铁路站场与枢纽李海鹰调车驼峰复习重点.docx
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铁路站场与枢纽李海鹰调车驼峰复习重点
大纲要求
调车驼峰--2学时
了解驼峰自动化调速系统的分类、特点及其评价；理解驼峰的组成、分类、各项驼峰设备。
驼峰的组成与分类
驼峰的组成（如图5-1-1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，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。
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2000—4000辆以上，调车线不少于17—29条，设2条溜放线，宜设有机车推峰速度自动控制系统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。
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
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）非钳夹式车辆减速器
（二）钳夹式车辆减速器
1.外力式车辆减速器
T·JK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Ⅲ部位
TJK-2A型减速器--贵阳南Ⅲ部位
TJK-1C型减速器--三间房Ⅲ部位
TJK-1C型减速器--牡丹江Ⅲ部位
TJK-1C型减速器--三间房Ⅲ部位
TJK型减速器--三间房Ⅲ部位
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T·JY2、T·JY2A型；
（2）气动重力式车辆减速器，如T·JK2、T·JK2A型；
TJK-2A型车辆减速器--贵阳南站Ⅲ部位
（3）液压、气动两用重力式车辆减速器，如T·JY3、T·JK3型。
TJK-3型减速器--向塘西站Ⅰ部位
（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
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
驼峰测量设备
（一）测速设备
我国驼峰一般采用TZ—103型驼峰测速雷达。
（二）测长设备
我国主要采用TDC—103A型音頻动态测长器。
（三）测重设备
我国多采用T·Z·Y型塞孔式压磁测重器。
测量的车辆可以按其重量分成四个等级：
一级车≤23.0吨；二级车≤23.1—40.0吨；三级车≤40.1—55.0吨；四级车>55.0吨。
TZY型轴重检测器--阜阳北站
（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
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-Ⅲ型驼峰控制系统计算机显示屏--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-Ⅲ型控制系统控制台--向塘站
DDC-Ⅲ型控制系统主机柜--向塘站
DDC-Ⅲ型控制系统远程电话联网--向塘站
DDC-Ⅲ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
驼峰溜放车辆的各项阻力
车辆自驼峰溜放时的受力分析
1.推力
2.车辆本身的重力
3.车辆溜放阻力
4.制动力
车辆沿坡道溜放时，其重量Q可以分成两个互相垂直的分力F和P。
P=Qcosα≈Q
F=Qsinα≈Qtanα≈Qi‰
阻力R=Qr×10-3
车辆溜放时所受的合力为
F-R≈Q（i-r）×10-3
此合力为正值时，正在溜放中的车辆将加速运行；此合力为负值时，车辆减速运行；此合力为零时，车辆以等速运行。
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.
车辆溜放的基本阻力
基本阻力是指车辆在平直线上溜行时，除风阻力外所受的阻力。
产生原因：
1）车轮轴颈与轴瓦间的滑动摩擦或滚柱轴承的滚动摩擦；
2）车轮踏面与轨面间的滚动摩擦；
3）车轮与轨面间的滑动摩擦；
4）车辆溜行中的冲击、震动和摇摆。
滑动轴承货车基本阻力的计算公式为
R基=1.539+2.203〔e-0.0169t-e-0.0169（10.2+0.24Q）〕-0.0107Q+（0.428-0.0037Q）v车±1.28σ+（1-k）×0.4
R基──货车溜放的基本阻力，N/KN;
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;
σ──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“-”，σ的值按表5-1-2采用。
车辆溜放的风阻力
1.风阻力的产生
风阻力是指车辆在溜放过程中与空气的相对运动而产生的阻力。
2.风阻力的计算
车辆单位风阻力R风可按下式计算
R风=（ρ/2Q）v合2Cx1Sl2
Cx1──v合方向与车辆纵轴方向成夹角α时的轴向阻力系数；
S──车辆模型的参考面积，m2;
α=arctan
v车——车辆的溜放速度，m/s;
v风——计算风速，m/s;
α—v风方向与车辆纵轴方向的夹角，rad;
β—v合方向与车辆纵轴方向的夹角，rad。
R风=
R风棗车辆单位风阻力或推力，N/KN,
当逆风或顺风而v风cosβv车时，取“-”；
Cx0─正向吹风时（α=0）时车辆的轴向阻力系数，
可以从表5-1-3中查得；
f──正向吹风时车辆的受风面积，m2;
曲线阻力和道岔阻力
1、曲线阻力
单位长度的曲线阻力可表示为
R曲=C/R=Cα/l曲
R曲──曲线阻力，KN·m;
C──常数，采用经验数据；
R──曲线半径，m;
α──曲线转角，rad;
l曲──曲线长度，m;
2.、道岔阻力
道岔阻力是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采用24KN·m。
驼峰自动化概述
驼峰作业自动化内容
（1）驼峰机车推送速度控制自动化
（2）车辆溜放进路控制自动化
（3）车辆溜放速度控制自动化
（4）解体提钩自动化和摘、接风管自动化
驼峰自动化调速系统
（一）全减速器点式调速系统
1、系统特点
全部采用减速器，在溜车径路上的几个固定地点设置减速器制动位，每个制动位控制钩车一定的溜放距离，这种调速制式称为点式调速系统。
2、系统功能评价
优点点式调速系统采用减速器调速。
减速器动作机动灵活，能适应复杂的钩车组合条件，提高推送速度，钩车通过道岔和减速器制动位的速度比较高。
缺点是该系统全部采用钳式减速器作为调速设备，对于油轮、大轮、薄轮货车减速器的制动力衰减较大，影响制动效果和作业安全，需采用人工防护措施。
另外，点式调速系统的电子设备多，作业控制中受电磁干扰较其它调速系统严重。
这些复杂设备购置费用大，除要求安全可靠外，还要求提高水平的维修养护。
（二）全减速顶连续式调速系统
1.驼峰全减速顶连续式调速系统
（1）该系统的速控原理
利用合理的平、纵断面，使难行车从峰顶溜至第一分道岔时，起过岔速度能够使前、后钩车拉开必要的间隔距离，保证道岔的安全转换，并使钩车继续保持该速度通过道岔区，进入调车场。
在调车线的头部设置一定长度的减速顶群，将钩车速度降至安全连挂速度，直至与停留车安全连挂。
中行车和易行车在此种纵断面上溜行有多余的能量，利用减速顶进行控制，使难、中、易行车等速进行。
（2）系统功能评价
优点
①安全连挂率高，减少了驼峰机车下峰整场时间，从而提高了驼峰的解体能力。
采用减速调速设备，克服了减速器对油轮、大轮、薄轮货车制动力衰减的不安全的因素。
②调速系统的设备单一，稳定可靠。
③调速系统不需要外部能源，而减速器点式调速系统需要消耗大量能源。
④减速顶安装简单，工期短，便于保养维修，对运营干扰小。
⑤投资费、运营费较点式调速系统少。
缺点
推送解体速度较低，在线路内侧安装减速顶时，机车车辆的轮缘磨耗较大，只可在地形坡度较陡、车流性质单一的中、小型驼峰上采用
2.股道全减速顶连续式调速系统
股道全减速顶连续式调速系统的特点是从峰顶至调车线的顶群区入口处不设调速设备。
在调车场内的布顶方式与驼峰全减速顶连续式调速系统相同。
这种调速系统适合于中、小型驼峰现代化采用。
（三）点连式调速系统
1.定义
点连式调速系统是利用减速器（点式）与减速顶、可控减速顶、加减速顶、钢索牵引推送小车等（连续式）调速设备相互结合的一种调速系统。
其具体调速方式有：
减速器+减速顶点连式调速系统；减速器+钢索牵引推送小车点连式调速系统；减速器+锁闭式加减速顶点连式调速系统等。
2.系统特点
减速器+减速顶点连式调速系统。
减速器动作灵活，可以适应路网性编组站车流性质复杂，解体能力大的要求。
调节场内的目的调速主要采用减速顶，可充分发挥减速顶连挂率高、运营效果好的优点。
3.系统功能评价
减速器+减速顶（打靶）点连式调速系统的主要优点如下：
1）发挥了点式和连续式两种调速系统的优点，又相互弥补了各自的不足；既保持了减速器调速的机动灵活性，又发挥了调车线内用减速顶连续调速安全连挂率高的优点。
在运营上能适应复杂的钩车组合条件,满足大、中型驼峰对解体能力的要求。
2）点连式调速系统的解体能力比点式或连续式调速系统的解体能力大。
3）点连式调速系统比点式调速系统有较大的经济效益。
主要缺点如下：
点连式调速系统的设备品类多，管理与维修不便。
在点式速控范围内，用减速器进行调速，减速器对油轮、大轮、薄轮货车的制动力衰减，速控误差大。
调车场头部平面设计
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。
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。
转辙机类型
道岔类型
L短
l保
l绝
适用情况
Vmax（m/s）
道岔位置
ZK型
t转=1.0s
6号对称
5.000
6.308
12.828
6.3
第1分路道岔
6.250
7.558
14.078
7.5
其余分路道岔
6.5号对称
5.000
6.022
13.008
6.0
第1分路道岔
6.250
7.272
14.258
7.2
其余分路道岔
L绝=0.008+l短+q+l尖+l突
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；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。
驼峰高度计算
图5-2-5 能高线图
能高线原理
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=QRL╳10-3
R总——车辆总阻力，N/KN
R——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′-QRL×10-3=0
或H峰+v推2/2g′-RL×10-3=0
当车辆溜经距离l到达溜放部分某点K时，在克服各种阻力之后仍有剩余势能QHk和动能Qvk2/2g′，则车辆在k点将以速度vk继续往下溜行。
QH峰+Qv推2/2g′-QRl×10-3=QHK+Qvk2/2g′
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=vk2/2g′──车辆溜到纵断面上任意点K的速度高或动能高，m;
hRK=Rl×10-3──纵断面上K点的阻力高或阻力损失，m;
H峰=hRD=RL×10-3──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;
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MK′D,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。
MK′D也称为能高线。
H峰=hRD-h推
hvk=H峰+h推-HK-hRK
vK=
=
（Qli-QlR）
即
×10-3
或vK2-vA2=2g′l（i-R）×10-3,即
vK=
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。
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
vK=
式中
a=
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：
t=
驼峰峰高计算
概念
驼峰的高度是指峰顶与难行线计算点之间的高差。
驼峰峰高应保证在溜车不利条件下以5km/h的推送速度解体车列时，难行车能溜至难行线的计算点。
计算
减速器+减速顶点连式驼峰的高度，应保证以5km/h的推送速度解体车列时，在不利的溜放条件下，难行车溜到打靶区段末端仍有5km/h的速度进入减速顶的控制区。
其峰高H峰可按下式计算：
H峰=［L溜（R
+R
）+L场（R
+R
）+458.7∑α+24n］×10-3+
式中L溜──峰顶至难行车场制动位有效制动长度出口的距离，m;
L场──车场制动位有效制动长度出口至打靶区末端（计算点）的距离，m;
R
R
──不利溜放条件下，难行车在驼峰溜放部分和车场部分的基本阻力，N/KN;
R
R
──不利溜放条件下，难行车在驼峰溜放部分和车场部分的风阻力，N/KN;
∑α──峰顶至难行车场制动位范围内的曲线、道岔转角之和，rad;
n──峰顶至难行车场制动位范围内的道岔个数；
v推──推峰速度，m/s;
v挂──安全连挂速度，m/s;
g难‘──难行车考虑了转动惯量影响的重力加速度，m/s2；
458.7，24──分别为每1rad转角和每个道岔的阻力功，KN·m;
H峰=［L计（R
+R
）+458.7∑α+24n］×10-3+
式中L计──峰顶至难行线打靶区段末端的距离，m;
R
──在不利的溜放条件下难行车的单位基本阻力，N/KN;
R
──在不利的溜放条件下难行车的单位风阻力，N/KN。
驼峰峰高计算举例（点连式）
（一）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。
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120m。
（2）道岔为6号对称双开，转辙机为ZK型。
（3）溜放部分采用T·JK型车辆减速器，调车场头部采用T·JK2A型车辆减速器。
（4）气象资料：
①不利溜放条件──气温t=-10℃,风速v风=6m/s,风向与溜车方向的夹角β=30°=0.5232rad;
②有利溜放条件──气温t=27℃，无风。
（5）v车=4.5m/s。
（二）计算驼峰峰高
1.计算难行车溜放的基本阻力
R
=1.539+2.203〔e-0.0169t-e-0.0169（10.2+0.24Q）〕-0.0107Q+（0.428-0.0037Q）v车+1.28σ+（1-k）×0.4
=1.539+2.023〔e-0.0169×（-10）-e-0.0169（10.2+24×34）〕-0.0107×34+（0.428-0.0037×34）×4.5+1.28×0.6+（1-0）×0.4
=1.539+0.993-0.3638+1.3599+0.768+0.4
=4.696N/KN
2.计算难行车溜放的风阻力
α=arctan
=arctan0.3094=17.2°=0.3rad,得
故
R
=0.063
=0.063
N/KN
3.根据调车场头部平面图计算
L计=522.232m,∑α=77.744°=1.356rad,n=6
4.计算峰高
H峰=[L计（R
+R
）+458.7∑α+24n×10-3]+
=4.568m
驼峰纵断面设计
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