信号机和信号表示器.ppt
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1、第二章 信号机及信号表示器,第二章 信号机和信号表示器,第一节 铁路信号概述第二节 色灯信号机第三节 信号光源第四节 LED色灯信号机第五节 信号机的设置第六节 信号显示,第一节 铁路信号概述,铁路必须根据需要设置各种信号机和信号表示器,表达列车运行及调车作业的命令,用来形成信号显示,指示运行条件。信号显示方式及其使用,必须严格按铁路技术管理规程(以下简称技规)的规定执行。目前我国铁路信号普遍采用色灯信号机,主要是透镜式色灯信号机和新型的组合式色灯信号机及LED信号机,其他类型的信号机已逐渐淘汰。,第一节 铁路信号概述,铁路信号有广义和狭义两种含义。广义的铁路信号是铁路运输系统中,保证行车安全
2、、提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制、自动控制及远程控制技术的总称,广义的铁路信号包括车站信号、区间信号、机车信号、道口信号、驼峰信号等。狭义的铁路信号是在行车、调车工作中,对行车有关人员指示运行条件而规定的物理特征符号。本章讲述的铁路信号指的是狭义的铁路信号中的固定信号。,第一节 铁路信号概述,1、按接收信号的感官分类 铁路信号分为:听觉信号和视觉信号。听觉信号是用音响表示的信号,以音响的强度、频率和时间长短来表达信号含义。号角、口笛、机车鸣笛、响墩等发出的信号。视觉信号是用颜色、形状、位置、显示数目及灯光状况表达的信号。信号旗、信号灯、信号牌、信号机、信号表示器、信号标志显示的信
3、号。,2、按发出信号的机具能否移动分类视觉信号按信号机具是否移动分为:手信号、移动信号和固定信号。手信号手持信号旗或信号灯发出的信号。移动信号临时设置的可以移动的信号牌、信号灯。如为防护线路施工点临时设置的方形状红牌、圆形黄牌等。,第一节 铁路信号概述,2、按发出信号的机具能否移动分类固定信号设于车站或区间固定地点的信号机或信号表示器,用来防护站内进路或区间闭塞分区以及道口。机车信号设于机车驾驶室内,用来复示地面信号显示,指示列车运行前方条件的信号,属于固定信号。铁路电务部门负责维护的信号只是固定信号,包括地面固定信号和机车信号。平时所说的信号一般专指固定信号。,第一节 铁路信号概述,禁止信号
4、和进行信号我国铁路按照运营要求,采用以下基本信号:(1)要求停车的信号;(2)要求注意或减速运行的信号;(3)准许按规定速度运行的信号。要求停车的信号禁止信号或停车信号。要求注意或减速运行的信号以及准许按规定速度运行的信号进行信号或允许信号。视觉信号的基本颜色是红色、黄色和绿色。红色信号的基本意义是停车,黄色信号是注意或减速运行,绿色信号是按规定速度运行。另有:蓝色表示为“允许信号”或“禁止调车信号”;月白色表示为“引导信号”或“准许调车信号”,第一节 铁路信号概述,3、按发出固定信号的构造分类按发出固定信号的构造,地面信号机可分为:色灯信号机、臂板信号机色灯信号机是用灯光的颜色、数目及亮灯状
5、态表示信号含义的信号机。特点:具有昼夜显示一致、占用空间小等,但需可靠的交流电源。,第一节 铁路信号概述,臂板信号机是以臂板的形状、颜色、数目、位置表达信号含义的信号机。我国铁路规定臂板呈水平位置为关闭,与水平位置向下夹45角为开放,夜间则以臂板信号机上的灯光颜色与数目来显示。,第一节 铁路信号概述,4.按用途分类,固定信号可分为信号机和信号表示器信号机是表达固定信号显示所用的机具,用来防护站内进路,防护区间,防护危险地点,具有严格的防护意义。信号表示器是对行车人员传达行车或调车意图的,或对信号进行某些补充说明所用的器具,没有防护意义。,发车表示器,道岔表示器,昼间,夜间,第一节 铁路信号概述
6、,4、按信号机的地位分类信号机可分为主体信号机和从属信号机主体信号机是能独立地显示信号,指示列车或调车车列运行条件的信号机,进站、出站、进路、通过、驼峰、调车等信号机。从属信号机本身不能独立存在,只能附属于某种信号机的信号机。预告信号机从属于进站信号机、所间区间的通过信号机、遮断信号机;复示信号机从属于进站、进路、出站、驼峰、调车等信号机。,第一节 铁路信号概述,5按禁止信号的显示意义分类按禁止信号的显示意义分类,可分为:绝对信号和非绝对信号(亦称容许信号)绝对信号是指当显示停止运行的信号时,列车、调车车列必须无条件遵守的信号显示。非绝对信号是指列车遇到停车信号,在特定条件下不准许其停车或停车
7、2min后以低速继续运行,并准备随时停车的信号。自动闭塞区间的通过信号机显示停车信号时,列车必须在信号机前停车,司机应通知运转车长,通知不到时,鸣笛一长声,等候2 min,仍未显示进行信号时,即以遇到阻碍能随时停车的速度继续运行,最高速度不超过20 km/h。,第一节 铁路信号概述,6.按安装方式分类,信号机可分为高柱信号机、矮型信号机、信号托架和信号桥。高柱信号机的信号机安装在信号机柱上,一般用于显示距离要求较远的信号机上。高柱信号机具有显示距离远、观察位置明确等优点。矮型信号机设于位于建筑限界下部外侧的信号基础上,一般用于显示距离要求不远的信号机上。因受限界限制,不能安装信号机柱时,则以信
8、号托架和信号桥代替。,第一节 铁路信号概述,第二节 色灯信号机,第二节 色灯信号机,色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号,现多采用透镜式色灯信号机。透镜式色灯信号机,结构简单,安全方便,控制电路所需电缆芯线少,广泛采用。组合式色灯信号机是为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。LED色灯信号机用发光二极管取代的白炽灯泡和透镜组,采用铝合金机构组合而成,显示距离远,寿命长,安全可靠,是节能、免维护的新型信号机。,第二节 色灯信号机,一、透镜式色灯信号机1透镜式色灯信号机透镜式色灯信号机的类型:高柱、矮型高柱信号机的机构安装在钢筋混凝土信号机柱上,矮型信号机的机构安装在信号机水泥
9、基础上。高柱透镜式色灯信号机如图所示。由机柱、机构、托架、梯子等部分组成。,机柱用于安装机构和梯子,机构每个灯位配备有相应的透镜组和单独点亮的灯泡,给出信号显示。,梯子给信号维修人员攀登及作业,托架用来固定机构,每一机构需两个托架,第二节 色灯信号机,一、透镜式色灯信号机1透镜式色灯信号机矮型透镜式色灯信号机如图所示。用螺栓固定在信号机基础上,没有托架,更不需要梯子。,第二节 色灯信号机,一、透镜式色灯信号机1透镜式色灯信号机高柱和矮型透镜式色灯信号机又有单机构和双机构之分。单机构只有一个机构,可构成二显示、三显示和单显示信号机。双机构色灯信号机可构成四显示、五显示。,单机构二显示信号机,双机
10、构五显示信号机,各种信号机根据需要还可以分别带引导信号机构、容许信号机构或进路表示器。,第二节 色灯信号机,2透镜式色灯信号机的机构透镜式色灯信号机的每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐和背板等组成,如图所示。灯泡是色灯信号机的光源,采用直丝双丝铁路信号灯泡。,一、透镜式色灯信号机,灯座用来安放灯泡,采用定焦盘式灯座,在调整好透镜组焦点后固定灯座,更换灯泡时无需再调整。,第二节 色灯信号机,2透镜式色灯信号机的机构透镜组装在镜架框上,由两块带棱的凸透镜组成,里面是有色带棱外凸透镜(可有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色),外面是无色带棱内凸透镜。,一、透镜式色灯信号机,使用带棱透镜的原因是它比不
11、带棱透镜轻且较薄,光线通过时损失少。使用两块透镜可以缩短焦距,提高光源利用率,增加射出平行光的强度。满足信号显示距离远而且具有很好的方向性的要求。信号机显示颜色取决于有色透镜,可根据需要选用。,第二节 色灯信号机,遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。背板是黑色的,构成较暗的背景,可衬托信号灯光的亮度,改善嘹望条件。,2透镜式色灯信号机的机构,一、透镜式色灯信号机,只有高柱信号机才有背板。一般信号机采用圆形背板。各种复示信号机、遮断信号机及其预告信号机、容许信号则采用方形背板,以示区别。,第二节 色灯信号机,一、透镜式色灯信号机,3透镜式色灯信号机构分类透镜式色灯信号机构分为高柱、矮
12、型两大类。高柱、矮型信号机构按结构又分为二显示、三显示两种。二显示机构有两个灯室。三显示机构有三个灯室。每个灯室内有一组透镜、一副灯座、一个灯泡和遮檐。灯座间用隔板分开,以防止相互串光,保证信号显示的正确。背板是一个机构共用的。各种信号机根据信号显示的需要选用机构,按灯光配列对信号灯位颜色的规定安装各灯位的有色内透镜。单显示的机构有:复示信号机构、灯列式进站复示信号机构、遮断信号、预告信号机构、引导信号机构、容许信号机构。,透镜式色灯信号机构的型号含义如下:A(矮柱)、B(白灯)、A(蓝灯)、U(黄灯)、P(棚下)、R(容许)、F(复示、发车)、B(表示)、Y(引导)、J(进路)、Z(遮断),
13、第二节 色灯信号机,二、组合式色灯信号机组合式色灯信号机是为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。透镜式色灯信号机构的光系统射出的平行光线,两侧分别只有2的散角,覆盖面很窄,曲线线段上只能在局部范围内能看到,在整个曲线范围内无法连续显示。组合式色灯信号机适用于嘹望困难的线路,适用于曲线半径30020 000 m的各种曲线和直线轨道上,在距信号机51 000 m距离内得到连续信号显示。该信号机光系统设计合理,光能利用率高,显示距离远,主光源显示距离可达1000 m,不加偏散镜可达1500 m。曲线折射性能强,偏散角度大,可见光分布均匀,能见度高,有利于司机嘹望。,第二节 色灯信号机,二、组合
14、式色灯信号机组合式信号机每个机构只有一个灯室,使用时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示机构,故称为组合式。灯室间无窜光的可能。,反光镜是椭球面镜,用来将光源发出的光反射后聚焦起来。,灯泡采用直丝灯泡,色片可装红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的,根据需要配备其中的一种颜色。,非球面镜用于聚光,XS2-135型的非球面镜通光孔径大,焦距短,球面像差小,光能利用率高。,偏散(透)镜由多个棱镜及曲面镜组成,是使部分光线按所需方向偏散一定角度的光学元件。精确度高,透光性能好,性能较稳定。,前表面玻璃设计成向后倾斜15,为防止反光造成信号误认。,三、LED铁路色灯信号机LED色灯信号机一般由铝合
15、金机构、发光盘、点灯装置、报警单元组成。LED铁路色灯信号机构与透镜式色灯信号机大小相同,分为高柱机构和矮型机构两种。每种机构又分别有二灯位机构、三灯位机构两种类型,根据使用需要,还有专门的复示机构、引导机构等。,XSLE型LED信号机,第二节 色灯信号机,第三节 信号显示制度与方式,一、对信号显示的基本技术要求信号是指示列车运行及调车作业的命令,有关行车人员必须严格执行。从运营方面来说,对固定信号的显示有如下一些基本技术要求:1信号显示应力求简单明了,使行车人员易于辨认;2信号应有足够的显示数目和显示距离,以便于司机能准确及时地辨认信号,平稳地驾驶列车运行;3信号设备应符合“故障-安全”原则
16、,当信号设备发生故障时,信号机应能自动地给出最大限制的信号显示;4信号显示应具有较高的抗干扰能力,尽量减少受风沙、雨雪、迷雾和背景以及其他灯光的影响。,信号显示制度表达信号显示意义的基本体系。铁路信号显示制度:进路式、速差式进路式信号显示制度指示列车进入不同进路为原则的信号显示制度,表达的是进路意义。优点:信号机所指示的进路方向明确。缺点:显示复杂、适应性能差、显示意义不确切,且信号没有明确的速度限制的含义。只适用于低速。进路式信号显示,在同一地点或同一架信号机上,会同时出现多个红灯或一个红灯和一个绿灯,这对信号显示来说不够严肃。,对高速的列车来说,司机为保证行车安全,在没有限速含义的情况下,
17、势必要按照进站线的限制速度通过车站,因此会降低运输效率。,二、信号显示制度,第三节 信号显示制度与方式,速差式信号显示制度每一种信号显示均能表示不同行车速度的信号显示制度,它表达的是速度含义。速差式信号显示制度能采用较简单统一的方式,指示:列车通过本信号机的运行速度,或能指示列车通过次架信号机的运行速度,或者既能指示列车通过本信号机的运行速度,又能预告列车通过次架信号机的运行速度。速差式信号显示制度是地面信号显示的发展方向。我国现行的信号显示制度基本上属于简易速差式,并兼顾运行方向的区分。显示数目少,速度含义的表示尚不完善。,二、信号显示制度,第三节 信号显示制度与方式,速差制的速度级为三级:
18、禁止通行;减速运行;准许按规定速度运行。用v0、v中和v规表示。v0、v中和v规是指列车通过该信号机的速度,亦即进入所防护的进路或区间始端的速度,称始端速度。当列车速度较高时,信号机只反映始端速度,不反映终端速度是不行的。例如,通过列车按v规进站(即进站信号机指示),越过进站信号机后,司机才发现前方的出站信号机指示,有可能停不住车,冒进出站信号机。当始端速度为v规时,还需要把进路的终端速度(对接车进路来说即是发车进路的始端速度)反映出来。终端速度级也是三个,即v0、v中和v规。,二、信号显示制度,第三节 信号显示制度与方式,1、色灯信号机的显示方式信号显示的意义指示运行条件运行条件包括两方面的
19、内容:(1)本信号机防护进路上的道岔开通直向或侧向,(2)次架信号机的关闭及开放状态,速度含义内含其中。速度的提高,对信号显示表达速度含义的要求更加迫切。色灯信号机的显示方式:将始、终端两种速度和三个速度级组合起来所得的。,三、信号的显示方式,第三节 信号显示制度与方式,速差制信号用色灯信号机的显示方式与方法,红灯点灯,黄灯点灯,绿灯点灯,1、色灯信号机的显示方式,三、信号的显示方式,第三节 信号显示制度与方式,1、色灯信号机的显示方式列车运行速度在120 km/h及以下时一般采用三显示自动闭塞,其速度等级只有两级,按规定速度和零。列车运行速度在120160 km/h时采用四显示自动闭塞,其速
20、度等级一般分为三级,例如160 km/h、115 km/h和0。绿、绿黄、黄、红灯四种显示明确表达了始端速度和终端速度。,三、信号的显示方式,第三节 信号显示制度与方式,进站信号机和接车进路信号机增加了两个黄灯和黄闪黄,即有六种显示:绿、绿黄、黄、红灯、两个黄灯和黄闪黄。两个黄灯和黄闪黄分别表达了限速的意义。两个黄灯限速50 km/h(非提速12号道岔为45 km/h,9号道岔为30 km/h)。黄闪黄限速80 km/h。,进站信号机信号显示的速度意义,注:v规规定速度(规定的允许最高速度);v黄黄灯限速(四显示自动闭塞的黄灯限速);v大大号道岔侧向限速(18号道岔侧向限速80 km/h);v
21、岔道岔侧向限速(50 km/h或45 km/h或30 km/h);v引引导限速(20 km/h以下);v规/v规始端速度终端速度,其他的类同。,固定信号机的信号显示举例,机车信号的显示方式:色灯式、数字式。机车信号显示制度:预告式、复示式、预告复示式。预告式机车信号复示列车运行前方信号机的显示含义。我国现行的机车信号是预告式,指示列车运行前方信号机防护区段的始端速度和终端速度。复示式表达列车所在闭塞分区的速度指示,即重复机车运行后方信号机的显示。我国现有的分级速度控制式超速防护设备采用复示式的显示制度。预告复示机车信号与分级速度控制式超速防护设备的数字显示同时使用。,四、机车信号机显示,第三节
22、 信号显示制度与方式,5主体化机车信号的概念当列车运行速度达到160 km/h以上时,由于列车制动距离的延长,凭司机确认地面信号行车来保证行车安全已经成为不可能。当从确认信号到采取制动措施的时间内列车的走行距离大于制动距离时,就会危及行车安全。此时,机车信号就应成为主体信号,机车信号作为行车凭证,而不再是地面信号的辅助信号。由车载信号和地面信号设备共同构成机车信号系统,必须具有高可靠、高安全性,符合故障一安全原则。机车信号作为主体信号机后,可取消地面信号机。,三、信号显示制度,第三节 信号显示制度与方式,机车信号显示意义,第三节 信号显示制度与方式,3机车信号显示,第三节 信号显示制度与方式,
23、各种表示器和标志,由于都不是绝对信号,且受机体本身的限制,因此规定它们的显示距离不得少于200m。,五、信号显示距离信号显示距离是指从机车上能连续确认信号机显示的距离。列车从开始制动到完全停住这一段时间内所走行的距离,叫做制动距离。我国铁路规定制动距离为800m(列车速度120 km/h时的紧急制动距离)。在列车规定制动距离小于800 m 时,各种信号机及信号表示器的显示距离规定如下:(1)进站、通过、遮断、防护信号机,不得少于1000m。(2)高柱出站、高柱进路信号机,不得小于800m。矮型出站、矮型进路信号机,不得小于200 m。(3)预告、驼峰信号机、驼峰辅助信号机,不得少于400m。(
24、4)调车、复示信号机,容许和引导信号以及各种表示器,均不得少于200m。因地形、地物影响信号显示的地方,进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离,在最坏条件下不得小于200m。,调车信号机因调车速度低,复示信号机因是重复主体信号的显示,引导信号和容许信号在司机未看到它们显示之前,已经看到主体信号机的显示,所以对调车、复示、引导、容许信号的显示距离规定不得少于200m。,列车计算制动距离规定为800m,其余200m是作为司机确认信号和开始制动到起作用时所预留的距离。在技规中还规定;在正线上信号机防护区段的长度,即闭塞分区的长度,至少不小于800+4001200m。1000m以上信号显示距离,
25、最小不少于1200m防护区段的长度。,驼峰信号机设在站内,而且设有驼峰复示信号机。预告信号机仅仅起预告其主体信号机的显示的作用,所以对驼峰、预告信号机的显示距离要求可以近些,规定不少于400m。,第三节 信号显示制度与方式,六、信号机及表示器命名1进站信号机进站信号机的命名是按列车运行方向进行的,上行用S表示,下行用X表示。若在车站一端有多个方向的线路接入,则在S或X的右下角加上该信号机所属线路名的汉语拼音字头。XD东郊方面的下行进站信号机若在同一方向有几条线路引入,出现并置的进站信号机时,则应加缀区间线路名称(单方向可不加)或顺序号。Ss2、Ss4山海关方面的上行进站信号机XB1、XB3北京
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