第四章车辆设备及其设计原理

1、第四章第四章 车辆设备及其设计原理车辆设备及其设计原理引子部分引子部分1、铁道车辆设备的定义 车辆维修保养和运用的基层生产单位，包括车辆段、客技站、列检所、机保车加油站、站修所、车轮厂等。2、铁道车辆设备的基本任务 经常保持车辆技术状态良好，防止车辆发生事故，保证列车运行安全正点，加速车辆周转，提高铁路运输效益。第一节第一节 站场和枢纽的基本知识站场和枢纽的基本知识4.1 4.1 概概 述述 车站既是铁路办理客、货运输的基地，又是铁路系统的一个基层生产单位。在车站上，除办理旅客和货物运输的各项作业以外，还办理和列车运行有关的各项工作。为了完成上述作业，车站上设有客货运输设备及与列车运行有关的各

2、项技术设备，还配备了客运、货运、行车、装卸等方面的工作人员。 1 1 区间与分界点区间与分界点 为了保证行车安全和必要的线路通过能力，铁路上每隔一定距离（10公里左右）需要设置一个车站，车站把每一条铁路线划分成若干个长度不同的段落，每一段落则称为区间，而车站就成为相邻区间之间的分界点，因此，区间和分界点是组成铁路线路的两个基本环节。 由于车站上除了正线以外，还配有其他线路（到发线、牵出线等），所以把各种车站称为有配线的分界点。此外，还有无配线的分界点，它包括非自动闭塞区段的两车站间设置的线路所和自动闭塞区段的两车站间划分为若干个闭塞分区处所设置的通过色灯信号机。区段通常是指两相邻技术站间的铁路

3、线段，它包含了若干个区间和分界点，区段的长度一般取决于牵引动力的种类或路网状况。 从上述可知，区间也有不同的分类。车站与车站之间的区间称为站间区间，车站与线路所之间的区间称为所间区间，自动闭塞区段上通过色灯信号机之间的段落称为闭塞分区。 由上面可以得出车站的定义定义：把设有配线办理列车到发、会让、越行、解编及客货运业务的地点称为车站。 2 车站的作用与分类 车站是办理旅客运输与货物运输的基地，旅客的上下车和货物装卸车及其有关作业都在车站上进行，使铁路运输生产与国民经济的发展和市场的需求联系起来，也是铁路和旅客、货主联系的纽带。 车站还是铁路运输的基层生产单位，除办理旅客与货物运输的各项作业外，

4、还办理与列车运行有关的各项作业。如：列车的接发、会让与越行；车列的解体与编组；机车的换挂与整备；车辆的检查与修理等。车站不仅是铁路内部各项作业的汇合点，也是提高铁路运输效率和运输安全的保证。（1 1） 车站的作用车站的作用铁路运输把一件货物由甲地运往乙地，一般要经过如下运输过程： 可以看到，货物的运送不仅是运载货物的列车在途中运行，而且在起、终点它是货物在整个运输过程中不可缺少的、极为重要的组成部分。车站在铁路运输中有两大作用。 对外：对外：是铁路的大门，是铁路运输过程与产销过程或其他运输过程的联系点。车站直接服务于工农业生产与人民的交通旅行。 对内：对内：是铁路运输的一个主要生产车间，进行运

5、输过程中除列车区间运行外的各项作业。 （2）车站的分类 目前，我国铁路上有大小车站几千个。根据它们所担负的任务量和在国家政治上、经济上的地位，共分为六个等级，即：特等站、一、二、三、四、五等站。车站按技术作业的不同可分为编组站、区段站和中间站。编组站和区段站总称为技术站。按业务性质又分为货运站、客运站和客货运站等等。3 车站线路种类与线间距 （1）车站线路种类 车站应设有正线，根据车站作业的需要还需配置各种用途的站线。 正线：连接区间并贯穿或直股伸入车站的线路。 段管线：铁路机务段、车辆段、工务段、电务段等专用并管理的线路。 特定用途线：为保证安全而设置的安全线和避难线。 站线包括到发线、牵出

6、线、调车线、货物线及站内指定用途的其他线。 到发线：供接发旅客和货物列车的线路。 货物线：用于货物装卸作业的货车停留线路。（2）线间距 线间距是指两相邻线路中心线之间的距离。线间距应能保证行车和车站工作人员工作时的安全，它是根据铁路限界、线路是否通过装载超限货物的列车，以及股道是否装设信号机等设备，并考虑留有适当的余地来确定的。 站内正线与到发线之间、正线和到发线与其他站线之间的最小线间距为5米； 调车线、牵出线：用于车列解体和编组并存放车辆的线路。 岔线：在区间或站内接轨，通向路内、外单位的专用线路。 站内指定用途的其他线路主要有机车走行线、机待线、车辆站修线、驼峰迂回线及驼峰禁溜线等。 相

7、邻两股道均需通过超限货物列车、线间设有高柱信号机时，最小线间距应为5.3米； 此外，复线区间正线的最小线间距规定为4米，曲线部分的线间距应根据计算进行适当加宽。车站线路图正线；1，2，3到发线；5，6，7，8调车线；9，10站修线；11，13牵出线；12货物线；机1机车走行线。（3）安全线 安全线是进路隔开设备之一，设置目的是防止列车或机车车辆进入另一列车或机车车辆运行的进路，避免发生冲突事故。如下图所示。安全线有效长一般不小于50m。 进路汇合处安全线的设置 4.2 中间站 中间站是为沿线城乡人民及工农业生产服务，提高铁路区段通过能力，保证行车安全而设的车站。它主要办理列车的到发、会让和越行

8、，以及客货运业务。 中间站设备规模虽较小，但数量很多，遍布全国铁路沿线中、小城镇和农村，在发展地方工农业生产，沟通城乡物资交流中起着很重要的作用。中间站的设置，既要符合线路通过能力的要求，又要适当满足地方工农业生产发展的需要，并应考虑地形、地质等自然条件。1 中间站的作业和设备 （1）作业 主要作业有列车的到发、通过、会让和越行；旅客的乘降和行李、包裹的承运、保管与交付；货物的承运、装卸、保管与交付；沿零摘挂列车的车辆摘挂和到货场或专用线取送车辆的调车作业。 有的中间站如有工业企业线接轨或加力牵引起终点以及机车折返时，尚需办理工业企业的取送车、补机的摘挂和机车整备等作业。（2）设备 为完成上述

9、作业，中间站应根据作业的性质和工作量大小而设置以下设备： 客运设备：包括旅客站舍（售票房、候车室、行包房）、旅客站台、雨棚和跨越设备（天桥、地道、平过道）等； 货运设备：包括货物仓库、货物站台和货运室、装卸机械等； 站内线路：包括到发线、牵出线和货物线等，它们分别用于接发列车、进行调车和货物装卸作业； 信号及通信设备。2 会让站和越行站 数量不多，主要用来提高线路通过能力。根据铁路技术管理规程规定，会让站和越行站均包括在中间站之内。 （1）会让站 设在单线铁路上，主要办理列车的到发和会让，也办理停车，等待反方向的列车到达本站。两个列车互相交会，叫做会车；先到的列车在本站停车，等待后一个同方向的

10、列车通过本站或到达本站停车后先开，叫做越行。（2）越行站 设在复线铁路上，主要办理同方向列车的越行业务。因此越行站应有到发线、旅客乘降设备、信号及通信设备、技术办公房屋等。4.3 区段站 多设在中等城市和铁路网上牵引区段（机车交路）的起点或终点。是铁路路网上划分牵引区段的地点，除办理列车运转及客货运业务外，主要任务之一是为邻接区段供应机车。因此，在区段上设有机务段(基本段或折返段)，这是区别区段站和中间站的明显标志。1 区段站的作业与设备 区段站与中间站相比作业比较复杂。与编组站相比，区段站主要是办理通过车流，只有少量改编车流。因此，区段站设备的规模比中间站大而复杂、比编组站小而简单。 区段站

11、的作业和设备尽管在数量和规模上都不是最大的，但是作业和设备的种类却是比较齐全的。（1）区段站的作业 根据区段站所担负的任务，它要办理的作业可以归纳如下：客运业务：与中间站办理的客运业务基本相同，只是数量较大。货运业务：与中间站办理的货运业务大致一样，但作业量要大。 运转作业： A 与旅客列车有关的运转作业。主要办理通过旅客列车的接发作业。有的车站还办理局管内或市郊旅客列车的始发、终到作业及个别车辆的甩挂作业。 B 与货物列车有关的运转作业。主要办理无改编中转列车的接发和有关作业。对区段列车和沿零摘挂列车，要进行解体和编组作业。同时还办理向货物、工业企业线取送作业车等。某些区段站还担当少量的始发

12、直达列车的编组任务。 机车业务；主要是换挂机车和乘务组，对机车进行整备、修理和检查等。 车辆业务：办理列车的技术检查和车辆的检修任务。在少数设有车辆段的区段站上，还办理车辆的段修业务。 由上述可知，区段站所办理的作业，无论从数量上或种类上，都远较中间站繁多。而在所办理的解、编及中转列车中，又以无改编中转列车所占的比重为大。 所有到达区段站的货物列车，按它在该站所进行的作业性质，可以分为两类：一类是到达本站不解体，只作技术检查和机车换挂等作业，然后继续运行的列车，叫做无改编中转列车；一类是到达本站后，要将列车解体，这种列车叫做改编列车（解体列车）。（2）区段站的设备 为保证上述作业的完成，在区段

13、站上设有以下设备： 客运业务设备：主要有旅客站房、站台、雨棚及跨越线路设备等。 货运业务设备：货场及其有关设备。如装卸线、货物站台、仓库及装卸机械等。 运转设备： A 旅客运转设备：专供旅客列车使用的旅客列车到发线及客车车底停留线等。 B 货物运转设备：专供货物列车使用的货物列车到发线、调车线、牵出线（有时设简易驼峰），机车走行线及机待线等。 机务设备：机务段或机务折返段。在机务段所在的区段站上，如采用循环运转制时，在到发场应设有机车整备设备。采用长交路轮乘制时可设置机车运用段或换乘点。 车辆设备：包括车辆段、列车检修所和站修所等。 除上述设备外，还有信号、通信、照明、办公房舍等设备。 单线横

14、列式区段站布置图3 区段站布置图 区段站的布置，主要是根据与车站通过能力直接有关的设备相互位置来确定的，也就是根据正线、旅客列车到发线（场）及上、下行货物列车到发线（场）的不同位置确定的。区段站常见的布置图有横列式、纵列式及客货纵列式三类。 （1）横列式区段站布置图 当上、下行到发线（场）平行布置在正线一侧，调车场在到发场的一侧时，称为横列式区段站布置图，见下图所示。 单线铁路横列式区段站布置图 （2）纵列式区段站布置图 在复线铁路上，当运量较大时，为减少站内两端咽喉区上、下行客、货列车进路的交叉干扰，区段站可采用纵列式布置图。 在区段站上，当上、下行到发场分设在正线两侧，并逆运行方向全部错移

15、，在其中一个到发场一侧，设一个双方向共用的调车场时，称纵列式区段站布置图，如下图所示。复线纵列式区段站布置图 布置图分析： 上下行到发场纵列布置于整线两侧，逆运转方向移开。 到发场1专为接发下行中转货场列车之用；到发场2除为接发上行中转货物列车之外，还办理上下行两个方向的部分改编货物列车的到发。 调车场：只设一个调车场，供上行、下行两个方向共用。 （3）客货纵列式区段站 这种区段站是客运运转设备（主要指旅客列车到发场）与货运运转设备（主要指货物列车到发场）纵向配列，如下图所示。 双线铁路客货纵列式区段站布置图 这种区段站是客运运转设备（主要指旅客列车到发场）与货运运转设备（主要指货物列车到发场

16、）纵向配列，如图所示。 改建时，车站横向发展受限，为充分利用既有设备，将原有站场改为专办客运之用，而另修与客运场纵列的货物运转场，即构成客货纵列式区段站布置图。 4.4 编组站1 编组站的作用及任务 编组站是铁路网上办理大量货物列车解体和编组作业，并设有比较完善调车设备的车站。编组站是按照列车编组计划的要求，编解各种类型的列车，而且多数是直达列车和直通列车，为合理的车流组织服务。从这个意义上讲，编组站实际上就是一个编组列车的工厂。归纳起来，编组站在路网上和枢纽中的主要任务和作用如下： （1）解编各种类型的货物列车； （2）组织和取送本地区的车流小运转列车； （3）设在编组站的机务段，还需供应列

17、车动力，以及整备、检修机车； （4）设在编组站的车辆段及其下属单位（站修所、列检所）还要对车辆进行日常维修和定期检修等。2 编组站在作业和设备上的特点 编组站和区段站同属技术站。从技术作业上看，编组站和区段站都要办理列车的接发、解编，机车的供应或换挂，列车的技术检查及车辆的检修等。但是，区段站主要是办理中转列车的作业，解体和编组的列车数量少，而且大多是区段列车或摘挂列车。而编组站的主要作业是大量办理列车的解体和编组，而且其中多数是直达列车和直通列车。编组站通常设在几条主要干线的汇合处，也可设在有大量装卸作业地点的大城市、港口或大工矿企业附近。 编组站的主要设备： （1）调车设备，包括调车驼峰、

18、调车场、牵出线、辅助调车场等几部分，用以办理列车的解体和编组作业。该项设备是编组站的核心设备，无论在数量上和技术装备上，规模都比较大和更为完善。 （2）行车设备，即接发货物列车的到发线，用以办理货物列车的到达和出发作业。根据其作业量的大小和不同的作业性质，可设置到发场或到达场、出发场（包括通过车场）。 （3）机务设备，即机务段。编组站一般应设机务段，且规模比较大，供本务机车和调车机车办理检修和整备作业。为了减少另一方向列车机车出入段走行公里，必要时，还可修建第二套整备设备。 （4）车辆设备，包括列检所，站修所和车辆段。 编组站的设备，从种类上看，一般与区段站一样，也有旅客和货物运转、客货运业务

19、及机务、车辆等设备。但位于大城市郊区的编组站，可能不设客、货运设备；在货物运转设备方面，作为编组站主要设备的调车场和调车设备的规模和能力往往比区段站大得多。3 编组站布置图及主要类型 编组站的主要工作，是进行列车的解编作业，而列车的到达、解体、集结、编组和出发等一系列作业过程，又是在编组站的各个车场上完成的。因此，到达场、调车场、出发场就成为列车改编作业的主要场地。调车设备是编组站的核心设备。调车设备的数量与规模及各车场的相互位置，就构成了编组站不同形式的布置图。 （1）按照调车设备的套数及调车驼峰方向分类： 单向编组站：凡上、下行改编车流共用一套调车设备完成解编作业的编组站图形。 双线编组站

20、：有两套调车设备分别承担上、下行改编车流的解编作业的编组站图形。 （2）按车场相互位置的不同： 横列式编组站：上、下行到发场与调车场并列配置。 纵列式编组站：到达场、调车场、出发场主要车场顺序横列的。 混合式编组站：主要车场纵列、另一部分车场横列的。 我国编组站布置图的基本类型，归纳起来共有六种。即：单向横列式，单向纵列式，单向混合式；双向横列式，双向纵列式，双向混合式。其他类型都是在这个基础上派生的，并且数量很少。（3）“级”、“场”的概念 习惯上，把编组站图形称为“几级几场”布置图， “级”是指在车站中轴线上纵向排列的车场数。“场”是指全站主要车场的总数。下图为编组站常用的几种站场布置图形

21、。（4）改编车流在站内的作业流程车辆在一级三场编组站作业流程车辆在二级四场编组站作业流程4.5 4.5 编组站和区段站的车场编组站和区段站的车场1、车场的种类及作用（1）到达场：办理列车到达作业（2）发车场：办理自编列车发车作业（3）调车场（编组场）：进行货物列车解体和编组作业（4）直通场：办理无解编作业的中转列车作业2、车场的配置方案（1）多种因素：单向（一个调车设备）和双向（两个调车驼峰）（2）按排列方案：单（双）向纵列、单（双）向横列、单（双）向混合式。4.6 车辆设备设计基本原则1、车辆设备检修任务量大设计年度分近、远两期，近期为新建铁路交付运营后第5年，远期为交付运营后第10年，并与

22、线路、站场等有关专业相一致。2、应考虑扣车条件、机车交路、运输要求及车辆技术状态等因素。3、应作多方案的技术经济性比较，从中选择最佳的方案。4、应选择合理的检修工艺和作业方式，并在确保车辆检修质量和安全生产的前提下，提高作业效率，减轻体力劳动强度，注重经济效益。5、选用安全、可靠的机具和设备，并优先采用国家标准系列产品。6、应与所属铁路工程同期施工、交验和投产，其通外道路、供电、给排水和通信设施应与整个铁路工程项目统一解决。7、扩建或改建车辆设备时，应充分利用既有设备，力求减少拆迁和废弃，减少施工干扰，以避免或减少对既有设备的影响。8、节约能源和合理利用能源。9、少占农田和节约用地。10、符合

23、铁路车辆设备设计规范标准轨距铁路机车车辆限界和建筑限界以及环境保护的要求。4.7 车辆设备的分布原则一、车辆段1、客车段应设在配属客车达300辆的客运站地区。2、货车段应设在有车辆解编作业、空车集结和便于扣车的编组站、港口及大型厂矿企业所在地。必要时也可设在具有上述条件的区段站。3、混合段宜设在配属客车达200辆以上，且远期客运量发展不大，以及货车段修年工作量为1800辆左右的地区。4、在配属专列罐车较多的车站设罐车段。5、机械冷藏车辆段宜设在有大量易腐货物装卸作业的编组站或区段站。二、货车日常维修设备1、货车列检所应根据保证车辆运行安全和提高货车维修质量，结合机车交路、站型及线路特点进行设置

24、。2、站修所一般设在有列检所的编组站或区段站，要求该站每日摘车临修达3辆以上，并具有扣车条件。3、轴温探测站。在列检所之间的适当地点应设置红外线轴温探测站，负责发现热轴故障。干线上红外线轴温探测站应成网布置，其间距为30km左右。三、客车日常维修设备1、客车技术整备所设在始发、终到旅客列车6对以上或配属客车90辆以上的客运站附近。2、客车列检所设在有始发、终到旅客列车、更换机车的客运站（停车10min以上的车站）以及有特殊需要的车站。四、车轮厂 车轮厂是由铁路局管辖的轮对专业化检修基地，它主要为轮对新组装和轮对检修服务。 车轮厂一般都设在局管内使用轮对较集中的地方，以减少轮对出入厂往返的时间，

25、同时提高轮对大型加工与检修设备的使用效率和轮对检修质量。五、洗罐所 设在有大量罐装货物的车站，以及检修任务大的修理工厂和车辆段均设有洗罐所，以便进行罐车段商务洗和检修洗，保证液体货物运输质量和车辆检修作业安全。 洗罐所应设洗罐线、洗罐台、洗罐棚及油、水、风汽管道和设施，同时要有防火、防雷等安全措施。六、红外检修所 由铁道部批准在路局所在地设置，其任务是集中检修全局的红外线轴温探测设备。4.8 4.8 车辆设备的设计文件车辆设备的设计文件设计文件的作用：车辆设备属于铁路基本建设的范畴，其设计文件是铁路基本建设的依据，因此铁道部制定有设计规范，以统一设计程序。1 1 设计阶段设计阶段 初步设计、技术设计和施工设计or扩大初步设计和施工设计。2 2 各阶段文件编制内容和深度各