第10章 驼峰信号基础.ppt

1、第十章 驼峰信号基础,第一节 编组站概述 第二节 调车驼峰,第一节 编组站概述,一、编组站的作业 二、编组站的设备 三、编组站的分类,一、编组站的作业,改编中转货物列车作业解体列车的到达作业和解体作业；始发列车的集结、编组作业和出发作业。无改编中转货物列车作业主要是换挂机车和列车技术检查作业。部分改编中转货物列车作业部分改编中转货物列车除进行无改编中转货物列车的作业外，还要变更列车重量、变更列车运行方向或进行成组甩挂等少量调车作业。,一、编组站的作业,本站作业车的作业 机务作业包括机车出段、入段、段内整备及检修作业。车辆检修作业编组站的车辆作业包括列车技术检查及不摘车的经常维修，轴箱及制动装置

2、的经常保养；摘车的经常维修；货车的段修等三类。其它作业1)客运作业；2)货运作业;3)军运列车供应作业。,二、编组站的设备,调车设备调车设备是编组站的核心设备，包括调车驼峰、调车场（线）、牵出线、调车机车等几部分。行车设备行车设备即接发货物列车的到发线。机务设备编组站一般均设机务段，而且规模较大。车辆设备车辆设备是指供到发的车辆进行检查和修理的设备。有列检所、站修所、车辆段货运设备1.整倒装设备。2.加冰设备。3.牲畜、鱼苗车的上水换水设备。4.货场。其它设备1.客运设备。2.站内外连接线路设备。,三、编组站的分类,根据编组站在路网中的位置、作用和所承担的作业量分类。 1、路网性编组站 是位于

3、路网、枢纽地区的重要地点，承担大量中转车流改编作业，编组大量技术直达和直通列车的大型编组站。一般衔接3 个及以上方向，日均出、入有调中转车达6000辆，设有单向或双向纵列式和混合式的站场，自动或半自动控制的驼峰。2、区域性编组站 是位于铁路干线交会的重要地点，承担较多中转车流改编作业，编组较多的直通和技术直达列车的大中型编组站。一般衔接3 个及以上方向上方向列车，日均出、入有调中转车达4000辆，设有单向混合式、纵列式和双向混合式的站场，半自动或自动控制设备的驼峰。,三、编组站的分类,3、地方性编组站 是位于铁路干支线交会点和铁路枢纽地区港口、工业区，承担中转、地方车流改编作业的中小型编组站。

4、一般为编组两个及以上去向的直通和技术直达列车，日均出、入有调中转车达2500辆，设有单向混合式、横列式布置的站场，半自动驼峰。 在一个铁路枢纽内若设有两个或以上的编组站时，根据作业分工和作业量分类。 1、主要编组站 主要担当路网上中转车流的改编任务，以解编直达、直通列车为主的车站。 2、辅助编组站 协助主要编组站作业，以解编地区小运转车流为主。,第二节 调车驼峰,一、驼峰的组成与分类二、现代化驼峰设备三、驼峰溜放车辆的各项阻力四、驼峰调车场头部平面设计五、驼峰高度计算六、驼峰纵断面设计,一、驼峰的组成与分类,驼峰的组成（如图1所示） 推送部分是指经由驼峰解体的车列，其第一钩位于峰顶平台始端时，

5、车列全长所在的线路范围。由到达场出口咽喉的最外警冲标到峰顶平台始端的线段叫推送线。 溜放部分是指由峰顶（峰顶平台与溜放部分的变坡点）到计算点的线路范围。这个长度也叫驼峰的计算长度。 峰顶平台是指驼峰推送部分与溜放部分的连接部分，设有一段平坡地段。,一、驼峰的组成与分类,图1 驼峰各组成部分示意图,一、驼峰的组成与分类,驼峰的分类 大能力驼峰大能力驼峰每昼夜解体能力4000辆以上，调车线不少于30条，设2条溜放线，并设有机车推峰速度、钩车溜放速度和溜放进路自动控制系统。 中能力驼峰中能力驼峰每昼夜解体能力20004000辆以上，调车线不少于1729条，设2条溜放线，宜设有机车推峰速度自动控制系统

6、和钩车溜放速度自动或半自动控制系统。 小能力驼峰小能力驼峰每昼夜解体能力2000以下，调车线16条及以下，设1条溜放线，宜设有溜放进路自动控制系统、推峰机车信号设备或机车遥控系统，也可采用人工或简易的现代化调车设备。,二、现代化驼峰设备,驼峰信号设备 驼峰信号机 驼峰头部-向塘西站(主体信号) 驼峰头部-阜阳北站 贵阳南站驼峰头部-贵阳南站 驼峰头部-贵阳南站 驼峰主体信号机、勾车显示屏-阜阳北站 线束调车信号机 峰上调车信号机,二、现代化驼峰设备,驼峰调速设备(一)调速设备的分类 1.按调速功能分(1)减速设备(2)加速设备(3)加减速设备 2.按制动方式分(1)钳夹式车辆减速器(2)非钳夹

7、式车辆减速器,二、现代化驼峰设备,(二)钳夹式车辆减速器 1.外力式车辆减速器TJK型车辆减速器是驼峰间隔制动用的调速设备，是以压缩空气为动力的钳夹式减速器 TJK-2A型减速器-贵阳南部位 TJK-2A型减速器-贵阳南部位 TJK-1C型减速器-三间房部位 TJK-1C型减速器-牡丹江部位 TJK-1C型减速器-三间房部位 TJK型减速器-三间房部位,二、现代化驼峰设备,2.重力式车辆减速器重力式车辆减速器是利用制动车辆本身的重量，通过可浮动基本轨及制动钳的传递，使按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质量成正比。 (1)液压重力式车辆减速器，如TJY

8、2、TJY2A型； (2)气动重力式车辆减速器，如TJK2、TJK2A型； TJK-2A型车辆减速器-贵阳南站部位 (3)液压、气动两用重力式车辆减速器，如TJY3、TJK3型。 TJK-3型减速器-向塘西站部位,二、现代化驼峰设备,(三)非钳夹式车辆调速设备1.减速设备减速顶TDW901型减速顶-上海调速中心TDW901型减速顶-上海调速中心TDW902型单侧减速顶-上海调速中心TDW-96型外侧减速顶-吉林科研所TDJ型普通顶-哈尔滨减速顶调速研究中心 可控减速顶TDW905N型可控减速顶-上海调速中心TDJ锁闭型可控减速顶-哈尔滨减速顶调速研究中心TDJ型可控顶-哈尔滨减速顶调速研究中心

9、,二、现代化驼峰设备,防溜顶 TDW904N型防溜顶-上海调速中心 TDJ型停车顶-哈尔滨减速顶调速研究中心 TDW904N型防溜顶-上海路局调速中心 双临界顶 TDJ型双临界减速顶-哈尔滨减数顶调速研究中心 挡车器 DC-92型挡车器-吉林科研所 停车器 TTK-92型可控停车器-吉林科研所2.加速设备 钢索牵引推送小车 加速顶 TDJ(+)型加速顶-哈尔滨减速顶调速研究中心,二、现代化驼峰设备,驼峰测量设备（一）测速设备我国驼峰一般采用TZ103型驼峰测速雷达。（二）测长设备我国主要采用TDC103A型音頻动态测长器。（三）测重设备我国多采用TZY型塞孔式压磁测重器。测量的车辆可以按其重量

10、分成四个等级：一级车23.0吨；二级车23.140.0吨；三级车40.155.0吨；四级车55.0吨。 TZY型轴重检测器-阜阳北站,二、现代化驼峰设备,（四）测阻设备 风速风向测量仪-阜阳北气象站 风速风向测量仪-阜阳北站（五）计轴踏板 计轴踏板-向塘西站无源计轴踏板-阜阳北站 无源计轴踏板-阜阳北站（六）分勾设备 驼峰头部-向塘西站(光档）光档-阜阳北站驼峰光档-阜阳北站,二、现代化驼峰设备,驼峰溜放车辆进路自动控制设备车列解体前由计算机自动输入解体钩计划，也可以由驼峰值班员用人工办理存储手续。车列解体开始后，随着钩车的溜放，控制分路道岔自动适时转换。 DDC-型驼峰控制系统计算机显示屏-

11、阜阳北站TW组态型控制系统继电器柜-三间房站TW组态型控制系统控制柜-牡丹江站 DDC-型控制系统控制台-向塘站 DDC-型控制系统主机柜-向塘站 DDC-型控制系统远程电话联网-向塘站 DDC-型控制系统显示屏-向塘站 驼峰机车无线遥控及推送速度自动控制自动提钩及自动摘接风管设备,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,图2 车辆在坡道上溜放时的作用力,(一)车辆自驼峰溜放时的受力分析,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,1.推力 2.车辆本身的重力Q 3.车辆溜放阻力R 4.制动力 P=QcosQ（KN） F=QsinQtgQ i （KN） 阻力R=Q r10-3 （KN） 车辆溜放时所受的合力为FRQ(ir

12、)10-3（KN） FR 0 时，车辆加速运行； FR 0 时，车辆等速运行； FR 0 时，车辆减速运行。,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,(二)车辆溜放的基本阻力 1、产生原因： 车轮轴颈与轴瓦间的滑动摩擦或滚柱轴承的滚动摩擦； 车轮踏面与轨面间的滚动摩擦； 车轮与轨面间的滑动摩擦； 车辆溜行中的冲击、震动和摇摆。 2、计算公式：,指车辆在平直线上溜行时，除风阻力外所受的阻力。,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,滑动轴承货车基本阻力为 R基=1.5392.203e-0.0169te-0.0169(10.2+0.24Q)0.0107Q(0.4280.0037Q)v车1.28(1k)0.4 （N/KN）

13、 Q计算车辆总重,t; t环境气温，; v车车辆平均溜放速度，m/s; k参数，驼峰溜放部分k=0,峰下车场k=1; 表示货车基本阻力离散程度的均方差，难行车取“+”，中行车取“0”，易行车取“-”。,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,(三)车辆溜放的风和空气阻力（风阻力）,图3 车辆溜放时的合成速度图,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,1.风阻力的产生 车辆在溜放过程中与空气的相对运动而产生 2.风阻力的计算车辆单位风阻力R风可按下式计算 R风=(/2Q)v合2 Cx1Sl2 气流密度（0.125kg . S2/m4） Cx1v合方向与车辆纵轴方向成夹角时的轴向阻力系数； S车辆模型的参考面积，m2;

14、l 车辆与模型的比例倍数；,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,v车 车辆的溜放速度，m/s;v风计算风速，m/s;v风方向与车辆纵轴方向的夹角，rad;v合方向与车辆纵轴方向的夹角，rad。 R风车辆单位风阻力或推力，N/KN,当逆风或顺风而v风 cos v车 时， 取“-”；Cx0正向吹风时(=0)时车辆的轴向阻力系数， f正向吹风时车辆的受风面积，m2;,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,(四)、曲线阻力和道岔阻力1、曲线阻力 车辆溜经曲线时，比溜经直线所增加的阻力。单位长度的曲线阻力可表示为 R曲=C/R=C/l曲=458.7 （N/KN） R曲= 8（N/KN） 式中： R曲曲线阻力，KNm； C

15、常数，采用经验数据；R曲线半径，m； 曲线转角，rad； l曲曲线长度，m； 2、道岔阻力 由于车轮溜经道岔时撞击尖轨和辙叉而产生的阻力。目前我国每个道岔的阻力功采用24Nm。 R岔= 24 n （N/KN）,三、驼峰溜放车辆的各项阻力,(五)过峰车辆的分类易行车 经驼峰溜放时，基本阻力与风阻力之和最小的车辆，规定采用满载的60t敞车(C62A),总重80t;中行车 经驼峰溜放时，基本阻力与风阻力之和较小的车辆，规定采用满载的50t敞车(C50)，总重为70t;难行车 经驼峰溜放时，基本阻力与风阻力之和较大的车辆，规定采用不满载的50t棚车(P50)，总重为34t.,四、驼峰调车场头部平面设计

16、,(一)调车场头部平面设计要求1、尽量缩短自峰顶至各条调车线计算点的距离；2、各条调车线自峰顶至计算点的距离及总阻力相差不 大；3、满足正确布置制动位的要求，尽量减少车辆减速器 的数值；4、使各溜放钩车共同走行径路最短，以便各钩车迅速 分散；5、不铺设多余的道岔、插入短轨及反向曲线，以免增 加阻力；6、使道岔、车辆减速器的铺设以及各部分的线间距等 均符合安全条件。,四、驼峰调车场头部平面设计,(二)车场头部平面设计的具体规定1.道岔类型一般在调车场头部采用6号道岔或三开道岔。当调车场内股道较多时，最外侧线束的最外侧道岔可以采用交分道岔或9号道岔。2.道岔绝缘区段在采用集中道岔的情况下，为防止在

17、道岔转换过程中驶入车辆以致造成事故，应在每一分路道岔的尖轨尖端前设一段保护区段l保，它是道岔绝缘区段l绝的一部分。l保 =v最大t转采用ZK型电空转辙机时，t转 按1.0s计算。,四、驼峰调车场头部平面设计,图4 道岔绝缘区段图,四、驼峰调车场头部平面设计,表1 道岔保护区段及绝缘区段长度表 L绝 =0.008+l短+q+l尖+l突,四、驼峰调车场头部平面设计,3.线束的布置一般采用6或8股一束。4.减速器制动位的布置5.曲线设置6.推送线和溜放线推送线系指由到达场出口咽喉的最外道岔到峰顶平台始端的一段线路。溜放线系是指由峰顶到驼峰第一分路道岔始端的一段线路。驼峰前设有到达场时，应设2条推送线

18、；如采用双溜放作业时，可设3-4条推送线；峰前不设到达场时，根据解体作业量的大小，可设1条或2条推送线（即牵出线）。两推送线的线间距不应小于6.5m。7.迂回线和峰顶禁溜车停留线8.峰顶至第一分路道岔前基本轨缝的距离第一分路道岔基本轨接缝至峰顶之间的距离以采用30-40m为宜。,五、驼峰高度计算,图5 能高线图,五、驼峰高度计算,(一)能高线 1、原理 A点处：动能Qv推/2g=Qh推 势能QH峰 D点处：阻力功R总L=QRL10-3 QH峰+ Qh推-QRL10-3=0 H峰+ h推-hRD=0 (1) K点处：阻力功QhRk=QRl10-3 动能Qhvk=Qvk2/2g 势能QHk QH峰

19、+Qv推2/2g-QRl10-3=QHk+Qvk2/2g 或H峰h推HKhRKhvk (2),五、驼峰高度计算,原理 当车辆由机车推上峰顶时，它具有的总能量为Qv推2 /2g +QH峰 ，车辆在溜放过程中要受到各种阻力，假设车辆的溜放距离为L(m)，则总阻力功为R总L=QRL10-3R总 车辆总阻力，N/KNR车辆溜放时 的单位总阻力，N/KN如果车辆溜经L距离后，它在峰顶所具有的总能量由于需要作总阻力功全部消耗掉，则在L距离的终点停住。QH峰 +Qv推2 /2g -QRL10-3 =0或H峰+v推2 /2g -RL10-3=0,五、驼峰高度计算,当车辆溜经距离l到达溜放部分某点K时，在克服各

20、种阻力之后仍有剩余势能QHk和动能Qvk 2 /2g，则车辆在k点将以速度vk继续往下溜行。QH峰 +Qv推 2 /2g-QRl10-3 =QHK + Qvk 2/ 2g或H峰+h推-HK-hRK=hK式中 h推=v推 2 /2g车辆在峰顶A点的初速高，m;hK=vk 2/ 2g车辆溜到纵断面上任意点K的速度高或动能高，m;hRK=Rl10-3纵断面上K点的阻力高或阻力损失，m;H峰= hRD=RL10-3车辆从峰顶A溜到计算点D停车 时的阻力高，m;HK纵断面上任意点K与计算点D的高差，m;,五、驼峰高度计算,2、能高线绘制方法,由距峰顶向上h推处作水平线MN。,由MN线上与纵断面各点相对应

21、的点，向下绘出垂直于MN的各阻力高,形成一条线MKD,这条线就是阻力高线hR=f(L)。,由这条线上任意一点K至MN线的垂直距离hRK即为车辆由峰顶到该点的能高损失,由该点至纵断面上的相应点K的垂直距离hVK为车辆溜到该点时剩余的动能高。,五、驼峰高度计算,能高线图绘制方法如下： 由距峰顶向上h推处作水平线MN。由MN线上与纵断面各点相对应的点，向下绘出垂直于MN的各阻力高,形成一条线MKD,这条线就是阻力高线hR=f(L)。由这条线上任意一点K至MN线的垂直距离hRK即为车辆由峰顶到该点的能高损失，由该点至纵断面上的相应点K的垂直距离hVK即为车辆溜到该点时剩余的动能高。,五、驼峰高度计算,

22、MKD也称为能高线。H峰= hRD-h推hvk= H峰+h推-HK-hRK 式中 m车辆的质量；R车辆溜放的单位总阻力，且R=R基+R风+R曲+R岔。,五、驼峰高度计算,在较短坡道上，可以将v车的值看成是该坡段始终点的平均车速。则 式中 车辆通过坡段l的平均速度为 通过该坡段的走行时间t可按下式确定：,五、驼峰高度计算,3、能高线的用途 计算峰高 驼峰检算 计算勾车速度、走行时间 纵断面设计、制动能力计算 动能高、势能高、阻力功换算,五、驼峰高度计算,(二)驼峰峰高计算 1、峰高 驼峰的高度是指峰顶与难行线计算点之间的高差。 溜放部分设有调速设备的驼峰峰高 H峰= hRD+h挂-h推 溜放部分

23、不设调速设备的驼峰峰高 调车线始端设有减速器时H峰= hRK+hvk+ h-h推 调车线始端不设减速器时，易行车溜至易行线的警冲标的速度不大于5m/s。 当设计驼峰的溜车方向与当地冬季主要季风方向相反时，该峰高按计算峰高再增加10%。,五、驼峰高度计算,2、减速器+减速顶点连式调速系统的驼峰高度，应保证在溜车不利条件下，以1.4m/s推送速度解体车列时，难行车溜到难行线打靶区段末端仍有1.4m/s的速度进入减速顶的控制区。 g:考虑车辆转动惯量影响的重力加速度 3、溜车不利条件、溜车有利条件、难行线、易行线、溜车方向、计算点的位置,六、驼峰纵断面设计,图6 溜放部分纵断面设计方案,设计要求（点

24、连式） 1.溜放部分应设计为面向调车场方向的连续下坡； 2.在有利溜放条件下，以km/h推峰速度解体车列，易行车进入减速器不超过最大允许入口速度； 3.易行车在有利溜放条件下，以km/h推峰速度解体车列，经间隔制动位全部制动后，溜入易行线警冲标处速度不大于5km/h；,六、驼峰纵断面设计,设计要求（点连式） 4.加速坡的坡度和坡段长度据峰高按站规推荐值确定；加速坡与中间坡变坡点设在第一分路道岔前。 5.中间坡（自第一分路道岔前至线束始端，保证易行车不超速）设计成二坡段，坡度据设置间隔制动位情况按站规推荐值确定； 6.道岔区坡（线束道岔始端至车场制动位始端）设计成二坡段，变坡点设在调车场警冲标附

25、近（最后分路道岔）。 7.纵断面的变坡点距减速器制动位、道岔尖轨和辙岔部分不小于T竖。,六、驼峰纵断面设计,设计原则（点连式） 1.保证较高的解体和溜放速度 2.车辆峰顶脱钩后加速快，整体保持高速溜行 3.兼顾难易行车，其矩形速度曲线应接近，保证必要的时间和空间间隔,六、驼峰纵断面设计,设计方法 1.采用加速区、高速区、减速区和打靶区的坡段划分 2.根据平面设计确定各个坡段的长度 3.根据速度约束条件确定各个坡段的高度 4.根据设计原则以及设计要求确定各个坡段的坡度划分，结合平面设计确定变坡点位置,六、驼峰纵断面设计,各坡段的设计 在有利溜放条件下，用易行车从峰顶溜到I制动位入口时，其速度不超

26、过7m/s为约束，进行加速区的设计 在不利条件下，用难行车从峰顶溜到II制动位入口时，其速度不超过7m/s为约束，进行高速区的设计 减速区的坡度一般采用易行车在有利溜放条件下的阻力当量坡，使易行车溜出高速区域后不加速 打靶区坡度一般采用0.61,六、驼峰纵断面设计,图7 加速坡、中间坡、道岔区坡,六、驼峰纵断面设计,图8 加速区高速区纵断面图,六、驼峰纵断面设计,图7 难、易行车速度曲线示意图,六、驼峰纵断面设计,图9 点连式驼峰溜放部分纵断面图,六、驼峰纵断面设计,图10 调车场平纵面示意图,六、驼峰纵断面设计,峰顶平台及有关线路纵断面设计 峰顶平台 一般采用7.510m 1、保证作业安全，

27、不损坏钩舌销 2、单个车辆脱钩时不降低峰高 3、不会导致车钩压不紧而产生的钓鱼现象 4、能满足禁溜线的道岔布置,六、驼峰纵断面设计,驼峰推送部分纵断面设计,图11 驼峰推送部分纵断面图,六、驼峰纵断面设计,迂回线纵断面设计 1、纵断面最大坡度不宜大于20，坡段长度不小于50m， 2、竖曲线半径不应小于1500m 3、兼做禁溜线时，做禁溜线使用部分纵断面需要满足禁溜线的要求 禁溜线纵断面设计 纵断面应设计为凹型，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，距车挡10m范围内应设计为10上坡,六、驼峰纵断面设计,驼峰头部-向塘西站(主体信号),二、现代化驼峰设备,驼峰头部-阜阳北站,二、现代化驼峰设备,二、现代化驼峰设备,贵阳南站驼峰头部-贵阳南站,二、现代化驼峰设备,驼峰头部-贵阳南站,二、现代化驼峰设备,驼峰主体信号机、勾车显示屏-阜阳北站,二、现代化驼峰设备,TJK-2A型减速器-贵阳南部位,二、现代化驼峰设备,TJK-2A型减速器-贵阳南部位,二、现代化驼峰设备,TJK-1C型减速器-三间房部位,二、现代化驼峰设备,TJK-1C型减速器-牡丹江部位,二、现代化驼峰设备,TJK-1C型减速器-三间房部位,二、现代化驼峰设备,TJK