1、駝峰調(diào)車(chē)控制及自動(dòng)化應(yīng)用綜述（ 信息工程與自動(dòng)化學(xué)院）摘要：隨著鐵路快速發(fā)展，路網(wǎng)上編組站需重新布局規(guī)劃,駝峰的設(shè)計(jì)是首先涉及的問(wèn)題。 調(diào)車(chē)駝峰是鐵路編組站的核心設(shè)備，是提高鐵路貨物運(yùn)輸能力的關(guān)鍵設(shè)備。駝峰自動(dòng)化的核心是車(chē)組溜放速度控制。駝峰自動(dòng)化系統(tǒng)的完善節(jié)約了列車(chē)解體的時(shí)間成本，提高了鐵路編組站的作業(yè)水平，不僅提高了駝峰作業(yè)效率和編組站的改編能力，且保證作業(yè)安全。駝峰設(shè)計(jì)的合理與否對(duì)于減少工程投資，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用乃至提高編組站整體作業(yè)效率都有著十分重要的作用。關(guān)鍵詞：駝峰系統(tǒng)；駝峰自動(dòng)化；調(diào)車(chē)技術(shù)；信號(hào)機(jī)；自動(dòng)化系統(tǒng)一、駝峰系統(tǒng)及意義駝峰是編組站的主要特征，它是地面上修筑的猶如駱駝峰背形狀的小山

2、丘，設(shè)計(jì)成適當(dāng)?shù)钠露?，上面鋪設(shè)鐵路，利用車(chē)輛的重力和駝峰的坡度所產(chǎn)生的位能輔以機(jī)車(chē)推力來(lái)解體列車(chē)的一種調(diào)車(chē)設(shè)備，是編組站解體車(chē)列的一種主要方法。在進(jìn)行駝峰調(diào)車(chē)作業(yè)時(shí)，先由調(diào)車(chē)機(jī)將車(chē)列推向駝峰，當(dāng)最前面的車(chē)組接近峰頂時(shí)，提開(kāi)車(chē)鉤，這時(shí)就可以利用車(chē)輛自身的重力，順坡自動(dòng)溜放到編組場(chǎng)的預(yù)定線路上，從而可以大大提高調(diào)車(chē)作業(yè)的效率。駝蜂一般設(shè)在調(diào)車(chē)場(chǎng)頭部，適合于車(chē)列的解體作業(yè)。駝峰根據(jù)設(shè)備條件的不同，可分為簡(jiǎn)易駝峰、非機(jī)械化駝峰、機(jī)械化駝峰、半自動(dòng)化駝峰和自動(dòng)化駝峰。駝峰的范圍是指峰前到達(dá)場(chǎng)與調(diào)車(chē)場(chǎng)之間的一部分線段，包括推送部分、溜放部分和峰頂平臺(tái)等。駝峰調(diào)車(chē)控制系統(tǒng)為在駝峰調(diào)車(chē)場(chǎng)上控制貨車(chē)溜放進(jìn)路和溜

3、放速度，實(shí)現(xiàn)車(chē)列自動(dòng)分類解體和編組進(jìn)行自動(dòng)控制的系統(tǒng)。它主要包括調(diào)車(chē)場(chǎng)頭部溜放調(diào)車(chē)控制和峰尾調(diào)車(chē)進(jìn)路控制兩部分。頭部溜放調(diào)車(chē)控制又分為駝峰指揮系統(tǒng)、機(jī)車(chē)推峰速度控制、貨車(chē)溜放進(jìn)路控制以及貨車(chē)溜放速度控制。為了強(qiáng)化鐵路編組站，最有效的措施之一就是實(shí)現(xiàn)駝峰自動(dòng)化。駝峰調(diào)車(chē)作業(yè)的自動(dòng)化，主要包括：車(chē)輛溜放速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制；車(chē)輛溜放進(jìn)路的自動(dòng)選排和自動(dòng)控制；駝峰機(jī)車(chē)推送速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制；摘解風(fēng)管和提鉤作業(yè)的自動(dòng)化等。2、 駝峰控制的原理駝峰車(chē)輛的自由溜放過(guò)程，是一個(gè)復(fù)雜的物理運(yùn)動(dòng)過(guò)程，其受力狀況比較復(fù)雜，但遵循基本的動(dòng)力學(xué)原理。車(chē)輛在自峰頂向調(diào)車(chē)場(chǎng)溜放過(guò)程中，作用在車(chē)輛上的力主要有推力

4、、車(chē)輛本身重力的分量、阻力、制動(dòng)力等，此過(guò)程和物體沿斜面運(yùn)動(dòng)有相同的動(dòng)力學(xué)原理，他們都遵循能量守恒和轉(zhuǎn)換定律。從車(chē)輛自峰頂脫鉤開(kāi)始溜放至調(diào)車(chē)線停車(chē)為止，是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程。而線路坡度、溜放路線曲線半徑和道岔也是影響溜放過(guò)程的因素。3、 駝峰信號(hào)機(jī)駝峰地面固定信號(hào)機(jī)包括駝峰信號(hào)機(jī)，駝峰輔助信號(hào)機(jī)、駝峰復(fù)示信號(hào)機(jī)、駝峰調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)機(jī)調(diào)車(chē)線路表示器。駝峰地面固定信號(hào)機(jī)用于指揮各種調(diào)車(chē)作業(yè)，按其作業(yè)性質(zhì)和設(shè)置位置可劃分為三類：駝峰信號(hào)機(jī)、駝峰線束調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)和駝峰調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)。1. 駝峰信號(hào)機(jī)用于指揮推峰機(jī)車(chē)進(jìn)行推送和解體作業(yè)。推送作業(yè)又可分為預(yù)先推送。預(yù)先推送是推峰機(jī)車(chē)在車(chē)列的尾部，將待解體的車(chē)列從到達(dá)

5、場(chǎng)推到峰頂預(yù)定地點(diǎn)等待解體。允許推送是推峰機(jī)車(chē)將待解車(chē)列推到峰頂進(jìn)行解體作業(yè)，在解體過(guò)程中，機(jī)車(chē)可以連續(xù)進(jìn)行推送，連接員根據(jù)調(diào)車(chē)作業(yè)單，在峰頂附近進(jìn)行提鉤，摘開(kāi)鉤車(chē)連續(xù)地通過(guò)峰頂，溜向它們所要去的調(diào)車(chē)線。前一部分稱為推送進(jìn)路，后一部分稱溜放進(jìn)路。在解體作業(yè)過(guò)程中，推峰機(jī)車(chē)在推送進(jìn)路上或向峰頂推送車(chē)列，或自峰頂向后退行，所以推送進(jìn)路只能采用一次解鎖方式，在進(jìn)路使用完畢后，整條進(jìn)路一次解鎖。在溜放過(guò)程中，鉤車(chē)有時(shí)溜到股道入口端停車(chē)，需要機(jī)車(chē)下峰整理，所以駝峰信號(hào)就要顯示調(diào)車(chē)信號(hào)。綜上所述，駝峰信號(hào)機(jī)與一般信號(hào)機(jī)防護(hù)進(jìn)路的概念有所不同，它的防護(hù)范圍包括自到達(dá)場(chǎng)股道經(jīng)到達(dá)出站咽喉區(qū)進(jìn)入駝峰調(diào)車(chē)場(chǎng)的推送

6、部分、峰頂平臺(tái)、溜放部分，直至各條調(diào)車(chē)線，駝峰信號(hào)機(jī)既要防護(hù)信號(hào)機(jī)內(nèi)方又要防護(hù)信號(hào)機(jī)外方。駝峰信號(hào)機(jī)的控制由調(diào)車(chē)調(diào)車(chē)員集中控制，調(diào)車(chē)員根據(jù)解體作業(yè)的具體情況給出各種信號(hào)顯示。2. 駝峰輔助信號(hào)機(jī)當(dāng)調(diào)車(chē)場(chǎng)與到達(dá)場(chǎng)縱列布置時(shí)，到達(dá)場(chǎng)的到發(fā)線上應(yīng)裝設(shè)駝峰輔助信號(hào)機(jī)，駝峰輔助信號(hào)機(jī)可兼作出站或發(fā)車(chē)進(jìn)路信號(hào)機(jī)。到達(dá)場(chǎng)的駝峰輔助信號(hào)機(jī)平時(shí)顯示紅色燈光，當(dāng)辦理駝峰推送進(jìn)路后，顯示一個(gè)黃色燈光指示機(jī)車(chē)車(chē)輛向駝峰預(yù)先推送。當(dāng)推峰到指定位置時(shí)，顯示一個(gè)紅色燈光指示機(jī)車(chē)車(chē)輛停止作業(yè)。主推作業(yè)時(shí)，其燈光顯示與駝峰信號(hào)機(jī)顯示相同。駝峰信號(hào)機(jī)或駝峰輔助信號(hào)機(jī)顯示距離不能滿足要求或瞭望困難時(shí)，應(yīng)裝設(shè)駝峰復(fù)示信號(hào)機(jī)。駝峰復(fù)示

7、信號(hào)機(jī)平時(shí)無(wú)顯示，當(dāng)辦理駝峰推送進(jìn)路后，其顯示方式與駝峰信號(hào)機(jī)或駝峰輔助信號(hào)機(jī)相同。3. 駝峰線束調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī) 裝設(shè)于駝峰調(diào)車(chē)場(chǎng)峰下鉤車(chē)溜放區(qū)，其作用主要是指揮機(jī)車(chē)在峰下線路間進(jìn)行轉(zhuǎn)線調(diào)車(chē)作業(yè)。為了提高作業(yè)效率，分路道岔要有較大的靈活性，所以道岔控制可采用手柄式集中控制。對(duì)信號(hào)控制采用人工開(kāi)放和關(guān)閉方式，信號(hào)關(guān)閉后進(jìn)路一次解鎖。 駝峰調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)包括除了駝峰信號(hào)機(jī)和駝峰線束調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)以外的所有調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)，這類調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的作用與一般車(chē)站的調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)相同，用于指揮調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)進(jìn)行除解體和車(chē)場(chǎng)轉(zhuǎn)線、整理以外的其他調(diào)車(chē)作業(yè)。4、 駝峰調(diào)車(chē)控制的發(fā)展歷程1. 簡(jiǎn)易駝峰調(diào)車(chē)階段50年代末，為適

8、應(yīng)編組站改編作業(yè)量急劇增長(zhǎng)的需要，全路就簡(jiǎn)修建了50多處簡(jiǎn)易峰。全路編組站基本上實(shí)現(xiàn)了調(diào)車(chē)駝峰化，接著又安裝了駝峰道岔電氣集中裝置和色燈調(diào)車(chē)信號(hào)，并逐步對(duì)溜放車(chē)輛進(jìn)行調(diào)速，采用對(duì)講廣播進(jìn)行聯(lián)系通訊。從此，我國(guó)鐵路編組站解體列車(chē)的調(diào)車(chē)設(shè)備，從以機(jī)車(chē)推力為主的平面調(diào)車(chē)，變革為以車(chē)輛重力為主的駝峰調(diào)車(chē)方式。2. 機(jī)械化駝峰調(diào)車(chē)階段60年代初，我們鐵路仿制出能實(shí)現(xiàn)溜放車(chē)輛間隔制動(dòng)的車(chē)輛減速器，開(kāi)始對(duì)駝峰調(diào)車(chē)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)代化改造，先后建成眾多機(jī)械化駝峰，并安裝了預(yù)排進(jìn)路的道岔自動(dòng)集中控制設(shè)備，部分機(jī)械化駝峰還采用電空管路傳送調(diào)車(chē)作業(yè)通知單、用空中索道傳送貨票等。3. 半自動(dòng)與自動(dòng)化駝峰調(diào)車(chē)階段從70年代開(kāi)

9、始，隨著我國(guó)鐵路調(diào)車(chē)場(chǎng)的目的制動(dòng)調(diào)速設(shè)備，如小型減速器、加速頂、繩索牽引小車(chē)等相繼研究成功，以及半自動(dòng)控制機(jī)和電子計(jì)算機(jī)為核心，由測(cè)重、測(cè)速、測(cè)長(zhǎng)、測(cè)阻等配套設(shè)備組成的減速半自動(dòng)控制系統(tǒng)的研制成功和逐步完善，是我國(guó)鐵路編組站駝峰調(diào)車(chē)設(shè)備朝著半自動(dòng)和全自動(dòng)化方向發(fā)展。五、駝峰自動(dòng)化的應(yīng)用1. 車(chē)輛溜放速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制車(chē)輛溜放速度的自動(dòng)控制是駝峰自動(dòng)化最關(guān)鍵的內(nèi)容。當(dāng)機(jī)車(chē)進(jìn)行解體作業(yè)時(shí)，為了保障安全和作業(yè)的要求，必須在一定地點(diǎn)設(shè)置調(diào)速工具。其中減速頂是一種不需要外部能源、可以自動(dòng)控制車(chē)輛溜放速度的調(diào)速工具，它安裝在鋼軌內(nèi)側(cè)，對(duì)超過(guò)規(guī)定速度的車(chē)輛進(jìn)行減速。減速頂對(duì)低于臨界速度的車(chē)輛不起作用，

10、而對(duì)于高于臨界速度的車(chē)則起減速作用，所謂臨界速度由吸能帽內(nèi)的彈簧決定。當(dāng)車(chē)輛溜放速度低于臨界時(shí)，吸能帽雖然被壓下，但不能形成壓力，從而沒(méi)從車(chē)輪吸收能量，因此不起作用。而當(dāng)溜放速度高于臨界速度是，吸能帽下滑速度很快，由于油腔以一定壓力通過(guò)安全閥而消耗功，從而起減速作用。2. 車(chē)輛溜放進(jìn)路的自動(dòng)選排和自動(dòng)控制車(chē)輛溜放進(jìn)路是指車(chē)組從峰頂摘鉤后溜入調(diào)車(chē)線的徑路。各車(chē)組溜放進(jìn)路都是從共同的始端峰頂開(kāi)始，相繼連續(xù)溜放，各車(chē)組根據(jù)分路道岔的開(kāi)通方向，溜到不同股道。為提高解體能力，要縮短兩車(chē)組間隔，對(duì)每個(gè)車(chē)組采用逐段排列、使用、解鎖的控制方式。前一車(chē)組剛離開(kāi)分路道岔區(qū)段，該分路道岔就要按后續(xù)車(chē)組的進(jìn)路要求及時(shí)

11、轉(zhuǎn)換，為后續(xù)車(chē)組準(zhǔn)備好進(jìn)路。這個(gè)系統(tǒng)的基本原理是，按調(diào)車(chē)作業(yè)通知單，對(duì)應(yīng)每一車(chē)組編制一個(gè)進(jìn)路控制命令作為進(jìn)路代碼，將進(jìn)路代碼按車(chē)組溜放順序人工或自動(dòng)輸入設(shè)備的儲(chǔ)存器中。溜放一開(kāi)始，進(jìn)路代碼即在軌道電路的作用下順序從儲(chǔ)存器中輸出，沿著與車(chē)組進(jìn)路對(duì)應(yīng)的傳遞網(wǎng)絡(luò)傳送，當(dāng)進(jìn)路代碼傳遞到網(wǎng)絡(luò)中與分路道岔對(duì)應(yīng)的點(diǎn)時(shí)，由分路道岔控制電路使分路道岔轉(zhuǎn)到所需位置，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)路自動(dòng)控制的目的。3. 駝峰機(jī)車(chē)推送速度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)控制在駝峰解體過(guò)程中，對(duì)推峰機(jī)車(chē)進(jìn)行推行推送作業(yè)自動(dòng)控制的系統(tǒng)。在預(yù)推作業(yè)中，按規(guī)定的推峰速度，推到峰頂規(guī)定地點(diǎn)停車(chē)；在主推作業(yè)中根據(jù)調(diào)車(chē)通知單上車(chē)組自身參數(shù)和與其他車(chē)組的關(guān)系，計(jì)算出每個(gè)車(chē)組的推峰速度或由調(diào)車(chē)人員根據(jù)上述關(guān)系給定控制命令，發(fā)送給機(jī)車(chē)遙控設(shè)備，控制機(jī)車(chē)變速推送。六、總結(jié)目前我國(guó)自動(dòng)化駝峰的基本水平為：溜放部分自動(dòng)化率可達(dá)95%以上，目的制動(dòng)自動(dòng)化率可達(dá)90%。駝峰自動(dòng)化是鐵路運(yùn)輸中強(qiáng)化編組站的有效措施之一，也是未來(lái)編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成之一。因此，