铁路编组站调车自动化教案.docx
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铁路编组站调车自动化教案
铁路编组站调车自动化教案
《编组站调车自动化》学习包
一、课程教学目标
1、任务和地位:
随着铁路事业的布店发展,编组站技术和装备迅速更新。
自动化控制和管理已从驼峰调车场扩充到整个编组站。
特别时一大批新的编组站自动化设备的安装投产,标志着我国编组站自动化技术已经登上了一个新的台阶。
2、知识要求:
学习本课程之前应先修《数字电子技术》、《电路分析》、《铁路信号基础设备》、《车站信号控制系统》
3、能力要求:
通过教学,使学生掌握驼峰调车场头部调车自动控制及尾部调车自动控制的基本理论和基本知识。
二、教学内容的基本要求和学时分配
教学内容章目
学时分配
第一章编组站与调车驼峰
4
第二章驼峰调车指挥系统
6
第三章驼峰溜放进路自动控制系统
6
第四章驼峰调车场尾部平面调车控制系统
10
第五章驼峰调车调速工具和速度控制基本概念及原理
8
第六章驼峰调车自动控制系统基础设备
8
第七章驼峰调车自动控制系统
6
合计
48
第一章编组站与调车驼峰
[目的要求]
1)掌握编组站的车场配置、主要作业过程和主要设备
2)掌握驼峰调车场的平、纵断面结构
3)了解编组站调车综合自动化系统
[教学内容]
第一节编组站概述
第二节调车驼峰
第三节车辆溜放动力学基础
第四节编组站调车综合自动化系统概述
[重点难点]
编组站的车场配置、主要作业过程和主要设备以及驼峰调车场的平、纵断面结构。
第二章驼峰调车指挥系统
[目的要求]
1)掌握驼峰调车场信号设备及平面布置,继电联锁电路的工作原理
2)掌握驼峰机车信号工作原理
[教学内容]
第一节信号电气集中联锁设备
第二书驼峰机车信号
[重点难点]
驼峰调车场信号设备及平面布置,继电联锁电路的工作原理
第三章驼峰溜放进路自动控制系统
[目的要求]
1)掌握继电溜放进路控制电路结构及相应继电器电路原理
2)了解微机溜放进路概况
[教学内容]
第一节基本概念
第二节继电溜放进路控制设备
第三节微机溜放进路控制设备
[重点难点]
继电溜放进路控制电路结构及相应继电器电路原理
第四章调车场尾部平面调车控制系统
[目的要求]
1)了解峰尾平面调车作业特点及联锁的概念
2)掌握峰尾溜放电路的工作原理
[教学内容]
第一节峰尾平面调车基本概念
第二节峰尾平面调车继电集中联锁及溜放控制设备
第三节峰尾微机集中联锁设备
[重点难点]
峰尾溜放电路各继电器的工作原理
第五章驼峰调车调速工具和速度控制基本概念及原理
[目的要求]
1)掌握调速工具的分类及其工作原理
2)掌握驼峰调车速度的调整方案
[教学内容]
第一节调速工具
第二节驼峰调车速度调整的基本概念
第三带驼峰调速自动化方案分析比较
[重点难点]
调速工具的分类及其工作原理
第六章驼峰调车自动控制系统
基础设备
[目的要求]
1)了解车轴传感器、轴重传感器的结构和工作原理
2)掌握测阻、测重、测速和测长的实现途径和设备的工作原理
[教学内容]
第一节传感器
第二节测阻设备
第三节测重设备
第四节测速设备
第五节测长设备
[重点难点]
测阻、测重、测速和测长的实现途径和设备的工作原理
第七章驼峰调车自动控制系统
[目的要求]
了解现代驼峰自动控制系统的结构和工作原理
[教学内容]
第一节自动控制系统结构设计及溜放追踪
第二节推送速度自动控制设备
第三节溜放速度半自动控制设备
第四节溜放速度自动控制设备
第一章编组站与调车驼峰
第一节编组站
定义:
在铁路网中,凡办理数量较大货物列车的解体,编组作业,并为此而设有专用调车设备的车站称为编组站。
地点:
编组站一般设在有大宗车流或消逝的地点,或在铁路网上大量车流集散地点.如大工业企业和矿山地区,在城市.河海港湾,铁路干线交叉地点。
分类:
1.主要编组站——也称为路网性编组站.这种编组站一般位于几条具有强大货流的线路汇合或分歧的地点及有大量地方作业的地点。
2.地区编组站——它主要是为本地区附近的或一个联合企业的列车进行编组及解体。
3.辅助编组站——这种车站一般地说,改编工作量较小,主要是由衔接本站各区段来的车辆编成到最近的编组站去的列车及小运转列车,有时也可能组织少数技术直达列车.
车场配置:
单向横列式配置:
单向纵列式配置:
特点:
从图中可以看出,一个编组站只设一个到达场,一个编组场,一个发车场.而且只解、编任何一个方向的车流,这样的编组站称单方向的。
在一些上、下车流均较大网路性编组站,有的分别设上、下行车流分开使用的到达场,编组场,发车场这就是双向编组站。
作业过程:
编组站运输生产也和工厂企业生产一样,有一个生产作业程序,这个生产程序称技术作业程序.图中所示是编组站技术作业流程框.它是以一个包括三个车场的纵列式编组站为例,三个车场各有分工.到达场主要办理列车到达(按车)、车列停留,直通列车发车等作业;编组场主要办理列车解体,集结和编组等作业;出发场主要办理编成的列车的发车作业。
图中流程是对有改编列车的技术作业过程,若是直通列车,即不需要改编的列车,只须在到发场做技检、货检等工作后就发车。
第二节编组场调车设备及调车作业
一、平纵断面调车设备发展概况
平面调车设备是所有的线路其断面基本上是在一个水平面,就是牵出线与各梯形排列的股道在同一水平面。
特殊端面牵出线。
它与前一种设车设备相比较,牵出线纵断面不是一个水平面,而是牵出线的平面高于股道的平面。
平面牵出线示意图平面牵出线示意图
简易驼峰,它的平面股道线路部分接近于线束型,牵出线部分的断面凸起一个小山峰,形象似骆驼的峰,故称调车驼峰。
二、调车驼峰平、纵断面结构
调车驼峰是由推送部分,峰顶部分及溜放部分组成。
推送部分——由到达场咽喉最外方道岔警冲标到峰顶之间区段叫推送部分。
这部分设置的目的是将解体的车辆送至峰顶,提钩员摘(提)钩使车辆与车列脱钩。
峰顶部分——在溜放部分与推送部分之间设一段平坦地段称为峰顶平台。
其目的是为了连接两个不同方向坡竖曲线,同时保证不降低驼峰的计算高度。
调车驼峰示意图
调车驼峰平纵断面结构图
溜放部分——由峰顶至编组线之间区段称为溜放部分。
由峰顶至计算点之间长度称为溜放部分的计算长度。
计算点是人为规定的参考点,它因调速设备类型不同而不同。
例如机械化驼峰的计算点规定在难行调车线警冲标后100米的地方为计算点。
(一)调车驼峰平面
要求:
⑴头部咽喉区的长度最短;
⑵各股道自峰顶至计算点间车组溜放总阻力相差较小,并尽量缩短至最小程度
⑶不铺设多余的道岔,短轨等,以免增加钩车的运动阻力;
⑷要考虑有利于设置机械化和自动化驼峰的设备;
⑸禁溜线,迂回线与推送线联结处尽量靠近峰顶,以缩短取送车作业行程。
措施:
⑴从峰顶至各编组线采用对称配列的线束形的平面布置。
⑵为了缩短咽喉区长度,道岔采用长度短,辙叉角度大的6.5号或6号单式对称道岔,复式交分道岔或不对称三开道岔。
⑶在推进线上衔接禁溜线、迂回线。
⑷峰顶至第一分路道岔要有一个合理的长度。
⑸合理布置调速位。
(二)调车驼峰纵断面
1.峰高
峰高即驼峰高度是指峰顶与计算点之间的高度差,亦称驼峰计算高度.
峰高的计算公式为:
——驼峰高度(米);
——峰顶至计算点的距离(米);
——钩车的基本阻力(公斤/吨);
——空气和风阻力(公斤/吨);
——范围内的曲线转向角(包括侧问通过道岔时的辙叉角)度数;
——
范围内的道岔数;
——峰顶推进速度;
——考虑车轮转动拨量影响的车辆重力加速度的数值。
对机械化驼峰,对峰高要求是以5km/h速度推送车列,保证难行车在不利的条件下,自由溜放到难行线的计算点。
对自动化驼峰来说,峰高的计算与计算点的选取,与所采用的调速工具和技术方案不同,有着不同的设计。
例如采用有几个制动位的减速器调速方案,驼峰高度应保证难行车在不利的条件下,自由溜放到难行线的终端(计算点)。
又如若采用有几个加速位的加速器调速方案,峰高只需保证易行车在有利的条件下溜至易行线的计算点即可。
这样设计峰高是最低,但目前没有研制大功能的加速器。
2.推送部分的坡度
推送部分的坡度,主要是为了满足提钩作业的需要,在峰顶设有一段具有一定坡度和长度的压钩坡,以压紧车钩以便于提钩.一般在10~15‰长度不短于50米。
压钩坡的前一段是较接近平坡的缓坡,一般在3‰以下。
另外它还必须满足满载重车‰的在停车后能自行启动。
为此,推送部分平均坡度不大于4‰。
3.溜放部分的坡度
(1)加速坡
功能是使车辆迅速加速,减少难、易行车的走行时差,保证峰下第一分路道岔转换的安全间隔.
设计规范规定;采用蒸汽机车为驼峰机车时,加速坡不应陡于40‰,采用内燃机车时,可采用50‰;或更大些;困难条件下,不应少于30‰。
从我国驼峰的实际情况来看:
机械化驼峰加速坡采用40~50‰为宜。
而自动化驼峰加速坡采取50‰较好。
(2)中间坡
该坡度的设计应满足以下条件:
a、在冬季不利的条件下难行车自由溜放到第二制动位入口,不超过减速器允许的最高入口速度小,b、使难、易行车均能保持高速溜放并走行时差最小;c、在冬季不利条件下,难行车被夹停后能自行启动。
因此,这段坡度一般不小于9‰,它可以根据需要,设计成若干坡段。
(3)道岔区段
这段坡度应保证易行车在有利的条件下不加速,对难行车在不利的条件下溜至计算点,还要保持有良好的间隔.其坡度一般不大干3.5‰,不小于1.5‰较合适。
(4)调车线(编组线)坡度
机械化驼峰,由于调车线上采用铁鞋作为调速工具,为安全起见,一般要求调车线有效2/3线段上,在顺溜车方向有1.5‰。
的下坡道,其余1/3为顺溜车方向有不大于1.5‰%的上坡道,两个坡段中间插入200米左右的平道,即所谓锅底形。
自动化驼峰,则根据所采用的调速工具和技术方案不同而对调车线坡度有不同的要求。
三、调车驼峰控制技术设备简介
1.非机械化驼峰
全部有人工操作,无机械化设备。
2.机械化驼峰
在线束头部装有调整车辆溜放速度的车辆减速器。
溜放进路上的道岔由程序控制进路设备(道岔自动集中设备)转换位置。
指挥调车机车运行的仍是色灯信号机。
3.半自动化驼峰和自动化驼峰
增加一些测试设备和自动判断的控制设备,取代值班员目测和判断,自动判断控制减速器,通常称半自动化驼峰。
如果再进一步增加测试采集现场信息的设备,并使用计算机,按照当时实际情况由计算机计算车辆离开减速器应具有的出口速度而判断对减速器发制动或缓解命令,这便是自动化驼峰,亦称溜放车辆调速自动化。
另外调车驼峰接作业能力可分为:
1.大能力驼峰——般有两条以上推进线,其解编能力在4000辆/日以上。
2.小能力驼峰——般只设一条推送线.解编能力在4000辆/日以下。
按作业方式可分为:
1.单溜放驼峰——在同一时间内,只有一台机车进行解体车列的溜放作业;
2.双溜入驼峰——在同一时间内,有两台机车平行进行解体车列的溜放作业。
四、驼峰调车作业
驼峰编组场调车作业可分为三类:
1.解体车列作业在驼——峰推送线和溜放部分作业。
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2.编组作业——在驼峰尾部编发线上,根据列车编组计划,将车辆选编成列车的调车作业。
3.其他调车作业——车列、车组、车辆转场转线调车,编组线上整理车辆等作业。
五、驼峰解体能力及其对信号设备的要求
以双提单溜,两台驼峰机车作业为例,计算公式如下
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