驼峰是指将调车场始端道岔区前的线路抬高到一定高度,主要利用其高度使车辆自动溜放到指定调车线上,用来解体车列的一种调车设备。
驼峰的范围是指峰前到达场(不设峰前到达场时为牵出线)与调车场头部之间的部分线段。它包括推送部分、溜放部分和峰顶平台。
一、驼峰的组成
1. 推送部分
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。其中,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。设置这一部分的目的是为了使车辆得到必要的高度,并使车钩压紧,以便摘钩。
2.溜放部分
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。驼峰调车场的调速制式不同,计算点的位置也不同,因此驼峰的计算长度也不同。
3. 峰顶平台
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。峰顶平台包括压钩坡和加速坡两条竖曲线的切线长。不包括竖曲线切线长的部分叫净平台 。
二、驼峰的分类
根据每昼夜解体的车辆数和相应的技术设备,调车驼峰可分为以下三类。
1. 大能力驼峰
大能力驼峰的日解体能力 4000 辆以上,应设 30 条及以上调车线,配置有溜放进路自动控制系统、钩车溜放自动调速系统和推峰速度自动控制系统。
2. 中能力驼峰
中能力驼峰的日解体能力 2000~4000 辆,应设调车线 l7~29 条,配置有溜放进路自动控制系统,宜配置钩车溜放速度自动或半自动调速系统及推峰速度自动控制系统。
3. 小能力驼峰
小能力驼峰的日解体能力 2000 辆以下,应设调车线 16 条及以下,应配置溜放进路自动控制系统,宜配置钩车溜放速度半自动调速系统及驼峰机车信号系统。作业量较少时,也可采用简易的现代化调速设备,逐步取消人工调速设备。
驼峰类型应根据解体作用量的大小、车站站型及发展趋势选定。设计解体能力利用率不应大于 0.80 ,困难时不应大于 0.85 。
三、驼峰信号设备
驼峰的主要任务是进行车列的解体、编组和其它调车作业。为了指挥调车作业,在驼峰范围内设有各种信号设备。
1. 驼峰主体信号机
驼峰主体信号机用来指挥驼峰机车进行解体作业,每条推送线设一架,位于驼峰线路的最高处,以保证有足够的显示距离。图3中T1、T2(每一推送线设一个),到达各线上设驼峰复示信号机,复示主体信号机的显示。用于指挥驼峰机车进行峰顶作业。
2. 线束调车信号机
为了指挥驼峰机车在峰下调车线之间进行转线调车,在每个线束的头部均设有线束调车信号机。
当一个线束内有两台以上的调车机进行整理作业时,由于一个线束设置一架上峰方向的线束调车信号机难以区分指示哪台机车上峰作业,因此应在每条调车线上设置线路表示器。线路表示器随该线束上峰方向调车信号机而显示,平时灭灯。当该线束上峰调车信号开放时,由道岔来确定开放某一调车线的线路表示器,显示一白色灯光。
图3中设在第一制动位(J1)下方及各线束上的调车信号机,见D18、D20及D34~D40(共6个)。
3. 峰上调车信号机
为了指挥驼峰机车在峰上进行调车作业,如经由迂回线向调车场转送禁止过峰的车辆等作业,应设有峰上调车信号机,但这些信号机的开放应与峰上进路实现必要的联锁关系。因此,它也属于峰上调车复示信号机。
除上述各种信号及之外,在峰前到达场每条线路靠近驼峰一端,还设有驼峰复示信号机,用来复示驼峰主体信号机的各种显示。
四、驼峰调速设备
1. 调速设备的分类
(1) 按调速功能分
① 减速设备
在钩车溜放进程中,减速设备用以消耗钩车的能量使车辆减速。如钳夹式车辆减速器、减速顶等。
② 加速设备
在钩车溜放过程中,加速设备给予钩车能量使其加速。如钢索牵引推送小车、加速顶等。
③ 加减速设备
加减速设备是兼有加速和减速功能的设备,如加减速顶等。
(2) 按制动方式分
① 钳夹式车辆减速器
钳夹式车辆减速器借助于车轮两侧制动夹板上的水平方向制动力对车轮施加压力而产生摩擦力。如 T.JK 、 T.JK 2A 、 T.JY 3 型减速器等。
② 非钳夹式车辆减速器
非钳夹式车辆减速器的制动力或由减速器内部部件的摩擦产生,或由感应电流产生,或由其它方式产生。属于此类减速器的有橡胶轨式、螺旋滚筒式、电磁式和减速小车等。
2. 钳夹式车辆减速器
钳夹式车辆减速器按其制动力的来源,又可分为外力式和重力式两种。
(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。这种减速器通过压缩空气进入制动缸推动制动夹板对溜行车辆的轮对产生侧压力,使车量减速。制动力的大小由压缩空气的压力决定。
(2) 重力式车辆减速器
重力式车辆减速器是利用被制动车辆本身的重量,通过可浮动基本轨及制动钳的传递,使安装在制动钳上的制动轨(即制动夹板)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重量成正比。
我国既有驼峰多采用 T . JK 型车辆减速器,设在驼峰溜放部分,用于间隔制动。因此,既有驼峰已形成一套气动设备系统。为了使驼峰统一动力源,在 T . JY 2 型车辆减速器的基础上,经过研究改进后,形成 T . JK 2 型及其派生的 T . JK 2A 型车辆减速器。这种减速器亦用于目的制动。
3. 非钳夹式车辆调速设备
(1) 减速设备
① 减速顶
减速顶是一种无需外部能源,无需外部控制,简而易行地实现对车辆溜放速度自动控制的设备。各类型的减速顶规定有不同的临界速度。当车辆溜放速度低于减速顶的临界速度时,减速顶对车辆不起减速作用。当车辆的溜放速度高于减速顶的临界速度时,减速顶对车辆起减速作用。安装在钢轨内侧的减速顶为内侧顶;安装在钢轨外侧的为外侧顶。
② 可控减速顶
可控减速顶由标准油气减速顶和电磁阀两大部分组成。电磁阀不通电时,可控减速顶与普通减速顶的功能相同,电磁阀通电时,减速顶被锁闭,对车辆的溜行不起减速作用。因此,根据调车作业的需要,可以随机地控制减速顶,令其对溜行中的车辆起减速作用或不起减速作用。可控减速顶的优点是调速灵活性强。其不足之处是需要外部控制,需要在调车场内铺设电缆与每个可控顶相连接,既要增加工程投资,又会对工务维修带来不利影响。
(2) 加速设备
钢索牵引推送小车是调车场内推送车辆用的一种加速设备。它可以用 4km/h 的速度推送钩车使其与调车线上的停留车安全连挂。
推送小车有四个特殊的小车轮,小车沿钢轨内侧轨底走行。推送小车两侧各有一个能上下运动的推送臂,用来推送车辆的轮缘。小车向推送方向走行时,推送臂抬起,保持在推送位置。当钩车的速度高于小车的速度,从后面追越小车时,小车的推送臂落下。小车返回时,推送臂落下并锁闭。回到起始位置时,推送小车处于死锁闭状态,以保证调车作业的安全。
小车的各种运动状态由控制台上的停机、返回、推送、追车四个按钮来控制。可手动亦可用计算机控制。在尾部停车器后方设有警告踏板。发出尾部警告信号时,小车停止推送并自动返回。
(3) 加减速设备
可锁闭式加减速顶是一种加减速调速设备。它由可锁闭式减速顶、压缩空气控制阀和加速顶三部分组成。可锁闭式减速顶布置在前面,加速顶布置在后面。当车辆的速度低于临界速度时,减速顶不起作用。当车辆的速度高于临界速度时,加速顶不起作用,而使减速顶起减速作用。因此,加减速顶是根据车辆溜行速度是低于还是高于预定的临界速度,给溜行车辆以加速力或减速力,从而达到调节车辆溜行速度的目的。
五、驼峰测量设备
为了对驼峰溜放车辆的速度进行准确控制,必须有一套能测出溜放车辆速度、重量、车辆走行性能(阻力)和线路空闲长度等的测量设备。
1. 测速设备
我国驼峰一般采用 TZ — 103 型驼峰测速雷达。其结构原理与所有的测速雷达一样,利用多普勒效应。声学中的多普勒效应,同样存在于超高频电磁波的传播中。雷达测速精度高,能连续测量瞬间速度,基本能满足驼峰溜放速度自动或半自动控制系统的运营要求。
2. 测长设备
测长等效电路图
测长(或测距)设备用来测量调车线空闲长度,是驼峰点式或点连式调速系统不可缺少的基础设备。测长设备品种很多。我国主要采用 TDC — l 03A 型音频动态测长器。在装设音频轨道电路的调车线上,向轨端送以某一固定频率的恒定电流时,轨端电压正比于轨道短路点的长度,因此按确定的模拟系数就可以换算出该轨道短路点的长度,从而得到调车线的空闲长度。
3. 测重设备
(1)机械应变测重器
原理:利用车辆压在钢轨上,钢轨产生机械变形,由连接在钢轨上的机械接触点来反映车轴的重量信息。
(2)塞孔式压磁测重器
铁芯由一定数量的压磁材料冲片用特殊材料粘结后再经过一定机械加工而成。组成见(a)图。
四个孔中间部分分为A、B、C、D四个区域(见(b)图),根据四个区域受力变化与磁通变化的关系来测重。
测重设备是驼峰自动化基础设备之一。它不仅为非重力式减速器的控制提供重量等级参数,还可供编组作业自动化时统计编成车列的重量,也可根据车重粗略地确定车辆的走行阻力。近年来,我国多采用 T . Z . Y 型塞孔式压磁测量器。测量的车辆可以按其重量分成四个等级:一级车不大于 23.0t ;二级车为 23.1~40.0t ;三级车≤ 40.1~55.0t ;四级车大于 55.0t 。
4. 测阻设备
在驼峰点式调速系统中,能否准确地测量和处理溜放车辆的阻力是影响调速系统效果的关键因素。因此,在点式控制制动位前都要设测阻区段,以便测出溜放车辆的运动加速度,进一步计算阻力值。
六、驼峰溜放车辆进路自动控制设备
驼峰溜放车辆进路自动控制是驼峰解体作业过程的主要环节,也是驼峰自动化的基础设备之一。国内外绝大多数驼峰均采用道岔自动集中来实现溜放进路的自动控制。道岔自动集中设备包括控制信号设备和控制道岔设备两部分。只有驼峰各分路道岔装设有自动选路设备时,才称之为道岔自动集中。
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。在驼峰溜放作业过程中,计算机根据解体作业钩计划和存储的进路表,利用两钩车的间隔时间控制驼峰自动集中设备,控制分路道岔自动适时转换,自动排列溜放进路。
七、驼峰机车无线遥控及推送速度自动控制
驼峰机车上装设无线遥控装置可以改善乘务员的劳动条件,提高作业效率,为进一步实现驼峰推送速度自动化创造条件。
驼峰机车无线遥控系统,其推峰速度仍然由驼峰值班员凭经验给定。受人的反应能力、熟练程度、精力集中情况等多种因素的限制,一般不易保证给出最优的推送速度,因而必然影响驼峰作业效率的提高。我国大能力驼峰基本上己实现了驼峰机车无线遥控,目前正进一步研制全部由微机控制推峰作业全过程。
控制系统计算机根据信息处理系统送入的列车解体作业钩计划,按每钩车的长度、重量、溜入股道中前钩车的位置,计算确定推峰机车的推送速度,通过无线电遥控装置,自动控制驼峰机车的起、停及每钩车的推进速度,以提高解体作业效率。
八、自动提钩及自动摘接风管设备
列车在开始解体前,要关闭车辆的折角塞门,封闭货车制动机的风路,拆开风管接头,并将其悬挂在风管销上。在车列解体作业中,要根据解体计划摘开车钩。车列编成后还要进行接风管作业。上述这些作业对劳动强度、人身安全和驼峰效率都有影响。但是到目前为止,国内外都是用人工操作。驼峰作业中自动提钩和自动摘接风管的设备还处在研究试验阶段。