一种重载铁路环形装车站的制作方法

本实用新型涉及重载铁路装车设计与运用技术领域，尤其是一种重载铁路环形装车站。

背景技术：

随着我国社会经济的高速发展，铁路煤炭重载运输得到了迅速发展。对铁路煤炭重载运输的安全性、运输能力、效率不断提出新的需求，而装车站是承担重载铁路安全运输、大能力、高效率作业的关键作业节点，装车站车场的合理设计对于安全运输、提高能力和作业效率起着至关重要的作用。

现有的普通铁路装车站平面结构为一级二场横列式，到发场和装车场并行横列布置，车场一端设置单独的牵出线进行调车作业，如图1所示。接入回空列车后，需要将空车牵出，然后再转接到装车线进行装车作业，装车后仍然需要将其牵出转接至发车线，之后进行机车换挂、重车列检试风后进入重车待发环节，最后实现重车发车作业。另一种为一级二场纵列式，到发场和装车场纵列布置，如图2所示。接入回空列车后，需要将空车牵出到装车线进行装车作业，装车后将重车转至发车线，之后进行机车换挂、重车列检试风后进入重车待发环节，最后实现重车发车作业。尽管纵列式相对横列式不需要设置单独的牵出线进行调度作业，但仍然需要空车和重车的牵出作业以及车头换挂作业等，列车装载调度所需时间较长，不能满足经济社会高速发展需求。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种重载铁路环形装车站，以适应重载铁路装车站车流组织及作业方式，其作业流程简便，能缩短车站作业时间、加快车辆周转、提高运输效率、简化装车站平面结构，为铁路装车站平面结构设计创造新的思路。

本实用新型的技术方案是：一种重载铁路环形装车站，包括空车到发线、重车到发线、装车漏斗仓直线段以及装车环线，所述装车环线形状为一条先环后直的平面基本结构，即环线连接所述空车到发线，直线连接所述重车到发线，装车漏斗仓设在连接重车到发线的一端直线上，装车环线曲线半径通过公式 R＝D²/8C计算确定，其中：

R—装车环线曲线半径(m)；

D—机车车辆轴距(m)；

C—机车车辆转向架的偏移量(m)；

所述空车到发线、重车到发线数量是根据空重车列的作业流程、作业时分和装车漏斗仓装车能力确定，空车到发线、重车到发线数量由下列公式确定：

M＝T作×1.2/t间，其中：

M—空车到发线、重车到发线数量；

T作—到发列车有效作业时间(min)；

t间—到发列车间隔时间(min)，t间＝(1440-t固)/N；

t固—到发列车固定作业时间(min)；

N—到发列车数量(列)；

1.2—到发列不均衡车系数；

所述装车环线数量与根据上式计算出的空车到发线、重车到发线的数量相匹配，考虑机动灵活作业需要可以将空车接入重车到发线，或者将重车接入空车到发线。

进一步，所述装车环线曲线半径200m≤R≤250m，考虑到尽量减少养护维修的工作量和节省环线占地,较300m半径可节省占地129.5～235.5亩。

进一步，一条所述装车环线需要匹配至少2条空车到发线和2条重车到发线，空车到发线和重车到发线之间可以根据车辆运输情况进行临时变换。

进一步，所述装车漏斗仓设在连接重车到发线一端的装车环线的直线上，装车漏斗仓前后两端直线段长度不小于75m，一条装车环线配备一台装车漏斗仓。

进一步，到发线线间距是车场到发线之间的最小间距，有技检作业的到发线线间距为6.5m，其它为5.0m。

装车环线的数量根据装车站需要的货运量和漏斗仓装车能力确定，且与根据上述公式计算出的空车到发线、重车到发线的数量相匹配，单套装车系统由一台漏斗仓设施与一条环线组成，单套系统装车能力为1200～1500万吨/年，在装车量1500～3000万t/年，需再增加1套装车系统，即2条环线和2台装车漏斗仓实施；

所述装车站作业流程为回空列车到达作业→机车牵引至装车环线→装车漏斗仓装车作业→重车列检、试风等技检作业→重车列车出发作业；作业地点为：空车到发线→装车环线→重车到发线；

所述装车站作业时分为(10000t列车为例)：所述回空列接车作业的作业时分为10min，机车牵引至装车环线作业时分为10min，所述装车漏斗仓装车作业为90min，所述技检作业时分为45min，所述重车列车出发作业时分为28min，详见表1。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

由于重载列车在装车站采用机车不摘机、车辆不解编整列作业，直达循环运输，与普通铁路装车站还是有较大区别。

普通装车站与环形装车站的作业流程及作业时分也区别较大，以10000t列车为例，见表1所示。

表1 10000t列车在铁路装车站作业流程及作业时分表

从以上综合分析，1列10000t列车在环形装车站的作业流程简单，较普通装车站省略空车牵出作业、重车转到发线作业和机车换挂作业，作业时分较普通装车场分别节省40min和69min。重载铁路运输货物品种单一，货车车型及列车编组形式比较固定，采用的是重去空回的固定车底循环运输，因此重载铁路装车站平面结构设计中如采用普通装车站横列或纵列布置，则列车作业时间长、运载能力小、车辆周转慢，运输效率低。而应用本实用新型的重载铁路环形装车站平面结构设计，能根据重载铁路的运输组织特点，提升作业效率，使装车站的平面结构布局更加便利适用。

本实用新型的有益效果可以表现为：(1)本实用新型能够适应重载铁路装车货物品种单一，货车车型及列车编组形式比较固定，重去空回的固定车底循环作业模式和重载铁路的大轴重、长编组、大运量、高密度的运输特点。

(2)本实用新型的重载铁路装车站环形平面结构简约合理，适用于年运量大于1000×10⁴t，机械自动化程度高，作业量大，场地地形条件困难的煤矿、山区装车站。

(3)本实用新型的重载铁路装车站环形平面曲线半径采用200m≤R≤ 250m，较采用的300m半径可节省占地129.5～235.5亩。

(4)本实用新型可同时满足接发列车、快速定量装车和技检作业使用要求，相比于普通铁路装车车场常规平面结构布置省去调车作业环节和时间，以10000 吨列车作业为例，至少节省作业时间40min，具有很好的实用性。

(5)本实用新型填补了重载铁路运输装车领域技术标准的空白，进一步丰富和完善了重载铁路运输，快速定量装车，加快车辆周转，提高重载铁路运输能力和效率，为重载铁路建设提供重要的技术支撑。

附图说明

图1为普通装车站车场横列式布置图型示意图。

图2为普通装车站车场纵列式布置图型示意图。

图3为本实用新型的平面基本结构设计图型实施例。

图4为本实用新型的平面基本结构设计图型另一实施例。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多条”的含义是两条或两条以上。

下面结合附图和实施例对现有技术和本实用新型作进一步的说明。

图1为普通装车站车场横列式布置图型示意图。其中1为到发场，2为装车场，3为装车漏斗仓，4为牵出线，如图1所示。到发场和装车场并行横列布置，车场一端设置单独的牵出线进行调车作业，如图1所示。接入回空列车后，需要将空车牵出，然后再转接到装车线进行装车作业，装车后仍然需要将其牵出转接至发车线，之后进行机车换挂、重车列检试风后进入重车待发环节，最后实现重车发车作业。采用列车横列式布置图型，其作业时间最长(以10000t列车为例，其作业时间为252min，见表1)，而且还需要在车场一端设置单独的牵出线进行调车作业，车辆周转慢，运输效率低。

图2为普通装车站车场纵列式布置图型示意图。其中1为到发场，2为装车场，3为装车漏斗仓。图2中，接入回空列车后，需要将空车牵出到装车线进行装车作业，装车后将重车转至发车线，之后进行机车换挂、重车列检试风后进入重车待发环节，最后实现重车发车作业。虽然比横列式车站设置省时省地，但仍然需要空车和重车的牵出作业以及车头换挂作业等，列车装载调度所需时间较长(以10000t列车为例，其作业时间为223min，见表1)。

图3为本实用新型重载铁路环形装车站的一个实施例。其中1为空车到发线，2为重车到发线，3为装车环线，4为装车漏斗仓，5表示到发线间距。该实施例包括一条装车环线、两条空车到发线和两条重车到发线。考虑作业机动灵活需要，也可以将空车接入其中一条重车到发线，或者将重车接入其中一条空车到发线。装车环线形状为一条先环后直的平面基本结构，即环线连接空车线，直线连接重车线，装车漏斗仓设在直线上，装车漏斗仓前后两端直线段长度不小于75m；第一列回空列车接入空车到发线，本务机车不摘机牵引空列经由装车环线进行装车漏斗仓装车作业，为了避免重车在200m≤R≤250m半径曲线上行走增加轮轨磨耗，将装车漏斗仓设在靠近进入重车到发线的一端，列车以不大于5km/h的速度运行，牵引1万t的列车装完需要90min，列车装车后到重车到发线进行列检、试风等技术作业后发车。

本实用新型中装车环线的基本结构较其它形状(先直后环、直环直)有利于机车牵引空车通过200m≤R≤250m半径曲线上走行时减轻列车牵引摩擦阻力，有利减少轮轨轨顶表面波浪形磨耗表面和轨头侧面磨耗，延长轮轨和钢轨的使用寿命。所述装车环线半径为在保证机车车辆安全运行，避免机车车辆在小半径曲线上行走增加轮轨磨耗和节省占地，装车环线曲线半径通过概略公式 R＝D²/8C计算确定装车环线最小曲线半径为150m，考虑环线连接空车线的道岔一般为9号辙岔，其导曲线半径为180m，道岔后连接接曲线半径不应小于导曲线半径。用通用公式R＝11.8V²/hmax进行检算校核，其中V为列车行车速度，环线装车按5km/h，hmax为环线曲线允许的最大超高，取150mm，则R＝11.8× 5²/150＝196.6m，取200m。为尽量减少养护维修的工作量和节省环线占地，装车环线曲线半径采用200m≤R≤250m，较采用300m节省占地129.5～235.5亩，实际运用中还要结合地形地貌条件选用。

所述装车环线数量为根据装车站需要的货运量和漏斗仓装车能力确定，装车系统由1台漏斗仓设施与1条环线组成，本实施例的单套系统装车能力为 1200～1500万吨/年。

所述装车漏斗仓前后两端直线段长度不小于75m，是为了保证列车以5km/h 速度平稳通过漏斗仓装车，漏斗仓两端各25m采用整体道床，整体道床外需50m 平直区段内不能设道岔，轨面横向水平高差小于2mm。

在一般情况下，到发线之间的股道间距均按5.0m设计，当设置接触网杆时，线间距按6.5m设计；对于重车到发线之间，当设置快速列检通道时线间距按7.5m设置；另外，还应根据路基横坡设计，将排水沟设置在不同于接触网杆和列检通道的两线之间，以避免接触网杆、排水沟与列检通道相互干扰。

所述装车站作业流程为：回空列车到达作业→机车牵引至装车环线→装车漏斗仓装车作业→重车列检、试风等技检作业→重车列车出发作业；作业地点为：空车到发线→装车环线→重车到发线；如表2所示；

所述装车站作业时分为(10000t列车作业)：所述回空列接车作业的作业时分为10min，机车牵引至装车环线作业时分为10min，所述装车漏斗仓装车作业为90min，所述技检作业时分为45min，所述重车列车出发作业时分为28min；共计183min。如表2所示。

表2重载铁路环形装车站作业流程及作业时分表

图4为本实用新型重载铁路环形装车站的另一个实施例。图4中，1为空车到达场，其包括多条空车到发线，2为重车出发场，其包括多条重车到发线，考虑机动灵活作业需要，可以将空车接入重车到发线，或者将重车接入空车到发线。3表示机务段，4表示装车环线，5表示装车漏斗仓段。

装车环线形状为先环后直的平面基本结构，即环线连接空车线，直线连接重车线，装车漏斗仓设在直线上靠近重车到发线一端，装车漏斗仓前后两端直线段长度不小于75m；装车环线曲线半径采用200m≤R≤250m；所述装车环线数量为根据装车站需要的货运量和漏斗仓装车能力确定，装车系统由1台漏斗仓设施与1条环线组成，单套系统装车能力为1200～1500万吨/年，在装车量 1500～3000万t/年，需再增加1套装车系统，即2条环线和2台装车漏斗仓实施。

所述到发线数量是确定空重车到发线的数量，所述到发线数量的计算简明公式为：

M＝T作×1.2/t间

M—到发线数量；

T作—到发列车有效作业时间(min)；

t间—到发列车间隔时间(min)，t间＝(1440-t固)/N；

t固—到发列车固定作业时间(min)；

N—到发列车数量(列)；

1.2—到发列不均衡车系数。

到发线之间的股道间距均按5.0m设计，当设置接触网杆时，线间距按6.5 m设计；对于重车到发线之间，当设置快速列检通道时线间距按7.5m设置；另外，还应根据路基横坡设计，将排水沟设置在不同于接触网杆和列检通道的两线之间，以避免接触网杆、排水沟与列检通道相互干扰。

参照图1，在设置1条装车环线的情况下，到发线的数量要根据环线的最大装车能力及实际需要的能力，到发列车列数和作业时分计算后分析确定。为了满足后续回空列车装车进入重车到发线，重车线至少要设2条到发线。同时，为了在装车时满足接下一列回空列车，也要设2条空车到发线。具体数量还要根据作业情况确定，不能机械照搬，应与实际需要的运能相匹配。

需要指出的是，上面所述只是用图解说明本实用新型重载铁路环形装车站平面结构设计的列车作业原理，并对本实用新型的技术方案进行了示意性描述，该描述没有限制性。由于对相同技术领域的技术人员来说很容易在此基础上进行若干修改和改动。因此，本实用新型说明书并非要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和实施例内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型的保护范围。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的保护范围并不局限于说明书所述实施例的内容，必须要根据权利要求范围来确定其保护范围。