基于铁路装车线的制动方法技术

本发明专利技术公开了一种基于铁路装车线的制动方法。包括：根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀以及抗倾覆安全系数，获取装车线上设置减速顶的布顶区的装车线曲线半径；预先分配装车线上各段线路的坡度，根据预先设置的公式计算对应各段线路所需的减速顶数；根据获取的装车线曲线半径以及分配的各段线路的坡度建造装车线，并将减速顶连续安装于建造的装车线布顶区钢轨的内侧，以对进入装车线布顶区域内的车辆进行制动。应用本发明专利技术，可以降低用于快速定量装车的铁路装车线的建设成本。

【技术实现步骤摘要】
基于铁路装车线的制动方法
本专利技术涉及铁路运输技术，尤其涉及一种基于铁路装车线的制动方法。
技术介绍
目前，国内既有装车站多位于支线上或线路始端，在设计散堆装货运量较大的装车站或重载大能力双线铁路时，经常利用铁路装车线（简称装车线）实现与铁路正线的疏解，即修建立交装车线，连接正线两侧的到发线。煤炭是重载大能力双线铁路上运输的主要产品，如何快速有效地将煤炭装运上车，是铁路运输研究的重要课题之一。目前，大规模煤炭运输的装车工艺主要采用额定装车精度以及自动化程度较高的快速定量装车系统，煤炭快速定量装车系统设置在装车线上的装车点上，在进行煤炭装车时，待装的每一空车车厢（编组）低匀速通过装车点，装车点上的快速定量装车系统将煤炭快速、定量地装入机车牵引的每一空车车厢，实现装车。一般地，由于装车线与正线立体交叉处轨面高差在10m左右，即装车线跨越正线需采用一定的坡度才能实现与另一侧到发线在高程上的衔接，而机车在低速状态下，制动性能较差。因而，为了满足定量装车的稳定性要求，需要装车点前后的线路应按不大于1.5‰的坡度设计。例如，机车在以小于10km/h的速度运行时，机车能够提供的制动力在0～90kN之间，以机车牵引10000吨列车为例，沿1.5‰的坡度下滑时，产生的下滑力可达147kN，即机车提供的制动力不足以克服下滑力，列车沿该坡度下滑时，运行速度将会越来越快，从而影响快速定量装车系统的额定装车精度。尤其对于快速定量装车系统来说，进行装车时，要求列车以0.8km/h～1.5km/h之间的匀速运行，所能提供的制动力几乎可以忽略，因而，在没有外力辅助制动的情况下，仅仅依据机车提供的制动力进行制动，装车点前后的线路必须设计为平坡或不大于1.0‰的斜度，才能实现定量装车。为达到该设计要求，需要对立交环线的装车环线进行展线以进行坡度软化处理，使坡度小于1.0‰。这样，可以使得列车在经过展线的铁路装车线上运行时，通过列车自身提供的制动力，实现定量装车。但该设计方法需要对装车线展线1.5km～3.5km，加大了土建工程投资，使得铁路装车线的建设成本较高。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种基于铁路装车线的制动方法，降低用于快速定量装车的铁路装车线的建设成本。为达到上述目的，本专利技术实施例提供的一种基于铁路装车线的制动方法，该方法包括：根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀以及抗倾覆安全系数，获取装车线上设置减速顶的布顶区的装车线曲线半径；预先分配装车线上各段线路的坡度，根据各段线路坡度分布情况，按预先设置的公式计算确定各段线路所需的减速顶数；根据获取的装车线曲线半径以及分配的各段线路的坡度建造装车线，并将减速顶连续安装于建造的装车线布顶区钢轨的内侧，以对进入装车线布顶区域内的车辆进行制动；所述减速顶数计算公式为：式中，Ni为第i段线路设置的减速顶数量，单位为台；pi为第i段线路的合成坡度系数，单位为千分数；ξ为车辆基本阻力系数；Q为车辆自重及载重，单位为吨；Li为第i段线路的坡段长度，单位为米；E为减速顶制动功，单位为吨米。其中，所述根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀以及抗倾覆安全系数，获取装车线上设置减速顶的布顶区的装车线曲线半径包括：根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀条件，计算布顶区的满足均磨条件的装车线曲线半径；根据抗倾覆安全系数，获取布顶区的满足抗倾覆安全系数的装车线曲线半径；选取满足均磨条件的装车线曲线半径以及满足抗倾覆安全系数的装车线曲线半径中的较大者作为所述装车线曲线半径。其中，所述满足均磨条件的装车线曲线半径计算公式为：式中，Rsj为满足均磨条件的装车线曲线半径，单位为米；Vh为机车设计额定速度，单位为千米每小时；Vmax为机车设计最高速度，单位为千米每小时；hqv为允许欠超高值，单位为毫米；hgy为允许过超高值，单位为毫米。其中，所述满足抗倾覆安全系数的装车线曲线半径计算公式为：式中，Re为满足抗倾覆安全系数的装车线曲线半径，单位为米；n为抗倾覆安全系数；V为机车行车速度，单位为千米每小时；h为曲线超高，单位为毫米；S为内外股钢轨中心线距离，单位为毫米；a为车辆重心高度，单位为毫米；hf为风力当量超高，单位为毫米；hz为车辆横向振动当量超高，单位为毫米。其中，所述减速顶数计算公式进一步考虑曲线阻力折算坡度系数，所述减速顶数计算公式为：所述曲线阻力折算坡度系数计算公式为：式中，Qfi为第i段线路的曲线阻力折算坡度系数，单位为千分数；Ri为第i段线路的曲线半径，单位为米；当第i段线路为下坡，曲线阻力折算坡度系数取负；当第i段线路为上坡，曲线阻力折算坡度系数取正。其中，所述减速顶数计算公式进一步考虑风阻力折算坡度系数，所述减速顶数计算公式为：所述风阻力折算坡度系数计算公式为：式中，Ff为风阻力折算坡度系数，单位为为千分数；G为车辆总重，单位为吨；w为受风面积，单位为平方米；vc为车速，单位为千米每小时；vf为风速，单位为千米每小时；α为风速和车速的合成速度与溜车方向的夹角，单位为度；β为风向与溜车方向的夹角，单位为度；Cx1，Cx0分别为风阻力系数。其中，所述减速顶内设置有速度阀板，速度阀板用于判定车辆通过减速顶时的速度，车辆通过减速顶时，当车辆速度高于预先设置的临界速度，减速顶工作；当车辆速度小于预先设置的临界速度，减速顶只有很少的阻力功。其中，通过调整所述速度阀板的开量、和/或，更换速度阀板的支撑弹簧，调整减速顶工作的临界速度。其中，所述减速顶安装在装车点后方。其中，所述减速顶在除钢轨两端鱼尾板接头处之外的双侧钢轨上均匀布置，布顶区的每根枕木间布置1对减速顶；或者，在一个枕木空内布置2对减速顶、且前后减速顶的中心距离不小于28厘米。由上述技术方案可见，本专利技术实施例提供的一种基于铁路装车线的制动方法，通过在大坡度装车线上安装减速顶，用以辅助列车制动，可使装车线坡度更接近于疏解线坡度，便于立交装车环线的修建，有效降低用于快速定量装车的铁路装车线的建设成本；同时，由于能将装车线设置在较大的坡度上，使得装车站站址选择具有更广泛的适应性；进一步地，能够拓展减速顶在装车站的应用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。图1为本专利技术实施例基于铁路装车线的制动方法流程示意图。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术各实施例的技术方案进行清楚、完本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于铁路装车线的制动方法，该方法包括：根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀以及抗倾覆安全系数，获取装车线上设置减速顶的布顶区的装车线曲线半径；预先分配装车线上各段线路的坡度，根据各段线路坡度分布情况，按预先设置的公式计算确定各段线路所需的减速顶数；根据获取的装车线曲线半径以及分配的各段线路的坡度建造装车线，并将减速顶连续安装于建造的装车线布顶区钢轨的内侧，以对进入装车线布顶区域内的车辆进行制动；所述减速顶数计算公式为：Ni=2.75x(pi-ξ)QLiEx10-4式中，Ni为第i段线路设置的减速顶数量，单位为台；pi为第i段线路的合成坡度系数，单位为千分数；ξ为车辆基本阻力系数；Q为车辆自重及载重，单位为吨；Li为第i段线路的坡段长度，单位为米；E为减速顶制动功，单位为吨米。

【技术特征摘要】
1.一种基于铁路装车线的制动方法，其特征在于，该方法包括：根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀以及抗倾覆安全系数，获取装车线上设置减速顶的布顶区的装车线曲线半径；预先分配装车线上各段线路的坡度，根据各段线路坡度分布情况，按预先设置的公式计算确定各段线路所需的减速顶数；根据获取的装车线曲线半径以及分配的各段线路的坡度建造装车线，并将减速顶连续安装于建造的装车线布顶区钢轨的内侧，以对进入装车线布顶区域内的车辆进行制动；所述减速顶内设置有速度阀板，速度阀板用于判定车辆通过减速顶时的速度，车辆通过减速顶时，当车辆速度高于预先设置的临界速度，减速顶工作；当车辆速度小于预先设置的临界速度，减速顶只有很少的阻力功；通过调整所述速度阀板的开量、和/或，更换速度阀板的支撑弹簧，调整减速顶工作的临界速度；所述减速顶在除钢轨两端鱼尾板接头处之外的双侧钢轨上均匀布置，布顶区的每根枕木间布置1对减速顶；或者，在一个枕木空内布置2对减速顶、且前后减速顶的中心距离不小于28厘米；所述减速顶数计算公式为：式中，Ni为第i段线路设置的减速顶数量，单位为台；pi为第i段线路的合成坡度系数，单位为千分数；ξ为车辆基本阻力系数；Q为车辆自重及载重，单位为吨；Li为第i段线路的坡段长度，单位为米；E为减速顶制动功，单位为吨米；所述装车线的装车点线路为100米到200米的直线段；所述根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀以及抗倾覆安全系数，获取装车线上设置减速顶的布顶区的装车线曲线半径包括：根据重载铁路线路轮缘磨耗均匀条件，计算布顶区的满足均磨条件的装车线曲线半径；根据抗倾覆安全系数，获取布顶区的满足抗倾覆安全系数的装车线曲线半径；选取满足均磨条件的装车线曲线半径以及满足抗倾覆安全系数的装车线曲线半径中的较大者作为所述装车线曲线半径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述满足均磨条件的装车线曲线半径计算公式为：式中，Rsj...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚文媛，夏瑞伶，赵金顺，陈达建，张环，邱满根，李文建，丁大朋，张小虎，丁学峰，帅娟，
申请(专利权)人：中铁工程设计咨询集团有限公司，
类型：发明
国别省市：