【文章內(nèi)容簡介】 進的，但是自始至終，它都是發(fā)展緩慢的，滯后的。新中國成立后，在新一代領導人中國共產(chǎn)黨的英明領導下，使得中國的鐵路事業(yè)獲得 了前所未有的重大突破。 我國鐵路調(diào)車設備的發(fā)展，大致經(jīng)歷了下面幾個階段。 20世紀 50 代以前，我國修建了一些以人工為主的編組站，但是規(guī)模小，設備落后，作業(yè)效率低。 這樣就使得編組站的解體能力很低。 50 年代以后，鐵路編組站開始有所發(fā)展。先是 1958 年在豐臺站建成的我國的第一個土駝峰。隨后大躍進期間，在全國各地建成的簡易駝峰，使用駝峰，實現(xiàn)了調(diào)車作業(yè)的一體化。后來，我國出現(xiàn)了一系列的非機械化駝峰。中國第一個機械化編組站與 1960 年在蘇家屯成功建成，它使用了車輛減速器，減輕了制動員的工作強度。 機械化駝峰的出現(xiàn) ，大大提高了駝峰的解體能力。 1978 年，駝峰半自動化調(diào)速系統(tǒng)第一次在豐臺西編組站出現(xiàn)。 1979 年，哈爾濱站采用的減速器 +減速頂調(diào)速系統(tǒng)。 1985 年，基本上實現(xiàn)了點式調(diào)速系統(tǒng)的采用。 1989 年，中國第一個調(diào)車作業(yè)自動化的編組站與鄭州北出現(xiàn)。 直到 2021 年， SAM(綜合自動化編組站）的出現(xiàn)，給車站的運輸組織的便利帶來了很大的幫助。 4 論文內(nèi)容 本論文通過已有的數(shù)據(jù)，對駝峰進行縱斷面設 計。通過對點連式駝峰調(diào)速系統(tǒng)的減速器 +減速頂點連式調(diào)速系統(tǒng)進行駝峰的縱斷面設計，通過駝峰的檢算找出最合理的調(diào)速方式，設計出相對合理的縱斷面，然后運用 CAD軟件繪出駝峰縱斷面以及駝峰檢算圖 。 論文結構 本論文具體結構如下： 第 1 章 緒論 本章主要從駝峰的出現(xiàn)背景及研究意義來介紹駝峰設計的重要性。通過國內(nèi)外駝峰的發(fā)展狀況來闡述設計過程中需要注意的問題，最后介紹了本文主要的設計思路。 第 2 章 駝峰設計基礎 對于自動化駝峰的組成及分類 以及現(xiàn)代化駝峰所有的調(diào)速設備做簡單的介紹。 對于駝峰溜放過程中所受的力做了詳細的分析，以便于后面章節(jié)的計算。 第 3 章 駝峰縱斷面設計 進行自動化駝峰的縱斷面設計。本文中，主要進行減速器 +減速頂點連式自動化駝峰的縱斷面設計。 第 4 章 點連式駝峰三級制動位減速器制動能高計算 利用能高線原理，計算減速器 +減速頂調(diào)速方式下的三級制動位減速器制動能高。通過計算可知采用的駝峰平面是否適用于點連式駝峰，減速器節(jié)數(shù)與需要量是否一致。 第 5章 駝峰檢算 對設計好的駝峰進行檢算。通過繪制阻力曲線，時間曲線以及速度曲線，最后運用圖解法進行車輛溜放間隔的檢算，檢算設計的駝峰是否合理 。 第 6章 總結 對于本論文設計中所用到的方法、存在的問題、還需改進的部分進行說明，最后總結本論文的成果，并指出進一步的研究方向以及難題。 5 2. 駝峰設計基礎 駝峰的組成 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丘，將它設計成適當?shù)钠露?，上面鋪設鐵軌，利用車輛的重力和駝峰的坡度所產(chǎn)生的位能并輔以機車推力來解體車列的一種調(diào)車設備，是編組站解體車列的一種最主要方法。 駝峰由推送部分、溜放部分、平臺三部分組成，如圖 211。 迂回線是將車列內(nèi) 不能通過的駝峰或減速器的車輛繞過峰頂而送往調(diào)車場的線路。 禁溜車停留線是暫時存放駝峰解體作業(yè)中不能經(jīng)過駝峰溜放車輛的線路。 到達場 調(diào)車場 警沖標 推送線 溜放線 l 計算停車點 禁溜車停留線 迂回線 推送部分 溜放部分 峰高 峰頂平臺 圖 211 駝峰各組成部分示意圖 6 駝峰的分類 根據(jù)每晝夜駝峰解體的車輛數(shù)和其相應的技術設備，調(diào)車駝峰可以分為下 面三類。 （ 1）大能力駝峰 大能力駝峰是指日解體能力在 4000 輛以上的駝峰。 （ 2）中能力駝峰 中能力駝峰是日解體能力在 2021 至 4000 輛。 (3)小能力駝峰 小能力駝峰是指日解體能力在 2021 輛以下的駝峰。 在進行駝峰的設計時，駝峰類型的選擇是通過日解體能力來確定的。 駝峰自動化是強化鐵路編組站的有效措施之一。 它不僅可以提高編組站站的作業(yè)效率，還可以實現(xiàn)作業(yè)的自動化，減輕了作業(yè)人員的勞動輕度，安全高效。 駝峰作業(yè)自動化內(nèi)容 駝峰作業(yè)自動化的主 要內(nèi)容包括： （ 1）車輛溜放速度的自動調(diào)節(jié)和自動控制。 （ 2）車輛溜放進路的自動選排和自動控制。 （ 3）駝峰機車推送速度的自動調(diào)節(jié)和自動控制。 其中，車輛溜放速度的自動控制是駝峰自動化最關鍵的內(nèi)容。當機車進行解體作業(yè)時，為了保障安全和作業(yè)的要求，必須在一定地點設置調(diào)速工具。其中，減速頂是一種不需要外部能源的，可以自動控制車輛溜放速度的調(diào)速工具，它安裝在鋼軌內(nèi)側，對超過規(guī)定速度的車輛進行減速。 駝峰自動化調(diào)速系統(tǒng) 駝峰自動化調(diào)速系統(tǒng)，可以分為點式、連續(xù)式、點連式調(diào)速系統(tǒng)。 下面我們 著重介紹點連式調(diào)速系統(tǒng)。 7 點連式調(diào)速系統(tǒng) 是一種點式調(diào)速與連續(xù)式調(diào)速相結合的調(diào)速系統(tǒng)。一般是在駝峰溜放部分設置兩個點式減速器制動位Ⅰ、Ⅱ，在調(diào)車線入口設置一個點式減速器制動位Ⅲ，緊接其后或在它的有效控制距離（打靶區(qū)段）終端開始設置連續(xù)式調(diào)速工具（多為減速頂），直至調(diào)車線尾部（如圖 221所示）。 點連式調(diào)速系統(tǒng)是在駝峰溜放部分和調(diào)車線的始端采用了減速器，連續(xù)式調(diào)設備安裝于調(diào)車線內(nèi)，具體的調(diào)速方式有以下幾種： （ 2）減速器 +減速頂點連式調(diào)速系統(tǒng) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ制動位采用了減速器進行間隔制動與目的制動，減速器的靈活性可以很大程度的適應編組站的需求。減速頂主要應用于調(diào)車場內(nèi)進行目的調(diào)速，對于駝峰的工作效率有很大的提高。 （ 1） 減速器 +鋼索牽引推送小車點連式調(diào)速系統(tǒng) Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、制動位采用的是減速器點連式調(diào)速系統(tǒng)， III 制動位打靶長度后采用鋼索牽引小車進行目的調(diào)速。對于按 5km/s 的速度溜行不能溜到目標的車輛，用小車進行推送進行安全連掛。 （ 3）減速器 +鎖閉式加減速頂點連式調(diào)速系統(tǒng) 可閉 式加減速頂鉤車溜行時，當鉤車溜行速度大于 5km/s 時，起到減速作用，當鉤車溜行速度小于 3km/s 時，起到加速作用。 圖 221 點連式調(diào)速系統(tǒng) 8 駝峰地面固定信號設備 為了高效的指揮調(diào)車作業(yè)，在駝峰范圍內(nèi)設有各種信號基礎設備。 ⑴ 駝峰信號機 駝峰信號機用來指揮駝峰機車進行解體作業(yè)，每條推送線設一條，位于駝峰峰頂平坡與加速坡之間的邊坡點的左側。當?shù)竭_場與調(diào)車場縱列布置時，到達場的到發(fā)線上應裝設駝峰輔助信號機，而且駝峰輔助信號機可以兼做出站或發(fā)車進 路信號機。 ⑵ 駝峰調(diào)車信號機 駝峰調(diào)車信號機的裝設應根據(jù)調(diào)車作業(yè)的實際要求來裝設。 駝峰調(diào)速設備 ⑴ 駝峰調(diào)速設備的功能 ① 間隔制動 所謂間隔制動，是為了保證在溜放部分道岔和減速器的安全轉(zhuǎn)換，前后溜放鉤車，在減速器上必要的最小間隔時間。 ② 目的制動 所謂目 的制動，是保證鉤車在調(diào)車場內(nèi)以某一溜行速度溜行一定距離后能以規(guī)定的速度與停留車安全連掛。也就是說，目的制動是調(diào)控車輛能與調(diào)車線上的停留車輛安全連掛或停留在預定地點。 ③ 調(diào)速制動 調(diào)速制動是指車輛溜入道岔和減速器時調(diào)整鉤車的溜放速度，使其不超過最大的允許速度。 ⑵ 駝峰調(diào)速設備的分類 ① 按調(diào)速功能分 按調(diào)速功能分，駝峰調(diào)速設備可以分為 減速設備、加減速設備、加速設備三種。 ② 按制動方式分 駝峰調(diào)速設備可以分為鉗夾式車輛減速器和非鉗夾式車輛減速器兩種。 9 駝峰測量設備 駝峰測量設備主要包括測速雷達、測長器、測重機、車輪傳感器、光擋、氣象站和車輪存在探測器。 ⑴ 測速設備 駝峰測速雷達是駝峰溜放速度控制系統(tǒng)必不可少的用于連續(xù)測量鉤車通過減速區(qū)的即時速度和加速度的設備。 ⑵ 測長設備 測長設備是駝峰工作中不可缺少的基礎設施。它用于測量調(diào)車線內(nèi)的空閑線路長度。 ⑶ 測重設備 測重設備用于測量溜放車組的輪重、總重和平均重量等級，作為評估車輛溜放阻力和減速器制動等級，一般設在駝峰第一分路道岔保護區(qū)段內(nèi)。 ⑷ 測阻設備 影響調(diào)速效果的重要因素之一就是能否準確的測量和處理溜放車輛的阻力。 車輛運行加速度 r和 a的關系如下： r=ig?a （ 231） 式中 r—— 車輛運動單位總阻力， N/kN。 i—— 測阻區(qū)段的坡度， 000 ； a—— 車輛運動加速度， m/s2； ；響 的重力加速度，考 慮慮 了 車輪轉(zhuǎn)動慣 量 2m / s——g ? ； g? =gQ? （ 232） 式中 g—— 標準自由落體加速度；為 ； n—— 計算車輛的軸數(shù)； Q—— 計算車輛的總重， t。 10 駝峰溜放進路自動控制 駝峰溜放進路包括推送進路、溜放進路和調(diào)車進路。其中，推送進路和調(diào)車進路采用計算機聯(lián)鎖集中控制，也可以在聯(lián)鎖的基礎上實行自動控制。溜放進路實行計算機自動控制；控制計算機可以通過道岔和信 號機的繼電執(zhí)行組合執(zhí)行控制命令，也可以由電子執(zhí)行電路來操縱道岔動作和信號機的顯示，接受其表示的信息。 駝峰推送機車速度控制設備 駝峰推送機車速度控制有四種方式，主要包括：駝峰信號控制方式、駝峰機車信號控制方式、駝峰機車遙控控制方式、駝峰機車自動控制方式。 自動提鉤及自動摘接風管設備 列車到達后，在進行解體作業(yè)前，一般要關閉車輛的折角塞門，封閉制動機風路，并拆開風管的接頭在列車開始解體前，需要關閉車輛的折角塞門，封閉貨車制動機的風路，并拆開風管接頭將它接在風管稍上。 輛 由于車輛的溜放阻力與車輛的類型與總重有關，從而在進行駝峰的設計中，為了便于設計，從中將駝峰計算車輛作為駝峰設計和計算的參照和標準。根據(jù)溜放阻力的大小，分別稱為難行車、中行車、易行車。經(jīng)由駝峰的車流性質(zhì)劃分為重車流和混合車流兩種。 車流性質(zhì) 在設計期限內(nèi)，溜經(jīng)該駝峰的空車與輕載車站解體車輛總數(shù)的 10 00 及其以下，車流性質(zhì)就可以劃分為重車流；而 1000 及其以上時，劃分為混合車流。 車流性質(zhì)在駝峰的設計中對其分影響較大，當空車與不滿載車所占的比重較大時，就要求峰高要高些；反之，可使峰高降低些。 11 計算車輛 計算車輛是用來計算車輛的溜放阻力時用到的，我國將計算車輛分為三種，即難行車、中行車、易行車。 難、中、易行車的尺寸見圖 241。 表 241 車輛類型表 車輛類型 車型 計算總重（ t） 難行車 50P 30 中行車 50C 70 易行車 AC62 80 難行車組 6 輛 ?60P 2 輛 50P 180 在駝峰的設計理論中，將單位重量的能量或阻力功換算為能高，能高包括動能高、位能高和阻力高，其中，單位為 m。 ⑴ 動能高（ hv ) 是指單位重量的動能，按下式計算 hv= g?2v2 （ 251） 圖 241 計算車輛的主要尺寸 12 圖 261 車輛在坡道上溜放時的作用力 式中， v—— 溜放車輛的速度， m/s； ⑵ 位能高（ H） 是指單位重量的勢能，即溜放車輛所處的位置與零勢能點的高度差。 ⑶ 阻力高（ hω ） hω =ω? L?103 （ 252） 式中，ω —— 溜放車輛單位重量的阻力， N/kN； L—— 車輛從峰頂起所溜放的距離， m。 駝峰溜放鉤車的受力分析 駝峰車輛在峰頂向調(diào)車場溜放的過程中，作用在車上的力主要有下面幾種（如圖261）。 ⑴ 推力 車輛在峰頂脫離車列自由溜放的過程中，由機車的推力而得 到的溜放的初速度。車輛在流放的過程中，也可以收到加速頂或牽引小車的推力。 ⑵ 車輛本身的重力 車輛自峰頂向下溜放的過程中，是經(jīng)過高處向低處沿著面向調(diào)車場的一系列下坡道溜行，車輛自身的重力產(chǎn)生于斜坡平行的分力，使得車輛在溜行中加速運行。 13 ⑶ 車輛溜放阻力 駝峰車輛在溜放的過程中所受到的阻力有基本阻力，道岔沖擊阻力，曲線附加阻力，還有風和空氣阻力。 ⑷ 制動力 制動力是指制動設備對溜放過程中的車輛施加制動從而產(chǎn)生的制動阻力。 14 3. 駝峰縱斷面設計 ⑴ 駝峰類型：大能力駝峰； ⑵ 采用的調(diào)速系統(tǒng)：點連式調(diào)速系統(tǒng)；