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多姿多彩的铁路信号
多姿多彩的铁路信号
铁路信号分为视觉信号和听觉信号,可以说是有声有色,多姿多彩。
它们是指示列车运行和调车作业的命令,有关行车人员必须严格执行。
铁路信号是人们在实践中逐步发明和完善的。
早期的铁路开始行车时,是由铁路职工骑马在前面引导列车运行。
为了醒目,他们带着礼帽,身穿黑大衣和白色裤子,用手信号指挥列车前进或停止。
当时铁路仅限于白天行车,列车很少,速度大约每小时6~16公里,所以由人骑马来指挥,安全上没什么问题。
以后,列车对数多了,速度也快了,骑马已跑不过火车,跟在火车后面打信号还有什么用?
为了确保安全,人们开始研究固定的信号设备:
用一块长方形的板子,横向线路是停车信号,顺向线路是进行信号。
可是顺向线路的板子实际上很难看见,所以又在顶端加块圆板。
当必须在晚间开车时,就以红色灯光表示停车信号,白色灯光表示进行信号。
随着列车速度的不断提高,要求从远方就能准确看到信号的显示。
人们发现,在面积相等的情况下,圆形、方形和长方形相比,以长方形看得最远。
因此,1841年英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示,装设在伦敦桥车站。
这是铁路上首次使用的臂板式信号机。
这种臂板式信号机有两种显示:
水平位置表示停车信号,向下倾斜45度表示进行信号。
夜间仍用红色灯光表示停车,用白色灯光表示进行。
但是,后来发现白色灯光容易和铁路附近的家用灯光混淆,就改用了绿色灯光。
这种臂板式信号机一直沿用到现在,就是下面我们要介绍的固定信号机的一种。
固定信号机
铁路信号中用手拿的信号灯、信号旗或用手势显示的信号叫手信号;临时设置的信号牌、信号灯等叫移动信号;在固定地点安装的信号设备统称固定信号。
铁路信号中,固定信号是主要信号。
固定信号设备一般分为信号机和信号表示器两类。
信号机按类型分为色灯信号机、臂板信号机和机车信号机。
按用途分为进站、出站、通过、进路、预告、遮断、驼峰、驼峰辅助、复示、调车信号机。
信号表示器分为道岔、脱轨、进路、发车、发车线路、调车、水鹤及车挡表示器。
《中华人民共和国铁路技术管理规程》(以下简称《技规》),对各种信号机及信号表示器在正常情况下的显示距离做了具体规定:
进站、通过、遮断信号机的显示距离不得少于1000m;
高柱出站、高柱进路信号机的显示距离不得少于800m;
预告、驼峰、驼峰辅助信号机的显示距离不得少于400m;
调车、矮型出站、矮型进路、复示信号机,容许、引导信号及各种表示器的显示距离不得少于200m。
《技规》还规定,在地形、地物影响视线的地方,进站、通过、预告、遮断信号机的显示距离,在最坏的情况下不得少于200m。
由于色灯信号机比臂板信号机有着显示距离远、显示清晰的优点,《技规》指出,凡是有可靠交流电源的车站,应积极采用色灯信号机。
臂板、色灯信号机均应采用高柱信号机。
对于色灯信号机来说,只有在下列处所的某些信号机可以采用矮型信号机:
不办理通过列车的到发线上的出站、发车进路信号机;
道岔区内的调车信号机及驼峰调车场内的线束调车信号机;
自动闭塞区段、隧道内的通过信号机。
除此而外,在特殊情况下需要安装矮型信号机的,一定要经过铁路局的批准并报铁道部核准备案。
在同一车站或车场内,一般应采用同一类型的信号机。
为了便于机车司机观察,信号机应设在列车运行方向的左侧,或者设在所属线路的中心线上空。
确定信号机设置的地点时,除要满足显示距离的要求外,还要考虑不至于被误认为是邻线的信号机。
臂板信号机
臂板信号机是固定信号机的一种。
它白天用臂板的不同位置,夜间用不同颜色的灯光显示信号,适用于无可靠电源的车站。
如果按操纵方式来划分,有机械臂板信号机和电动臂板
信号机两种。
机械臂板信号机用人力操纵、导线传动;电动臂板信号机则由电动机使其动作。
如果按每一信号机上装设臂板的数目来划分,有单臂板信号机、双臂板信号机和三臂板信号机。
臂板的形状和颜色有两种,一种是作为主体信号用的红色臂板,其端部为方形;另一种是端部为鱼尾形的黄色臂板,也就是预告臂板,它的作用是将主体信号机(如进站、出站、通过信号机)的显示状态提前告诉司机。
中国铁路采用的单臂板信号机,通常用作出站、防护、通过信号机,它由机柱、臂板、信号灯、外表示镜,立杆和牵纵拐肘等组成。
外表示镜和臂板连接一起,用轴安装在机柱上。
外表示镜上装有红色、绿色玻璃各一块;臂板的端部为方形,红色带白条。
另一种三臂板进站信号机,它有三块臂板,上面一块叫主臂板,它的形状和颜色与出站信号机的臂板相同;中间的叫通过臂板,它的端部为鱼尾形,黄色带黑条,外表示镜上装有绿、黄两块色玻璃;下面的一块叫辅助臂板,端部为方形,红色带白条,外表示镜上只装一块黄色玻璃,平时与机柱重合。
为了便于车站值班员控制和监督信号机的开放,以及实现联锁作用的需要,通常都在直立杆的上部安装了信号选别器。
常用的垂直型信号选别器由电磁铁、衔铁、方形推杆、滚轴和铁盒等组成。
当电磁铁有电励磁时衔铁被吸引,滚轴被推向左侧。
此时如将握柄反位,则选别器和上部直立杆一起上升,使信号机开放。
当电磁铁内无电失磁时,如果下部直立杆再向上推动,方形推杆就将滚轴推向右侧并在铁盒里空动,信号机不能开放。
当臂板在开放状态而通电流中断时,臂板将因滚轴失去电磁铁的推力,以及外表示镜和选别器的重力而自动关闭。
色灯信号机
色灯信号机也是固定信号机的一种。
一般分为透镜式(多灯式)和探照式(单灯式)两种。
它们都由色灯信号机构和机柱组成。
透镜式的色灯信号机构包括凸透镜、电灯座及灯泡、遮檐、背板等。
它的每一组透镜只能给出一种颜色灯光。
而探照式色灯信号机的色灯信号机构有一个可随电流方向变化而转动的三色玻璃框,当某一种颜色玻璃对准灯泡时,就显示那种玻璃颜色的灯光,因而它的一组透镜可以显示红、黄、绿三种颜色灯光。
对于长年累月在露天工作的信号机来说,最主要的特质就是结构简单而工作可靠。
结构简单自然不易出故障,维修起来也容易得多,这也保证了它的工作可靠性。
探照式色灯信号机固然可以一灯多用,但也使它的色灯信号机构相对复杂,造成维修困难,也就降低了它的工作可靠性,因此,中国铁路不再推广使用这种色灯信号机。
如图所示,色灯信号机上都装有黑色椭圆形背板和半圆简形的遮檐,它们有什么作用呢?
众所周知,有色玻璃如果在阳光或机车前照灯的直接照射下,会呈现出色光,从而给司机造成错误的幻影显示。
为了解决这个问题,就给信号机构上装设了长圆筒形的遮檐,来避免直射光线的影响。
而采用黑色椭圆形背板,也是为了衬托信号灯光的亮度,使机车司机更加容易辨认。
有关固定信号机的规定
固定信号机有进站信号机、出站信号机、预告信号机、通过信号机、调车信号机、遮断信号机、进路信号机、驼峰信号机和复示信号机等多种。
在《中华人民共和国铁路技术管理规程》中,对于信号显示有种种明确的规定。
如:
进站、出站、进路信号机及线路所的通过信号机,均以显示停车信号为定位。
自动闭塞区段的通过信号机,以显示进行信号为定位。
预告信号机及通过臂板,以显示注意信号为定位。
在自动闭塞区段内的车站(线路所),如将进站、正线出站信号机及其直向进路内的进路信号机转为自动动作时,以显示进行信号为定位。
信号机的关闭时机也有规定:
——集中联锁车站的进站、进路、出站信号机、线路所通过信号机及自动闭塞区段的通过信号机,当机车或车辆第一轮对越过该信号机后自动关闭。
——调车信号机在调车车列全部越过调车信号机后自动关闭;当调车信号机外方不设或虽设轨道电路而被占用时,应在调车车列全部出清调车信号机内方第一轨道区段后自动关闭;根据需要也可在调车车列第一轮对进入调车信号机内方第一轨道区段后自动关闭。
——非集中联锁车站的进站信号机及线路所通过信号所,在列车进入接车线轨道电路后自动关闭,出站信号机应在列车进入出站方面轨道电路后自动关闭。
——非集中连锁车站,由手柄操纵的信号机:
进站信号机在确认列车全部进入接车线警冲标内方,出站信号机在列车全部越过最外方道岔并确认列车全部进入出站方面轨道电路区段后,恢复手柄,关闭信号。
进站、出站、进路和通过信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,都应该看作是停车信号。
新设置尚未开始使用或应撤除尚未撤除的信号机,都要在臂板信号机的臂板上或色灯信号机的机柱上装设白色十字交叉板的无效标志,熄灭灯光并将臂板置于水平位置。
在新建铁路线上,新设尚未开始使用的信号机,可撤下臂板或将色灯机构向线路外侧转动90度,并熄灭灯光,作为无效。
为了保证信号机的显示效果,维护行车安全,铁路沿线及站内,禁止设置妨碍确认信号的红、黄、绿色的装饰彩布、标语和灯光。
在规定的信号显示距离内,不准种植影响信号显示的树木。
进站信号机
进站信号机用于防护车站,指示列车可否进站以及进站时的运行条件。
它设在距车站最
外方进站道岔尖轨尖端(逆向道岔)或警冲标(顺向道岔)不少于50米的地方。
进站臂板信号机有四种显示方式:
当白天红色主臂板和黄色通过臂板下斜45度角,红色辅助臂板与机柱重叠;夜间两个绿灯亮时,表示准许列车按规定速度经正线通过车站,出站信号机在开放状态,进路上的道岔均开通直向位置。
当白天红色主臂板下斜45度角,黄色通过臂板在水平位置,红色辅助臂板与机柱重叠;夜间一个绿灯和一个黄灯亮时,表示准许列车经道岔直向位置,进入站内正线准备停车。
当白天红色主臂板和辅助臂板下斜45度角,黄色通过臂板在水平位置;夜间一个绿灯和两个黄灯亮时,表示准许列车经道岔侧向位置,进入站内准备停车。
当白天红色主臂板和黄色通过臂板均在水平位置,红色辅助臂板与机柱重叠;夜间一个红灯和两个黄灯亮时,表示不准许列车越过该信号。
进站色灯信号机的显示方式见下表:
显示灯光
一般区段
四显示自动闭塞区段
一个绿色灯光
准许列车按规定速度经正线通过车站,表示出站及进路信号机在开放状态,进路上的道岔均开通直向位置。
准许列车按规定速度经道岔直向位置进入或通过车站,表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲。
一个黄色灯光
准许列车经道岔直向位置,进入站内正线准备停车。
准许列车按限速要求越过该信号机,经道岔直向位置进入站内正线准备停车。
两个黄色灯光
准许列车经道岔侧向位置,进入站内准备停车。
准许列车按限速要求越过该信号机,经道岔侧向位置进入站内准备停车。
一个黄色闪光和一个黄色灯光
准许列车经过18号及其以上道岔侧向位置,进入站内越过下一架已经开放的信号机,且该信号机所防护的进路,经道岔的直向位置或18号及其以上道岔的侧向位置。
准许列车经过18号及其以上道岔侧向位置,进入站内越过下一架已经开放的信号机,且该信号机所防护的进路,经道岔的直向位置或18号及其以上道岔的侧向位置。
一个红色灯光
不准列车越过该信号机。
不准列车越过该信号机。
一个绿色灯光和一个黄色灯光
准许列车经道岔直向位置,进入站内越过下一架已经开放的接车进路信号机准备停车。
准许列车按规定速度越过该信号机,经道岔直向位置进入站内,表示下一架已经开放一个黄灯。
出站信号机
出站信号机用来防护区间,指示列车可否由车站开往区间。
它设在每一发车线警冲标内方适当的地点。
出站臂板信号机有三种显示方式:
白天红色臂板下斜45度角,夜间一个绿色灯光,表示准许列车由车站出发。
白天红色臂板在水平位置,夜间一个红色灯光,表示不准列车越过该信号。
白天红色主臂板及辅助臂板下斜45度角,夜间一个绿色灯光和一个黄色灯光,表示准许列车由车站出发,开往次要线路。
出站色灯信号机的显示方法比较复杂,在不同的闭塞区段同一种灯光表示的含义不尽相同,具体见下表:
显示灯光
三显示自动闭塞区段
四显示自动闭塞区段
半自动闭塞区段
一个绿色灯光
准许列车由车站出发,表示运行前方至少有两个闭塞分区空闲。
准许列车由车站出发,表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲。
准许列车由车站出发。
一个绿色灯光和一个黄色灯光
准许列车由车站出发,表示运行前方有两个闭塞分区空闲。
一个黄色灯光
准许列车由车站出发,表示运行前方有一个闭塞分区空闲。
准许列车由车站出发,表示运行前方有一个闭塞分区空闲。
一个红色灯光
不准列车越过该信号机。
不准列车越过该信号机。
不准列车越过该信号机。
两个绿色灯光
准许列车由车站出发,开往半自动闭塞区间。
准许列车由车站出发,开往半自动闭塞区间。
准许列车由车站出发,开往次要线路。
预告信号机
预告信号机的作用是将主体信号机(即进站信号机、非自动闭塞
区段通过信号机、遮断信号机)的信号显示状态提前告诉司机。
它一般设在距主体信号机不少于800米的地点。
预告臂板信号机有两种显示方式:
白天黄色臂板下斜45度角,夜间一个绿色灯光,表示主体信号机在开放状态。
白天黄色臂板在水平位置,夜间一个黄色灯光,表示主体信号机在关闭状态。
预告色灯信号机也有两种主要显示方法:
一个绿色灯光,表示主体信号机在开放状态。
一个黄色灯光,表示主体信号机在关闭状态。
当遮断信号机的预告信号机显示一个黄色灯光时,表示遮断信号机显示红色灯光;不着灯时,不起信号作用。
遮断及其预告信号机采用方形背板并在机柱上涂有黑白相间的斜线,以区别于一般信号机。
通过信号机
通过信号机的作用是防护自动闭塞线路上的闭塞分区或非自动闭塞线路上的所间区
间,指示列车可否进入它所防护的闭塞分区或所间区间。
通过信号机一般设在闭塞分区或所间区间的分界点。
通过臂板信号机主要有两种显示方式:
白天红色臂板下斜45度角,夜间一个绿色灯光,表示准许列车按规定速度运行。
白天红色臂板在水平位置,夜间一个红色灯光,表示不准列车越过该信号机。
有分歧线路的线路所通过臂板信号机,应按进站臂板信号机装设。
通过色灯信号机的显示方式见下表:
显示灯光
三显示自动闭塞区段
四显示自动闭塞区段
半自动闭塞区段
一个绿色灯光
准许列车按规定速度运行,表示运行前方至少有两个闭塞分区空闲。
准许列车按规定速度运行,表示运行前方至少有三个闭塞分区空闲。
准许列车按规定速度运行。
一个绿色灯光和一个黄色灯光
准许列车按规定速度运行,要求注意准备减速,表示运行前方有两个闭塞分区空闲。
一个黄色灯光
要求列车注意运行,表示运行前方有一个闭塞分区空闲。
要求列车减速运行,按规定限速要求越过该信号机,表示运行前方有一个闭塞分区空闲。
一个红色灯光
列车应在该信号机前停车。
列车应在该信号机前停车。
不准列车越过该信号机。
调车信号机
调车信号机装设在电气集中联锁的车站,经常进行调车作业的线路上(如到发线、
咽喉道岔区等),用来指示机车进行调车作业。
调车信号机多为色灯信号机,调车色灯信号机的显示方式如下:
一个月白色灯光,表示准许越过该信号机调车。
一个月白色闪光灯光,表示装有平面溜放调车区集中联锁设备时,准许溜放调车。
一个蓝色灯光,表示不准越过该信号机调车。
不办理闭塞的站内岔线,在岔线入口处设置的调车信号机,可用红色灯光代替蓝色灯光。
在尽头式到发线上,设置的起阻挡列车运行作用的调车信号机,应采用矮型三显示机构,用红色灯光代替蓝色灯光。
当该信号机的红色灯光熄灭、显示不明或显示不正确时,应视为列车的停车信号。
驼峰信号机
驼峰信号机用于指示驼峰调车机车进行车列解体等作业的信号机,它设于驼峰峰顶。
驼峰色灯信号机的显示方式为:
一个绿色灯光,表示准许机车车辆按规定速度向驼峰推进。
一个绿色闪光灯光,表示机车车辆要加速向驼峰推进。
一个黄色闪光灯光,表示机车车辆要减速向驼峰推进。
一个红色灯光,表示不准机车车辆越过该信号机或指示机车车辆停止作业。
一个月白色灯光,指示机车到峰下。
一个月白色闪光灯光,指示机车车辆去禁溜线。
另外还有驼峰色灯辅助信号机和驼峰色灯复示信号机,它们的显示方式为:
一个黄色灯光,指示机车车辆向驼峰预先推送。
当办理驼峰推送进路后,其灯光显示与驼峰色灯信号机显示相同。
到达场的驼峰色灯辅助信号机平时显示红色灯光,对到达列车起停车信号作用。
驼峰色灯复示信号机,采用透镜式色灯两个双机构的高柱信号机,灯光排列为黄、绿、红、白,平时无显示,当办理驼峰推送或预先推送进路后,其显示方式与驼峰色灯辅助信号机相同。
移动信号
在铁路众多的信号中,有一种在施工或维修区段设置的信号牌、信号灯,这就是移动信号。
移动信号相对于固定信号而言,是可以根据需要移动,临时设置的信号。
移动信号分停车信号、减速信号和减速防护地段终端信号。
它们的显示方式如下:
停车信号为,白天柱上一个红色方牌;夜间柱上一个红色灯光。
减速信号为,白天柱上一个黄色圆牌;夜间柱上一个黄色灯光。
减速信号牌还应标明每小时限速的公里数。
另外,在施工及其限速区段,还要在原减速信号牌的前方,按不同速度等级的制动距离增设快速旅客列车减速信号牌,白天和夜间均为黄底黑色K字圆牌。
减速防护地段终端信号为,白天柱上一个绿色圆牌;夜间柱上一个绿色灯光。
表示限速区段到此为止。
在单线区段,司机在白天应看线路右侧减速信号牌背面的绿色圆牌,夜间应看柱上的绿色灯光。
手信号
铁路手信号也是一种移动信号,它们是由人直接挥动信号旗和信号灯来下达的各种命令。
信号旗有三种基本颜色:
绿、黄、红;信号灯(也叫号志灯)有四种基本灯光:
绿、黄、红、白。
手信号的种类很多,常见的有列车运行手信号、调车手信号、联系用手信号等。
列车运行手信号
停车信号——白天展开红色信号旗;夜间红色灯光。
如果白天没有信号旗,可将两臂高举头上向两侧急剧摇动;如果夜间没有红色灯光,也可用白色灯光上下急剧摇动。
表示要求列车停车。
减速信号——白天展开黄色信号旗;夜间黄色灯光。
如果白天没有黄色信号旗,可用绿色信号旗下压数次;如果夜间没有黄色灯光,也可用白色灯光下压数次。
表示要求列车降低到要求的速度。
发车指示信号——白天高举展开的绿色信号旗在靠列车的一面上下缓动;夜间高举绿色灯光上下缓动。
表示要求运转车长显示发车信号。
发车信号——白天展开绿色信号旗上弧线向列车方作圆形转动;夜间用绿色灯光上弧线向列车方面作圆形转动。
表示要求司机发车。
通过信号——白天展开绿色信号旗;夜间绿色灯光。
表示准许列车由车站或车场通过。
引导信号——白天展开的黄色旗高举头上左右摇动;夜间黄色灯光高举头上左右摇动。
表示准许列车进入车场或车站。
调车手信号
停车信号——白天展开红色信号旗;夜间红色灯光。
如果白天没有信号旗,可将两臂高举头上向两侧急剧摇动;如果夜间没有红色灯光,也可用白色灯光上下急剧摇动。
减速信号——白天展开绿色信号旗下压数次;夜间绿色灯光下压数次。
指挥机车向显示人方向运行的信号--白天展开绿色信号旗在下部左右摇动;夜间绿色灯光在下部左右摇动。
指挥机车向显示人方向稍行移动的信号——白天拢起红色信号旗直立平举,再用展开的绿色信号旗左右小动;夜间绿色灯光下压数次后,再左右小动。
指挥机车向显示人反方向运行的信号——白天展开绿色信号旗上下摇动;夜间绿色灯光上下摇动。
指挥机车向显示人反方向稍行移动的信号——白天拢起红色信号旗直立平举,再用展开的绿色信号旗上下小动;夜间绿色灯光上下小动。
联系用手信号
过标信号——白天拢起信号旗作圆形转动;夜间白色灯光作圆形转动。
运转车长与接车人员显示的信号,表示列车整列进入警冲标内方。
互检信号——白天拢起信号旗高举;夜间白色灯光高举。
是运转车长与接车人员、巡道人员,或在双线区段列车交会时,与邻线的运转车长显示的互检信号,表示列车安全运行。
道岔开通信号——白天拢起黄色信号旗高举头上左右摇动;夜间白色灯光高举头上。
表示进路道岔准备妥当。
连结信号——白天两臂高举头上,使拢起的信号旗杆成水平末端相接;红、绿灯光交互显示数次。
表示机车车辆进行连挂作业。
机车信号
铁路上数以万计的信号机向司机发出各种信号,报告线路和道岔情况,帮助司机安全正点的运行。
但是,由于它们装在地面上,曲线、隧道等地形限制,给司机暸望带来一定的困难。
特别是在雨雪、风沙、大雾迷茫等恶劣气候条件下,
地面信号更是看不清。
另外,随着列车速度的不断提高,特别是高速列车的出现,显示距离约1公里的信号机已很难使司机从容采取措施。
比如司机发现红色停车信号,即使立即紧急刹车,列车在巨大惯性的推动下,也要越过信号机2公里。
因此,再单纯依赖地面信号机显然是极其危险的。
为了解决这个问题,人们研制出了机车信号机,它装在机车司机室内,能显示和地面信号机同样的信号,保证了行车安全,提高了运行效率,也改善了司机的工作条件。
中国铁路目前采用的机车信号分为接近连续式和连续式两种。
接近连续式多用于非自动闭塞区段。
在进站信号机外方制动距离附近的固定地点设置发送设备,并从固定地点到进站信号机之间加装一段轨道电路。
从列车最前面的车轮轧在轨道电路上时起,发送装置就连续不断地向机车上传送地面信号的信息,使机车信号机连续复示进站信号机的显示。
连续式机车信号没有距离限制,只要列车在轨道上行驶,被机车第一轮对短路的轨道信号电流就会在钢轨周围产生磁场。
装在机车上的感应器接收到信号,经过解码使机车信号机不断地显示与前方地面信号机相同的信号。
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