廠礦企業(yè)鐵路運(yùn)輸轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用

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摘要：針對廠礦鐵路運(yùn)輸中倒調(diào)頻繁、道岔密集等特點(diǎn)，對比分析了車轉(zhuǎn)非集中聯(lián)鎖與計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖控制方式的優(yōu)劣；介紹了車上轉(zhuǎn)換裝置在鋼廠鐵水運(yùn)輸中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：車轉(zhuǎn)；道岔；聯(lián)鎖

車上轉(zhuǎn)換裝置是為了對遠(yuǎn)離車站的零散道岔，或低速廠礦企業(yè)鐵路非集中聯(lián)鎖道岔，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)控制的設(shè)備，在國外應(yīng)用較多。國內(nèi)上海寶鋼本部鐵路運(yùn)輸控制全部使用的是舊式車上轉(zhuǎn)換裝置，經(jīng)過30多年引進(jìn)消化吸收，在寶鋼新建湛江鋼鐵基地工藝鐵路應(yīng)用了一種新型車上轉(zhuǎn)換裝置。

1新一代車上轉(zhuǎn)換裝置工作原理

WQ－TC－2型車上轉(zhuǎn)換裝置是新一代鐵道非集中道岔或單機(jī)作業(yè)的集中道岔轉(zhuǎn)換鎖閉裝置，它將單個(gè)道岔、進(jìn)路、信號(hào)三者聯(lián)鎖。它由電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)、車上操作桿、計(jì)算機(jī)監(jiān)控單元、計(jì)軸傳感器、密貼順向自動(dòng)檢測開關(guān)、軌道區(qū)段（保護(hù)區(qū)段和道岔區(qū)段）、控制箱（包括電源設(shè)備）、安裝附件和安全擠岔裝置等部分組成。軌道區(qū)段由軌道電路或點(diǎn)式傳感器構(gòu)成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。列車對向（正對岔尖）運(yùn)行時(shí)，由司機(jī)在運(yùn)行過程中選擇進(jìn)路，右手拉住左側(cè)火車頭車門，左手瞬間扳動(dòng)地面車上操作桿頭部，溝通轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作電路轉(zhuǎn)換道岔，操作后，頭部桿迅速恢復(fù)直立。向左搬，道岔轉(zhuǎn)換至定位，路徑表示燈亮左側(cè)綠箭頭燈；向右搬，道岔則轉(zhuǎn)換至反位，路徑表示燈亮黃箭頭燈。司機(jī)根據(jù)地面信號(hào)燈指示運(yùn)行。在操作桿上部裝有軌道區(qū)段表示燈，用于表示軌道區(qū)段的列車占用情況。當(dāng)軌道區(qū)段無車占用時(shí)點(diǎn)亮白燈，有車時(shí)，燈熄滅。當(dāng)?shù)啦碓谵D(zhuǎn)換過程中或尖軌和基本軌不密貼時(shí)，道岔表示燈閃紅燈。列車經(jīng)道岔順向運(yùn)行時(shí)，機(jī)車車輛的輪緣壓上順向開關(guān)后，瞬間接通電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電路，道岔自動(dòng)轉(zhuǎn)換，道岔轉(zhuǎn)換至列車運(yùn)行的方向，自選進(jìn)路；當(dāng)?shù)啦黹_通方向與列車的運(yùn)行方向一致時(shí)，列車進(jìn)入順向控制器的控制范圍，道岔不會(huì)轉(zhuǎn)換。列車在道岔區(qū)段或防護(hù)區(qū)段運(yùn)行時(shí)，道岔處于完全鎖閉，即使誤動(dòng)操作桿或道岔按鈕或順向控制器，道岔也不會(huì)動(dòng)作；列車駛?cè)氲啦韰^(qū)段，道岔鎖閉，列車駛出道岔區(qū)段后，道岔解鎖，車上操作桿的路徑表示燈及軌道區(qū)段表示燈點(diǎn)亮。當(dāng)機(jī)車轉(zhuǎn)岔、軌道電路故障或檢修作業(yè)時(shí)，還可按壓轉(zhuǎn)轍機(jī)頭部燈的按鈕或用手動(dòng)操作桿，均可靈活地扳動(dòng)道岔。如果投資允許，用戶可建立計(jì)算機(jī)監(jiān)控單元，以監(jiān)測所有車轉(zhuǎn)信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)。

2車轉(zhuǎn)非集中聯(lián)鎖系統(tǒng)

當(dāng)前國家鐵路、地方鐵路及大部分企業(yè)鐵路都采用計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖來集中控制和監(jiān)視道岔轉(zhuǎn)換、軌道區(qū)段占用情況、信號(hào)狀態(tài)及信號(hào)機(jī)開放等等，并由信號(hào)員根據(jù)調(diào)度計(jì)劃在操作室集中操作和控制，或者根據(jù)調(diào)度計(jì)劃自動(dòng)生成進(jìn)路。工礦企業(yè)計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖控制主機(jī)采用PLC、工控機(jī)來實(shí)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備的聯(lián)鎖和控制，還配備調(diào)度監(jiān)督、微機(jī)監(jiān)測、綜合鐵路物流管理系統(tǒng)等。以湛江鋼鐵廠內(nèi)實(shí)際運(yùn)輸情況為例，從2種設(shè)備的技術(shù)成熟度、作業(yè)效率（咽喉區(qū)、轉(zhuǎn)線）、安全性能、故障影響、投資、運(yùn)行成本等幾個(gè)方面討論如下。1．設(shè)備的選型。首先要考慮咽喉區(qū)的作業(yè)效率是否能滿足鐵水運(yùn)輸?shù)捻槙骋?，其次要考慮安全性能，最后再考慮其他方面。2．咽喉區(qū)利用率的計(jì)算結(jié)果。2座高爐時(shí)，咽喉區(qū)段的占用率計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖系統(tǒng)為74％；車轉(zhuǎn)系統(tǒng)為57％。3座高爐時(shí)，計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖92％；車轉(zhuǎn)70％。3．車轉(zhuǎn)技術(shù)。經(jīng)過30年自主集成研究后，已經(jīng)趨于成熟，完全能滿足安全運(yùn)輸要求。4．安全性能方面。計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖有預(yù)警功能，可提醒信號(hào)員通知司機(jī)注意，優(yōu)于車轉(zhuǎn)系統(tǒng)。5．投資方面。計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖需要專門修建信號(hào)樓存放設(shè)備、信號(hào)操作員指揮調(diào)度等，而車轉(zhuǎn)系統(tǒng)不需要。因此，計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖投資明顯高于車轉(zhuǎn)（包括機(jī)車車輛定位等）系統(tǒng)。6．運(yùn)行成本方面。計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖需配置4名專職信號(hào)員及增加PLC等室內(nèi)控制設(shè)備的維修，高于車轉(zhuǎn)系統(tǒng)。7．設(shè)備故障影響方面。計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖一般會(huì)影響區(qū)域內(nèi)的幾組道岔，且計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖控制設(shè)備的故障處理較復(fù)雜，因此，其影響大于車轉(zhuǎn)系統(tǒng)。8．由于工藝鐵路“短距離”方案很緊湊，列車運(yùn)行速度較慢，故在經(jīng)四路至倒罐站區(qū)域形成一個(gè)非常顯著的咽喉區(qū)。當(dāng)出現(xiàn)三座高爐情況時(shí)，其占用率已超過75％，而計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖和車轉(zhuǎn)系統(tǒng)的其他性能相差不大。綜合各方意見及現(xiàn)場論證，最終在新建湛江鋼鐵基地工藝鐵路里選擇了車轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。

3寶鋼湛江鋼鐵車轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

湛江1000萬噸級鋼鐵基地1＃高爐于2015年9月份投產(chǎn)。全廠工藝鐵路1＃高爐、2＃高爐、煉鐵站及檢修區(qū)鐵路信號(hào)控制方式67組道岔全部采用車上轉(zhuǎn)換裝置。投產(chǎn)以來，使用效果良好。從建設(shè)上看，車轉(zhuǎn)綜合投資低，不占用室內(nèi)空間；從運(yùn)行效果來看，車轉(zhuǎn)不僅大大節(jié)約了人力，且由于車轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于用戶操作及維護(hù)。根據(jù)寶鋼業(yè)主要求，車轉(zhuǎn)系統(tǒng)不但與遙控機(jī)車裝置配套使用，還配置GPS定位系統(tǒng)，滿足了調(diào)度中心掌握現(xiàn)場作業(yè)情況的多種需求，并實(shí)現(xiàn)物流管理和跟蹤。由此看來，車轉(zhuǎn)技術(shù)將在遠(yuǎn)離信號(hào)樓的非集中道岔和運(yùn)行速度較低的廠礦企業(yè)鐵路運(yùn)輸中具有較大的發(fā)展前景。

4結(jié)束語

以新一代車上轉(zhuǎn)換裝置非集中信號(hào)控制技術(shù)為主題，針對車轉(zhuǎn)技術(shù)的特點(diǎn)，與計(jì)算機(jī)集中聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的區(qū)別，根據(jù)典型車轉(zhuǎn)技術(shù)的應(yīng)用案例，指出了車轉(zhuǎn)技術(shù)的延伸及發(fā)展前景。

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作者：夏緒鵬 單位：中冶賽迪電氣技術(shù)有限公司