【文章內(nèi)容簡介】 83。 23 附錄 24 附錄 A 外文翻譯 24 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 1 第 1 章 緒 論 研究背景 鐵路是國民經(jīng)濟的大動脈，是中國社會和經(jīng)濟發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)，是社會的基礎(chǔ)設(shè)施，鐵路運輸部門又是國民經(jīng)濟中的一個重要部門，它肩負著國民經(jīng)濟各種物資運輸?shù)闹厝?，對中國社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展有著舉足輕重的作用。隨著鐵路運輸?shù)陌l(fā)展和科學技術(shù)的進步，保證列車行車安全的措施逐步從治理措施向技術(shù)措施過渡，直至發(fā)展到今天的自動控 制系統(tǒng)。 車站信號設(shè)備是實現(xiàn)道岔、進路和信號機之間聯(lián)鎖關(guān)系的技術(shù)設(shè)備，用來指揮站內(nèi)列車運行和調(diào)車作業(yè)，以保證車站信號行車安全，提高運輸效率。隨著我國鐵路運輸事業(yè)的發(fā)展，特別是鐵路提速以來，車站信號設(shè)備發(fā)展很快，采用了許多新技術(shù)和新設(shè)備。為了保證行車安全，信號、道岔與進路之間必須以技術(shù)手段持一定的制約關(guān)系和操作順序信號、道岔和進路之間必須有一定的制約關(guān)系，而且必須按照一定的程序才能動作和建立，只有遵循這種關(guān)系和程序才能保證列車安全運行，常稱這種制約關(guān)系和操作順序為聯(lián)鎖。車站聯(lián)鎖設(shè)備是保證站內(nèi)運輸作業(yè)安 全、提高作業(yè)效率的鐵路信號設(shè)備，它的控制對象是道岔、進路和信號機。將道岔、進路和信號機用電氣方式集中控制監(jiān)督，并實現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖關(guān)系的技術(shù)方法和設(shè)備稱為電氣集中聯(lián)鎖，用繼電器實現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)系的稱為繼電式電氣集中聯(lián)鎖（簡稱電氣集中） [1]。 6502 電氣集中具有電路定型化程度高、邏輯性強，操作方法簡便靈活、不易出錯，維修、施工比較方便，符合故障 — 安全原則，易于區(qū)間閉塞設(shè)備及其他信號設(shè)備集合等優(yōu)點 ,又是調(diào)度集中和調(diào)度監(jiān)督的基本設(shè)備，因此在我國鐵路得到了廣泛的應(yīng)用。隨著鐵路運輸?shù)陌l(fā)展需要和科學技術(shù)的進步，保證行車安全 的措施逐步從管理措施向技術(shù)措施過渡，直至發(fā)展成今天的自動控制系統(tǒng)。 6502 電氣集中聯(lián)鎖設(shè)備作為實現(xiàn)控制車站范圍內(nèi)的道岔、進路和信號機，并實現(xiàn)它們的聯(lián)鎖，有著保證行車安全、縮短列車停站時間、提高鐵路運輸效率、改善行車人員的作業(yè)條件、提高車站通過能力等等優(yōu)點，是一種高效、安全、經(jīng)濟的車站連鎖設(shè)備。隨著我國鐵路運輸生產(chǎn)的不斷發(fā)展 ,全路信號設(shè)備不斷地得到改善。要大力發(fā)展鐵路運輸 ,保證行車安全 ,提高運輸效率 ,就必須在信號設(shè)備方面加大投人 ,大幅度地提高信號設(shè)備的裝備數(shù)量和技術(shù)水平。目前 6502 電氣集中作為一種較為先進的 信號設(shè)備 ,在全路已石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 2 經(jīng)相當普及 ,而且 ,6502 電氣集中也確實在鐵路運輸中發(fā)揮了越來越重要的作用。它不論從電路結(jié)構(gòu)上 ,還是從設(shè)備維護和使用方面來說 ,都是比較科學和嚴謹?shù)摹? 鑒于目前，我國很多的車站信號自動控制系統(tǒng)仍采用的是 6502 電氣集中控制系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)以它的安全、可靠在鐵路車站信號自動控制系統(tǒng)中，還將繼續(xù)使用。即使今后推廣微機聯(lián)鎖控制技術(shù)也仍將會持續(xù)發(fā)展電氣集中。所以熟悉和掌握 6502電氣集中控制系統(tǒng)的設(shè)計對我們這些即將從事車站信號工作的人員來說是必不可少的。 國內(nèi)外的研究狀況 國外研 究狀況 世界上第一個電氣集中于 1929 年在美國出現(xiàn)， 20 世紀 40 年代各國開始使用，50 年代日趨成熟并大量推廣， 60 年代改進并完善， 70 年代進一步得到發(fā)展。電氣集中電路，各國都趨于按進路構(gòu)成，以按鈕方式最為普遍。為便于設(shè)計和施工，多采用組合式電路。 70 年代以來，隨著控制范圍的擴大，控制方式有所改進，逐步發(fā)展為控制和表示分開的方式，有些國家采用按鍵控制、屏幕顯示，增加了控制距離，還采用了進路預(yù)辦和自動排列進路的方式，增加了車次表示、動作記憶、故障報警、快速檢測及定位等功能。此外，還以電氣集中為基礎(chǔ)發(fā)展 車站作業(yè)綜合自動化、樞紐或衛(wèi)星站的行車集中控制系統(tǒng)、程序式列車運行控制裝置、車站調(diào)車區(qū)排列進路的機車遙控系統(tǒng)、平面調(diào)車區(qū)的無線調(diào)車進路控制等新型車站聯(lián)鎖設(shè)備。 70 年代末到 80 年代，瑞典、美國、日本、原聯(lián)邦德國和中國，都研究并推出了微機聯(lián)鎖， 90年代末將趨于成熟和推廣。 國內(nèi)研究狀況 1942 年，我國在濟南站首次安裝了手柄式進路繼電集中。 1951 年，衡陽站安裝了按鈕式大站電氣集中。經(jīng)過長期的實踐，認為 6502 電氣集中是最為成熟的定型電路，為方便實用和維修管理，逐步放棄了其他各種電路 而不管大 、 中 、 小站都只發(fā)展6502 電氣集中。從 70 年代末開始，不少國家先后研制成功計算機聯(lián)鎖。它用程序來完成全部聯(lián)鎖關(guān)系，采用軟件冗余或者硬件冗余方式。它發(fā)揮了計算機快速，容量大的特點，簡化了設(shè)備，在安全性，可靠性，經(jīng)濟性和多功能性方面遠比繼電器集中優(yōu)越，而且設(shè)計 、 施工 、 維修也大為方便，是車站聯(lián)鎖設(shè)備的發(fā)展方向 [2]。我國從 1983年開始計算機聯(lián)鎖的研制工作，先在企業(yè)專用鐵路上開通使用，取得經(jīng)驗后逐步在國家鐵路上擴大試用。目前已有數(shù)百個站投入使用，計算機聯(lián)鎖取得的突破性進展，標石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 3 志著我國鐵路信號技術(shù)正向時間先 進水平邁步。國內(nèi)的車站信號聯(lián)鎖設(shè)備以 6502 繼電電氣集中為主，已普遍裝備。為滿足客貨混跑、車站會車、調(diào)車頻繁的特點，聯(lián)鎖電路充分考慮了列車進路與調(diào)車進路的協(xié)調(diào)，保證了在安全前提下的高效率。正由于我國鐵路車站電氣集中的普及率高，為列車提速提供了基本的安全保障。 課題設(shè)計目的 學習執(zhí)行組 8 線 11 線的相關(guān)知識。依據(jù)自擬站場對 6502 電氣集中的執(zhí)行組電路8 線 11 線進行設(shè)計，繪出站場信號平面布置圖、 6502 電氣集中執(zhí)行組 8 線 11 線網(wǎng)絡(luò)圖。了解執(zhí)行組 8 線 11 線的電路的原理。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 4 第 2 章 電氣集中 電氣集中概述 車站聯(lián)鎖設(shè)備是保證站內(nèi)運輸作業(yè)安全、提高作業(yè)效率的鐵路信號設(shè)備，它的控制對象是道岔、進路和信號機。將道岔、進路和信號機用電氣方式集中控制與監(jiān)督并實現(xiàn)它們之間聯(lián)鎖關(guān)系的技術(shù)方法和設(shè)備稱為電氣集中。電氣集中聯(lián)鎖包括繼電集中聯(lián)鎖和計算機聯(lián)鎖。目前電氣集中多為繼電式的，而在繼電集中聯(lián)鎖中 6502電氣集中被認為是較好的定型電路，所以 6502 電氣集中可以說是我國目前應(yīng)用最普通的一種繼電式電氣集中聯(lián)鎖。 6502 電氣集中具有電路定型化程度高、邏輯性強操作方法簡便靈活、不易出錯維修、施工比較方便符合故障 — 安全原則易與區(qū)間閉塞設(shè)備及其他信號設(shè)備結(jié)合等優(yōu)點 ， 又可作為調(diào)度集中和 TDCS 的基礎(chǔ)設(shè)備。因此在我國鐵路得到了廣泛應(yīng)用。 6502 電氣集中電路結(jié)構(gòu) 6502 電氣集中的結(jié)構(gòu)采用站場型網(wǎng)路式結(jié)構(gòu)。這種電路結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點： (1)電路圖形與站場形狀相似（交叉渡線和復式交分道岔兩種情況除外），信號機、道岔和軌道電路區(qū)段 可 選用相應(yīng)的組合類型圖，只需按照站場形狀拼貼起來。每張組合類型圖相當于一個模塊，即電路采用模塊化設(shè)計，使設(shè)計過程比較容易， 使 設(shè)計速度加快。 (2)相同用途的繼電器可以接在同一條網(wǎng)路線上，不 需要反復檢查同樣的條件，這樣既簡單化了電路，又減少了繼電器接點，使電路動作清晰、規(guī)律性強、安全程度高。 6502 電氣集中電路的動作層次是：選擇進路，閉鎖進路，開放信號，解鎖進路。電路主要由選擇組電路和執(zhí)行組電路兩大部分組成，共有 15 條網(wǎng)路線，此外，還有道岔控制電路和信號機點燈電路等單元電路。 站場圖介紹 本設(shè)計采用自擬站場圖，該站場圖包括 3 條股道，設(shè)計以上行咽喉為主其中 Ⅱ G為正線，其余為站線。上行咽喉共布置信號機 6 架，其中預(yù)告信號機 1 架，編號為石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 5 YS；進站信號機 1 架，編號為 S；調(diào)車信號機 1 架，編號為 D2 出站兼調(diào)車信號機 3架，分別編號為 X1 ， XⅡ ， X3。單動道岔 2 組 [3]，站場簡略圖如下圖 21 所示。 圖 21 站場簡略圖 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 6 第 3 章 繼電器組合的設(shè)置 繼電器以組合的形式放置在組合架上。將具有相同控制對象的一些繼電器組合在一起所構(gòu)成定型電路環(huán)節(jié)，稱繼電器組合，每個組合繼電器數(shù)不超過 10 個 。繼電器組合是實現(xiàn)電氣集中聯(lián)鎖的設(shè)備。 繼電器組合類型 (1)信號組合 ： 列車信號主組合 LXZ、引導信號組合 YX、一方向列車信號輔助組合 1LXF、兩方向列車信號輔助組合 2LXF、調(diào)車信號組合 DX、調(diào)車信號輔助組 合DXF。 (2)道岔組合：單動道岔組合 DD、雙動道岔組合 SDZ、雙動道岔輔助組合 SDF。 (3)區(qū)段組合 ： Q。 (4)其它組合 ： 方向組合 F、電源組合 DY、零散組合 L。 綜上所述，共有 12 種定型組合，其中 DY、 F 的兩種組合不拼電路，而 L 組合按需要設(shè)置，每個組合內(nèi)繼電器數(shù)也不超過 10 個。 繼電器組合的選用及組合連接圖 (1)進站信號機選用的組合 在雙線單向運行區(qū)段區(qū)段，每架進站信號機應(yīng)選用 YX 和 LXZ 兩個組合。在單線雙向運行區(qū)段和雙線雙向運行區(qū)段，每架信號機應(yīng)選用 1LXF、 YX 和 LXZ 三個組合。當進站信號機內(nèi)方有一無岔區(qū)段和同方向的調(diào)車信號機時，可不設(shè) DX 組合，僅選用 1LXF、 YX 和 LXZ 三個定型組合，再增選一個零散組合 L。方向順著列車前進的方向 LXZ、 YX、 1LXF。 (2)出站兼調(diào)車信號機選用的組合 當只有一個發(fā)車方向時，每架出站兼調(diào)車信號機應(yīng)選用 LXZ 和 1LXF。當有兩個發(fā)車方向時，則每架出站兼調(diào)車信號機應(yīng)選用 LXZ 和 2LXF 兩個組合。 (3)調(diào)車信號機選用的組合 調(diào)車信號機按設(shè)置位置分為盡頭式、并置、差置和單置調(diào)車信號機，它們應(yīng)各選用一個調(diào)車信號組合 DX。 (4)道岔選用的組合 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 7 每組單動道岔選用一個 DD 組合；每組雙動道岔應(yīng)選用一個 SDZ 和半個 SDF 組合。 (5)軌道區(qū)段選用的組合 站內(nèi)軌道電路有道岔區(qū)段和無岔區(qū)段之分，對應(yīng)每一道岔區(qū)段和列車進路上的差置調(diào)車信號機之間的無岔區(qū)段，都要選用一個 Q 組合。 Q 組合必須放在關(guān)鍵位置，如尖軌前。 (6)組合連接圖 根據(jù)已確定下來的自擬某車站站場信號平面布置圖上行咽喉分析得出如下圖所示的組合圖。根據(jù)站場圖 21 所示 上行咽喉為單線雙向區(qū)段，當上行進站信號機 S 內(nèi)方有一無岔區(qū)段和一個同方向調(diào)車信號機 D2 的時候，因為進站信號機與調(diào)車信號機之間無道岔，可作為一個信號點看待，僅用 1LXF、 YX、 LXZ、 L（三個定型組合和一個零散組合） ；出站兼調(diào)車信號機選用 LXZ 和 2LXF 這個組合；單動道岔選用 DD組合。組合連接圖如下圖 31 所示。 圖 31 上行咽喉組合連接圖 繼電器組合架 6502 電氣集中采用通用的電氣集中組合架。繼電器是以組合的形式放在組合架上。組合架上下分為 10 層，從下至上的順序編號為 3……10 、 0， 110 層每層安裝一個繼電器組合，第 11 層為零層，安裝有端子板。 石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 8 第 4 章 執(zhí)行組電路設(shè)計 執(zhí)行組電路是站場型網(wǎng)絡(luò)，由 8 線至 15 線共八條網(wǎng)絡(luò)線組成。本論文主要研究的是執(zhí)行組電路設(shè)計中的 811 線。下面，將分別對其進行介紹。 執(zhí)行組的任務(wù)和動作程序 當選擇組電路確定了進路的始端、終端，區(qū)分進路的性質(zhì)和方向，完成選岔任務(wù)，轉(zhuǎn)入執(zhí)行組電路，在此基礎(chǔ)上，執(zhí)行組應(yīng)完成下列任務(wù)： (1)轉(zhuǎn)換道岔。 由選岔電路上各道岔操縱繼電器的勵磁吸起，接通各對應(yīng)的道岔啟動電路使道岔轉(zhuǎn)換。當?shù)啦磙D(zhuǎn)完后由道岔表示電路給出道岔表示。 (2)鎖閉電路。在選擇組電路檢查選排一致的基礎(chǔ)上，根據(jù)其所確定的進路始端和終端，提前檢查有無開放信號的 可能，也就是說檢查道岔位置正確、進路空閑、未建立敵對進路后，完成進路鎖閉，將與進路有關(guān)的道岔和敵對進路鎖好。 (3)開放信號。在檢查了具備開放信號的聯(lián)鎖條件后，由信號檢查繼電器的勵磁吸起接通信號機的點燈電路，開放信號。進站信號機不能正常開放時，實現(xiàn)引導接車，開放引導信號。 (4)解鎖進路。當列車或調(diào)車車列使用完畢進路或取消進路時，由解鎖電路完成進路解鎖任務(wù)。它包括進路的正常解鎖、人工解鎖、取消進路、調(diào)車中途返回解鎖以及各種故障情況下解鎖等不同情況。 (5)狀態(tài)表示。 在執(zhí)行組電路的工作 過程中，控制臺盤面要有相應(yīng)的表示，以便車站值班員監(jiān)督命令的執(zhí)行情況，觀察信號設(shè)備的運用狀況，以及列車或調(diào)車車列的運行動態(tài)，這些均由表示電路來實現(xiàn)。 綜上述可見，執(zhí)行組電路的動作程序是，先由道岔控制電路轉(zhuǎn)換道岔，再由鎖閉電路將進路鎖閉，最后由信號控制電路使信號開放。在列車或調(diào)車車列駛過進路后，由解鎖電路將進路解鎖。即為 轉(zhuǎn)換道岔 — 鎖閉進路 — 開放信號 — 解鎖進路。 執(zhí)行組電路各網(wǎng)絡(luò)線概述 執(zhí)行組電路的作用是，檢查進路中的道岔位置、區(qū)段空閑、未建立敵對進路、實現(xiàn)道岔區(qū)段鎖閉和開放信號，以及完成進路的解鎖。 為使 電路定型化和節(jié)省繼電器接點，與選擇組電路一樣，也是按站場形狀構(gòu)成網(wǎng)路電路。執(zhí)行組電路共有 8 條網(wǎng)絡(luò)線，石家莊鐵道大學畢業(yè)設(shè)計 9 為 8 線 15 線。各網(wǎng)路線的作用如下： (1)8 線網(wǎng)絡(luò)為信號檢查繼電器 XJJ 的勵磁網(wǎng)路線， 用來預(yù)先檢查開放信號的可能性。當所有基本聯(lián)鎖條件（檢查道岔位置正確、進路空閑、敵對進路未建立）滿足時，才允許鎖閉進路和開放信號。 例如在圖 21 中當從 S 到 IIG 建立進路時就會檢查信號開放的可能性。 (2) 10 線網(wǎng)路對進路實行鎖閉和防止進路迎面解鎖。 其中第 9 線是 QJJ 和 GJJ 的勵磁電路。設(shè)有 Q 組 合的軌道電路區(qū)段均設(shè)有 QJJ，當檢查了本區(qū)段空閑后，本區(qū)段的 QJJ 就能吸起實現(xiàn)區(qū)段鎖閉。向股道建立進路時，GJJ 吸起用以鎖閉另一咽喉的迎面敵對進路。 第 10 線是 QJJ 的自閉網(wǎng)路線。通過信號繼電器 XJ 的勵磁條件，使 QJJ 自閉。用來防止進路迎面錯誤解鎖。 (3)11 線網(wǎng)路是信號繼電器 XJ 的勵磁網(wǎng)路，當全面檢查了信號開放的聯(lián)鎖條件滿足后， XJ 吸起 接通信號機點燈電路以開放信號。 (4)1 13 線網(wǎng)路為解鎖網(wǎng)絡(luò)，是檢查各種進路解鎖條件，執(zhí)行解鎖進路的網(wǎng)路。 (5)1 15 線網(wǎng)絡(luò)是控制進路光 帶的網(wǎng)絡(luò)。用 14 線控制白光帶，用 15 線控制紅光帶。 信號檢查繼電器電路 8 線網(wǎng)絡(luò)是用來檢查有無開放信號的可能性。檢查的結(jié)果在進路始端用信號檢查繼電器 XJJ 狀態(tài)反映出來。用 XJJ 的吸起表示有可能開放信號，反之說明不可能開放信號，不能開放信號時，禁止鎖閉進路。 XJJ的設(shè)置和作用 在進路的始端部位設(shè) XJJ，當列車和調(diào)車始端在一起時，可以合用一個 XJJ， XJJ放在信號組合 (LXZ 組合和 DX 組合 )中。 (1)在信號開放前，檢查進路是否滿足開放信號的基本條件，即進路空閑與否，道岔位置是否 正確，敵對進路是否建立。 (2)在取消進路、人工解鎖時，通過 XJJ 的勵磁吸起反映進路空閑，防止列車或車列冒進信號時進路還能解鎖，并在人工解鎖前檢查其它進路沒有辦理過人工解鎖，以保證規(guī)定的延時時