廠礦企業鐵路運輸轉換裝置的應用
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摘要：針對廠礦鐵路運輸中倒調頻繁、道岔密集等特點，對比分析了車轉非集中聯鎖與計算機集中聯鎖控制方式的優劣；介紹了車上轉換裝置在鋼廠鐵水運輸中的應用。
關鍵詞：車轉；道岔；聯鎖
車上轉換裝置是為了對遠離車站的零散道岔，或低速廠礦企業鐵路非集中聯鎖道岔，實現電動控制的設備，在國外應用較多。國內上海寶鋼本部鐵路運輸控制全部使用的是舊式車上轉換裝置，經過30多年引進消化吸收，在寶鋼新建湛江鋼鐵基地工藝鐵路應用了一種新型車上轉換裝置。
1新一代車上轉換裝置工作原理
WQ－TC－2型車上轉換裝置是新一代鐵道非集中道岔或單機作業的集中道岔轉換鎖閉裝置，它將單個道岔、進路、信號三者聯鎖。它由電動轉轍機、車上操作桿、計算機監控單元、計軸傳感器、密貼順向自動檢測開關、軌道區段（保護區段和道岔區段）、控制箱（包括電源設備）、安裝附件和安全擠岔裝置等部分組成。軌道區段由軌道電路或點式傳感器構成。其系統結構如圖1所示。列車對向（正對岔尖）運行時，由司機在運行過程中選擇進路，右手拉住左側火車頭車門，左手瞬間扳動地面車上操作桿頭部，溝通轉轍機的動作電路轉換道岔，操作后，頭部桿迅速恢復直立。向左搬，道岔轉換至定位，路徑表示燈亮左側綠箭頭燈；向右搬，道岔則轉換至反位，路徑表示燈亮黃箭頭燈。司機根據地面信號燈指示運行。在操作桿上部裝有軌道區段表示燈，用于表示軌道區段的列車占用情況。當軌道區段無車占用時點亮白燈，有車時，燈熄滅。當道岔在轉換過程中或尖軌和基本軌不密貼時，道岔表示燈閃紅燈。列車經道岔順向運行時，機車車輛的輪緣壓上順向開關后，瞬間接通電動轉轍機動作電路，道岔自動轉換，道岔轉換至列車運行的方向，自選進路；當道岔開通方向與列車的運行方向一致時，列車進入順向控制器的控制范圍，道岔不會轉換。列車在道岔區段或防護區段運行時，道岔處于完全鎖閉，即使誤動操作桿或道岔按鈕或順向控制器，道岔也不會動作；列車駛入道岔區段，道岔鎖閉，列車駛出道岔區段后，道岔解鎖，車上操作桿的路徑表示燈及軌道區段表示燈點亮。當機車轉岔、軌道電路故障或檢修作業時，還可按壓轉轍機頭部燈的按鈕或用手動操作桿，均可靈活地扳動道岔。如果投資允許，用戶可建立計算機監控單元，以監測所有車轉信號設備的狀態。
2車轉非集中聯鎖系統
當前國家鐵路、地方鐵路及大部分企業鐵路都采用計算機集中聯鎖來集中控制和監視道岔轉換、軌道區段占用情況、信號狀態及信號機開放等等，并由信號員根據調度計劃在操作室集中操作和控制，或者根據調度計劃自動生成進路。工礦企業計算機集中聯鎖控制主機采用PLC、工控機來實現信號設備的聯鎖和控制，還配備調度監督、微機監測、綜合鐵路物流管理系統等。以湛江鋼鐵廠內實際運輸情況為例，從2種設備的技術成熟度、作業效率（咽喉區、轉線）、安全性能、故障影響、投資、運行成本等幾個方面討論如下。1．設備的選型。首先要考慮咽喉區的作業效率是否能滿足鐵水運輸的順暢要求，其次要考慮安全性能，最后再考慮其他方面。2．咽喉區利用率的計算結果。2座高爐時，咽喉區段的占用率計算機集中聯鎖系統為74％；車轉系統為57％。3座高爐時，計算機集中聯鎖92％；車轉70％。3．車轉技術。經過30年自主集成研究后，已經趨于成熟，完全能滿足安全運輸要求。4．安全性能方面。計算機集中聯鎖有預警功能，可提醒信號員通知司機注意，優于車轉系統。5．投資方面。計算機集中聯鎖需要專門修建信號樓存放設備、信號操作員指揮調度等，而車轉系統不需要。因此，計算機集中聯鎖投資明顯高于車轉（包括機車車輛定位等）系統。6．運行成本方面。計算機集中聯鎖需配置4名專職信號員及增加PLC等室內控制設備的維修，高于車轉系統。7．設備故障影響方面。計算機集中聯鎖一般會影響區域內的幾組道岔，且計算機聯鎖控制設備的故障處理較復雜，因此，其影響大于車轉系統。8．由于工藝鐵路“短距離”方案很緊湊，列車運行速度較慢，故在經四路至倒罐站區域形成一個非常顯著的咽喉區。當出現三座高爐情況時，其占用率已超過75％，而計算機集中聯鎖和車轉系統的其他性能相差不大。綜合各方意見及現場論證，最終在新建湛江鋼鐵基地工藝鐵路里選擇了車轉控制系統。
3寶鋼湛江鋼鐵車轉控制系統
湛江1000萬噸級鋼鐵基地1＃高爐于2015年9月份投產。全廠工藝鐵路1＃高爐、2＃高爐、煉鐵站及檢修區鐵路信號控制方式67組道岔全部采用車上轉換裝置。投產以來，使用效果良好。從建設上看，車轉綜合投資低，不占用室內空間；從運行效果來看，車轉不僅大大節約了人力，且由于車轉控制系統結構簡單，易于用戶操作及維護。根據寶鋼業主要求，車轉系統不但與遙控機車裝置配套使用，還配置GPS定位系統，滿足了調度中心掌握現場作業情況的多種需求，并實現物流管理和跟蹤。由此看來，車轉技術將在遠離信號樓的非集中道岔和運行速度較低的廠礦企業鐵路運輸中具有較大的發展前景。
4結束語
以新一代車上轉換裝置非集中信號控制技術為主題，針對車轉技術的特點，與計算機集中聯鎖控制系統的區別，根據典型車轉技術的應用案例，指出了車轉技術的延伸及發展前景。
參考文獻
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作者：夏緒鵬 單位：中冶賽迪電氣技術有限公司