机务段教学课件

铁路机务段教学课件第一章绪论机务段的定义与职责机务段在铁路运输中的重要作用机务段是铁路运输中负责机车运用、检修和管理的基层单位，是确保列车安全运行的关键部门机务段作为铁路运输的心脏，直接关系到铁路运输的安全性、效率和经济性主要职责包括•是铁路安全运输的第一道防线•负责机车的日常检修和保养•决定机车利用效率和运输能力•组织机车乘务人员培训•影响铁路运营成本和效益•保障机车运用安全•优化机车运用计划•实施机车技术管理机务段组织结构与人员配置12管理层生产部门段长全面负责机务段工作运用车间负责机车运用管理副段长分管安全、生产、技术等工作检修车间负责机车检修与维护总工程师负责技术管理与创新调度室负责机车调度与运用计划34技术支持部门一线作业人员技术科负责技术管理与创新机车乘务员驾驶与操作机车安全科负责安全管理与监督检修工负责机车检修与维护培训中心负责人员培训调度员负责机车调度与安排第二章机务段站场设计技术条件车站线路种类线间距设计标准道岔设计基础•正线供列车通过使用的线路•正线间距≥

4.8米•常用道岔类型#

12、#

18、#22•到发线列车到达和发车使用的线路•到发线间距≥

5.3米•道岔角度1:

12、1:

18、1:22•调车线供调车作业使用的线路•机务线间距≥

5.0米•道岔长度≥33米（#12道岔）•机务线供机车单独运行使用的线路•站场内线路间距≥

4.5米•道岔设置位置应避开桥梁、涵洞•专用线供专门用途使用的线路•钢轨类型60kg/m、50kg/m站场线路全长及有效长度计算线路全长与有效长的区别坐标测量与计算方法线路全长从一端道岔前端到另一端道岔后端的实际距离，包括所有构成该线路的部分线路有效长可以停放车辆的最大长度，通常由信号机或车挡之间的距离决定，是站场容量的关键指标线路全长计算公式L全=L基础+∑L道岔+L安全距离线路有效长计算公式L有效=L全-L信号机区间-L安全距离站场线路测量采用平面直角坐标系统，主要测量方法包括•全站仪测量法精度高，适用于新建线路•GPS测量法速度快，适用于开阔地带站场平面与纵断面设计平面设计要点纵断面设计要点•线路走向应尽量直顺•正线坡度不宜超过2‰•到发线应设在站场中心区域•到发线宜设置为水平线•避免在主要道岔区设置曲线•有驼峰的站场，驼峰坡度应科学设计•车站咽喉区应尽量集中•排水沟纵坡不应小于3‰•机务线应便于机车折返与运行•各线路高程应便于排水站场排水设计要点•采用明排为主，暗排为辅原则•排水沟断面应满足100年一遇暴雨排水需求•排水系统应与城市排水系统衔接•道床结构应有利于排水•站场排水应考虑环保要求第三章中间站设备配置与布置中间站的功能定位中间站是设在区段站之间的车站，主要功能包括•列车会让或越行•客货列车始发终到•装卸小批量货物•机车走行或更换•旅客上下车服务根据功能可分为技术站、中间客运站、中间货运站、中间客货运站等类型中间站主要设备配置站房及旅客服务设施信号设备（信号机、轨道电路）通信设备（列车调度电话、广播）安全设备（防护栏、道口保护装置）中间站改建案例分析1改建前状况•只有两条到发线•站房面积仅800平方米•机械联锁信号系统•货场面积小，仅2000平方米•日客流量2000人次2改建方案•增加两条到发线•新建5000平方米现代化站房•升级为电子联锁信号系统•扩建货场至5000平方米•增设站场监控系统3改建后效果•站场通过能力提升50%•日客流量增至5000人次•货物吞吐量提升60%•信号故障率降低85%•旅客满意度提升至95%第四章区段站作业流程与设备配置列车到达列车进站，停靠在指定到发线车站值班员确认列车安全到达联系机务部门准备机车摘挂作业机车摘挂机车与车辆解钩并离开车辆技术检查根据需要进行编组或解体机车检修机车进入机务段进行检修根据检修周期进行相应级别检修填写机车检修记录列车编组根据计划对车辆进行重新编组完成车辆连挂和制动试验检查确认列车编组符合要求列车发车机车重新连挂至车辆进行列车制动试验办理行车手续后发车主要设备配置•机车检修库进行机车检修维护•洗涤线清洗机车车辆•集中信号楼控制信号系统•整备线进行机车油水、沙等补给•检修工位进行车辆检修•给水设施为蒸汽机车供水•转向设备实现机车转向•轮对检测设备检测轮对参数区段站布置图分析双线横列式布置特点纵列式布置特点•正线贯穿全站•正线位于站场一侧•站场两侧对称布置•各功能区沿线路方向顺序布置•客货设施分区明确•咽喉区延伸较长•咽喉区较为紧凑•适用于山区狭长地形•适用于平原地区•占地宽度小优点布局清晰，分区明确，便于管理优点占地宽度小，适应性强缺点占地面积大，建设成本高缺点咽喉区长，列车对向进路干扰大枢纽区段站设计要点区段站设计计算实例机务线设计计算调车线设计计算需求日均检修机车数量80台，其中DF4型40台，需求日均调车作业量3000辆HXD型40台计算计算•平均每车长度15米•DF4型机车长度

20.3米•日均调车时间20小时•HXD型机车长度

25.1米•单条调车线作业能力600辆/日•单条机务线有效长度需求≥100米•调车线数量3000÷600=5条•机务线数量80÷24×3=10条结果设计6条调车线，留有余量结果设计10条机务线，每条有效长度120米到发线计算需求日均到发列车60对计算•列车平均停站时间25分钟•单条到发线日均可到发列车48对•到发线数量60÷48×

1.2=

1.5≈2条结果设计4条到发线（含2条正线）咽喉区设计方法第五章编组站概述与分类编组站的作业流程编组站的分类列车到达与解体列车到达到发场，进行技术检查后解体车辆分类通过驼峰或平面调车将车辆按目的地分类编组成列将同方向车辆编组成新的列车列车检查对新编组列车进行技术检查和制动试验列车发送完成列检后，办理手续发车按编组方法分类编组站布置图详解单向一级三场布置图特点•由到达场、分类场、发车场三个功能区组成•列车作业流向单一，从一端进入，另一端离开•驼峰位于到达场与分类场之间•适用于主要车流方向明确的枢纽•线路利用率高，作业效率高双向三级六场布置图特点•由两组到达场、分类场、发车场组成•可同时处理两个方向的车流•设有两座驼峰，分别服务不同方向•适用于交汇性铁路枢纽•作业灵活，通过能力大各场地的功能与设计要点到达场接收列车并进行解体准备，需设置充足的检查发车场将分类好的车辆重新组合成列车，需配备列检设施设施分类场按目的地对车辆进行分类，扇形布置，线数根据方向数确定编组站布置选择原则运营效率与安全性权衡典型案例分析郑州北站车流方向与流量分析根据主要车流方向和流量选择单向或双向布置地形条件适应性根据地形选择合适的布置形式，山区宜采用纵列式扩建可能性预留发展空间，便于未来扩建技术装备水平根据自动化程度选择相应的布置形式投资效益比在满足功能的前提下，追求最佳投资回报郑州北站是中国重要的一级编组站，采用单向三场布置方式•到达场设计12条线路，有效长850米•分类场设计36条线路，按目的地分类•发车场设计14条线路，有效长1050米•日均编组能力8000辆•采用计算机控制的自动化驼峰系统第六章调车驼峰技术驼峰调车原理与作用驼峰是编组站中利用重力势能进行车辆分类的设施，是提高编组效率的关键技术工作原理•车辆被推上驼峰顶部•解开车钩后，车辆依靠自重下滑•通过道岔分道进入指定股道•减速设备控制车辆速度•最终停在指定位置作用大幅提高调车效率，减少人工作业，降低劳动强度，提高安全性现代化驼峰设备介绍自动控制系统计算机控制整个调车过程，包括道岔转换、减速装置控制等减速设备包括一次减速器、二次减速器和小组减速器，控制车辆下滑速度雷达测速装置驼峰调速系统设计平面设计要点纵断面设计与安全控制•驼峰顶部应设计为直线段驼峰坡段•下坡道应避免急曲线•减速器位置应科学设置坡度15-20‰•道岔区应集中布置长度50-80米•分类线应采用扇形布置加速坡段现代驼峰平面设计采用计算机辅助设计，通过模拟分析优化布局，提高调车效率坡度40-50‰长度12-15米中间坡段坡度10-15‰长度因地制宜分类线坡段坡度

1.5-2‰长度400-600米安全控制措施包括防溜措施、轨道制动器、车位检测器和脱轨防护装置等，确保调车作业安全高效第七章铁路枢纽设计与设备配置枢纽核心区客运系统主要客运站、货运站和编组站集中布置，形成铁客运站、客车整备所、客车检修所等设施，为旅路运输的核心区域客提供服务信号系统货运系统信号楼、轨道电路、信号机等，保障列车运货运站、集装箱中心站、大型装卸区等设行安全施，处理货物运输机务系统线路系统机务段、机车库、检修设施等，负责机车运用与干线、联络线、疏解线等，连接各个功能区域维护枢纽布置形式根据地形条件和城市布局，铁路枢纽可采用环形布置、直通式布置、半环形布置等形式合理的枢纽布置应当考虑运输效率、土地利用、与城市协调发展等因素，追求最佳的综合效益枢纽内主要设备配置信号设备与道岔配置机务设备布局优化01合理选址机务设备应位于车流较大的方向，便于机车交路运行02功能分区将检修、整备、存放等功能区分开布置，减少干扰03流线优化优化机车运行路径，减少无效走行距离信号设备04设备选型•计算机联锁系统•轨道电路/轴计数器根据机车类型选择适合的设备，提高维修效率•LED信号机•列车自动控制系统ATP05环保设计•站场监控系统采用低噪音、低污染设备，降低环境影响道岔配置机务设备布局优化可大幅提高机车利用率，降低能耗和维修成本，是现代铁路枢纽建设的重要内容•高速道岔≥250km/h•动力道岔电动/液压•可动心轨道岔•菱形交叉道岔•渡线道岔第八章机务段常用设备详解柴油机车动力系统燃油系统•柴油机产生原动力•燃油箱存储柴油•发电机将机械能转化为电能•燃油泵输送燃油•牵引电机驱动车轮•喷油器雾化燃油润滑系统制动系统•润滑油泵输送润滑油•空气制动主要制动方式•滤清器过滤杂质•动态制动辅助制动方式•油道分配润滑油•驻车制动停车后固定电气系统冷却系统•电池组提供启动电源•水冷系统降低发动机温度•控制电路控制各系统工作•散热器散发热量•保护装置防止过载•温控装置控制温度柴油机车起动系统与电机发电机与电动机工作原理电池组配置与维护电池组构成•蓄电池6-8组，每组电压24V•总电压110V-130V•容量450-600Ah•类型酸性或碱性电池主要功能•提供发动机起动电源•应急照明电源•辅助设备供电•信号系统备用电源维护要点•定期检查电解液比重•清洁电池接线柱•检查电压是否正常•注意充放电平衡DF4柴油机车采用交流-直流传动方式

1.柴油机驱动主发电机旋转

2.主发电机产生三相交流电

3.整流装置将交流电转换为直流电

4.直流电供给牵引电动机燃油系统与空气压缩机燃油供给与过滤空气压缩机功能及维护空气压缩机是柴油机车上的重要设备，主要功能包括燃油箱•为制动系统提供压缩空气容量5000-7000升•为各气动装置提供动力材质碳钢，内部有防波板•为控制系统提供信号气源•为鸣笛、撒砂等辅助装置提供气源燃油泵技术参数类型电动或机械•类型往复式活塞压缩机压力

0.2-

0.4MPa•气缸数2-3个•工作压力

0.8-

1.0MPa燃油滤清器•排气量2-3m³/min粗滤去除大颗粒杂质维护重点细滤去除微小杂质•定期检查润滑油位和质量喷油器•清洁进气过滤器•检查安全阀工作状态压力10-20MPa•检查气缸压力和泄漏情况喷射角度150°-160°燃油系统还包括回油管路、预热装置和电子控制单元，确保燃油供应充足、清洁和稳定，是柴油机正常工作的基础制动系统详解空气制动系统动态制动系统•类型直通式空气制动•类型电阻制动•工作压力

0.5-

0.6MPa•工作原理•主要部件•牵引电机转为发电机•司机控制阀•产生的电能经电阻转为热能•分配阀•通过风扇散热•制动缸•优点•储气筒•减少闸片磨损•管道系统•高速时制动效果好•工作原理通过控制列车管压力变化实现整列•不受天气影响车同步制动制动系统安全装置•紧急制动装置快速泄压阀•防滑装置监测车轮滑动•自动制动装置列车管断裂时自动制动•电空联合制动电气指令控制空气制动•制动力自动调节装置根据载重调整制动力柴油机车制动系统的正常工作对保障列车安全至关重要，是机务人员必须熟练掌握的重要系统在机务段的日常检修中，制动系统的检查是最重要的环节之一润滑系统与安全装置润滑油压力与循环机车安全监控设备系统VCD司机警惕装置Vigilance ControlDevice•监测司机是否保持警惕•若长时间无操作则报警•无响应则自动制动停车系统OSTA超速防护系统Over SpeedTrip Apparatus•监测列车运行速度•超过限速自动报警•严重超速自动制动系统ATP列车自动保护系统Automatic TrainProtection•监控列车位置和速度•防止列车冲过信号•确保列车安全间距油底壳存储润滑油，容量约500-800升机油泵提供

0.3-

0.5MPa压力，确保油液循环第九章机务段安全管理与事故案例机务段安全管理体系典型列车脱轨事故案例分析123451安全目标零事故2安全责任层层落实3安全制度规章制度与操作规程4安全教育培训与考核京哈线中固站事故概况5安全检查•时间2008年4月28日•地点京哈线中固站日常检查与专项检查•列车K256次旅客列车机务段安全管理以预防为主，防治结合为原则，建立覆盖全过程、全方位的安全管理体系，确保铁路运输安全•后果5节车厢脱轨，造成人员伤亡•直接原因道岔故障导致列车进入未开通线路脱轨事故原因剖析操作失误设备故障•值班员未按规定确认道岔位置•道岔转换装置老化•信号系统操作不当•检测电路接触不良•道岔位置与信号显示不符•关键部件超期服役•未正确执行行车闭塞程序•维修质量不达标信号管理漏洞管理缺陷•道岔监控系统未能发现异常•设备检修制度执行不严•联锁保护功能失效•人员培训不到位•信号显示与实际状态不符•应急处置预案不完善•备用系统未及时启用•安全责任制未落实事故预防措施与改进建议•升级道岔监控系统，增加冗余保护•加强岗位培训，提高操作人员技能•完善信号联锁装置，防止误操作•完善应急预案，定期开展演练•建立设备全生命周期管理机制•强化安全检查，杜绝违章作业机务段应急处置流程应急响应启动事故发生与报告根据事故等级启动相应级别的应急预案，成立现场指挥部第一发现人立即报告，同时采取必要的紧急措施保护现场和人员安全•特别重大事故由铁路总公司统一指挥•报告内容时间、地点、类型、伤亡情况•重大事故由铁路局统一指挥•报告路径值班员→值班主任→段长→铁路局•较大事故由铁路段统一指挥•报告时限重大事故10分钟内，一般事故30分钟内•一般事故由机务段指挥事故调查与处理现场处置成立调查组，查明原因，落实责任救援队伍赶赴现场，展开救援工作•技术鉴定设备故障分析•人员救治抢救伤员，转移疏散•责任认定明确各方责任•设备保护防止次生灾害•处理决定对责任人进行处理•现场勘查固定证据，拍照记录•整改措施制定防范措施•清理恢复恢复线路通行能力第十章计算机辅助机务段设计站场系统基本原理计算机辅助设计在机务段的应用CAD运行仿真通过计算机模拟机车运行状态，优化机车交路和运用计划，提高机车利用率设备布局利用三维建模技术，优化机务段内各类设备的布局，减少干扰，提高工作效率检修管理建立机车检修数据库，实现检修计划的智能排定和检修质量的全程监控站场CAD系统是专门为铁路站场设计开发的计算机辅助设计系统，主要包括以下功能模块•线路平面设计模块•纵断面设计模块•道岔布置模块•信号设备布置模块•机务设施设计模块•三维可视化模块系统基于参数化设计原理，通过预设的铁路设计规范和标准，自动检查设计中的错误和冲突，大幅提高设计效率和质量未来机务段技术发展趋势人工智能应用机器人检修利用机器学习技术预测机车故障，实现预测性维应用检修机器人进行危险、重复性工作，提高检护，减少非计划停机修精度和效率，降低劳动强度云平台管理数字孪生技术建立机务云平台，实现设备、人员和管理的建立机务段数字孪生模型，实现全要素、全网络化、智能化协同过程的可视化管理和优化新能源应用自动驾驶技术发展氢能、电池等新能源机车，降低排放，实现发展机车自动驾驶技术，提高运行安全性和能源绿色铁路运输利用效率绿色节能与环保技术未来机务段将更加注重环保和节能，包括采用太阳能供电系统、雨水收集利用系统、废油回收处理系统等同时，通过优化机车运用计划和驾驶技术，降低能耗和排放，实现铁路运输的可持续发展机务段人员培训与技能提升培训体系建设实操与理论结合的教学方法模拟仿真培训•机车驾驶模拟器训练•故障处理虚拟实训•应急处置场景模拟现场实操培训•师徒帮带制•岗位实习•技能比武多媒体教学•微课学习•在线考核•VR/AR技术应用入职培训岗位职责、基础理论、安全规章技能培训专业技能、操作规程、设备使用安全培训总结与展望机务段建设的重要性持续提升管理水平•是铁路安全运输的基础保障•推进精细化管理，提高管理效率•是提高运输效率的关键环节•完善安全管理体系，强化安全意识•是铁路技术创新的重要平台•优化资源配置，降低运营成本•是培养铁路专业人才的摇篮•创新管理模式，提升服务质量加快技术进步•推广应用新技术、新设备•加强信息化、智能化建设•发展绿色环保技术•提高装备自主创新能力展望未来随着中国铁路事业的蓬勃发展，机务段将不断适应新的技术变革和管理模式创新，在确保安全的基础上，追求更高效、更智能、更绿色的发展方向未来的机务段将成为高度智能化、自动化、信息化的现代化设施，为中国铁路的高质量发展提供坚实支撑。