驼峰平面、纵断面设计PPT课件.ppt

第1页 第二部分驼峰平 纵断面设计 第2页 第一节调车场头部平面设计 一 设计要求 除对咽喉区设计的一般要求外 紧凑 安全等 对于驼峰调车场头部平面设计还要求 1 各溜放径路的溜放距离及总阻力接近 这为共同峰高及限定连挂速度所必须 2 各溜放钩车共同径路最短 以使钩车迅速分散 提高解体效率 3 为减速器设置妥当部位 二 具体规定 1 采用道岔类型主要采用6号对称道岔 以缩短咽喉长并使各线溜放阻力接近 第3页 二 具体规定 2 各岔应设道岔绝缘区段 当前后钩车太近时 将发生后续钩车过岔中出现进路转换 为此应设 有车处于及时 道岔将不可转换 第4页 二 具体规定 2 各岔应设道岔绝缘区段 的取值见教材P185 表5 2 1 其中第一分路道岔前的的较小 是因为初始速度较低 是前后钩车应有的最小间距 第5页 3 线束的布置 二 具体规定 1 调车场应两侧对称布置 以均衡各线的溜放阻力 2 每线束前有一个制动位 II制动位 若束内线少 总线束数增加 将增加制动位的个数 3 当束内线数不等 线数较多的线束应处于车场中间 此处线路顺直 曲线阻力小 束内线多其边侧线路将有较长的曲线 可平衡各线束总阻力 若束内线多 总线束数可减少 并减少了制动位的个数 但使前后钩车的共同径路延长 不利于提高钩车密度 将降低解体能力 故束内线数及总线束数应适当 第6页 二 具体规定 1 减速器不能与道岔或曲线直接相连 应有夹直线段 以免车辆对减速器侧向冲击 并便于设置护轮轨和复轨器等 4 减速器制动位的布置 第7页 二 具体规定 2 减速器一般应设在直线上 每台减速器由N节组成 除有效制动长度外 两端还有喇叭口的长度 3 相邻线路上两减速器始端之间有最小线间距规定 以设置制动风缸等 4 减速器制动位的布置 第8页 二 具体规定 4 减速器制动位的布置 第9页 二 具体规定 4 减速器制动位的布置 曲线 入口 入口 出口 出口 第10页 二 具体规定 类型 T JK 1 8 0 117 0 55 0 4 4 减速器制动位的布置 每节长 制动能高 喇叭口长 两台间距 第11页 二 具体规定 T JK3 4 减速器制动位的布置 类型 1 2 0 125 0 58 0 每节长 制动能高 喇叭口长 两台间距 第12页 二 具体规定 T JK2A 16760 24960 4 减速器制动位的布置 类型 1 2 0 12 0 29 1 2 每节长 制动能高 喇叭口长 两台间距 应有间隔 第13页 5 曲线设置 二 具体规定 1 曲线取较小半径 以缩短调车场头部长度 一般采用200m 困难时180m 条件允许可取300m 450m 2 岔后有曲线可不设g值 但反向曲线间要设d值 如无g值 轨距加宽可在曲线范围解决 必须有d值 以防车辆的两转向架同时位于两反向曲线上 3 为缩短咽喉长度 在连续两道岔间要设置曲线以尽快形成线间距 该曲线只能设在岔前的上 道岔不能设在曲线上 能形成的最大转角取决于插入的短轨长及曲线半径的下限值 第14页 6 推送线和溜放线 二 具体规定 到发场与调车场横列时 峰前牵出线就是推送线 无峰前到达场 调车场一侧有到发场设1条 调车场两侧有到发场设2条推送线 有峰前到达场一般设2条 双推单溜 双溜放时可设3 4条 以便预推 推送线提钩段应为直线 在主提钩一侧应设铺面 1 推送线 2 溜放线 调车线较多时设2条 较少时也可1条 第15页 二 具体规定 7 峰顶至第一分路道岔间的距离 此处不设制动位置 为使前后钩车在进入第一分路道岔时能形成必要的时间间隔 该距离取30 40m 第16页 二 具体规定 8 迂回线及峰顶禁溜线 1 迂回线供车辆或有跨装货物不能过峰和过减速器时使用 经迂回线绕行入外侧调车线 当这样的车辆少时 设一条迂回线于不提钩作业的一侧 第17页 二 具体规定 8 迂回线及峰顶禁溜线 2 禁溜线 暂存因车载货物原因不能溜放的车辆 出岔位置 当禁溜线从推送线出岔 辙叉应设在平台上 当溜放线坡度较小 尖轨可设在峰顶平台上 有效长150m左右 禁溜车较少时 禁溜线可与迂回线合设 第18页 三 调车场头部设计 1 看懂附录图5 2 4 2 图上标出各控制点 岔心 曲线切点等 间的长度及线间距 3 对峰顶还标出平台长及净平台长 4 对减速器标出每台的节数 5 对各曲线的要素图中不标而用曲线表集中表达 第19页 第二节驼峰高度计算 一 能高线原理 1 能量与功的转换 1 物体具有的初始能量 2 物体在运动中克服阻力作的功 第20页 一 能高线原理 3 物体走行L距离后剩余能量 如物体此时在K处 其势能为 动能为 前式可表达为 第21页 2 能高线原理 一 能高线原理 1 H和Hk既可表示单位重力 1KN 的物体的势能 也表示地势的不同高度 故可照此 用一定的高度表示hvk h推和hrk 事实上 当物体以v1的速度处于H高度时与物体处于 H h推 的高度而v1 0时的能量相等 第22页 一 能高线原理 2 用能高线表示功与能的转换关系 上图为 能高线图 体现了能量守恒关系 曲线MD为能高线 第23页 一 能高线原理 2 用能高线表示功与能的转换关系 下滑力F滑与反向阻力F阻的大小关系 决定了物体下滑速度的变化趋势 加速还是减速 及动能状态 增加还是减少 第24页 二 峰高计算 1 峰高及其确定的原则 1 驼峰高度 简称 峰高 是指峰顶与特定计算点之间的高差 2 确定峰高的原则 驼峰峰高应保证在不利条件下以7km h的速度推峰时 难行车能溜至特定计算点停车 难行车 难行线 溜放总阻力最大的线 这种线常位于调车场的外侧 溜放径路上有最多的曲线和道岔 不利条件 指有最大逆风和最低气温的自然条件 此时风阻力最大 也增加了基本阻力 低温对轴箱影响 加大基本阻力 推峰速度v推 1 4m s 第25页 二 峰高计算 有利条件 无风 气温为27oC 由以上分析可知 特定计算点 实际上是难行线上难行车在不利条件下的停车点 溜放中不制动调速 对该计算点位置的指定实际上就是对峰高的限定 计算点具体位置规定 简易驼峰 难行线警冲标内方50m处 机械化驼峰 难行线警冲标内方100m处 减速器 减速顶点连式调速的半自动化 自动化驼峰 难行线第三制动位100m左右处 第26页 2 点连式驼峰高度 应保证以1 4m s推峰时 在不利条件下 难行车溜到打靶区段末端仍有1 4m s的速度进入减速顶的控制区 二 峰高计算 第27页 4 计算中注意事项 认为曲线阻力和道岔阻力及其做功与溜放速度无关 即在不同条件下其取值恒定 二 峰高计算 在溜放部分及车场部分数值不同 应分段计算阻力功 当v溜取平均速度而不分段计算时 所求出的H峰 其实际产生的平均速度 未必与起初取定的值相同 由于v溜与H峰的值互为因果 于是在H峰与v溜均值之间有调整迭代过程 以使两者对应不悖 r基和r风的取值与溜放速度 有关 可以按不同条件对取值 见教材P191表5 2 3及表5 2 4 而完成对H峰的计算 第28页 三 峰高计算举例 1 已知条件 1 驼峰调车场头部平面图见图5 2 4 调车线36条 难行线为2道 1道存放禁止过峰车 一般无车溜入 2道连接曲线末端距车场制动位始端有15m直线段 车场制动位长25m 打靶长度100m 2 道岔为6号对称双开 转辙机为ZK型 3 减速器溜放部分采用T JK型 调车场头部采用T JK2A型车辆减速器 4 气象资料 不利溜放条件 气温t 7 风速V风 5m s 风向与溜车方向的夹角 30o 有利溜放条件 气温t 27 无风 5 V车 4 5m s 第29页 三 峰高计算举例 2 对基本阻力r基的计算 计算公式见教材P169式5 1 2 以难行车为前提 式中参数 的取值见教材P170表5 1 2 若表中无值 按线性关系调整取值 为基本阻力的均方差 第30页 三 峰高计算举例 3 对风阻力r风的计算 求a 合力风与车组运行方向夹角 依据见P171 公式5 1 4 的取值见P171表5 1 3 按难行车取 表中无值时按线性关系调整取值 求r风的公式见教材P171式5 1 6其中使用的参数值f 受风面积 取P172表5 1 4 第31页 三 峰高计算举例 4 H峰的计算 1 求H峰的公式依据见P191式5 2 10 2 求曲线转角和时注意 除曲线转角还需将道岔导曲线的转角计入 对称道岔导曲线转角取道岔辙叉角之半 3 求过岔数量 n 时 顺向过岔折算为0 5个道岔 4 推峰速度v推 5km h 1 4m s应以m s的数值列入计算 在打靶区末端的连挂速度v挂 按教材P180的规定取v挂 1 4m s 5 在车场中无蛇行 单位阻力少0 4N KN 少作阻力功0 4 l靶 0 4 100m 40 Nm KN 0 04 Nm N 即可使H峰减少0 04m 第32页 第三节驼峰纵断面设计 该图表明 峰高相同 纵断面不同 在各地点的瞬时速度不同 若钩车在各处的瞬时速度较高 则解体效率较高 但钩车在特定部位 如减速器 道岔等 有速度限制 故纵断面应有合理构成 第33页 一 设计要求 1 减速器既能将车夹停 又可在缓解后车组能自行溜行 即减速器所在坡的坡度有下限要求 2 道岔所在坡的坡度有上限要求 以求车组过岔时运行平稳 不超过限定速度 3 最陡坡段 加速区第一坡段 有上限要求 以求调机能上峰 4 减速器 道岔尖轨及辙叉不能处于变坡点的竖曲线上 变坡点前后为竖曲线 其切线长为 式中 为相邻坡段的坡度代数差 为竖曲线的圆心角 R为其半径 第34页 一 设计要求 5 既能适合难行车的溜行特点 使之能溜行至计算点 又能适合易行车的溜行特点 使之经调速后不超过指定地段的速度限制 6 前后钩车有必要的时间间隔 距离 而能使之分别通过溜经的减速器和道岔 尤其是不利前后钩车组合时 前难后易 该时间间隔也不能过大 以保证解体效率 第35页 二 点连式驼峰溜放纵断面设计 溜放纵断面分四个区 加速区 高速区 减速区和打靶区 每一区中所含坡段未必唯一 相邻两区的分界点并非是变坡点 1 划分坡区及坡段 一 准备工作 第36页 一 准备工作 各坡区均以制动位有效端部 不含喇叭口 为分界点 对各坡区的设计不完全按顺序进行 以便于确定有特定要求的坡段 1 划分坡区及坡段 第37页 1 I区应使易行车加速 以允许的vmax入I制动位 2 各坡区的设计目的及设计思想 2 I区和II区应使难行车加速 以允许的vmax入II制动位 一 准备工作 m s 第38页 3 III区的坡度下滑力等于易行车阻力 使之匀速溜行 其下滑力小于难行车阻力 使之减速溜行 2 各坡区的设计目的及设计思想 一 准备工作 m s 第39页 4 IV区坡缓 其下滑力小于钩车溜行阻力 使钩车减速溜行 其末速度不大于允许连挂速度v挂 2 各坡区的设计目的及设计思想 一 准备工作 m s 第40页 5 易行车 虚线 在三个制动位均发生制动调速 前两级制动是为控制其下一个入口速度 第三级制动是为其在计算点的速度不超过v挂 2 各坡区的设计目的及设计思想 一 准备工作 m s 第41页 6 难行线 实线 在各制动位不制动 自由溜放 溜放阻力应使其最终速度不超过v挂 2 各坡区的设计目的及设计思想 一 准备工作 m s 第42页 3 画难行线平面展开图 此图是按图5 2 4绘出 图中反映从峰顶变坡点至难行线计算点范围内各基点 Pi 的距离 基点表示曲线切点 岔心和制动位端部 制动位的长度含两端喇叭口长 曲线反映转角及走向 一 准备工作 第43页 平面展开图的作用 1 根据每个坡段应含设备确定相应坡段长 2 便于计算曲线总转角及道岔数以求相应阻力 3 画难行线平面展开图 一 准备工作 第44页 限制因素 易行车在有利条件下 以1 94m s的推峰速度 溜到I制动位有效始端时 其速度不超过容许的最大入口速度Vmax 1 计算I区高度 h1 二 设计步骤 易行车到I制动位有效始端的总阻力高 m 为 注 I区只求峰高 其各坡段的坡度迟后进行 第45页 二 设计步骤 2 II区设计 限制因素 使难行车在不利条件下在II区一坡加速至vmax 在二坡保持该速度 注意 II区有两个坡段 其变坡点距II制有效始端大于 喇叭口长 第46页 2 II区设计 二 设计步骤 1 II区一坡设计 第47页 2 II区二坡设计 2 II区设计 高速区的第二坡段应使难行车继续保持原速溜行 因此 应使其坡度i22下滑力等于难行车总阻力 二 设计步骤 第48页 2 II区二坡设计 2 II区设计 i22不应小于8 以形成钩车的夹停起动条件 当把较小的i22调高为8 时 i21应相应减少 i 以免钩车进入二坡后速度大于Vmax 即 式中 是二坡取8 时钩车增加的动能 二 设计步骤 第49页 I区分成3个坡段 1 I区一坡 l11 i11 设计 I区第一坡段应尽可能陡 使钩车尽快加速且与后续钩车形成间隔 但该坡段的上限值应能使调机爬得上去 故其坡度值i11可取定 I区一坡的变坡点在第一分路道岔之前 P4点前 二 设计步骤 3 反向设计I区 2 I区三坡 l13 i13 设计 为了不在I制动位始端变坡 应使I区三坡的坡度i13 i21 I区三坡l13i13与二坡l12i12变坡点一般设在I制与顺向道岔之间 若如此设置 在两变坡点间放不下两条T竖 则两变坡点合一设在I区一坡的变坡点处 此时I区为两段坡 第50页 3 I区二坡 l12 i12 设计 若i12 i13 为避免出现反坡 则应调整减小i11 使i12 i13 但h1的总高度不变 若因故须降低峰高时 可减缓I区的坡度 此时钩车 易行车 有利条件下 进入I制的入口速度小于vmax 由以上分析可知 I区的一坡为取定值 三坡为延伸取值 故先确定 再最后设计二坡 二 设计步骤 3 反向设计I区 第51页 l4是从 制有效始端至计算点止 由 制的长度l制和打靶距离l靶两部分组成 二 设计步骤 4 IV区设计 第52页 二 设计步骤 4 IV区设计 作用 实现目的制动 打靶 实质上是按溜放距离而对溜速的调节 以实现安全连挂 故 打靶 与目的制动的含义相同 I II制主要实现间隔制动 设置位置 设在每条调车线始端 离岔后曲线尾端 切点 至少有一辆车长的直线 以使钩车进入减速器时两个转向架都处在直线段上 平顺入III制 设测阻区段时 该直线段应加长 1 制动位设置位置 第53页 4 IV区设计 二 设计步骤 2 制动位坡度及长度 不考虑车辆夹停后的起动坡度 此段坡的坡度一般采用2 3 高寒地区采用3 4 制动位的长度宜采用25 30m 制的过车密度较小 且有I II制防护 钩车夹停后易于处置 影响面小 若考虑夹停起动条件 制所在坡将较陡 这招致打靶区延长 影响调车线的连挂区长度 第54页 3 打靶长度 打靶长度一般为80 150m 寒冷地区适当减少其长度 难行车冬季离开减速器的溜行速度为4 4 5km h 其溜行的距离称为难行车控制的打靶长度 易行车夏季以低速离开减速器后逐渐加速至安全连挂速度 其溜行的距离为易行车控制的打靶距离 4 打靶区段坡度 其坡度的上限值应使易行车出打靶区后不超速 其下限值应使难行车在打靶区内不中停 一般采用0 6 1 0 的下坡 必要时可以采用平坡 4 IV区设计 由上可知 IV区的两坡段是根据使用条件取定 故可先行设计 二 设计步骤 第55页 范围 制动位有效末端至 制动位有效始端 这是最后设计的坡区 有 h3 H峰 h1 h2 h4 5 III区设计 二 设计步骤 第56页 5 III区设计 二 设计步骤 本坡区应使易行车在有利条件下降低溜速 或使之加速但在III制入口不超速 由于这是最后设计的坡区 当I区取坡陡且长时 会使III区成为反坡 上坡 此时应减少I区一坡或II区一坡的坡度 坡长 它们的坡度较大 有调整空间 使III区不为反坡 或为不大于0 6 的反坡 第57页 5 III区设计 二 设计步骤 1 III区一坡设计 它是相邻的II区二坡的延伸 即实际上 该坡段是II制有效末端所在地段 有 使i31与i32变坡时 其竖曲线的切线不侵入 制范围内 可见 为推知或取定 为了避免纵断面各坡段的长度出现米以下的小数 应将同坡段的的小数进整 第58页 5 III区设计 二 设计步骤 2 III区二 三坡设计 该两坡段的平均坡度为 第59页 5 III区设计 二 设计步骤 2 III区二 三坡设计 第60页 5 III区设计 二 设计步骤 2 III区二 三坡设计 注意 III区三坡的长度应稍短 使与相邻的IV区一坡的变坡点左移 以在该变坡点与III制动有效入口之间能放入 即应先对延伸 定出的终点后 再设计 但当的长度宽余 III制可右移时 前述过程可略 第61页 三 结论 综上所述 点连式驼峰溜放纵断面设计的特点 1 在有利条件下 按易行车从峰顶溜到I制有效入口时 其速度不超过容许速度7m s为约束条件 进行I区的设计 2 在不利条件下 按难行车从峰顶溜到 制有效入口时 其速度不超过容许速度7m s为约束条件 进行II区的设计 第62页 三 结论 3 III区的坡度一般等于或小于易行车在有利条件下的阻力当量坡 使易行车溜出高速区之后不加速 4 IV区的坡度一般采用0 6 1 使钩车减速最终不超过V挂 5 先设计按运用条件应取定的坡段 再设计须经计算才能确定的坡段 当各坡段不能合理衔接时 先取定的坡段可以再度调整取值 第63页 三 驼峰纵断面设计示例 一 画平面展开图 求峰顶至计算点的距离 L计 及H峰 1 平面展开图如图5 2 7 第64页 2 L计是各基点间距之和 可求原点P1至各P点横坐标 3 H峰的计算过程见教材P193 一 画平面展开图 求峰顶至计算点的距离 L计 及H峰 第65页 二 计算I区 加速区 的高 1 求的前提 易行车有利条件下在I区终端以Vmax入I制 2 求的公式 2 计算公式见P171式5 1 6 4 曲线转角中注意加入道岔导曲线转角 5 过岔数量n中注意顺向过岔取半个 1 计算公式见P169式5 1 2 教材P199对的求值有误 应为1 38N kN 3 溜行距离的取值见P199表5 2 6中基点P6的横坐标 但调整 第66页 三 先对II区 高速区 设计 1 设计II区一坡 1 据平面展开图及各P点横坐标 求II区长度及II区的两坡段长度 和 2 求II区一坡的高度h21 3 求II区一坡的坡度度 注意 1 平面展开图中制动位的长含 2 制动位有效端部距变坡点不小于 3 求时参数 邻坡坡度差 未知 须对的预设值调整试算 或对预估 注意共坡的和 其长度合计数凑整 注意坡度的 千分点值 以0 5为最小步长 坡度按此取定后 应反求新的坡高 第67页 三 对II区 高速区 设计 2 设计II区二坡 1 据和可求出 2 小于8 时取8 3 取8 后应调 减小 II区一坡 4 的值前已求出 II区二坡应使难行车匀速溜行 即是难行车的阻力当量坡 四 再对I区 加速区 设计 五 先设计IV区 打靶区 注意III制的节数未