驼峰信号自动控制课程设计.doc

驼峰信号自动控制课程设计报告驼峰信号自动控制课程设计指导教师评语考勤（10）守纪（10）过程（40）报告（30）答辩（10）总成绩（100）专 业： 自动控制 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年 05 月 23 日5目录1 课程设计的目的22 课程设计的任务23 课程设计的主要内容23.1 驼峰信号平面布置图23.1.1 驼峰调车场信号机及相关表示器23.1.2 道岔转换设备23.1.3 轨道电路23.1.4 调速设备33.1.5 自动化驼峰监视设备33.1.6 信号楼及动力室设备33.1.7 其它设备33.2 道岔转辙机的选型与控制电路的设计33.3 车辆减速器的选型与控制电路的设计44 总结5附录61 课程设计的目的本课程设计是学生完成驼峰信号控制课程学习之后进行的实践性教学环节，是培养学生对所学课程进行综合分析、应用的一种手段。通过该课程设计的训练，使我们能够综合运用驼峰信号自动控制和其它先修课程的知识去分析、解决实际问题，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 课程设计的任务1、驼峰信号平面布置图的设计。2、ZK4型电空转辙机控制电路的设计。3、TJK1-D型重力式减速器控制电路的设计。3 课程设计的内容及说明3.1 驼峰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，该场为第二场上行场的双峰自动化驼峰，设有28条编组线、2条推送线和2条禁溜线及其它驼峰场设备。3.1.1 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。1、驼峰信号机：应设在驼峰峰顶平台与加速坡变坡点处，每条推送线设一架。用来指挥调车机车进行推送、解体车列作业。如附图一中的T1和T2。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调车线路间进行车辆转线整理等调车作业。如附图一中的D218、D220等。3、峰上调车信号机：这些信号机用于指挥调机进行迂回线、禁溜线以及上下峰的调车作业，如附图一中的D250、D252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。如附图一中的B1B28。3.1.2 道岔转换设备驼峰场溜放进路中的道岔转换设备要求是快动型的，一般采用ZD7型电动转辙机或ZK3、ZK4型电空转辙机。除了溜放进路上的道岔外，其他区段的道岔转换设备不需要快动型的，但为了一个场设备统一，一般也可以采用相同类型的转辙设备。本站中均采用ZK4型电空转辙机（如附图二所示）。3.1.3 轨道电路溜放进路上每组道岔，峰顶至第一分路道岔之间均需装设轨道电路。驼峰场分路道岔区段、警冲标区段、减速器区段均采用驼峰2.3型轨道电路或高灵敏度的轨道电路，峰上道岔区段、无岔区段采用驼峰2.3型或480型轨道电路。3.1.4 调速设备为了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。本设计中采用车辆减速器作为调速设备。第一制动位与第二制动位减速器用于间隔调速，采用TJK1-D型减速器。第三制动位减速器用于目的调速，采用TJK型减速器。3.1.5 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、测重设备等。1、传感器：驼峰场使用最多的传感器是车轮传感器（轨道踏板），用于检知车辆到达、计轴、测速、测阻、判断车辆运行方向、取代传统轨道电路的作用等。如附图一中的CZ1、CZ2起测重、记轴的作用，T211、T212等用于启动减速器对钩车的控制、确定放头拦尾轴数、测钩车在减速器上的位置、动长计算减轴等。常用的车轮传感器类型有有源电磁感应踏板或无源电磁感应踏板，本设计中采用变衰耗式有源电磁感应踏板。2、测速设备：驼峰场应用最广泛的测速设备为雷达。减速器前的雷达用于测量钩车在减速器前的速度。如附图一中的L221、L222等，采用8mm多普勒测速雷达，型号为TCL-2。3、测长设备：目前国内外自动化驼峰常用轨道电路来实现调车线空闲长度的计量，提供股道空闲长度的模拟量信息。如附图一中的CG1CG28采用工频测长轨道电路。3.1.6 信号楼及动力室设备驼峰信号楼及动力室均设于驼峰调车场内。自动化驼峰调车场只有一个信号楼，其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，信号楼的主要作用是集中控制信号、道岔、调速设备。动力室为信号设备供电及转辙机和减速器提供动力来源。3.1.7 其它设备限界检查器：设置车辆减速器的驼峰调车场，应该配置检查车辆限界的限界检查器。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。如附图一中的XJQ1和XJQ2。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。如附图一中的AZ2、AZ4、AZ6和AZ8。3.2 道岔转辙机的选型与控制电路的设计电空转辙机的转换速度快，其转换时间约为0.6秒，符合驼峰场分路道岔转换设备快动的要求，本次课程设计采用ZK4电空转辙机。ZK4型电空转辙机控制电路采用二级控制方式的六线制电路，电路原理如附图二所示。第一级是道岔操纵继电器DCJ电路，第二级是定、反位电空阀DK与FK电路。道岔的控制线和表示线各用三条，以完成对道岔的控制和表示作用。道岔操纵继电器DCJ采用极性保持继电器（JYXC-600型），改变其电流极性，即可转换道岔。如附图二所示，是道岔处于定位时的电路状态。这时，道岔手柄在定位（或中间位置），定位表示继电器DBJ吸起，而DCJ虽然断电，但其接点仍保持在“定位吸起”状态。现以手柄控制为例，说明道岔由定位向反位转换过程中的电路动作。若道岔处于解锁状态，作业人员可将道岔手柄DS扳至反位。电路动作过程为：1、DCJ转极电路a) 人工办理：KZ-DS(F)-FDGJ141-43-DGJ41-42-DGJ141-42-DCJ4-3线圈- SJ31-32-KF。b) 计算机自动办理：KZ- SZJ 31-32- FJ31-32-FDGJ1 41-43-DGJ41-42-DGJ141-42- DCJ4-3线圈-SJ31-32-KF。2、反位电空阀FK的励磁电路HDZ24-DCJ111-113-FBJ51-53-RD2-X2-FK-BJD-X5-FBJ63-61-DCJ123-121- HDF24。3、反位表示电路HDZ24-DCJ111-113-FBJ线圈-RD4-X4-转辙机内部接点-X6- HDF24。3.3 车辆减速器的选型与控制电路的设计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。本设计中的TJK1-D型减速器控制电路如附图三所示。TJK1-D型减速器有控制电路在组合架上主要有制动继电器ZJ、缓解继电器HJ、手操继电器SCJ；在信号楼操纵台上主要设有自复式制动按钮ZA和缓解按钮HA，非自复式检修按钮JXA，制动和缓解表示灯ZB、HB，检修表示灯JXB等。制动时控制台按钮内的表示灯点亮红色，缓解时点亮白色。1、制动电路工作原理按压自复式制动按钮ZA，制动继电器ZJ1、ZJ2吸起，其动作过程为：KZ-JXA定位-HA定位-ZA按下-ZJ11-2线圈和ZJ21-2线圈- SCJ21-23-KF。ZJ1、ZJ2吸起并自闭，带动缓解继电器HJ1和HJ2励磁吸起。带动励磁电路为：KZ-ZJ121-22- HJ13-4 线圈-KF。在HJ1、HJ2线圈励磁的同时，电源也给RC电路充电，为后面的RC放电维持HJ的延时落下作准备。其充电回路为：KZ-ZJ121-22-R-C-KF。ZF得电励磁后，控制气动（液动）换向阀接通制动气路（液路）使减速器处于制动位置，制动过程中电磁阀ZF一直处于励磁状态，当制动表示接点ZGK接通表示继电器ZBJ时，则确认减速器已达到制动位置，点亮控制台上制动表示灯ZBD。2、缓解电路工作原理处于制动状态的减速器如需缓解时，只要按压缓解按钮HA，缓解继电器HJ即可励磁吸起。HJ吸气后切断ZJ的励磁自闭电路，使ZJ在失磁落下状态，构成电容C对HJ的放电回路，使HJ保持吸起。HJ大约吸起23s后落下，以保证减速器有足够的缓解时间，可靠缓解。减速器缓解到位后，表示接点HGK闭合，HBJ吸起，确认减速器到达缓解位置，点亮控制台上缓解表示灯HBD。4 总结通过这次的课程设计，使我学会了很多东西，包括书本上的理论知识及书本上学不到的知识。本次课程设计共设计绘制了三张CAD图，分别是驼峰信号平面布置图、道岔转辙机的选型与控制电路的设计图，车辆减速器的选型与控制电路的设计图，在设计、绘制图纸过程中遇到了很多问题，但通过自己上网查找资料，找同学帮忙以及老师的答疑，最终都得到了解决。例如平面布置图中堵头绝缘节的设计，通过查找驼峰信号控制课本得