曾霞　廖自威　劉逸　姜春梅　龍騰子

摘 要:鐵路編組站對溜放車輛的速度控制是駝峰作業(yè)能力和編組站效率的重要標(biāo)志,也是調(diào)車作業(yè)的關(guān)鍵。我國編組站的調(diào)速技術(shù)經(jīng)過三十多年的發(fā)展,調(diào)速設(shè)備和系統(tǒng)不斷改善,為實(shí)現(xiàn)編組站的現(xiàn)代化發(fā)揮了重要的作用。

關(guān)鍵詞:調(diào)速原理調(diào)速系統(tǒng)減速器

中圖分類號:U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)07(c)-0103-01

1 調(diào)速過程及原理

當(dāng)需要解體的列車到達(dá)編組站之后,調(diào)車機(jī)車與車列連掛,將車列推上峰頂平臺,車列在提鉤后進(jìn)行解體溜放。每鉤車經(jīng)過駝峰加速坡、中間坡等最后與停留車安全連掛或者在調(diào)車線尾部停車。(如圖1）

如圖1所示,機(jī)車推送車列至峰頂平臺,摘鉤后,鉤車獲得重力勢能和初動(dòng)能,即:,車組經(jīng)過加速坡后能量為:

車組經(jīng)過第一和第二制動(dòng)位后能量為:,以此類推……,車組與停留車連掛或者停車。

最后,若,車組與停留車安全連掛;若,車組在調(diào)車線尾部停車。

—車組質(zhì)量,kg;—駝峰的相對高度,m;—摘鉤后初速度,m/s;—考慮車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的重力加速度,m/s2;—車組在不同區(qū)域的速度變化量,其中,m/s;—安全連掛速度,m/s。

對溜放車組調(diào)速過程是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程。車組在摘鉤時(shí)獲得重力勢能和初動(dòng)能。在溜放的過程中,每鉤車經(jīng)道岔區(qū)的阻力、調(diào)速設(shè)備阻力、空氣阻力、車輛自身機(jī)械阻力等的作用后,能量被消耗,最后與停留車連掛或在調(diào)車線尾部停車。

2 我國現(xiàn)階段的調(diào)速系統(tǒng)

2.1 點(diǎn)式調(diào)速系統(tǒng)

點(diǎn)式調(diào)速系統(tǒng)由減速器、雷達(dá)測速、測阻、測重、測長、計(jì)算機(jī)等設(shè)備構(gòu)成。減速器動(dòng)作機(jī)動(dòng)靈活,車組通過減速器的速度比較高。但該系統(tǒng)對油輪、薄輪等貨車減速器的制動(dòng)力衰減較大,影響制動(dòng)效果和作業(yè)安全。

2.2 連續(xù)式調(diào)速系統(tǒng)

2.2.1 股道全減速頂連續(xù)調(diào)速系統(tǒng)

該系統(tǒng)在駝峰溜放部分不設(shè)減速頂,車組通過調(diào)車線頭部頂群,將速度降至安全連掛速度。它的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單,對薄輪、大輪、油輪車均可得到較好的減速效果。系統(tǒng)內(nèi)各頂能獨(dú)立工作,個(gè)別損壞時(shí)不影響全局。但減速頂殘余功過大,危及作業(yè)安全,有時(shí)會(huì)造成堵門,影響駝峰效率。

2.2.2 駝峰全減速頂連續(xù)調(diào)速系統(tǒng)

該系統(tǒng)從駝峰溜放部分即裝減速頂,使駝峰縱斷面和減速頂結(jié)合,對車組進(jìn)行連續(xù)調(diào)速,保證車組與停留車安全連掛。該系統(tǒng)車組安全連掛率高,能減少機(jī)車下峰整理的時(shí)間,提高駝峰工作效率。但對大車組較多、空重混合的車流作業(yè)比較困難。頂群長度對調(diào)車組有效長影響較大,機(jī)動(dòng)性較差。

2.2.3 微機(jī)可控頂連續(xù)式調(diào)速系統(tǒng)

它的優(yōu)點(diǎn)是克服了普通減速頂在調(diào)速過程中線路變化、氣候條件等不利因素的影響?？煽販p速頂在失去控制時(shí)可導(dǎo)向作業(yè)安全,可作駝峰全減速頂調(diào)速系統(tǒng)使用。

2.3 點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng)

2.3.1 駝峰減速器—減速頂點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng)

該系統(tǒng)借助車場減速器進(jìn)行短距離打靶,使溜放車組以5～10km/h的速度進(jìn)入減速頂控制區(qū),使難、易行車保持連續(xù)速度溜行,直到與停留車安全連掛。該系統(tǒng)將減速器和減速頂兩種調(diào)速設(shè)備結(jié)合,減速器可根據(jù)溜放車組的走行性能進(jìn)行變速控制,在減速頂控制的區(qū)段,可使車輛實(shí)現(xiàn)安全連掛。

2.3.2 減速器—推送小車點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用半自動(dòng)控制的車場減速器對車組實(shí)行“允留打靶天窗”,根據(jù)溜放車組的走行性能進(jìn)行變速控制,使車組與停留車安全連掛,由設(shè)在減速器后的推送小車負(fù)責(zé)推送整理,直到全部安全連掛。

點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng)是我國編組站普遍使用的調(diào)速系統(tǒng),使用該系統(tǒng)可以達(dá)到較高推峰速度,提高駝峰作業(yè)效率。

3 我國編組站減速器調(diào)速技術(shù)及問題

3.1 我國常用的減速器調(diào)速方式

我國減速器速度控制方式主要采用兩種。一是“攔頭制動(dòng)”法,該方法占用減速器的時(shí)間長,車組通過減速器的平均速度低,不利于提高駝峰作業(yè)效率;另一種方式是“放頭攔尾”法,減速器先置于緩解位,當(dāng)車組通過減速器時(shí),先放過車組的部分軸數(shù),當(dāng)減速器剩余的制動(dòng)能高稍高于車組需要消耗的能高時(shí),減速器對車組采取制動(dòng)。使用該方法車組在減速器上具有較大的平均速度,能提高駝峰的能力。

3.2 減速器調(diào)速技術(shù)存在的問題

3.2.1 減速器參數(shù)設(shè)置問題

鐵路貨運(yùn)向著高速和重載發(fā)展,現(xiàn)階段的調(diào)速系統(tǒng)對重載車輛的速度控制問題日益突出,主要表現(xiàn)在調(diào)速器的參數(shù)設(shè)置問題。減速器的計(jì)算出口速度主要由減速器制動(dòng)能高、車輛軸重和車輛速度決定,而減速器設(shè)計(jì)時(shí)是針對軸重為21t的車設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)參數(shù)難以滿足軸重為23t車的制動(dòng)需要。

3.2.2 減速器制動(dòng)能高問題

現(xiàn)階段減速器的制動(dòng)能高滿足不了重載的需要。減速器的計(jì)算出口速度確定了“放頭攔尾”開始控制軸數(shù),并根據(jù)車組的能高來計(jì)算放頭軸數(shù),由于車組軸重增加,造成出口速度偏高。如果減少放頭軸數(shù),減速器對車組速度控制的機(jī)械強(qiáng)度不夠,將造成減速器的損壞。

3.3 減速器調(diào)速方式的改善

為改善調(diào)速系統(tǒng)的控制參數(shù)對重載不適應(yīng)問題,應(yīng)根據(jù)軸重情況更改、細(xì)化參數(shù),提高速度控制精度。能高不足問題可通過增加減速器單位制動(dòng)能高或者增加減速器的長度來提高減速器整體的能高。國外主要采用“均衡制動(dòng)”法進(jìn)行制動(dòng),當(dāng)車組還未進(jìn)入減速器時(shí)減速器已處于制動(dòng)狀態(tài),當(dāng)車組降到計(jì)算出口速度時(shí)才進(jìn)行緩解。“均衡制動(dòng)”是較為科學(xué)的制動(dòng)方法,但因我國減速器等級不可調(diào),這種調(diào)速方式不適用。

4 結(jié)語

我國編組站的調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)過三十多年的發(fā)展,已經(jīng)從采用手閘、鐵鞋等制動(dòng)到現(xiàn)在的連續(xù)式、點(diǎn)連式調(diào)速系統(tǒng),編組站的能力和效率得到了大幅度的提高,為我國的鐵路運(yùn)輸和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。