廠礦企業(yè)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(lián)鎖與計算機集中聯(lián)鎖控制方式的優(yōu)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(lián)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(yè)鐵路非集中聯(lián)鎖道岔，實現(xiàn)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(jīng)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(yè)的集中道岔轉換鎖閉裝置，它將單個道岔、進路、信號三者聯(lián)鎖。它由電動轉轍機、車上操作桿、計算機監(jiān)控單元、計軸傳感器、密貼順向自動檢測開關、軌道區(qū)段（保護區(qū)段和道岔區(qū)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(qū)段由軌道電路或點式傳感器構成。其系統(tǒng)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(jù)地面信號燈指示運行。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。當軌道區(qū)段無車占用時點亮白燈，有車時，燈熄滅。當?shù)啦碓谵D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(jīng)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?shù)啦黹_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(qū)段或防護區(qū)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(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)段表示燈點亮。當機車轉岔、軌道電路故障或檢修作業(yè)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(jiān)控單元，以監(jiān)測所有車轉信號設備的狀態(tài)。
2車轉非集中聯(lián)鎖系統(tǒng)
當前國家鐵路、地方鐵路及大部分企業(yè)鐵路都采用計算機集中聯(lián)鎖來集中控制和監(jiān)視道岔轉換、軌道區(qū)段占用情況、信號狀態(tài)及信號機開放等等，并由信號員根據(jù)調度計劃在操作室集中操作和控制，或者根據(jù)調度計劃自動生成進路。工礦企業(yè)計算機集中聯(lián)鎖控制主機采用PLC、工控機來實現(xiàn)信號設備的聯(lián)鎖和控制，還配備調度監(jiān)督、微機監(jiān)測、綜合鐵路物流管理系統(tǒng)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(yè)效率（咽喉區(qū)、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(qū)的作業(yè)效率是否能滿足鐵水運輸?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)利用率的計算結果。2座高爐時，咽喉區(qū)段的占用率計算機集中聯(lián)鎖系統(tǒng)為74％；車轉系統(tǒng)為57％。3座高爐時，計算機集中聯(lián)鎖92％；車轉70％。3．車轉技術。經(jīng)過30年自主集成研究后，已經(jīng)趨于成熟，完全能滿足安全運輸要求。4．安全性能方面。計算機集中聯(lián)鎖有預警功能，可提醒信號員通知司機注意，優(yōu)于車轉系統(tǒng)。5．投資方面。計算機集中聯(lián)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(tǒng)不需要。因此，計算機集中聯(lián)鎖投資明顯高于車轉（包括機車車輛定位等）系統(tǒng)。6．運行成本方面。計算機集中聯(lián)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(tǒng)。7．設備故障影響方面。計算機集中聯(lián)鎖一般會影響區(qū)域內的幾組道岔，且計算機聯(lián)鎖控制設備的故障處理較復雜，因此，其影響大于車轉系統(tǒng)。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(jīng)四路至倒罐站區(qū)域形成一個非常顯著的咽喉區(qū)。當出現(xiàn)三座高爐情況時，其占用率已超過75％，而計算機集中聯(lián)鎖和車轉系統(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控制系統(tǒng)。
3寶鋼湛江鋼鐵車轉控制系統(tǒng)
湛江1000萬噸級鋼鐵基地1＃高爐于2015年9月份投產。全廠工藝鐵路1＃高爐、2＃高爐、煉鐵站及檢修區(qū)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(jié)約了人力，且由于車轉控制系統(tǒng)結構簡單，易于用戶操作及維護。根據(jù)寶鋼業(yè)主要求，車轉系統(tǒng)不但與遙控機車裝置配套使用，還配置GPS定位系統(tǒng)，滿足了調度中心掌握現(xiàn)場作業(yè)情況的多種需求，并實現(xiàn)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(yè)鐵路運輸中具有較大的發(fā)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(lián)鎖控制系統(tǒng)的區(qū)別，根據(jù)典型車轉技術的應用案例，指出了車轉技術的延伸及發(fā)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