臂板信号机

常见的臂木式号志机,当臂木处于水平位置时,表示『危险』,臂木向上或向下时候则表示警告解除。

臂木式号志机是最早出现的铁路号志机。也是铁路固定号志机的一种。白天用臂木的不同位置(水平还是斜向),夜间或视线不清时用不同颜色的灯光显示号志,适合于没有可靠交流电源的车站使用,只需要电池即可。臂木式号志机的灯光很暗,一般规定夜间行车时臂木式号志机的灯光号志要机车乘务组二人以上确认。在中国大陆,臂木式号志机还可以在通车很少的专用线上看到。由于臂木式号志操作较传统、且无法提升路线容量,在号志自动化后逐渐遭到取代。台铁目前环岛铁路上已经无臂木号志使用,而少数支线如平溪线十分车站台中港线仍有臂木式号志机运作。

每个臂木单元包含两个部分:一条可旋转至固定位置的悬臂;一组包含灯光光源与位于灯光前部可变换位置的灯光号志表示器用彩色玻璃。

按单个号志机立柱上安装臂木的数目,可分为单臂木式号志机、双臂木式号志机和三臂木式号志机。

臂木式号志机按操纵方式,可分为机械臂木式号志机和电动臂木式号志机两种。

各国铁路的臂木式号志机

英国卡斯尔顿附近的臂木式号志机
红色主臂木,左边表示禁止通过;右边表示可以通过。
黄色预臂木,左边表示慢行通过;右边表示快速通过。

世界各国铁路的臂木式号志机的细节有出入,但基本规则是共通的:

  • 作为主体号志(UK: stop signal; US: home signal or absolute signal)的红色臂木,端部为方形。为增强视觉分辨性能,在臂木的端部还增加了作为对比色的白色宽线条。臂木水平时表示禁止通过该号志机,臂木斜置时表示可以通过该号志机。配有的灯光号志为:红与绿。
  • 作为预告号志(Distant Signal)的黄色辅助臂木,鱼尾形端部。为增强视觉分辨性能,在臂木的端部还增加了作为对比色的黑色鱼尾形宽线条。中国铁路《技规》称之为「黄色通过臂木」,用作预告臂木,将主体号志机(如进站、出站、通过号志机)的状态提前显示给机车司机。臂木水平时表示警告需要慢行通过,臂木斜置时表示可以按规定速度通过。配有的灯光号志为:黄与绿。
  • 中国大陆与其它一些国家的铁路还使用的红色辅助臂木。配有的灯光号志为:黄。红色辅助臂木平时下垂与号志机的立杆柱子重合表示前方道岔直向开通。红色辅助臂木斜向45°,夜间显示黄灯,表示前方道岔侧向开通。英国铁路未使用此类辅助臂木。

中国大陆与英国铁路的红色主体臂木式号志与黄色预告臂木式号志,采取斜向45°(lower quadrant)表示号志机开通。而欧洲大陆国家如德国、波兰、俄罗斯等国铁路,采取斜向45°(upper quadrant)表示号志机开通。中国大陆的臂木式号志机是通过枢轴(pivot)与灯光号志固结在一个转动臂上,如果因为断电、积雪压力、机械失效等原因臂木式号志机失效,因为灯光部分的重量更大,就会向下旋转到水平停止位,使得另一侧的臂木式号志由斜向45°位置旋转到水平位置,也能实现「故障导向安全」的原则。

进站号志机,英国称作home signal;出站号志机,因为称作starting signal或section signal。一对进站号志机与出站号志机之间的路线,就是到发线区间。预告号志机称作distant signal。在美国,home signal是指停止号志,即英国的stop signal。高杆式臂木式号志机的机柱称作post。

中国大陆铁路的臂木式号志机

红色主臂木与黄色通过臂木处于停车、慢行、快速三种状态
单臂木出站号志机实例

三臂木四显示的进站号志机

号志机上的三块臂木,自上向下依次是红色主臂木、黄色通过臂木、红色辅助臂木,分别表示是否允许进站;是否允许直接通过车站(即预告了出站号志机的状态);进入正线还是侧线(即进站道岔是直向开通还是侧向开通)。

  • 昼间:红色主臂木与黄色通过臂木均斜向下45°,红色辅助臂木与机柱重叠;夜间:两个绿色灯光。表示允许列车按规定速度正线通过车站,出站号志处于开放状态,进路上的道岔均开通直向。
  • 昼间:红色主臂木斜向下45°,黄色通过臂木水平位置,红色辅助臂木与机柱重叠;夜间:一个绿色灯光与一个黄色灯光。表示允许列车经道岔直向位置进站内正线准备停车。
  • 昼间:红色主臂木斜向下45°,黄色通过臂木水平位置,红色辅助臂木斜向下45°;夜间:一个绿色灯光与两个黄色灯光。表示允许列车经道岔侧向位置进站内到发线准备停车。
  • 昼间:红色主臂木水平位置,黄色通过臂木水平位置,红色辅助臂木与机柱重叠;夜间:一个红色灯光与一个黄色灯光。表示不允许列车越过该号志机。实际上只要昼间红色主臂木水平,夜间有红色灯光号志,该进站号志机就是禁止通过。黄色通过臂木与红色辅助臂木的号志含义是服从于红色主臂木式号志。

单臂木出站号志机

  • 昼间:红色主臂木斜向下45°;夜间:一个绿色灯光。表示允许列车由车站出发。
  • 昼间:红色主臂木水平位置;夜间:一个红色灯光。表示禁止列车越过该号志机。
  • 对于出站后有两条不同的路线,增设红色辅助臂木。昼间:红色主臂木斜向下45°,红色辅助臂木斜向下45°;夜间:一个绿色灯光与一个黄色灯光。表示允许列车由车站出发开往辅助路线。

单臂木通过号志机

  • 昼间:红色主臂木斜向下45°;夜间:一个绿色灯光。表示允许列车按规定速度运转。
  • 昼间:红色主臂木水平位置;夜间:一个红色灯光。表示禁止列车越过该号志机。
  • 有分歧路线的号志站通过号志机,按照进站号志机设置。

单臂木预告号志机

  • 昼间:黄色通过臂木斜向下45°;夜间:一个绿色灯光。表示前方主体臂木式号志机开放。
  • 昼间:黄色通过臂木水平位置;夜间:一个黄色灯光。表示前方主体臂木式号志机关闭。

单臂木电动复示号志机

  • 昼间:黄色通过臂木斜向下45°;夜间:一个绿色灯光。表示前方主体臂木式号志机开放。
  • 昼间:黄色通过臂木垂向下与机柱重叠;夜间:无灯光。表示前方主体臂木式号志机关闭。

使用历史

  • 1841年,格雷戈里(Chorleo Hutton Gregory)最先发明了易于被机车司机识别的臂木式号志机,铁路号志从人工控制转变为机械控制。英国铁路最先使用了臂木式号志机。并设计为号志机发生故障时靠重力自动显示为停车号志,这是铁路上的「故障导向安全」的首次使用。
  • 1872年,英国铁路开始引入了预告号志臂木(distant signal arm)。不过这时该臂木的端部设计为鱼尾形,但颜色也是红色。
  • 1907年,日本满铁控制的南满铁路(长春-大连铁路)开始使用臂木式号志机。
  • 1912年出现色灯号志机,1920年开始使用探照灯式三显示色灯号志机。这是交流电电气技术成熟后才在铁路号志上发生换代革命。1924年中国的铁路开始出现灯光式号志。
  • 1920年代,英国铁路把预告号志臂木(distant signal arm)的颜色由红色改为黄色,其灯光号志也由红色改为黄色,以更好地区分于主体号志臂木的红色。世界上大多数国家都效仿了这一改进,但仍有少数国家的铁路沿袭了预告号志臂木与灯光保持红色未变。
  • 1970年代起,香港九广铁路英段在双轨化工程时,将臂木信号机淘汰。
  • 1990-1991年,济南铁路局的辛泰铁路磁莱铁路泰肥铁路淄东铁路、淄八铁路、坊子铁路等支线的臂木式号志机及联锁设备陆续改为色灯号志机和色灯电锁器。这是国铁支线号志设备换代的开始。1993年9月,国铁米轨铁路——滇越铁路及其支线也开始换下臂木式号志机。
  • 漯阜铁路在复线电化改造之前,作为长大铁路线路仍然使用臂木式号志机。见这个影片,拍摄于2011年3月:漯阜铁路的单臂木式号志机出站变换号志、DF4B货列发车页面存档备份,存于网际网路档案馆
  • 臂木式号志机必需的灯光号志表示器用彩色玻璃一直是由中国铁路通号集团公司下属的天水铁路号志玻璃厂生产。臂木式号志机由中国铁路通号集团公司下属的西安铁路号志工厂生产。
  • 铁路号志工作属于电务工作一部分,由各铁路局电务段下属的号志车间(工区)、驼峰号志工区、电务车间负责。

参阅

参考文献

参考书目

  • 伊腾一己,东亚细亚非自动地带:消失中的号志机与路牌,ISBN 9789866196454,东佑文化,2011年5月6日

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