铁路基础知识.

.,铁路运输基础知识,.,第一部分线路,.,线路,铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体的工程结构。,路基是线路的基础。,桥隧建筑物是当线路通过河流、山岭等天然障碍或跨越公路、其它线路时修筑的桥梁、涵洞、明渠、隧道等建筑物。,.,线路,轨道由道床、轨枕、钢轨、联结零件、防爬设备和道岔等组成。它对机车车辆运行起导向作用，直接承受由车轮传来的巨大压力，并把它传给路基或桥隧建筑物。,.,线路,道床是铺设在路基面上的石渣（道渣）垫层。道床的作用是支承轨枕，把从轨枕传来的压力均匀传布给路基；固定轨枕的位置，防止轨枕移动；排除线路上的地表水，并阻止路基内毛细管水上升；使轨道具有弹性，缓冲列车冲击、震动；并便于校正线路的平面和纵断面。,.,线路,轨枕的作用是支承钢轨，并将钢轨传来的压力传递给道床，同时可保持钢轨位置和轨距。轨枕按制作材料分，主要有钢筋混凝土枕和木枕两种。,.,线路,钢轨的作用是直接承受车轮的压力并引导车轮的运行方向，因而它应当具备足够的强度、稳定性和耐磨性。钢轨的断面采用“工”字形，由轨头、轨腰、轨底组成。钢轨的类型以每米长度的质量来表示，主要的标准钢轨类型有60公斤/米、50公斤/米、43公斤/米钢轨。钢轨的标准长度有25米和12.5米两种。,.,线路,联结零件包括接头联结零件和中间联结零件两类。接头联结零件是用来联结钢轨与钢轨间的接头的，它包括夹板、螺栓、螺帽和弹性垫圈等。为使钢轨在气温变化时能够自由伸缩，要在钢轨接头处留出轨缝。中间联结零件（又称扣件）的作用是将钢轨紧扣在轨枕上。木枕用的扣件包括道钉和垫板。钢筋混凝土用的扣件有扣板式、弹片式、弹条式等。,.,线路,防爬设备是防止轨道爬行的设备。轨道爬行就是因列车运行时纵向力的作用，使钢轨产生纵向移动，有时甚至带动轨枕一起移动的现象。轨道爬行经常出现在单线铁路的重车方向（运量大的方向）、复线铁路的行车方向以及长大下坡道上和进站前的制动距离内。防爬设备包括防爬器和防爬撑。,.,线路,另外，轨道上还有轨距杆、轨撑、护轨等附属设备。,道岔是使机车车辆从一股道转入或越过另一股道的线路连接或交叉设备。,.,线路,.,线路,普通单开道岔（最常用）由转辙器、辙岔及护轨、连接部分组成。,.,线路,转辙器包括两根尖轨、两根基本轨和转辙机械等。尖轨通过连接杆与转辙机械相连，操纵转辙机械可以改变尖轨的位置，即道岔的开通方向。,.,线路,辙叉及护轨包括一个辙叉心、两根翼轨、两根基本轨及两根护轨等。,.,线路,从辙叉咽喉(两翼轨间最窄处)到辙叉心实际尖端之间，存在着一段轨线中断的空隙，叫做辙岔有害空间。当机车车辆通过辙叉有害空间时，轮缘有走错辙叉槽而引起脱轨的可能，因此，必须设置护轨，对车轮的运行方向实行强制性的引导。,.,线路,连接部分是连接转辙器和辙叉及护轨的部分，包括两根直轨和两根导曲线轨。,.,线路,道岔号数等于辙叉角（辙叉心两作用边间的夹角）的余切。辙叉角越小，道岔号数越大，导曲线半径也越大，允许机车车辆侧向过岔速度也越高，然而道岔号数越大，道岔全长就越长，铺设时占地就越多。,.,线路,线路的平面是线路中心线在水平面上的投影，由直线和曲线组成，曲线包括圆曲线和缓和曲线。,圆曲线半径愈大，弯曲度愈小，列车转向愈平顺；半径愈小，弯曲度愈大，列车转向愈剧烈。,在厂内铁路上，受诸多条件所限，经常不可能采用大半径曲线（例如半径125米），而小半径曲线有如下缺点：限制行车速度、增加轮轨磨耗、需要加强轨道构造、增加线路维修费用、增加行车阻力和降低机车牵引力等。,.,线路,缓和曲线是连接直线和圆曲线的过渡段，它的曲率半径（），由直缓点的无穷大（）逐渐减小到缓圆点圆曲线半径（R）。在主要线路上设置缓和曲线的目的，一是避免离心力的突然作用，保证行车的安全平顺；二是满足曲线外轨超高和轨距加宽的需求。,.,线路,为了保证行车的安全平顺，无论是同向还是反向的两条相邻曲线，都应用夹直线隔开。,.,线路,线路的纵断面是线路中心展直后在铅垂面上的投影，由平道、坡道和竖曲线组成。,线路的上坡、下坡、平道分别用（+）、（）、（0）表示。坡道的坡度是坡道两端点间的高差（H）与水平距离（L）之比，它的大小用i表示。,竖曲线是为了保证机车车辆平顺安全地通过变坡点（在线路纵断面上，相邻坡道与平道或坡道与坡道的交点）而设置的把两个坡道连接起来的半径相当大的圆曲线。,.,线路,轨距是两股钢轨头部内侧轨面以下16毫米处之间的距离，标准轨距为1435毫米。,.,线路,在半径较小的曲线上，轨距要加宽。,轨距允许误差限度是大不得超过6毫米、小不得超过2毫米。,.,线路,曲线外轨超高是为了平衡离心力而使曲线外轨比内轨高出的部分。,外轨超高的计算公式为h=7.6V高2R（毫米）或h=11.8V平2R（毫米）式中：V高列车最高运行速度（公里/小时）V平列车平均运行速度（公里/小时）R曲线半径（米）,规定厂内铁路外轨超高的最大值不得超过125毫米。,.,线路,限界是为了确保机车车辆在铁路线路上运行的安全，防止机车车辆撞击邻近的建筑物和设备，而对机车车辆和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线。,限界分为机车车辆限界和建筑接近限界两种。,.,线路,机车车辆限界是机车车辆横断面的最大极限，它规定了机车车辆不同部位的宽度、高度的最大尺寸和底部零件至轨面的最小距离。机车车辆限界最高处距轨面为4800mm，最宽处距线路中心线为1700mm。,.,线路,建筑接近限界是一个和线路中心线垂直的横断面，它规定了保证机车车辆安全通行所必需的横断面的最小尺寸。凡靠近铁路线路的建筑物及设备都不得侵入限界之内。基本建筑接近限界最高处距轨面为5500mm，最宽处距线路中心线为2440mm。,.,线路,当车辆行经曲线上时，车辆中部向线路中心线内侧偏移，车辆端部向线路中心线外侧偏移，而且曲线外轨超高会使机车车辆向内侧倾斜，所以曲线建筑接近限界要适当加宽。,曲线内侧加宽值W内=40500/R+Hh/1500（毫米）曲线外侧加宽值W外=44000/R（毫米）式中：R曲线半径（米）H加宽计算点自轨面起算的高度（毫米）h外轨超高（毫米）,.,线路,超限货物是指一件货物装车后，在平直线路上停留时，货物的高度和宽度有任何部位超过机车车辆限界或特定区段（含侵入建筑限界的地点）装载限界。,侵限建筑是在厂内铁路上侵入建筑接近限界的建筑物及设备（设置侵限警告标志）。,.,线路,建筑物至线路中心线的距离是为了保证行车及人身安全和不影响办理规定的作业，根据建筑接近限界和机车车辆限界以及其他有关因素来确定的。,.,第二部分车站,.,车站,铁路线路分为正线、联络线、站线、装卸线、生产专用线、段管线、岔线及特别用途线。,.,车站,正线是指连结车站并贯穿或直股伸入车站的线路（道）。,.,车站,联络线是指车站连接作业区或正线以外的干线线路（12道）。,.,车站,站线是指到发线、调车线、牵出线、备用车停留线及站内指定用途的其他线路。,.,车站,到发线是指供列车到达或出发使用的线路（1、3、4道）。,站线中：,.,车站,站线中：,调车线是指供车列解体和编组并存放车辆使用的线路（5、6、7、8道）。,.,车站,站线中：,牵出线是指设在调车场的一端，专供车列解体、编组及转线等调车作业牵出使用的线路（11、13道）。,.,车站,站线中：,备用车停留线是为保证生产急需和车、货流变化而备用的车辆停留的线路。,.,车站,站线中：,站内指定用途的其它线路是指机车走行线（机1道）、机车整备线（机2、3道）、禁溜车停留线、轨道衡线、驼峰迂回线及车辆站修线（9、10道）等。,.,车站,装卸线是指装卸物料的线路。,.,车站,生产专用线是指在生产工艺流程中所使用的各种线路。,.,车站,段管线是指机车、车辆、工务、电务等部门专用并由其管辖的线路。,.,车站,岔线是指在区间或站内接轨的其他专用线路。,.,车站,特殊用途线是指安全线和避难线。,.,车站,安全线为进路隔开设备之一，是在列车运行径路的汇合处，为防止列车或机车车辆进入另一列车或机车车辆进入的线路的一种安全设备。,安全线的有效长一般应不小于50米。安全线道岔要以向安全线开通为定位。,安全线铺设地点：岔线在区间或站内与正线、到发线接轨处；进站信号机外制动距离内是超过6下坡道的在正线或到发线接车方向末端等。,.,车站,避难线是为防止在陡长的下坡道上失去控制的列车发生冲突、颠覆或为防止在陡长的下坡道上断钩的车辆闯入占用区间或站内，在陡长下坡道下方专设一段上坡的尽头线路。,避难线主要依靠逐渐升高的坡度来抵消失控列车的动能。,.,车站,车站线路连接形式有线路终端连接、渡线、梯线、线路平行错移及机车转向用的三角线等。,线路终端连接,渡线,.,车站,梯线,特点是各道岔依次排列在一条直线上。优点是扳道员扳道时不需跨越线路，比较安全，了望条件好。缺点是当线路较多时，其梯线较长，各线经过的道岔数目和有效长也不均匀。,.,车站,梯线,特点是当平行线路间距较大时，将梯线在与平行线路成一道岔角的基础上再转一个角，而与平行线路成角（）。优点是能缩短梯线的连接长度，使内外线路长度相差悬殊的情况得到改善，能提高用地有效使用面积，另外还保持了直线梯线扳道员扳道时不跨越线路的优点。缺点是连接曲线较多，当连接线路较多时，缩短梯线长度的优点并不显著。,.,车站,梯线,特点是将几条与基线成不同倾角的梯线组合起来，连接较多的平行线路。优点是可以缩短梯线的长度，可使进入各条线路的车辆经过道岔数目相等或相差不多，又可使各平行线路的长度均匀，并可根据需要适当变化梯线结构，以调整各条线路有效长度。缺点是曲线多且长，道岔布置分散，当道岔非集中操纵时扳道员要跨越线路，安全性较差。,.,车站,线路平行错移,三角线,.,车站,车场是将办理同一种作业的线路两端用梯线连接起来而形成。,车场按用途可分为到达场、出发场、到发场、编发场和调车场等。,车场按形状可分为梯形车场、异腰梯形车场、平行四边形车场和梭形车场。,.,车站,.,车站,线间距离是指相邻两线路中心线间的距离，其决定因素有：机车车辆限界、建筑接近限界、超限货物装载限界、线间设备计算宽度、线间办理作业的性质。,直线上的线间距离,.,车站,站界的划分是为了保证行车安全和分清责任，车站和它所衔接的区间应有明确的界限。,区间正线不分上下行的，以车站两端进站信号机柱的中心线为界，外方是区间，内方是车站。,.,车站,区间正线分上下行的，站界分别划分，即一端以进站信号机柱中心线，另一端以站界标中心线为界。,.,车站,站内正线用罗马数字编号，其他线路用阿拉伯数字编号。,线路编号方法,单线区段内的车站线路，从靠近站舍的线路起，向站舍对侧递次顺序编号（包括正线在内）。位于站舍左右或后方的线路，在站舍前的线路编完后，再由正线方向起顺序编号。,.,车站,线路编号方法,双线区段内的车站线路，从正线起按列车运行的方向分别向外顺序编号，上行为双号，下行为单号。,.,车站,线路编号方法,尽头式车站，由列车到达方向的左侧线路起顺序向右编号。,有数个车场的车站，应分别按车场各自编号。,.,车站,道岔编号方法,从车站两端开始，由外向内，由主（主要进路）而次（次要进路），依次用阿拉伯数字编号。上行列车进站一端用双号，下行列车进站一端用单号，双号与单号的划分，以站舍中心线为界。同一渡线或梯线上的道岔，应编为连续的双号或单号。,.,车站,道岔编号方法,从车站两端开始，由外向内，由主（主要进路）而次（次要进路），依次用阿拉伯数字编号。上行列车进站一端用双号，下行列车进站一端用单号，双号与单号的划分，以站舍中心线为界。同一渡线或梯线上的道岔，应编为连续的双号或单号。,.,车站,道岔编号方法,尽头式车站的道岔向线路终端方向顺序编号。,一个车站有几个车场时，每一个车场的道岔必须单独编号。可用三位数字或三位以上数字编号：最高位数表示车场号码，其余位数表示道岔号码。例如：3场的48号道岔可表示为348号。,.,车站,线路全长是指线路一端道岔的基本轨接头至另一端道岔的基本轨接头（或尽头线车挡）的长度。,线路有效长是指线路全长范围内可以停留机车车辆而不妨碍邻线行车的部分。,决定线路有效长的起止点有：警冲标、出站（或调车）信号机、道岔尖轨始端及车挡。,计算到发线有效长的容纳车数时，应扣除列车停车时的附加距离15米。,.,车站,车站（场）咽喉是指车站（场）两端道岔汇聚的地方，是各种行调车作业的必经之地。其范围是自站场最外方道岔基本轨接头处（或警冲标）至最内方出站信号机（或警冲标）。,.,车站,车站（场）咽喉设计的要求：保证必要的平行作业进路、进路交叉数量少、咽喉区长度尽量短、力求各条线路有效长接近相等、节省工程投资和用地、留有发展余地。,根据实际工作经验，提出改造、疏解咽喉的合理化建议。另外，在现有设备条件下，更要动脑筋想办法，灵活地运用线路，科学地组织行车，从而提高咽喉通过能力。,.,第三部分信号,.,信号,铁路信号设备是一个总称，它包括三个部分（信、联、闭设备）：1、铁路信号是向有关行车和调车工作人员发出的指示和命令。2、联锁设备用于保证车站内行车和调车工作的安全和提高车站通过能力。3、闭塞设备用于保证列车在区间运行的安全和提高区间通过能力。,.,信号,信号是向有关行车和调车工作人员发出的指示和命令。,有关行车和调车工作人员必须执行信号显示的要求，以保证作业安全和提高作业效率。,.,信号,.,信号,视觉信号多是用不同的颜色来显示的。,.,信号,固定色灯信号机一般设置在列车运行方向的左侧或所属线路中心线的上空，在有曲线或建筑物等影响瞭望视线的情况下，经运输主管部门同意方可设置在右侧。但设置在右侧必须避开有被邻线列车误认可能的地点。,信号机定位是信号机经常保持的一种状态，其应符合保证安全的原则，大多以显示最大限制信号为定位。,.,信号,.,信号,.,信号,.,信号,.,信号,实例如图：环市羊草庄车场出站兼调车信号机S101S105，显示一个绿色灯光的意义是出发去樱桃园方向，显示两个绿色灯光的意义是出发去黑牛、齐精、齐矿方向。,.,信号,.,信号,.,信号,.,信号,.,信号,.,信号,.,信号,除复示信号机外，上述其它信号机在灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均视为停车信号。,.,第四部分联锁,.,联锁,联锁是用于保证车站内行车和调车工作的安全和提高车站通过能力。,进路是指机车车辆从一点运行到另一点所经由的经路。进路由道岔的开通方向所决定，并由信号机进行防护。,.,联锁,.,联锁,联锁就是为了保证行车安全和提高运输效率，在列车进路和调车进路上的有关道岔和信号机之间，以及信号机和信号机之间，必须建立的互相制约的关系。,当开放X，由道发车时，如果2号道岔在开通1道的位置就必然会挤道岔。接车时，如果进站信号机X和S都同时向道开放，就会造成正面冲突。,.,联锁,联锁关系包括：1、当进路上有关道岔的开通位置不对或敌对进路信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放。2、当防护某一进路的信号机开放以后，直到关闭以前，这一进路上的所有道岔均应锁闭，不能再扳动。3、当某一进路的信号机开放以后，所有与之敌对进路的信号机均应锁闭，不能开放。4、在主体信号机开放前，预告信号机不能开放；在正线出站信号机开放前，进站信号机不能显示通过信号。,.,联锁,联锁设备除应满足上述联锁关系外，还应满足下列条件：1、信号机防护的进路占用时，该信号机不能开放。2、道岔区段有车占用时，该区段的道岔不能转换。3、能监督是否挤岔，并于挤岔时，使防护该进路的信号机自动关闭。被挤道岔未恢复前，有关信号机不能开放。4、在控制台或显示器上应有道岔位置、线路及道岔区段占用、进路锁闭、信号机复示等表示。,.,联锁,为了实现上述联锁关系，铁运公司采用电气集中联锁（继电集中联锁）和微机联锁（计算机联锁）两种联锁设备。,继电集中联锁是用继电器组成的逻辑电路来实现各种联锁关系。计算机联锁是用电子逻辑电路来实现各种联锁关系。计算机联锁在安全性、可靠性和经济性等各方面都远远超过继电集中联锁，现在铁运公司已经普及。,.,联锁,轨道电路是利用铁路的两条钢轨作为导线，所构成的电气回路。用来反应线路和道岔区段是否有车占用，以及钢轨是否完整。,在轨道电路区段空闲时，轨道表示灯（光带）熄灭；当轨道电路区段有车占用时，轮对压在两根钢轨上，把两根钢轨连接在一起形成电气回路，轨道电路被短路，轨道表示灯亮红灯；当钢轨折断时，形成断路，通过电气元件的作用，也使轨道表示灯亮红灯。,轨道电路区段有道岔区段（用其所包含的道岔编号命名如13DG）、股道区段（用该股道编号命名如3G)、无岔区段（两架差置调车信号机间，用其两端道岔编号命名如15/25WG）、接近区段（用其接近的信号机编号命名如SJG)。,.,联锁,注意可能危及行车安全的两种常见的轨道电路病害：若轨道电路区段地势低洼、排水不畅的话，在下雨、冰雪融化时就会造成积水，使轨道电路短路，还有轨道电路区段上的一些导电杂物也可能使轨道电路短路，这样即使线路上无车，轨道表示灯也亮红灯（无车显示有车）。若轨道经常不走车，就可能生锈，或者轨面粉尘油污过多，都会使导电性能减弱，即使有车占用，也不能形成电气回路，轨道不被短路，轨道表示灯不亮红灯（有车显示无车）。,.,第五部分闭塞,.,闭塞,闭塞是用于保证列车在区间运行的安全和提高区间通过能力。,为防止同向列车在区间内追尾，或对向列车在单线区间内对撞，区间两端车站有关人员在向区间发车前，必须办理行车联络手续。,闭塞就是在一个区间内，在同一时间内只准许一列车运行的行车方式。闭塞设备必须保证这一基本原则。,铁运公司目前采用三种行车闭塞方法：半自动闭塞、区间照查闭塞、电话闭塞。,.,闭塞,半自动闭塞,半自动闭塞法行车时，列车占用区间的凭证是出站信号机显示的进行信号。因此，出站信号机要受半自动闭塞机的控制，只有在相邻两车站办理规定闭塞手续后，发车站的出站信号机才能开放。,.,闭塞,半自动闭塞设备有64D型单线和64F型复线半自动闭塞设备两种，目前只有一处（四方台崔家屯）是64F型，也将取消，改为两个64D。,64D型单线半自动闭塞设备区间两端车站信号楼各设一台闭塞机，在进站信号内方装设一小段专用轨道电路，两站闭塞机、出站信号机及轨道电路之间相互都有电气联锁关系。,.,闭塞,相邻两站必须确认区间空闲并办理手续后，发车站才能开放出站信号机，当出发列车压上轨道电路时，出站信号机便自动关闭，并使闭塞机自动地处于闭塞状态。在列车未到达接车站并办理闭塞复原手续前，两站的出站信号机不能再次开放，这就保证在一个区间内只有一个列车运行。,.,闭塞,这种闭塞方法，一部分动作需要人工操纵，另一部分动作则由列车本身在进站、出站时压过进站信号机内方的专用轨道电路来完成的，所以叫做半自动闭塞。,.,闭塞,闭塞按钮（BSA）用于办理请求发车或同意接车。复原按钮（FYA）用于办理取消闭塞或复原闭塞。事故按钮（SGA）用于办理事故复原。接车表示灯（JBD）和发车表示灯（FBD）平时不亮灯，当办理闭塞时，可显示红、绿、黄三种颜色的灯光,代表不同的意义。电铃或音响在办理闭塞过程中鸣响提示。,在控制台上设有按钮、表示灯及电铃或音响。,.,闭塞,64D型单线半自动闭塞的办理手续：1、正常办理2、取消复原3、事故复原。,1、正常办理,.,闭塞,.,闭塞,.,闭塞,.,闭塞,2、取消复原在办理闭塞过程中或办完闭塞手续后，发车站因故不能发车时，在关闭出站信号机并确认列车没有出发后，经双方同意，由发车站按下复原按钮，两站闭塞机即可复原。,.,闭塞,由于闭塞设备断电后重新恢复供电、轨道电路故障等原因引起闭塞机不能正常复原时，经双方同意并共同确认区间空闲后，由发生事故一方打开事故按钮铅封，拉出事故按钮，办理事故复原。,因为事故复原是强制复原，不检查任何联锁条件，所以使用事故按钮办理复原时，两站信号员要充分联系，并共同做到三个确认：即确认列车没有出发；确认区间没有列车；确认列车完整到达。,3、事故复原,.,闭塞,半自动闭塞区段，发车站