或减速器的车辆，要送往靠近峰顶的禁溜线暂存，以便车列的继续溜放。待车列解体完毕，且禁溜线上己满载时，由调机经由绕过峰顶和减速器的迂回线送往峰下调车场。如附图1中，由406道岔反位进入的迂回线，和由408道岔反位进入的禁溜线。1.3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、线束调车信号机、其他调车信号机。 (1)驼峰信号机:应设在驼峰峰顶平坡与加速坡变坡点左侧，每个峰顶设一架。用来指挥调车机车进行推送解体作业。如附图1所示T1、T2、T5、T6等信号机。 (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1所示：D418、D438、 D420、D442等信号机。 (3)其他调车信号机：如附图1所示： D402、 D406等。其中百位数表示驼峰调车场在编组站的顺序号。 (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信号。采用一个单机构矮型色灯信号机，灯光为白色。如附图1中的B1B24。1.4道岔转换设备目前，我国驼峰较广泛的转辙机有两类：一类是电动转辙机，一类是电空转辙机。一般采用ZD型快动电动转辙机(目前较多的ZD7型)和ZK型电空转辙机(目前较多的ZK3型)。我国目前生产的电空转辙机有ZK系列，在本此课程设计中，采用的是ZK型电空转辙机。ZK2和ZK3不同之处是ZK2内部对尖轨无机械锁闭装置。因此，必须用安装在两根钢轨之间的关节型锁闭器锁闭尖轨，称外部机械锁闭，每组道岔要一组关节型锁闭器。ZK3适用于三开道岔，亦适用于普通道岔。如附图1中，道岔402、404等为ZK2型转辙机，而道岔406、408等为ZK3型转辙机。目前采用ZK3的改进型ZK4。1.5轨道电路驼峰场轨道电路根据作用可分为两大类：一类是推送部分的各专用线（禁溜线、迂回线）及专用线与推送线连接的道岔区。如附图1中，左上方和左下方，标志禁溜线和迂回线的道岔区段。其作用主要是监督线路是否空闲和钢轨完整，以及参与信号及道岔自动控制系统工作，没有特殊要求，起轨道区段的划分原则一般与大战电气集中轨道区段划分原则相同，主要考虑采行的调车进路及调车作业中缩短机车走行距离。一般采用安全性轨道电路。另一类是溜放部分的线束分路道岔区段的轨道电路，亦称为驼峰轨道电路。如附图1中中间部分左侧标志的溜放线的轨道区段。起作用除了有上述作用外，还参与自动化传递信息及区段锁闭道岔的作用。为此有特殊的要求。1.6自动化驼峰监测设备驼峰信号楼及动力站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。本次设计的是一个自动化驼峰调车场。信号楼：信号楼的作用是集中控制信号、溜放进路和调速工具(为此设有控制台)；设置有关的控制机械和维修工区等作业房。信号楼的位置必须考虑操作员能够很好的睬望车辆的溜放状态，因此信号楼一般设在靠近车辆减速器处，但是也需要根据站场地理位置条件、节省电缆等因素，经技术比较后方可决定。信号楼内的控制台室一般设在顶层，三面能盼望站场，控制台为斜面桌。如附图1中标志N处所示。动力设备：该设计是一个自动化驼峰调车场，调速工具是自动控制的，溜放状态的人工盼望有测试机械替代，一般只需设置一个集中指挥和控制信号楼就可以满足。如图1中减速器动力室，此图为24股道战场图，只需设置一个动力时即可。1.7信号楼及室内设备限界检查器XJQ：当低限界车辆碰倒限界检查器时，是XJJ失磁落下随之信号继电器失磁落下，关闭信号，并发出音响信号和控制台上亮红灯限界检查器常态时，XJJ经检查器的常态接点构成自闭电路，保持吸起状态。一旦失磁落下必须经值班员按压XJA按钮，并且检查器恢复常态，XJQ才能再次励磁吸起并保持。因为我设计的驼峰调车场中设有车辆减速器，所以装有限界检查器，如XJQ1和XJQ2。按钮柱：为使有关现场作业人员在发现影响或危及作业安全的问题时，能够及时关闭驼峰信号，在适当地点设有用于关闭驼峰信号的按钮柱。例如该站场中的AZ1、 AZ3、AZ5和AZ7。2驼峰信号机继电联锁电路为保证行车、调车安全，使铁路信号系统中的信号、进岔、进路及其他一些有关设备之间保持一定的相互制约的关系，即所谓的联锁。驼峰信号继电器联锁控制设备由控制台、继电器组合、电源屏以及室外信号设备组成。其中控制台接受值班员的控制命令，由继电器进行联锁条件检查和联锁运算，输出控制室外设备，并在控制台上显示各种状态。驼峰溜放信号开放，不检查溜放进路上的分路道岔位置，没有进路锁闭进岔，也不检查进路是否空闲，但它与作业过程中危及溜放安全的“因素”要联锁。危及溜放作业安全及影响作业效率的因素一般分为两大类：一类属于设备故障或工作不正常造成的。这类因素一般是可检测的。当检测出设备不能正常工作时，可以自动关闭信号。例如：在溜放作业过程中，减速器动力源压力不足：分路道岔被挤岔；限界检查器被超限车辆碰到等均属于这一类。另一类是偶然产生的不安全因素。一般是难于用设备检测到的。它不仅危及溜放车辆及设备的安全，还可能危及作业人员的安全。对此类安全因素需有关作业人员通过加强观察来发现，发现后由人工关闭信号。2.1定速、加速、减速三种溜放信号定速、加速、减速三种溜放信号有相同的联锁条件，即LJ, LSJ, USJ除由对应的信号按钮控制外，它们检查相同的联锁及其他约束条件，即：推送线上道岔和溜放线上的顺向道岔位置正确(道岔定位表示继电器或反位表示继电器条件：402DBJ、 404DBJ、 410DBJ 、418FBJ)；敌对信号在关闭状态、限界检查器在定位、灯丝完好、驼峰推送进路锁闭、防止重复开放信号条件具备、现场无意外情况发生。2.2向禁溜线或迂回线信号向禁溜线或迂回线信号开放检查：道岔位置正确402FBJ或者402DBJ、404FBJ)；敌对信号在关闭状态以及推送进路锁闭、灯丝完好、防止重复开放信号条件具备和现场无意外情况发生。2.3后退信号后退信号开放除检查道岔位置正确；敌对信号在关闭状态；推送进路锁闭；灯丝完好；防止重复开放信号条件具各和现场无意外情况发生外，还要检查与到达场的照查条件。有几点需要说明的是：由于在402号和404号道岔轨道区段电路区段之间是超限绝缘节，故后退信号经402FB升条件时要检查204号道岔轨道区段空闲轨道继电器404DGJ；在闪光信号自闭电路中接有XSJ条件外，还接有检查闪光电路工作正常的条件。后退信号与到达场的照查条件中，接有ZXJ和ZCJ的条件。当到达场向驼峰场进行推送作业时，当车列尚未出清到达场时，由于推送进路处于锁闭状态，这时是可以后退的。车列出清到达场后，到达场推送进路己一次解锁，只有在ZCJ(到达场未向T1G区段调车，ZCJ是在驼峰场或到达场任一方向对方调车时均失磁落下)状态下才能开放后退信号。在图中接有的敌对信号条件，有的用敌对信号的信号继电器，有的用开始继电器，有的用终端继电器。具体电路见附图2。3车辆减速器控制电路电空转辙机采用多级控制电路。它由道岔操纵继电器DCJ电路、电磁阀控制电路和表示电路构成。电路原理如附图3所示。采用二级控制方式的六线制电路。电路分两级，第一级是道岔操纵继电器DCJ电路；第二级是动作电路即定位和反位电空阀电路。道岔的控制线和表示线各用三条，已完成对道岔的控制和表示作用。3.1车辆减速器控制方式道岔操纵继电器DCJ采用极性保持继电器（JYXC-600型），用道岔手柄DS的定位、反位接点或道岔自动集中有关继电器接点分别控制DCJ的1-2和3-4线圈。电路中还要检查轨道电路空闲状态及其他联锁条件。当上述条件满足，DCJ励磁转级，于是DCJ转极接点接通了第二级启动电空阀电路，使道岔转换。附