（交通运输工程专业论文）侯马北站驼峰存在的问题及对策研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文 第1 页 摘要 驼峰是铁路编组站最重要的调车设备，一个编组站的改编能力大小取决 于驼峰能力大小和现代化程度。近年来，随着市场经济的繁荣，交通运输业 也随之迅猛发展。做为交通运输支柱行业的铁路的运输能力也不断提高，铁 路编组站驼峰设备也得到迅速发展，驼峰改造和升级工程频繁，极大地提高 、一f 了铁路的“点”上能力，适应了车流不断增大的需要。 侯马北站驼峰是中能力驼峰，装置有钩车溜放进路自动控制系统和钩车 溜放速度半自动控制系统，为提高驼峰的解体能力提供了保障。但驼峰的纵断 面以及信号联锁存在着先天不足，某些设备还存在着本身无法克服的缺点； 驼峰日常作业中也还存在一些问题，这些都给驼峰的作业安全与效率带来影 响。 本文从驼峰的基本理论入手，对侯马北站碹蝰送釜和作业中存在的问题 进行了全面分析，然后从提高驼峰解体前准备工作质量、加强设备维护和作 业控制、完善设备联锁关系以及改进作业方法等方面提出了解决驼峰设备问 题的对策；从完善站场设备、加强作业组织、设置复轨装置等方面提出了解 决驼峰日常作业问题的一些对策；从增强作业人员安全意识和效率意识、提 高作业人员业务技能等方面提出了弥补设备缺陷、加强现场控制的对策。同 时还对驼峰钩王塑墼重鏖实行自动控剑以及驼峰的纵断面改造提出了建议。 ( 其目的是想通过实践和各方面的努力，从根本上解决侯马北站驼峰存在的问 题，以适应铁路运输不断发展的需要夕、，7 关键词：侯马北站驼峰陵全效率对露。 匹南交通大学硕士研究生学位论文 第1i 页 a b s t r a c t t h eh u m pi so n eo ft h e m o s t i m p o r t a n tr a i l w a y f a c i l i t i e si n m a r s h a l i n gs t a t i o n s t h ec a p a c i t ya n dt h em o d e md e g r e eo f t h eh u m p d e c i d et h ea d a p t i n gc a p a c i t yo f am a r s h a l i n gs t a t i o n e s p e c i a l l yi nr e c e n t y e a r s ，a l o n gw i t h n a t i o n a lm a r k e te c o n o m y p r o s p e r i t y , t r a n s p o r t a t i o nh a s d e v e l o p e dq u i c k l y t h er a i l w a ys y s t e m p l a y sal e a d i n gr o l ei n t r a f f i c a n d t r a n s p o r t a t i o ns y s t e m a n di t s t r a n s p o r t a t i o nc a p a c i t y h a sb e e n i m p r o v e df r o mt i m et o t i m e ，a n dt h eh u m pf a c i l i t i e sh a v ed e v e l o p e d q u i c k l yi nt h er a i l w a ym a r s h a l i n gs t a t i o n st o o t h et r a n s f o r m a t i o na n d e s c a l a t i o np r o j e c to ft h eh u m pi sf r e q u e n t ，s ot h et r a n s p o r t a t i o nc a p a c i t y o f t h e ”s p o t s ”h a sb e e ni m p r o v e dg r e a t l y a n da d a p t e dt ot h ec o n t i n u e d g r o w t h o ft r a f f i c t h eh u m po fh o u m an o r t hr a i l w a ys t a t i o ni sam i d - a u t o m a t i o no f h u m py a r d t h ea u t o - c o n t r o l l e ds y s t e me q u i p p e d w i t hh o o kc a r sw a ya n d t h es e m i a u t o m a t e dc o n t r o l l e ds y s t e mo fh o o kc a r s s l i d i n gs p e e de n s u r e t h ec a p a b i l i t yo fh u m pd i s i n t e g r a t i o n b o t ht h eh u m pl e n g t hf a c ea n d s i g n a l i n gf a c i l i t i e sh a v e b o r nw i t hd e f e c t ，s oi tg i v ea n c e a lt r o u b l et ot h e s a f e t yo fh u m pr u n n i n g ；f o r t h er u n n i n go ft h eh u m p f a c i l i t i e s ，o p e r a t i o n e f f i c i e n c ya n ds a f e t yh a v es o m ec o n t r a d i c t i o n s ，t h ef a c i l i t i e sh a v ed e f e c t w h i c hw o u l dh a v ea ne f f e c to ns a f e t ya n dn o to v e r c o m i n gi t s e l f ；i n a d d i t i o n ，d a i l yo p e r a t i o no fh u m p h a ss o m e q u e s t i o n s t os o l v e b a s e do nt h eb a s i cp r i n c i p l eo fh u m p s ，t h et e x ta n a l y s e st h eh u m p o fh o u m an o r t hr a i l w a ys t a t i o nf r o mt h ea b o v et h r e es i d e sa n dl o o k si n t o c o n c e m e dc o u n t e r m e a s u r e s ，t h e nf r o mt h e a s p e c t s o fi m p r o v i n gt h e p r e p a r i n g w o r ko fd i s i n t e g r a t i o n ，e n f o r c i n gd e v i c e m a i n t e n c e ，t a s k c o n t r o l l i n ga n de n h a n c i n gi n l o c k t h ep a p e rc o m e su p w i t ht h es t r a t e g y f o rh u m pd e v i c e s f r o mt h ea s p e c t so f m a k i n g f u l lu s eo fs t a t i o nd e v i c e ， _ 西南交夔查兰堡主塑窒竺兰焦笙塞篁_ l i _ l 要 e n f o r c i n gt a s ko r g a n i z a t i o n a n de q u i p p i n g d u l - l i n ed e v i c e ，t h ep a p e r d u tf o r w a r ds o m ea d v i s e f r o m t h e a s p e c t s o fs a f e t ya n de f l i c i e n c y m e n t a l i t y , i m p r o v i n g w o r k e r s s k i l l ，t h ep a p e rg i v e so u ts o m es t r a t e g yo n m a k i n gu pw i t ht h ed e f e c ta n dm a g n i f y i n g c o n t r 0 1 a tt h es a m et i m e ，i t a l s os u g g e s t st oc a r r yo u ta u t oc o n t r o lt ot h eg l i d i n gp a c eo f t h eh u m p a n dc h a n g et h eh u m pv e r t i c a ls e c t i o n t h ea i m o ft h ep a p e rl st os o l v e t h ed r o b l e mn o ww i t ht h eh o u m a n o r t hs t a t i o nb yt h em e a n s o fa l lk i n d s o f p r a c t i c e i no r d e r t om e e tw i t h t h e r e q u i r e m e n t o f r a i l w a y t r a n s p o r t a t i o n k e yw o r d s h o u m an o r t hr a i l w a ys t a t i o n ；h u m p ；s a f e t y ；e f f i c i e n c y ； c o u n t e r m e a s u r e s 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 第1 章绪论 1 1研究候马北站驼峰问题的目的和意义 驼峰是编组站的“心脏”，是编组站的主要调车设备，驼峰的作业安全与 效率高低直接决定着编组站的安全生产和运输畅通。侯马北站作为国家“八 五”重点工程侯月线的配套工程，开通于1 9 8 9 年。车站位于侯月( 侯马至月 l j j ) 、侯西( 侯马至西安) 以及南同蒲铁路线的交汇处，是座新型的区域性 一等编组站，主要担负着以上各线货物列车的编解任务。车站设有半自动化 驼峰，同解体能力设计为2 4 0 0 辆。目前，日均解体已达l3 0 0 辆，由于站场 设施不完善，解体能力以趋饱和。该驼峰自1 9 9 7 年元月丌通运营以来，极大 的提高了侯马北站的改编能力，适应了车流不断增大和铁路运输飞速发展的 需要。但是，在近四年的运营中也逐渐暴露出了驼峰纵断面以及某些设备方 面存在的先天不足，也暴露了设备性能、作业组织以及人员素质等方面存在 的问题，这些问题已经导致了6 起调车事故的发生和多起险情的出现，不但 造成了严重的经济损失，而且给驼峰解体效率带来极大影响，严重制约着侯 马北站的进一步发展。因此，研究解决侯马北站存在的各种问题，不断提高 驼峰解体作业的安全系数和解体效率，已经成为非常迫切的课题。根据国家 铁路“十五”规划，侯月、侯西线已作为煤运南通道，被列入国家的“八纵 八横”铁路网。侯月、侯西线的不断增流已成定势。这既对侯马北站今后的 发展展示了广阔的前景，也对运输畅通和编解任务提出了更高的要求。所以， 更有必要对侯马北站驼峰存在的各种问题尽快研究，采取相应对策，提高驼 峰的综合运营效果，以适应车站增流的需要和铁路运输飞速发展的形势。 1 2 国内外驼峰建设与运营现状 1 2 1 国外驼峰现状 驼峰作为编组站高效解体车列的主要设备，在世界各国铁路得到广泛应 用和迅猛发展。尤其在驼峰自动化方面，发展更为迅速，许多编组站驼峰实现 了对钩车溜放速度、溜放进路、机车推峰速度的自动控制以及摘解风管和提 钩作业的自动化。美国铁路最早于1 8 8 3 年在宾夕法尼亚铁路修建第一个驼峰 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 编组站，至今已建成5 2 处自动化驼峰编组站，居世界各国之首。其驼峰运营 条件也比较优越，如允许的安全连挂速度高，驼峰配线数量多，能力有富裕 等。英国铁路网分布的主要编组站共有3 4 处，其中自动化驼峰9 个，其特点 是采用道蒂液压加减速顶和减速顶连续调速，利用模拟电子计算机编制列车 解体钩计划，自动化水平较高。其规模最大的廷斯雷编组站驼峰日均改编能 力已达9 0 0 0 辆。法国铁路编组站驼峰在现代化的发展中，先实现了溜放进路 道岔控制，然后是溜放速度的控制。目前许多驼峰采用“命中目标”制动法， 使驼峰运营条件达到：车辆允许连挂速度1 7 m s ，编组线有效控制距离 7 0 0 7 5 0 m ，取得良好的运营效果。日本在发展驼峰自动化的同时，注重解决驼 峰运营中出现的新问题，这些问题是：要求全部取消溜放作业中人工抓车制动 的环节：取消货车溜放制动人员：要求降低车辆安全连挂速度，实现低速 ( 4 k m h ) 连挂，以减轻铝质车辆的损伤及货物损伤事故引起的赔偿等。 综合世界各国编组站驼峰的建设和发展现状，可以看出，他们均以自动 化建设和改造为方向，以提高驼峰的作业效率和安全系数为目的，在作业控 制、溜放距离控制和安全连挂上都进行了成功的探索。这些都为我们提高驼 峰综合效能提供了有效的借鉴。 1 2 2 国内驼峰现状 我国铁路驼峰约有17 0 处在4 6 个编组站有驼峰7 5 个。其中自动、半自 动化驼峰3 0 个，机械化驼峰1 0 个。从我国拥有的驼峰数量看，虽居世界前 三位，但合格的标准型驼峰数量少，自动化驼峰也少，同时建设规模小，驼 峰能力负荷普通紧张。8 0 年代以来，我国加快了驼峰的改造和现代化进程， 目前已在株洲北、郑州北、成都东、山海关、侯马北等2 0 余处编组站的驼峰 采用了减速器一一减速顶点连式调速系统，对钩车溜放速度进行自动控制， 获得了显著的运营效果，驼峰的现代化建设又迈出了可喜的步伐。尤其是在 我国加入w t o 以后，铁路建设还要加快，驼峰的改造与发展面临更大的机遇。 1 3 本文研究问题所遵循的原则及研究的主要内容 本文研究问题遵循以下原则： 1 以驼峰基本理论为依据； 2 既要立足现实又要瞄准国内外先进水平： 3 体现科学性、超前性、针对性和可操作性 西南交通大学硕士研究生学位论文篁! 夏 4 体现“以人为本”的原则。 根据以上原则，本文主要研究侯马北站驼峰开通运营以来所出现的各种 问题，并提出相应的对策和建议。主要内容包括： 1 绪论。研究本课题的主要目的意义，国内外驼峰的运营现状以及研究 的主要内容； 2 对驼峰理论的简要阐述； 3 分析侯马北站驼峰存在的问题。对设备和驼峰纵断面进行分析，找出 存在的先天缺陷；对设备性能进行分析，找出某些设备本身无法克服的缺点： 对解体作业过程进行分析找出作业组织和人员素质存在的问题；同时对环境， 气候进行分析找出自然条件对驼峰作业的影响。 4 提出解决侯马北站驼峰问题的对策。主要是加强设备维护，完善站场 设施，改进作业方法，加强现场控制，加强作业组织，提高人员素质。同时， 对改造驼峰纵断面和实行对钩车溜放速度自动控制提出建议。 5 做出结论，对本文研究的内容进行概括。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第4 页 第2 章驼峰概述 调车驼峰是编组站的核心设备，它直接影响编组站的作业效率。为了找出侯 马北站驼峰调车系统存在的问题并制定解决的方案，先对驼峰的基本理论进行 阐述。 2 1驼峰的概念及种类 驼峰是将调车场始端道岔区前线路抬高到一定高度，主要利用其位能和车 辆自重，使车辆自动溜到调车线上，用以解体车列的一种调车设备。区段站、 编组站根据作业需要分别修建小能力驼峰、中能力驼峰、大能力驼峰，并根据 其自动化程度，分别采用钩车溜放进路控制系统，钩车溜放速度控制系统，机 车推峰速度自动控制系统等。其中小能力驼峰一般同解体能力在2 0 0 0 辆以下， 应设1 6 条及以下调车线和1 条溜放线；应配有溜放进路控制系统，宜配有机车 信号和钩车溜放速度半自动控制系统，也可采用简易现代化或人工调速设备； 中能力驼峰一般日解体能力为2 0 0 0 4 0 0 0 辆。应设1 7 2 9 条调车线，宜设两条 溜放线，应配有溜放进路自动控制系统，宜配有机车推峰速度自动控制系统和 钩车溜放速度自动或半自动控制系统；大能力驼峰一般同解体能力为4 0 0 0 辆以 上。应设3 0 条及以上调车线，和2 条溜放线，应配有机车推峰速度、钩车溜放 速度和溜放进路自动控制系统。 2 2 驼峰溜放进路控制系统 驼峰溜放进路控制系统是编组站解体过程的重要环节，也是驼峰的基础设 备之一。驼峰溜放进路控制系统分为：非集中( 分散就地操纵) ，电气集中和自 动集中三种。只有当驼峰各分路道岔装设自动选路设备时才称之为自动集中控 制。驼峰溜放进路自动集中控制系统包括推峰机车推送进路控制、调车进路控 制及钩车溜放进路控制三部分，下面主要对钩车溜放进路控制系统进行阐述。 驼峰钩车溜放进路控制系统包括钩车溜放进路控制命令存储和溜放过程道 岔自动控制。系统应具备以下功能。 1 钩车溜放进路控制命令存储可人工储存，亦可与信息管理系统或调车作 西南交通大学硕士研究生学位论文 第5 页 业单传输系统结合，实现自动储存。并且，存储器应具有命令检查、变更、修 改、取消等功能。 2 溜放过程中应能依据存储器储存的钩车进路命令，正确、及时地逐级依 次自动选排溜放进路，溜放进路中的分路道岔除自动控制外，应有手动控制的 功能，且手动优先于自动控制。 3 钩车溜放进路控制系统应能进行“钓鱼”判断和处理，对调车溜放过程 中出现的“堵门”、“满线”、“道岔恢复”等非j 下常现象，应能进行必要的防护。 并且，分路道岔发生道岔恢复应报警，再次投入使用时需经值班人员人工确认 方可。 4 分路道岔控制应满足如下要求 ( 1 ) 分路道岔不与驼峰信号机发生联锁。 ( 2 ) 当道翁保护区段或道岔区段有车占用时，不能操纵道岔转换。已被操 纵的分路道岔，当车列驶入其区段，但转辙机自动开闭器尚未断开时，不应再 进行转换。 ( 3 ) 分路道岔一经启动后，必须转换到底。当在1 2 s ( 电动道偷为1 4 5 ) 内不能转换到底时，则应在车列进入其轨道区段前自动向原位转换。 2 3 驼峰钩车溜放速度控制系统 驼峰钩车溜放速度控制系统是指使用一定的调速工具及合理的线路平、纵 断面，并根据需要配置相应的测量设备( 测重、测速、测阻、测长、测轴设备 等) 、计算设备和控制设备等，对在驼峰上溜放的车辆进行速度控制，保证钩车 安全、可靠地溜入规定的线路。 2 3 1 驼峰调速设备 2 3 1 1 调速设备类型 1 按调速功能分，可分为减速设备( 车辆减速器、减速项、铁鞋等) 、加 速设备( 加速顶、绳索牵引推送小车等) 及加减速设备( 加减速顶等) 。 2 按制动方式分，可分为钳夹式减速设备和非钳式减速设备。 钳夹式减速设备对车辆施行制动是借助于车轮两侧制动夹板上水平方向对 车轮施加压力而产生的摩擦力，此类减速器按其动力来源可分为；外力式 制动力由外加能源供给，如t j k 型气压减速器；重力式制动力来自车辆 本身重量，如t j y ：型油压减速器和t j 亿型气压减速器。外力式车辆减速器 西南交通大学硕士研究生学位论文篁壁亟 制动力的大小与外力( 如压缩气压力) 大小、制动夹板长度和高度等有关，外 力越大，制动夹板越长、越高，则制动力越大：重力式车辆减速器制动力大小 与车辆总重，制动夹板长度和高度等有关，被制动车辆越重，制动夹板越长， 制动面越高，则制动力越大。 非钳夹式减速设备制动力较小，属于此类的减速设备有减速项、铁鞋等。 3 按调速设备作用分，可分为间隔调速设备和目的调速设备。 间隔调速设备一般安装在调车驼峰咽喉区，调速能力强，多用车辆减速器。 目的调速设备安装在调车线上，一方面为了提高连挂率，另一方面保证车 辆不超速连挂。目的调速设备可使用车辆减速器，也可使用减速顶，铁鞋等。 为了降低成本，目的调速设备趋于结构简单，所需动力少，成本低，便于维修， 且又能满足调速要求的设备，如小型重力式减速器、减速顶等。 2 3 1 2 常用调速设备的功能特点 1 钳央式车辆减速器 ( 1 ) 外力式车辆减速器”1 外力式车辆减速器是以压缩空气为动力的钳夹式减速器，利用杠杆原理，通过 压缩空气推动传动装置，再推动制动夹板对溜行车辆的车轮挤压而使车辆减速。 制动时，压缩空气通过风管和阀门进入气缸，推动气缸和活塞运动，气缸与活 塞的相对运动，带动钳夹式杠杆运动，从而使制动夹板压向车轮，制动夹板与 车轮间产生的向后的摩擦力对车辆进行制动。 缓解时，由控制设备关闭进气阀门，打开排气阀门，使气缸内气体排出。 此时，钳央式杠卡下自身重量，再加上必要的回复弹簧的作用，使钳央式杠杆恢 复到缓解位置，连结在钳夹式杠杆钳口处的制动央板也随着钳口张开，向两侧 移动，此时两个制动夹板间距离大于车轮厚度，因此对车辆不起制动作用。 可见，外力式车辆减速器对车辆制动力的大小，由压缩空气的压力而定， 压力越大，制动力越大；压力越小，制动力越小。外力式车辆减速器对车辆制 动完全依赖外力，与车辆的自身重量无关，主要使用在i 训隔制动位。但由于其 成本高、动作慢、能耗大等缺点，目前在修建或改建驼峰时逐渐被重力式车辆 减速器所代替。 ( 2 ) 重力式车辆减速器 重力式车辆减速器按制动夹板起落的动力分，有液压的、气动的及液压气 动两用的车辆减速器三类，分别为： 液压重力式减速器( 如t j y 。、t j y 。型) 是利用被制动车辆的重量， 西南交通大学硕士研究生学位论文 第7 页 通过能浮动的基本轨及制动钳的传递，使安装在制动钳上的制动轨对车轮两侧 产生侧压力而进行制动。它的制动力与被制动车辆的重量成正比，它的使制动 钳抬起或落下的传动方式是通过压力油推动工作油缸内活塞来实现的，所以它 是液压重力式车辆减速器。 减速器在缓解位时，压力油促使活塞杆回缩，此时，与活塞杆连结的支撑 制动钳的曲拐在落下位置，制动钳也随之处于落下位置，从而使装在制动钳上 的制动轨外倒，内外制动轨间距大于车轮原度。这时，减速器对通过的车辆不 起制动作用。 减速器制动时，活塞杆移动，迫使支撑制动钳的曲拐处于抬起位黄，制动 钳也随之被抬起，安装在制动钳上的制动轨立起，使内、外制动轨间距小于车 轮厚度。这时，减速器处于制动位置。车辆进入时，车轮将内外制动轨挤开， 迫使制动钳以固定的曲拐为支点，靠近基本轨的部分向上抬起。同时带动制动 钳连结的钢轨底座同时上升，迫使浮动基本轨浮起。压在浮动基本轨上的车轮 的重力通过制动钳的杠杆传递，使制动轨对车轮产生侧压力( 侧压力大小与车 轮的重力成正比) ，从而对车辆进行制动，使车辆减速。 气动重力式车辆减速器。 气动重力式车辆减速器( 如t j k ：、t j k 。) 主要制动原理与液压重力式 减速器基本相同。最大的区别是传动方式由液压传动改变为压缩空气传动，由 工作油缸改变为工作气缸，曲拐锁闭角度与力臂也有所改变，以更好地解决锁 闭问题。 液压气动两用减速器 液压气动两用减速器( 如t j k ，型) 成功地利用了液压、气动系统的不同 特点，完成了液压、气动两用浮轨重力式车辆减速器的功能。液压气动两用减 速器的制动原理和机构与液压重力式和气动重力式车辆减速器基本相同。 2 非钳夹式车辆调速设备 非钳夹式车辆调速设备包括铁鞋、减速顶、加减速顶，绳索牵引推送小车 等。现在我国应用较为普遍的是减速顶， 减速顶是一种不需外部能源，结构简单而易行地实现对溜放车辆速度自动控制 的减速设备，可根据其规定的临界速度，控制钩车的溜放速度和连挂速度。 ( 1 ) 减速顶分类 减速项按其l 临界速度不同可分为不同档位的减速项；按控制方式可分为普 通顶与可控顶；按安装位置可分为内侧顶与外侧顶；按做功方向可分为单向顶 西南交通大学硕士研究生学位论文箍8 舅 与双向顶。他们根据作业需要和条件设置在调车场的不同地点。 ( 2 ) 减速顶的优越性 使用减速顶连续调速。溜放车辆安全连挂率高，调车场天窗少，有利于 提高驼峰解体能力、调车场线路存车能力和调车场尾部编组能力。 减速顶可以使车辆溜放速度得以保持均匀，避免高速冲撞，从而大大降 低车辆和货物的损坏率。 由于减速顶对溜放钩车连续调速，即使少数减速顶发生了故障，整个系 统还是稳定可靠的，不会出现失控现象。 减速顶不需要能源，结构简单，投资少，易于维修。 ( 3 ) 减速顶的工作原理 减速顶是一个独立的封闭液压单元。它对车辆起制动作用的原理，是将车 辆的动能转变成油气的压力能，再由节流的阀门等构件将压力能转化为热能， 然后通过壳体，轨道，空气等介质将热能散发，从而实现对车辆动能的吸收、 转换和耗散这三个过程。”。车辆溜放速度的不同，使减速顶滑动油缸体产生不同 的下滑速度。减速项对车辆起制动功还是阻力功作用，正是由滑动油缸体的下 滑速度决定。当车辆溜放速度达到某一值时，减速顶处在对车辆起制动功和阻 力功作用的分界状态，该速度值就是减速顶临界速度。当车辆溜放速度高于临 界速度时，减速顶对车辆起制动减速作用；当车辆溜放速度低于此值时，减速 顶对车辆几乎不起减速作用。 车辆溜放速度低于临界速度时，车轮使滑动油缸体较缓慢的下滑，滑动油 缸内上腔的油液通过速度阀环型缝隙经活塞上的小7 l 流向下腔，但由于它产生 的压力差很小，不足以克服速度阀弹簧的预压力，所以速度阀板始终保持丌启 状态，这样，上、下腔油路沟通，减速顶也就对车辆不起制动作用。同时，滑 动油缸上腔的氮气因滑动油缸的下滑及活塞杆占用油缸体下腔容积而被压缩， 当车轮压下减速顶滑动油缸体时，必须克服滑动油缸体内腔油气压力所产生的 反力，这时，减速顶对车辆作阻力功。 车辆溜放速度高于临界速度时，车轮使滑动油缸体下滑的速度相对提高， 滑动油缸体内上腔的油液迅速流向下腔。此时，速度阀板上、下端面因流速差 形成的较大压差足以克服速度阀弹簧的预压力，使速度阀板迅速关闭，活塞上 沟通油缸上下两腔的d q ：l 被覆盖。滑动油缸体迅速下滑迫使上腔的氮气压缩， 上腔压力迅速上升，当上腔压力上升至迫使压力阀在克服压力阀弹簧预压力后 打丌时，上腔油液在压力下通过压力阀口流向下腔。在此过程中，车辆轮对必 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 须克服滑动油缸内腔油液通过压力阀所产生的压力而引起的反作用力，从而实 现对车辆的减速作用。 当车轮通过滑动油缸顶面之后，滑动油缸上腔内被压缩的氮气开始膨胀， 于是滑动油缸向上回升。此时，滑动油缸下腔内油液将回程阀板推向活塞下端 面，堵住了活塞上小孔的大部分面积，油液返回受阻尼，从而保证使滑动油缸 以适当速度回升。 2 3 2 驼峰调速系统 232 1 调速系统种类 驼峰的调速系统可分为三类：点式调速系统、点连式调速系统、连续式调 速系统，并应符合下列规定： 1 点式调速系统应采用车辆减速器作为调速工具，驼峰溜放部分可设1 级 或2 级间隔制动位，在车场内设l 级或2 级制动位。 2 点连式调速系统采用车辆减速器调速，驼峰溜放部分可设l 级或2 级间 隔制动位( 小能力驼峰也可不设间隔制动位) 。由车场第一制动位减速器或脱鞋 器与车场内减速项、加速顶或牵引小车等调速设备组成。 3 连续式调速系统可采用微机可控减速顶调速系统、驼峰全减速顶调速系 统或股道全减速顶调速系统。 2 3 22 各种调速系统的采用条件 1 点式调速系统的采用条件 ( 1 ) 适用于调车线有效长度较短，车辆阻力离散度较小的大、中能力驼峰。 ( 2 ) 适用于调车场线路纵坡坡度较小的站场。调车辆线路纵坡较大时，钩 车出清车辆减速器后加速，如果要实现溜放钩车与停留车稳妥连挂，钩车的车 场减速器出口速度就要求较低，对减速器制动能力要求高，并且影响驼峰解体 能力。所以，点式调速系统比较适用于调车场线路纵坡较小的情况。对于既有 驼峰改造，调车场线路纵坡较小时，可以考虑采用点式调速系统。这样，可节 约投资费用。 2 连续式调速系统的采用条件 ( 1 ) 适应于小能力驼峰 解体作业量在日解能力2 0 0 0 辆以下，调车线在1 6 条以下的驼峰及调车场可选 用微机可控项连续式调速系统：解体作业量在1 2 0 0 辆及以下，调车线5 至1 2 条的驼峰及调车场，可选用不设间隔制动位的微机可控顶、驼峰全减速顶或股 道全减速顶等连续式调速系统。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 ( 2 ) 适应于车流单一的驼峰和调车场 从减速顶设备工作原理可以看出，减速顶对车辆做功与车辆溜放速度有关，而 与车辆重量无关。对于速度相同的重车和空车，减速顶对其做功相等，而两车 动能相差很大，按照重车布顶，空车溜放困难，连挂率低，天窗大，影响驼峰 解体能力和调车场存车能力。所以，连续式调速系统适宜车流单一的站场。 ( 3 ) 适应于调车线纵坡较陡的调车场 相对于点式调速系统，连续式调速系统要求调车线纵坡较陡，以满足难行车溜 放较远的距离。所以调车线纵坡较陡的调车场宜采用连续式调速系统。 3 点连式调速系统 ( 1 ) 可运用于不同能力的驼峰 大能力驼峰应选用设两级间隔制动位和一级车场制动位的减速器与减速顶组合 的点连式调速系统，中能力驼峰宣选用设两级或一级间隔制动位和一级车场制 动位的减速器与减速顶组合的点连式调速系统；对于小能力驼峰，可选用不设 间隔制动位的点连式调速系统。 ( 2 ) 驼峰改造，因地制宜 对现有驼峰调车场从断面改建有较大困难时，可因地制宜，选用减速器与牵引 小车或减速器与加速顶、减速顶的组合。 2 3 3 驼峰钩车溜放速度自动控制系统概述 驼峰钩车溜放速度自动控制系统，是根据驼峰使用的调速工具及合理的平、 纵断面，配置相应的自动化测量设备( 测重、测速、测阻、测长、测轴设备等) 、 自动化计算设备、自动化控制设备，对驼峰溜放钩车全过程的速度进行监控。 驼峰钩车溜放速度自动控制系统使用的调速工具是多种多样的，有车辆减 速器、减速顶、加速顶、牵引小车等；另外调速系统使用调速工具不同，所 采用的自动化测量设备及控制设备也不同。使用减速器时，需采用测速、测阻、 测长、测重、测轴、计算机及速度控制等设备，对溜放钩车速度进行全过程监 控；使用减速顶时，由于减速顶调速系统本身具有辩别钩车速度与自动调速的 功能，就不需测重、测轴、计算机设备及速控设备等；而使用可控顶时，则需 计算机及速度控制等设备进行监控。 测速设备是指对处于调速位前溜放车辆速度进行测量的设备，在我国运用 比较广泛的是需达测速，另还有踏板测速，刻槽测速等测速方法。测速设备是 自动化调速系统重要的组成部分，调速系统根据测速设备提供的钩车速度和调 速位的出口速度进行比较，据此向调速设备发出制动和缓解命令，控制钩车溜 西南交通大学硕士研究生学位论文_ 篁1 j 夏 放速度。 测长设备用来测量调车线空闲长度，是调速系统不可缺少的基础设备。对 于一定的线路纵坡，通过该设备测量的线路空闲长度，计算确定车辆减速器的 出口速度值。 测重设备是驼峰编组站自动化系统基础设备之一。它为控制非重力式减速 器提供重量等级参数，从而防止空车或轻载车在制动过程爬上大缓而造成事故。 车辆测重一般是通过测轴重来实现的，测轴重一般采用机械应变测重和电磁应 变测重两种方法。 测阻设备是采用减速器打靶的点式自动调速系统中，准确测量和处理溜放车辆 阻力的设备，它设置在点式控制系统制动位前，通过测量溜放车辆的运动加速 度计算阻力值。 计轴设备测量溜放钩车的轴数，从而实现对钩车放头拦尾控制的设备，计轴设 备一般选用电磁传感器计轴，电磁传感器计轴是通过车轮切割磁力线来实现。 可见，驼峰自动化调速系统就是通过计算机设备对各种测量设备提供的数 据，再结合驼峰平纵断面、调车场纵坡、基本阻力、道岔、曲线等参数，自动 计算处理。控速设备再根据计算处理结果，控制调速设备对钩车进行控制，以 确保钩车进入调车线与停留车安全连挂。 2 4 驼峰及调车场线路平面 2 4 1 一般规定 1 驼峰由推送部分、溜放部分及峰顶平台三部分组成。 推送部分是指推峰解体的车列，其第一辆车位于峰顶平台始端时，车列全长所 在的线路范围。 溜放部分是指从峰顶至调车场第一制动位入口的线路范围。 峰顶平台是指连接推送部分与溜放部分的一段平坡。 2 推送线，当峰前设有到达场时，为到达场出口端最外道岔至峰顶平台始 端的线路；当峰前设有牵出线时，为牵出线终端至峰顶平台始端用以向峰顶推 送车列的线路。 3 迂回线在推送线上出岔，与编组场最外侧的线路连接：禁溜线出贫位置 靠近峰顶，一般将道岔尖轨或辙岔设在峰顶平台上；禁溜车较少的驼峰，禁溜 线可与迂回线合设。 西南交通大学硕士研究生学位论文第12 页 4 驼峰溜放部分各分路道岔前短轨长度，应满足设置保护区段长度的要 求。道岔保护区段长度不应短于计算长度。 2 4 2 驼峰推送部分线路平面 1 禁溜线与迂回线，宜采用9 号单开道岔。禁溜车较少的驼峰，禁溜线可 与迂回线合设。调车线数量为1 2 条及以下时，禁溜线有效长度可采用1 0 0 米： 大、中能力及调车线数量为1 2 条以上的驼峰，禁溜线有效长度可采用1 5 0 米。 2 设有减速器的驼峰，宜在推送线上距峰顶8 0 1 0 0 米处，安装减速器的 限界检查器。 3 驼峰推送线在提钩地段的主提钩一侧距峰顶1 0 0 米范围内的道彷处应铺 设跨道佾铺面。 2 4 3 驼峰溜放部分线路平面 1 车辆共同溜行经路的长度宜短，使车辆能迅速分散。 2 驼峰溜放部分的线路平面应采用线束形布置，每个线束的调车线数量宜 为6 8 条。 3 分路道岔应采用6 号对称道岔和7 号三开对称道俞。改建时，可保留6 5 号对称道岔。当调车场外侧线路连接特别困难时，可个别采用9 号单丌道翁。 4 峰顶至第一分路道岔基本轨轨缝间最小距离应为3 0 一4 0 米。当峰顶至 第一分路道岔间设有道岔时，该距离可根据具体情况确定。 5 驼峰溜放部分设间隔制动位时，减速器设置应符合下列要求： ( 1 ) 设一级制动位时，应设两台减速器，其制动位宜设于线束始端。 ( 2 ) 设两级制动位时，第一制动位可设一台或两台减速器，应设于第一分 路道岔和第二分路道岔之间；第- - n 动位应设两台减速器，并应设于线束始端。 ( 3 ) 溜放部分的减速器应设在直线上，其始、末端至相邻曲线的最小直线 段长度，应满足减速器结构安装的要求。 2 5 驼峰及调车场线路纵断面 2 5 1 驼峰推送部分线路纵断面 1 驼峰推送部分应设多坡段，靠近峰顶应设一段l o 一2 0 、长度在5 0 m 一1 0 0 m 之间的压钩坡。 2 驼峰推送部分线路纵断面应保证在下列条件下，一台调车机能起动停在 该纵断面上的车列。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第13 页 ( 1 ) 由满载大型车组成的满重车列及满重又满长的车列从坡度陡、曲线和 道岔阻力大的线路向峰顶推送，当第一辆车位于峰顶时，或当第一辆车是禁溜 车，送于峰顶禁溜线停车后反牵时。 ( 2 ) 由满载大型车组成的部分车列，位于推送部分最困难位置时。 3 在推送线上接彷的迂回线纵断面最大坡度不宜大于2 0 ，根据需要在驼 峰峰顶附近宜设置一段平坡。迂回线的坡段长度不应小于5 0 m 。 4 禁溜线的纵断面应设计为凹形，始端道岔至警冲标附近应设计为下坡， 中间停车部分宜设计为平坡，距车档l o m 范围内应设计为1 0 的上坡。 当迂回线与禁溜线合设时，作禁溜线使用的线路部分应符合禁溜线纵断面的要 求。 2 5 2 驼峰溜放部分线路纵断面 驼峰溜放部分线路纵断面由加速坡段、中间坡段及道岔区坡段三部分组成， 其坡段组成应符合下列要求： 1 加速坡的坡度使用内燃机车时不应大于5 5 o ，使用蒸汽机车时不应大于 4 0 o 。困难条件下，不应小于3 5 。加速坡与中阳j 坡的变坡点宜设在第一分路 道岔基本轨前。 2 中间坡可设计成一段坡至三段坡。溜放部分不设减速器时，其坡度不宜 小于5 ；溜放部分设减速器时，其坡度不宜小于8 ，寒冷地区应适当加大。 3 道俞区坡可设计成一段坡或二段坡，平均坡度不宜大于2 5 ，边缘线 束4 i 应大于3 5 。在最后分路道佾后可为下坡，也可为平坡或0 6 的反坡。 坡段长度不宜小于5 0 m 。 2 5 3 调车场线路纵断面 调车场线路纵断面宜根据驼峰类型、调速系统种类设计成一段坡或多段坡 的下坡。坡段长度不宜小于5 0 m 。 1 点连式调速系统调车场线路纵断面 ( 1 ) 车场制动位线路坡度宜采用2 0 o - - 3 o 的下坡，坡段长度直采用 2 0 m 一3 0 m 。 ( 2 ) 打靶区线路坡度宜采用0 6 o - - 1 0 o 的下坡，坡段长度宜采用8 0 m 一 1 5 0 m 。 ( 3 ) 连挂区线路纵断面宜设计为连续递减的下坡。采用减速顶调速时，其 纵断面宜设计成四坡段，第一坡段宣采用2 3 0 - - 3 2 0 ，第二坡段宜采用1 7 一2 2 ，第三坡段宜采用0 6 一1 o ，第四坡段宜采用平坡；采用加速顶 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 和减速顶调速时，纵断面可设计为五坡段，即在减速顶调速的第一段坡后增加 长度为2 0 0 m 的o 4 o 6 的反坡：采用牵引小车调速时，纵断面宜设计成两 个坡段，第一段坡宜采用0 6 一o 8 0 的下坡，第二坡段宜采用平坡。 2 点式调速系统调车场线路纵断面 ( 1 ) 车场制动位纵断面同点式调速系统的车场制动位。 ( 2 ) 调车场设两级制动位时，两制动位的距离宜采用1 2 0 m 1 5 0 m ，坡度宜 采用0 6 一1 0 0 的下坡；第二制动位后车场纵断面宜设计为两坡段，第一坡 段宜采用0 6 o - - 1 0 的下坡，第二坡段宜采用平坡。 3 连续式调速系统调车场线路纵断面 微机可控顶调速系统，车场部分线路纵断面宜按减速区、打靶区及连挂区设计； 驼峰全减速顶与股道全减速顶调速系统，车场部分线路纵断面包括减速区和连 挂区。 2 6 驼峰及调车场调速设备和防溜设备的设置 驼峰及调车场的调速设备和防溜设备，应优先使用安全、可靠、节能、利 于环保和便于维修的设备。减速器和停车器的制动能力，安全量宜采用1 5 一 2 0 ；可控顶的制动能力安全量在溜放部分宜用1 5 。；减速顶在调车场顶群地 段制动能力安全量宜采用1 0 ，在调车场一般布顶区段宜采用5 o 一8 ，停 车项的制动能力安全量宜采用2 0 。 2 6 1 驼峰溜放部分调速设备的设置 1 点连式和点式调速系统溜放部分的调速设备应采用减速器。其制动能力 应按下列条件确定和分配： ( 1 ) 减速器的总制动能力应使易行车在溜车有利条件下，以1 9 m s 的推 送速度解体车列时，经间隔制动位全部制动后，溜入易行线警冲标处的速度不 应大于1 4 m s 。 ( 2 ) 当溜放部分设两级制动位时，其第一、第- - n 动位的制动能力按下列 要求分配： 应使易行车在溜车有利条件下以6 3 7 0 r n s 的入口速度进入第二制动 位，经全制动后，进入易行线警冲标处的速度不应大于1 4m s 。 第- n 动位的制动能力应达到，当停用一台时，易行车在溜车有利条件 下，以1 9 m s 的推峰速度解体车列时，溜入第二制动位的入口速度不应大于其 西南交通大学硕士研究生学位论文第15 页 允许的入口速度。 2 微机可控顶调速系统应采用可控顶和减速顶搭配组合。加速坡及道岔区 的非道分范围均采用双侧对称布顶。各档次项的比例关系和布置位置宜使易行 车在夏季溜车有利条件下，溜放通过该顶时的速度高于浚档顶的临界速度。布 顶数量应根据驼峰溜放部分的相对高差、各种阻力能高、速度能高计算确定。 当计算出来的顶数在驼峰溜放部分布置困难时，应将剩余的顶布置在减速区大 顶群以前。 3 驼峰全减速项调速系统溜放部分包括第一加速坡、第二加速坡和等速 坡。第一加速坡不布顶，第_ - j 口速坡密集布顶。如果第二加速坡布不下计算数 量的顶，剩余的顶密集布置在等速坡入口段。等速坡布顶数量应保证易行车在 该坡段上作等速运动的要求。 2 6 2 调车场调速设备的设置 1 点连式调速系统的调车场部分设有调速设备时应按下列要求设置： ( 1 ) 车场制动位采用减速器时，有效制动能高不宜小于1 3 m 。 ( 2 ) 连挂区采用减速顶作为调速设备时，连挂区始端可根据需要设置小顶 群；顶群区后连挂区段均匀布顶，并根据夏季溜车有利条件，易行车在连挂区 各坡段作匀速运动的要求计算布顶数量和密度。 ( 3 ) 连挂区采用牵引小车作为调速设备时，牵引小车应设置在减速器后的 适当位置，在控制长度终端应设尾部警告踏板。调车线采用无缝线路时，牵引 小车距减速器的距离可采用2 0 m 。 2 点式调速系统车场设二级制动位时，第一制动位应采用两台减速器，有 效制动能高不宜小于1 3 m 。第二制动位应采用一台减速器，有效制动能高不宜 小于0 6 5 m 。 3 微机可控顶调速系统应在调车线始端警冲标后布置可控顶群，组成具有 控制钩车出口速度的减速区。 4 驼峰全减速顶调速系统及股道全减速顶调速系统的减速区布顶应符合 下列规定： ( 1 ) 减速区顶群的减速顶应当密集布置。布顶数量应根据保证易行车在夏 季溜车有利条件下溜放时，通过顶群后能从等速坡的定速降到安全连挂速度以 内。 ( 2 ) 减速区顶应采用不同临界速度档次的减速顶，由高速往低速顺序排列。 各档顶的数量和位置应使难行车通过各档顶时的速度不低于他们的临界速度， 西南交通大学硕士研究生学位论文 第16 页 减速顶群中的各档顶对难行车不产生制动功，有利于难行车出清顶群。 5 微机可控顶调速系统、驼峰全减