驼峰

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[外文]：hump铁路编组站供解体和编组货物列车用的调车线路设备。由于它的纵断面形状似骆驼的峰背而得名。驼峰的线路平面和纵断面，由推送部分、峰顶平台、溜放部分和调车场四部分组成（图1、图2）。驼峰线路的配套设备有:调车机车、调速工具以及相应的信号和通信设备。解体和编组货物列车时，机车将车列推上峰顶，然后用较低的推送速度（一般为3～5公里/小时），并主要借助重力作用，使摘开车钩的车辆溜下驼峰，到达调车场内指定的线路上，以备编组新的车列。发展简史世界上第一个简易驼峰于1876年建在德国斯毕道夫编组站。利用驼峰调车，不仅可改善劳动条件，而且可提高调车效率和作业能力。因此，从19世纪90年代开始，一些铁路发达的国家纷纷修建驼峰。随着科学技术和工业的发展，并根据调车作业的需要，驼峰的调速工具和进路控制设备也逐步完善。1924年美国在吉布森编组站建成世界第一个使用减速器调速的机械化驼峰。20世纪50年代以来，电子学、自动控制理论和电子计算技术的发展，为驼峰作业实现自动控制创造了条件。1956年美国在盖脱威编组站建成世界上第一个用数字电子计算机控制车辆溜放速度和溜放进路的自动化驼峰。驼峰分类按货车溜放时所使用的调速工具及其控制方式，驼峰主要分为三种。（1）非机械化驼峰：驼峰溜放部分利用线路坡度进行调速；调车场部分由人工使用铁鞋或手闸进行调速。简易驼峰属于比较简陋的非机械化驼峰。（2）机械化驼峰：驼峰溜放部分由人工操纵的车辆减速器进行调速；调车场部分由人工或借助机械操纵的铁鞋进行调速。（3）自动化驼峰：驼峰溜放部分和调车场部分的车辆溜放速度，均由电子计算机自动控制的调速工具进行调速。此外，还有半自动化驼峰，它属于自动化驼峰的初级阶段，其主要特征是由驼峰作业员根据车辆的走行性能和走行距离判断确定车辆通过减速器的出口速度，通过半自动控制机操纵车辆减速器来调速。驼峰按线路的平面布置及其作业特征分为两种。（1）单溜放驼峰：驼峰推送部分只设一条或两条推送线，溜放部分只设一条或两条溜放线，构成一个调车作业系统。在同一时间内，峰顶只有一个车列进行解体作业。（2）双溜放驼峰：驼峰推送部分设两条或两条以上推送线，溜放部分设两条或两条以上溜放线，构成两个平行的相互独立的调车作业系统。在同一时间内，峰顶有两个车列并行进行解体作业。苏联铁路的驼峰，按作业能力和调车场股道数量分为三种。（1）大能力驼峰:每昼夜作业能力大于2500辆，调车场股道多于20股；（2）中能力驼峰：每昼夜作业能力为1000～2500辆，调车场股道为17～30股；（3）小能力驼峰：每昼夜的作业能力小于1000辆，调车场股道少于17股。线路平面布置驼峰溜放部分线路的平面布置，均设计成对称式线束型，并采用角度较大、长度较短的三开和对开道岔联结。一般按6股或8股一束布置。国内外铁路驼峰采用的三开道岔有1/7、1/8、1/10等；对开道岔有1/4.8、1/6、1/6.5、1/7、1/8、1/9等（上述分数表示道岔转向角的大小，即转开一个单位长度与所需的总长度之比）。美、苏、日等国铁路的机械化和自动化驼峰的溜放部分，一般均设置两个减速器制动位，法国和联邦德国铁路的机械化和自动化驼峰的溜放部分，一般只设置一个减速器制动位。调车场内的调车线间隔，中、苏、英、法等国定为5米，各线束间为6.5米；美国、民主德国等国有的编组站为节省用地，将调车线间隔定为4.75米，各线束间定为6米。线路纵断面设计包括峰高、推送部分、峰顶平台、溜放部分、调车场的纵断面设计。峰高设计峰顶和难行线（从峰顶到调车场内的道岔阻力和曲线阻力最大的线路）的计算停车点之间的高差称为峰高。中国铁路规定：机械化驼峰的峰高，按5公里/小时速度解体车列，在冬季溜车不利条件下，难行车（单位基本阻力和风阻力最大的车辆）能溜到难行线警冲标内方100米处计算；非机械化驼峰的峰高，按夏季溜车有利条件下，最易行车（单位基本阻力和风阻力最小的车辆）以5公里/小时速度解体时，溜至易行线（从峰顶到调车场内的道岔阻力和曲线阻力最小的线路）警冲标处的速度不超过进入铁鞋的安全速度（中国铁路规定为18公里/小时）和在冬季溜车不利条件下，难行车以3公里/小时速度解体时，能溜至难行线警冲标内方50米处，分别计算后，选用其中较大者。如后者大于前者而高差不超过0.4米时，可采用前者。自动化驼峰的峰高，一般根据调车场内采用的调速工具和运营要求计算确定。根据能量守恒定律，峰高可按下式计算：式中H为计算峰高（米）；L为车辆从峰顶（峰顶平台和加速坡的变坡点）溜至难行线计算停车点的距离（米）；ω0为溜车不利条件下的难行车的单位基本阻力（千克力/吨）；ωf为溜车不利条件下难行车的单位风阻力（千克力/吨）；∑ɑ为L范围内曲线转向角度数之和;8为每度转向角的曲线附加阻力能高(毫米/度);N为L范围内的道岔数；24为每组道岔的附加阻力能高（毫米/组）;v0为峰顶推送速度(米/秒)；g′为考虑车辆转动惯量影响的车辆重力加速度(米/秒2)。推送部分纵断面设计推送部分联结峰顶的压钩坡（推送坡）一般采用坡度为10‰～25‰面向峰顶的上坡，务使推上峰顶解体的车列压紧车钩易于提钩；其余部分一般采用坡度不大于2.5‰的面向峰顶下坡或平道。但推送部分相当于一个车列长度范围内的平均坡度，应保证不利溜放条件下调车机车仍能将停车后的车列推上峰顶解体。峰顶平台纵断面设计峰顶一般设5～10米长的平台，一端联结推送部分的压钩坡，另一端联结溜放部分的加速坡。联结各坡段采用的竖曲线半径以不损坏车钩为限。中国铁路规定，联结峰顶平台和压钩坡、加速坡的最小竖曲线半径不得小于350米。溜放部分纵断面设计溜放部分通常由3个坡段组成：（1）加速坡，按中国铁路规定，使用蒸汽调车机车时最大可采用40‰坡度，使用内燃调车机车时最大可采用65‰坡度；（2）道岔区坡，一般采用1.5‰～3.5‰坡度；（3）中间坡，由加速坡和道岔区坡联结而成，其中布置减速器地段的中间坡坡度，不应小于冬季溜车不利条件下难行车总阻力值，以保证被夹停后的难行车当减速器缓解后仍能自行起动溜行。调车场纵断面设计中国铁路规定：在机械化和非机械化驼峰调车场内，从计算停车点起，调车线有效长度约2/3部分，应设计为顺驼峰溜车方向不陡于1.5‰的下坡；其余约1/3部分，应设计为顺驼峰溜车方向不陡于2‰的上坡；两相反坡度间，可插入一段约200米的平坡。自动化驼峰调车场内线路纵断面，取决于采用的调速工具，根据中国铁路的情况，采用减速器时为1‰左右；采用绳索牵引小车时为0.6‰～0.8‰；采用减速顶时为难行车冬季不利溜放条件下的总阻力值。中国铁路采用的32股调车线的机械化驼峰和16股调车线的非机械化驼峰线路平面和纵断面的布置见图3和图4。发展动向20世纪50年代以来，工业发达国家铁路主要编组站的驼峰，逐步向自动化方向发展。至80年代初期，世界各国建成的自动化驼峰已近百处，其中美国占一半以上。为了提高驼峰作业效率和使驼峰平、纵断面设计进一步合理化，日本、苏联、联邦德国等国十分重视车辆溜放阻力等驼峰设计参数的测试和驼峰平、纵断面设计理论的研究，并于近年来较精确地测定了车辆溜放阻力。在日本提出了车辆溜放阻力分析计算理论和实现矩形车辆溜放速度曲线的高效能驼峰纵断面设计理论；联邦德国铁路采用了各分路按不同类型道岔联结的驼峰平面布置图，使驼峰咽喉区长度大大缩短，并采用了等时隔驼峰纵断面设计。中国于20世纪60年代开始进行自动化驼峰研究试验，70年代以来在测定车辆溜放阻力，研究现代化驼峰平、纵断面设计理论和应用电子计算机进行驼峰平、纵断面设计等方面，已取得进展。参考书目铁道部电化工程局通信信号设计处驼峰设计队编:《机械化驼峰设计》，人民铁道出版社，北京，1976。