道岔转换与锁闭设备-铁路信号基础.doc

第四章 道岔转换与锁闭设备道岔是列车从一股道转向另一股道的转辙设备，它是铁路线路中最关键的特殊设备，也是铁路信号的主要控制对象之一。道岔的转换和锁闭设备，直接关系到行车安全。道岔的操纵分为手动、电动两种方式。手动是作业人员通过道岔握柄在现场直接操纵道岔的转换与锁闭，这种方式效率低，劳动强度大，不能适应铁路现代化的要求。随着非集中联锁的被改造，手动方式正逐渐减少。电动方式，是指由各类动力转辙机转换和锁闭道岔，易于集中操纵，实现自动化。转辙机是重要的信号基础设备，它对于保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度，起着非常重要的作用。第一节 道岔一、 道岔的组成如图4-1所示，道岔有两根可以移动的尖轨1，尖轨的外侧是两根固定的基本轨2。与尖轨和基本轨相连接的是四根合拢轨。其中两根合拢轨3是直的，两根合拢轨4是弯的（其曲线叫道岔导曲线），两根内侧合拢轨相连的是辙叉。它由两根翼轨5，一个岔心6和两根护轮轨7组成。护轮轨和翼轨为固定车轮运行方向。因为机车车辆通过道岔时都要经过辙叉的“有害空间S”，如果不固定车轮轮缘的前进方向，就有可能造成脱轨事故。图4-1 道岔实图二、 道岔的辙叉号由岔心所形成的角，叫辙叉角，它有大有小。道岔号码（N）是代表道岔各部主要尺寸的。通常用辙叉角的余切来表示。如图4-3所示，即：N=cot= 图4-2 道岔示意图 图4-3道岔号数计算示意图 1尖轨；2基本轨；3直合拢轨；4弯合拢轨；5翼轨；6辙岔心；7护轮轨。由此可见，道岔号与辙叉角成反比关系，角越小，N越大，导曲线半径也越大，机车车辆通过该道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。所以采用大号码道岔对于列车运行是有利的。随着列车重量和速度的不断提高，应逐步采用强度更高，号码更大的道岔。目前，在我国铁路的主要线路上大多采用9、12、18号三个型号的道岔，其通过速度如表4-1： 表4-1 各种道岔尖轨长度及通过速度表60Kg道岔类型尖轨长度岔心通过速度、直股弯股(Km/h)过渡型12号7.7m固定110/50弹性尖轨12号11.27m固定120/50弹性尖轨12号11.27m可动140/50提速12号13.88m固定140/50提速12号13.88m可动160/50提速18号15.68m可动160/80提速30号27.98m可动160/140客专38号可动250/140三、 道岔的位置和状态由图4-2所示，道岔有两根可以移动的尖轨，一根密贴于基本轨，另一根尖轨离开基本轨，可以同时改变两根尖轨的位置，使原来密贴的分离，而原来分离的密贴，可见道岔有两个可以改变的位置。我们通常把道岔经常所处 位置叫做定位，临时根据需要改变的另一位置叫做反位。为改变道岔的两个位置，在道岔尖轨处需要安装道岔转辙设备。尖轨与基本轨密贴的程度如何，对行车安全影响很大，比如列车迎着尖轨运行时，如果尖轨密贴程度差，即间隙超过一定限度（大于4mm）则车的轮缘有可能撞着或从间隙中挤进尖轨尖端而造成颠覆或脱轨的严重行车事故。因此，对尖轨与基本轨的密贴程度规定有严格地标准。根据技规规定，装有转换锁闭器、电动转辙机，电空转辙机的道岔，当在转辙杆处的尖轨与基本轨之间插入厚4mm，宽为20mm的铁板时，应不能锁闭和开放信号；如列车运行速度小于160Km/h线路上的道岔，尖轨斥离与基本轨间隙大于10mm时，应切断道岔表示；列车运行速度大于160 Km/h线路上的道岔，尖轨斥离与基本轨间隙大于5mm时，应切断道岔表示。当高速列车通过道岔时，虽道岔尖轨与基本密贴良好，但由于列车震动仍有可使道岔改变状态的可能性，为了防止此种危险的发生，在上述几种道岔转换设备中，都附有锁闭装置，以便把道岔锁在密贴良好的规定状态。四、对向道岔和顺向道岔：道岔本身并无顺向和对向之分。这只是根据列车运行方向而言的。列车迎着道岔尖轨运行时，该道岔就叫对向道岔。反之，列车顺着道岔尖轨运行时，就叫顺向道岔。如图4-4所示。图4-4 道岔的对向和顺向对向道岔和顺向道岔的不安全因素不一样，导致事故的后果也不同。当列车迎着岔尖运行时，如果道岔位置扳错了，则列车就被接向另一条线路上去了。如果这条线路已停有车辆，就会造成列车冲撞。另外，如果道岔位置虽然对，但其尖轨与基本轨不密贴（即状态不良），则车轮轮缘有可能将密贴的一根尖轨挤开，造成“四开”，从而引起列车颠覆事故。当列车顺着岔尖运行（即从辙叉方面开来），与上述情况就不同了。这时道岔位置如果不对，车轮轮缘可以从尖轨与基本轨挤进去，并推动另一根尖轨靠近基本轨。发生这种情况，叫挤岔。挤岔时有可能使道岔和道岔转换器遭到损伤。但应当指出，同一组道岔，根据经由它的列车运行方向不同，有时是对向的，有时却又是顺向的了。在实际工作中，因为车站的许多线路是固定使用的（如某一股道只接一个方向的列车），所以对某一组道岔来说，它可能只作对向道岔使用，或只作顺向道岔使用。这样，我们就可以区别对待：在对向道岔处安装质量较好的道岔转换器和道岔锁闭器。在正常维修工作中，要加强对对向道岔的维护。为了保证行车安全，凡是列车经过的道岔，不论对向的还是顺向的，都要和信号机实现联锁。在电动的道岔转换器和锁闭器的结构上也要使之能够反映出道岔不密贴和挤岔等危险情况，旦道岔不密贴或被挤时，就不能使信号机开放五、单动道岔和双动道岔扳动一根道岔握柄（手动道岔的操纵元件）或按压一个道岔按钮（电动道岔的操纵元件），如仅能使一组道岔转换，则称该道岔为单动道岔；如果能使两组道岔同时或顺序转换，则称为双动道岔。双动道岔有时也称为联动道岔，故它有三动和四动的情况。为了简化操作手续，简化联锁关系，有时还为了保证行车安全和节省信号器材等因素，凡是能双动的道岔必须使之双动。“双动”即意味着两组道岔可作为一个控制对象来处理，下面举例说明：1渡线两端的道岔，应使之双动。对双动道岔的基本要求是：定位都必须转换到定位，反位时则又都必须转换到反位。如图4-5（a）中所示的1号和3号道岔。它们是渡线上的两组道岔。这两组道岔都处于定位时，可以接由北京方面开来的列车，同时又可以向北京方面发车，即它们都处于定位时，使两条平行进路都开通，互不影响，并起到进路的隔离作用：当北京方面开来的接向4股道的列车要经过13渡线，这时需要把1号和3号道岔都扳到反位。由于1号和3号道岔是双动的，即定位时，必须同时定位，反之亦然，故它必须使之双动。如图4-5（b）中的2号和4号道岔。它们不属于渡线两端的道岔。当2号道岔在定位时，4号道岔可以在定位也可以在反位位置。因为这两组道岔不存在反位时都必须都反位的关系，故这两组可以不划为双动，只能作单动处理。2线路隔开设备与到发线之间的连结线路两端的道岔，应使其双动。如图4-5（b）中的安全线是专用线与正线之间的线路隔开设备，其间有一条连接线路，其两端的道岔l和3，应使之双动。使道岔l定位开向安全线，道岔3定位时开通正线。这样，当正线上有列车运行时，道岔3在定位，道岔1也一定在定位（因为是双动）。只有保证1号道岔在定位，才能使安全线起到防护作用。即使由专用线开来的列车闯进来，让它进入安全线，以避免与正线的列车相撞。图4-5双动道岔举例第二节 转辙机概述转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于道岔的转换与锁闭，以及对道岔所处位置和状态的监督。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置（内锁闭方式没有）和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。一、转辙机的作用转辙机的作用具体如下：（1）转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；（2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；（3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示；（4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。二、对转辙机的基本要求对转辙机的基本要求如下：（1）作为转换装置，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位。（2）作为锁闭装置，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，应保证不致因车通过道岔时的震动而错误解锁。（3）作为监督装置，应能正确地反映道岔的状态。（4）道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。三、转辙机的分类1. 按动作能源和传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机和电空转辙机。 电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动的方式。多数转辙机都是电动转辙机，包括我国铁路大量使用的ZD6 系列转辙机和S700K 型电动转辙机。电动液压转辙机简称电液转辙机，由电动机提供动力，采用液力传递的方式。ZY(J)系列转辙机即为电液转辙机。电空转辙机由压缩空气作为动力，由电磁换向阀控制。ZK 系列转辙机即为电空转辙机。2. 按供电电源种类，转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机直流转辙机采用直流电动机，工作电源是直流电。ZD6 系列电动转辙机就是直流转辙机，由直流220V 供电。ZY 系列电液转辙机也是直流转辙机，亦由直流220V 供电。电空转辙机则由24V 直流电供电。直流电动机的缺点是，由于存在换向器和电刷，易损坏，故障率较高。交流转辙机采用三相交流电源或单相交流电源，由三相异步电动机或单相异步电动机（现大多采用三相异步电动机）作为动力。目前推广的提速道岔用的S700K 型电动转辙机和ZYJ7 型电液转辙机均为交流转辙机。交流转辙机采用感应式交流电动机，不存在换向器和电刷，因此故障率低，而且单芯电缆控制距离远。3. 按动作速度分类，转辙机分为普通动作转辙机和快动转辙机大多数转辙机转换道岔时间在3.8s以上，属于普通动作转辙机，无需说明。ZD7 型电动转辙机和ZK 系列电空转辙机转换道岔时间在0.8s 以下，属于快动转辙机。快动转辙机主要用于驼峰调车场，以满足分路道岔快速转换的要求。4. 按锁闭道岔的方式，转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机内锁闭转辙机依靠转辙机内部的锁闭装置锁闭道岔尖轨，是间接锁闭的方式。ZD6 系列等大多数转辙机均采用内锁闭方式。内锁闭方式，锁闭可靠程度较差，列车对转辙机的冲击大。外锁闭转辙机虽然内部也有锁闭装置，但主要依靠转辙机外的外锁闭装置锁闭道岔，将密贴尖轨直接锁于基本轨，斥离尖轨锁于固定位置，是直接锁闭的方式。用于提速道岔的S700K 型电动转辙机和ZYJ7 型电液转辙机均采用外锁闭方式。外锁闭方式锁闭可靠，列车对转辙机几乎无冲击。5. 按是否可挤，转辙机分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机可挤型转辙机内设挤岔保护（挤切或挤脱）装置，道岔被挤时，动作杆解锁，保护了整机。不可挤型转辙机内不设挤岔保护装置，道岔被挤时，挤坏动作杆与整机连接结构，应整机更换。电动转辙机和电液转辙机都有可挤型和不可挤型。此外，各种转辙机还有不同转换力和动程的区别。第三节 ZD6 型电动转辙机ZD6 系列电动转辙机是我国铁路使用最广泛的电动转辙机，由于ZD6型电动转辙机采用内锁闭方式，不适用于提速道岔，所以主要用于非提速区段以及提速区段的侧线上。一、 ZD6A 型电动转辙机结构ZD6型电动转辙机主要由电动机、减速器、摩擦联结器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等组成，如图4-6所示。 图4-6 ZD6A 型电动转辙机结构二、主要部件及作用（1）电动机电动机是电动转辙机的动力源。要求具有足够的功率，以获得必要的转矩和转速。电动机要有较大的起动转矩，以克服尖轨与滑床板间的静摩擦。道岔需要向定、反为转换，要求电动机能够逆转。ZD6A 型转辙机配用断续工作制直流串激可动电动机。直流电动机的正转和反转可通过改变激磁绕组（定子绕组）中或电枢（转子绕组）中的电流方向来实现。为配合四线制道岔控制电路，采用正转和反转分开定子绕组的方式，如图4-7所示。两个定子绕组通过公共端子分别与转子绕组串联。图4-7 电动机内部接线（2）减速器因体积、重量的限制，转辙机所用电动机功率不可能很大，为了得到较大的转矩来带动道岔转换，需要用减速器把转速降下来。ZD6A 型转辙机的减速器由两级组成，第一级为定轴传动外齿合齿轮，即小齿轮带动大齿轮，减速比为103：27，第二级为渐开线内啮合行星传动式减速器，减速比41：1，于是总减速比为103/2741/1=156.4。行星传动式减速器如图4-8所示。内齿轮由靠摩擦联结器的摩擦作用“固定”在减速器壳内。内齿轮里装有外齿轮。外齿轮通过滚动轴承装在偏心的轴套上。偏心轴套用键固定在输入轴上。外齿轮上有八个圆孔，每个圆孔内插入一根套有滚条的滚棒。八根滚棒固定在输出轴的输出圆盘上。当外齿轮作摆式旋转时，输出轴就随着旋转。当输入轴随第一级减速齿轮顺时针旋转时，偏心轴套也顺时针旋转，使外齿轮在内齿轮里沿内齿圈作逐齿啮合的偏心运动。当输入轴旋转一周，外齿轮也作一周偏心运动。外齿轮41个齿，内齿轮42个齿槽，两者相差1齿。因此，外齿轮作一周偏心运动时，外齿轮的齿在内齿轮里错位1齿。在正常情况下，内齿轮静止不动，迫使外齿轮在一周的偏心运动中反方向旋转一齿的角度（如图47中，外齿轮1从A进入B，齿2进入A）。当输入轴顺时针方向旋转41周，外齿轮逆时针方向旋转一周（齿1又返回原位A），带动输出轴逆时针方向旋转一周，这样就达到了减速的目的。外齿轮既在输入轴的作用下作偏心运动，又与内齿轮作用作旋转运动，类似于行星的运动，即既有自转又有公转，所以外齿轮称为行星齿轮，该种减速器称为行星传动式减速器。为了达到机械转动的平衡，内齿轮里有两个外齿轮，它们共同套在一个输出轴圆盘的八根滚棒上，两个外齿轮之间偏向成180。图4-8 行星传动式减速器（3）传动装置传动装置包括减速齿轮、输入轴、减速器、输出轴作为减速装置已作介绍。起动片起动片是介于减速器合主轴间的传动媒介。如图4-9所示。它联结输出轴与主轴，利用其正、反两面互相垂直成“十”字形的沟槽，在旋转时自动补偿两轴不同心的误差。它还与速动片相配合，在解锁、锁闭过程中控制自动开闭器的动作。起动片除了起联结主轴的作用外，还对自动开闭器起控制作用。起动片的十字联接方法，使它与输出轴、主轴同步动作，因此能反映锁闭齿轮各个动作阶段（解锁、转换、锁闭）所对应的转角，用它来控制自动开闭器的动作最能满足要求。起动片上有一梯形凹槽，道岔锁闭后总会有一个速动爪占据其中。道岔解锁时，起动片一方面带动主轴转动，另一方面利用其凹槽的坡面推动速动爪上的小滚轮，使速动爪抬起，以断开 图4-9 起动片表示接点。在道岔转换过程中，两个速动爪均抬起。在道岔接近锁闭阶段，起动片的凹槽正好转到应速动断开道岔电机电路的速动爪下方，与速动片配合，完成自动开闭器的速动。 主轴主轴主要由主轴、主轴套、轴承、止挡栓等组装而成，如图4-10所示，主轴带动锁闭齿轮，通过与齿条块配合完成转换合锁闭道岔。主轴上的止挡栓用来限制主轴的转角，使锁闭齿轮合齿条块达到规定的锁闭角，并保证每次解锁以后都能使两者保持最佳的啮合状态，使整机动作协调。图4-10 主轴（4）转换锁闭装置转换锁闭装置由锁闭齿轮合齿条块、动作杆组成，用来把旋转运动改变为直线运动以带动道岔尖轨位移，并最后完成内部锁闭。锁闭齿轮和齿条块锁闭齿轮如图4-11（a）所示，共有7个齿，其中1和7是位于中间的起动小齿，在它们之间是锁闭圆弧。齿条块上有6个齿7个齿槽，如图4-11（b）所示。中间 4个是完整的齿，两边的两个是中间有缺槽的削尖齿。缺槽是为了锁闭齿轮上的起动小齿能顺利通过而设的。当道岔在定位或反位，尖轨与基本轨密贴时，锁闭齿轮的圆弧正好与齿条块的削尖齿弧面重合，如图4-11所示。这时如果尖轨受到外力要使之移动，或列车经过道岔使齿条块受到水平作用力，这些力只能沿锁闭圆弧的半径方向传给锁闭齿轮，图4-11 锁闭齿轮和齿条块它不会转动，齿条块及固定在其圆孔中的动作杆也不能移动，这样就实现了对 道岔的锁闭。电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮与齿条块 要完成解锁、转换、锁闭三个过程。 图4-12 转辙机的内锁闭a.解锁假设图4-12（a）所示为定位锁闭状态，若要将道岔转至反位，电动机必须逆时针旋转，输入轴顺时针旋转，使输出轴逆时针旋转，通过起动片带动主轴及锁闭齿轮作逆时针转动。此时，锁闭齿轮的锁闭圆弧面首先在齿条块的削尖齿上滑退，锁闭齿轮上的起动小齿1从削尖齿旁经过。当主轴旋转32.9时，锁闭圆弧面全部从削尖齿上滑开，起动小齿1与齿条块齿槽1的右侧接触，解锁完毕。b.转换起动小齿拨动齿条块，锁闭齿轮带动齿条块移动，即将转动变为平动。锁闭齿轮转至306.1时，齿条块及动作杆向右移动了165，使原斥离尖轨转换到反位与另一基本轨密贴。c.锁闭道岔转换完毕必须进行锁闭，否则齿条块及动作杆在外力作用下可倒退，造成“四开”的危险。道岔转换完毕后，锁闭齿轮继续转动到339，锁闭齿轮的起动小齿7在削尖齿旁经过，锁闭齿轮上的圆弧面与齿条块削尖齿弧面重合，实现了锁闭，如图4-12（b）所示。此时，止挡栓碰到底壳上的止挡栓，锁闭齿轮停止转动。动作杆动作杆是转辙机转换道岔的最后执行部件。动作杆一端与道岔的密贴调整杆相连接，带动尖轨运动。动作杆通过挤切销和齿条块联成一体，正常工作时，它们一起运动。之所以用挤切销连接，是为了挤岔时，动作杆和齿条块能迅速脱离联系，使转辙机内部机件不受损坏。挤切销分主销和副销，分别装于锁闭齿轮削尖齿中间开口处的挤切孔内。主销挤切孔为圆形，主销能顺利插入起主要联结作用。副销挤切孔为扁圆形，副销插入起备用联结作用。如果是非挤岔原因使主销折断，副销还能起到联结作用。这是因为，副销挤切孔为扁圆形，齿条块在动作杆上有3随窜动量。（5）自动开闭器自动开闭器用来及时、正确反映道岔尖轨的位置，并完成控制电动机和挤岔表示的功能。在解锁过程中，由自动开闭器接点断开原表示电路，接通准备反转的动作电路；锁闭后，由自动开闭器接点自动断开电动机动作电路，接头表示电路。自动开闭器由4排静接点、2排动接点、2个速动爪、2个检查柱及速动片等组成。静接点、动接点、速度爪就、检查柱对称地分别装于主轴的两侧，但又是一个整体。如图4-13所示。自动开闭器的组成自动开闭器分为接点部分、动接点块传动部分及控制部分。接点部分包括动接点块、静接点、接点座等。静接点左右对称地安装在接点座上。两组动接点块分别安装在左右拐轴上，拐轴以接点座为支承。动接点块可以在拐轴转动时改变对静接点组的接通位置。动接点块传动部分包括速动爪及其爪尖上的滚轮、接点调整架、连接板和拐轴，这些部件左、右各有一套。调整接点调整架上的螺钉可以改变动接点插入静接点的深度。控制部分由拉簧、检查柱、速动片（还应包括起动片）组成。拉簧连接两边的调整架，将两边的动接点拉向内侧，为动接点速动提供动力。检查柱在道岔正常转换时，对表示杆缺口起探测作用。道岔不密贴，缺口位置不对，检查柱不会落下，它阻止动接点块动作，不能构成道岔表示电路。挤岔时，检查柱被表示杆顶起，迫使动接点块转向外方，断开道岔表示电路。 图4-13 自动开闭器及与表示杆的动作关系速动片速动片如图4-14所示。它有一个矩形缺口，缺口对面有一个腰形扁孔。速动片通过速动衬套套在主轴上。起动片上的拨片钉插入速动片的腰形孔中。道岔锁闭后，拨片钉总是在腰形孔的一端。道岔解锁后，主轴反转，拨片钉在腰形孔中空走一段才拨动速动片一起转动。速动片套在速动衬套上，速动衬套又卡在接点座上，它不随主轴转动。速动片直径比起动片略大，正常情况下总一个速动爪的小滚轮压在它上面，所以即使主轴转动，速动片也不会跟着转。它的转动只有靠拨片钉拨动。速动片的速动原理可用图4-15来说明在锁闭齿轮进入锁闭阶段时，齿条块已不再动，为 图4-14 速动片了完成内锁闭，主轴还在转动，起动片和速动片也在转动。这时起动片的梯形凹槽已经转到速动爪的下方，为速动爪的落下准备好条件。但是，速动片仍然支承着速动爪，使它不能落下。只有当速动片再转过一个角度，使速动爪突然失去支承，就在拉簧的强力作用下，迅速落向起动片凹槽底部，实现了自动开闭器的速动。因此速动的关键使尖爪从速动片的缺口尖角边（图中的ab）突然跌落。否则， 4-15 速动原理尖爪沿图起动片梯形凹槽边（图中的a、b）下滑，就不会有速动效果。自动开闭器的动作原理 自动开闭器的动作受起动片和速动片的控制。输出轴转动时带动起动片转动。速动片由起动片上的拨片钉带动转动。它们之间的动作关系及受它们控制的速动爪的动作情况，如图4-16所示。道岔在定位时，起动片沟槽与垂直线成10.5角，将这个起始状态作为0（图4-16中的位置1）。假设起动片逆时针转动，固定在左速动爪上的滚轮与起动片斜面接触，左速动爪随滚轮沿斜面滚动向上升（图4-16中位置2），使L形调整架、连接板、拐轴、支架等相互传动（见图4-16）。当起动片转至10.2时，自动开闭器第3排接点断开；转至19，第4排接点开始接通断开；转至26.5时，左速动爪的滚轮升至最高（图4-16中的位置4），左动接点完全打入第4排静接点。起动片转至28.7时，拨片钉移动至速动片导槽尽头（图4-16中位置5），拨动速动片随起动片一起转动，一直转到335.6时，速动片缺口对准右速动爪，在弹簧作用下，右速动爪迅速落入速动片缺口内（图4-16中的位置6），带动右动接点，使第1排接点迅速断开，第2排接点迅速接通。同时，带动右检查柱落入表示杆检查块的反位缺口内，检查道岔确已转换至反位密贴状态。图4-16 起动片、速动片及速动爪的动作关系自动开闭器接点自动开闭器有2排动接点，4排静接点。它们的编号是，站在电动机处观察，自左至右分别为第1排、第2排、第3排、第4排接点，如图4-17所示。每排接点有3组接点，自上而下顺序编号，第1排接点为1112、1314、1516，其余类推。若转辙机定位时1、3排接点闭合，则转辙机向反位动作，解锁时，左动接点先动作，断开第3排接点，切断道岔定位表示电路；接通第4排接点，为反转做好准备。转换至反位后，右动接点动作，断开第1排接点，切断电动机动作电路；接通第2排接点，沟通道岔反位表示电路。图4-17 自动开闭器接点若转辙机定位时2、4排接点闭合，则转向反位时，右动接点先动作，断开第2排接点，接通第1排接点；转换到反位时，左动接点动作，断开第4排接点，接通第3排接点。从反位转向定位时，接点动作情况与上述相反。（6）表示杆电动转辙机的表示杆与道岔的表示过接杆相连随道岔动作，用来检查尖轨是否密贴，以及在定位还是在反位。表示杆由前表示杆、后表示杆及两个检查块组成，如图4-18所示。两杆通过并紧螺栓和调整螺母固定在一起。前表示杆的前伸端设有连接头，用来和道岔的表示连接杆相连。并紧螺栓装在后表示杆的长孔与相对应的前表示杆圆孔里。前表示杆后端有横穿后表示杆的调整螺母，后表示杆末端有一轴向长孔，内穿一根调整螺杆并拧入调整螺母内，在调整螺杆颈部用销子将它与后表示杆联成一体。松开并紧螺栓，拧动调整螺杆时，它带动后表示杆在调整螺母内前后移动。由于后表示杆前端与并紧螺栓相联的是一长孔，所以调整范围较大，为86167，以满足不同道岔开程的需要。图4-18 表 示 杆为检查道岔是否密贴，在前后表示杆的腹部空腔内分别设一个检查块。每个检查块上有一个缺口，道岔转换到位并密贴后自动开闭器所带的检查柱落下次缺口，使自动开闭器动作。设两个检查块是为了满足道岔定位和反位检查的需要。若左侧检查柱落在后表示杆缺口中，则右侧检查柱将落在前表示杆缺口中，如图4-19所示。检查柱落入表示杆缺口时，两侧应各有1.5的空隙。4-19 表示杆与检查柱的关系在现场维修中调整表示杆缺口是一项重要的工作。现场调整应在道岔密贴调整好以后进行。先在动作杆伸出位置，调整表示杆接杆螺母，使前表示杆上的标记，与窗口标 记重合，这时检查柱应落入表示杆缺口并保持每侧有1.5的间隙。然后在动作杆拉入位置，道岔密贴后，松开并紧螺栓，调 整后表示杆的螺母，使检查柱落入后表示杆的缺口且保持每侧有1.5的间隙。再经几次定、反位动作试验，设备工作正常，上紧并紧螺栓，调整工作即告完毕。 检查块轴向有一导杆，上面穿有弹簧和导杆钉，平时靠弹簧弹力顶住检查块，以完成对检查柱的检查。挤岔时，检查块缺口被检查柱占有，挤岔瞬间检查块动不了，挤岔的冲击力使表示杆向检查块运动，弹簧受到压缩，检查块和检查柱并未直接受到挤岔冲击力，不会损坏。另一方面，表示杆被挤，用缺口斜面迫使检查柱抬起，脱离检查块缺口，各部件不致受损。此时由于检查柱的抬起，自动开闭器的动接点立即退出静接点组，断开道岔表示电路。图4-20 摩擦连接器的结构 （7）摩擦联结器摩擦联结器是保护电动机和吸收转动惯量的联结装置。因为，当道岔因故转不到底时，电动机电路不能断开，如果电动机突然停转，电动机将会因电流过大而烧坏。另外，在正常使用中，道岔转换到位，电动机的惯性将使内部机件受到撞击或毁坏。要解决这两个问题，又要在正常情况下能带动道岔转换，就要求机械传动装置不能采用硬性联结而必须采用摩擦联结。因此ZD6A 型转辙机中在行星传动式减速器中安装了摩擦联结器。ZD6A 型的摩擦联结器是在行星传动式减速器内齿轮延伸部分的小外圆上套以可调摩擦板构成的，如图4-20所示。 行星传动式减速器的内齿轮大外圆装在减速壳内，可自由滑动。内齿轮延伸的小外圆上装上有摩擦带的摩擦制动板。摩擦动板下端套在固定于减速壳的夹板轴上，当上端由螺栓弹簧压紧时，内齿轮就靠摩擦作用而被“固定”。在正常情况下。依靠摩擦力，内齿轮反作用于外齿轮，使外齿轮作摆式旋转，带动输出轴转动，使道岔转换。当发生尖轨受阻不能密贴和道岔转换完毕电动机惯性运动的情况下，输出轴不能转动，外齿轮受滚棒阻止而不能自转，但在输入轴带动下作摆式运动，这样外齿轮对内齿轮产生一个作用力，使内齿轮在摩擦制动板中旋转（称为摩擦空转），消耗能量，保护电动机和机械传动装置。摩擦联结器的摩擦力要调整适当，过紧会失去摩擦联结作用，损坏电动机和机件；过松不能正常带动道岔转换。摩擦联结器的松紧用调整螺母调整弹簧压力来实现。调整的标准是，额定摩擦电流应为额定动作电流的1.31.5倍。 （8）挤切装置 挤切装置包括挤切销和移位接触器，用来进行挤岔保护，并给出挤岔表示。 挤切销 两个挤切销（主销和副销）把动作杆与齿条块连成一体，如图4-21所示。 道岔在定位或反位时，齿条块被锁闭齿轮锁住，道岔也就被锁住。挤岔时，来自尖轨的挤岔力推动动作杆，当此力超过挤切销能承受的机械力时，主、副挤切销先后被挤断，动作杆在齿条内移动，道岔即与电动转辙机脱离机械联系，保护转辙机主要机件和尖轨不被损坏。挤岔后，只要更换挤切销即可恢复使用。 移位接触器自动开闭器检查柱和表示杆中段特制了斜面，挤岔时表示杆被推动，表示杆中段的斜面顺着检查柱的斜面移动，将检查柱顶起，使一排动接点离开静接点组，从而断开了表示电路。若挤岔时表示杆无动程或动程不足，检查柱没有顶起来，表示电路断不开，这将十分危险。为了确保断开表示电路，ZD6 型转辙机设有移位接触器。移位接触器安装于机壳内侧，动作杆上方。由触头、弹簧、顶销、接点等组成，如图4-22所示。它受齿条块内两端的顶杆控制（参见图4-21）。平时顶杆受弹簧弹力，顶杆下端圆头进入动作杆上成90的圆坑内。挤岔时齿条块不动，挤切销被挤断，动作杆在齿条块内产生位移，顶杆下端被挤出圆坑，使顶杆上升，将移位接触器的顶销顶起，断开它的接点，从而断开道岔表示电路。移位接触器上部留有小孔，以便挤岔后予以恢复。图4-21 挤切装置图4-22 移位接触器三、ZD6A 型电动转辙机动作过程图4-23所示是ZD6A 型电动转辙机的传动原理图。图中表示的各机件所处的位置是处于左侧锁闭（假设为定位）的状态，此时自动开闭器第1、3排接点闭合。现简述从定位转向反位的传动过程。当电动机通入规定方向的道岔控制电流，电动机轴按图中所示的逆时针方向旋转。电动机通过齿轮带动减速器，这时输入轴按顺时针方向旋转，输出轴按逆时针方向旋转。输出轴通过起动片带动主轴，按逆时针方向旋转。锁闭齿轮随主轴逆时针方向旋转，锁闭齿轮在旋转中完成解锁、转换、锁闭三个过程，拨动齿条块，使动作杆带动道岔尖轨向右移动，密贴于右侧尖轨并锁闭。同时通过起动片、速动片、速动爪带动自动开闭器的动接点动作，与表示杆配合，断开第1，3排接点，接通第2、4排接点。完成电动转辙机转换、锁闭及给出道岔表示的任务。图4-23 ZD6A 型电动转辙机传动原理第四节 外锁闭装置一、道岔的锁闭方式道岔的锁闭是把尖轨或可动心轨等可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不受外力作用而改变。道岔按其锁闭方式可分为内锁闭和外锁闭两种。1. 内锁闭内锁闭是当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，在转辙机内部进行锁闭，由转辙机动作杆经外部杆件对道岔实现位置固定。例如 ZD6 型转辙机就是由其内部的锁闭齿轮的圆弧面和齿条块的削尖齿实现锁闭的。实质上，内锁闭方式锁闭道岔是对道岔可动部分进行间接锁闭。内锁闭转换设备的特点是： 结构简单，便于日常维护保养，且转换比较平稳，属定力锁闭； 道岔的两根尖轨由若干根连接杆组成框架结构，使尖轨部分的整体刚性较高，而且框式结构造成的反弹力和抗劲较大； 由于两尖轨由杆件连接，当杆件受到外力冲击时，如发生弯曲变形，会使密贴尖轨与基本轨分离，严重威胁行车安全； 当列车通过道岔产生冲击时，其冲击力经过杆件将直接作用于转辙机内部，使转辙机部件易于受损，挤切销折断，移位接触器跳开等。因此，内锁式转换设备已不能适应提速的需要，必须采用分动外锁闭道岔转换设备。2. 分动外锁闭当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，通过本身所依附的锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与翼轨密贴夹紧并固定，称为道岔的外锁闭。即道岔的锁闭主要不是依靠转辙机内部的锁闭装置，而是依靠转辙机外部的锁闭装置实现的。由于外锁闭道岔的两根尖轨之间没有连接杆，在道岔转换过程中，两根尖轨是分别动作的，所以又称分动外锁闭道岔。分动外锁闭道岔转换设备的特点： 改变了传统的框架式结构，使尖轨的整体刚性大幅度下降。 尖轨分动后，转换起动力小，而且一根尖轨的变形不影响另一根尖轨，由此造成的反弹、抗劲等转换阻力均减小很多。 两根分动尖轨在外锁闭装置作用下，无论是在起动解锁，还是密贴锁闭过程中，所需的转换力均较小，避开了两根尖轨最大反弹力的叠加时刻。 同时承担两根尖轨弹性力的过程是在密贴尖轨解锁以后到斥离尖轨锁闭以前这一较短的时间内，而此时正是电动机功率输出的最佳时刻，使电气特性和机械特性得到良好的匹配。 外锁闭装置一旦进入锁闭状态，车辆过岔时，轮对对尖轨和心轨产生的侧向冲击力基本上不传到转辙机上，即具有隔力作用，有利于延长转辙机及各类转换部件的使用寿命。 由于两尖轨间无连接杆，所以密贴尖轨很难在外力作用下与基本轨分离，可靠地保证了行车安全 由于密贴尖轨与基本轨之间由外锁闭装置固定，克服了内锁闭道岔靠杆件推力或拉力使尖轨与基本轨密贴易造成4失效的较大缺陷。分动外锁闭道岔尖轨转换采用分动方式，设多个牵引点（9号和12号提速道岔两个牵引点，18号提速道岔三个牵引点，30号和38号道岔六个牵引点），做到尖轨全程密贴，以防止尖轨反弹。还做到多点检查尖轨密贴情况。可动心轨也采用多点牵引（12号、18号两点牵引，30号、38号三点牵引）。外锁闭道岔转换设备消除了内锁闭方式的缺陷，适应了列车提速的要求。外锁闭装置先后出现了燕尾式和钩式两种。二、分动外锁闭道岔的技术特征分动外锁闭道岔的结构设计及材料的选用与内锁闭式道岔有着本质的区别，不论是工务的道岔设备还是电务的转换设备，都与内锁闭方式不同，先就上道的分动外锁闭道岔的特征和结构组成加以介绍。1. 工务道岔设备（1）提速道岔可分为固定辙叉（高锰钢整铸）和可动心轨辙叉单开道岔两种，岔枕采用混凝土水泥枕，使设备更加稳定可靠。（2）各部钢轨均设置成1：40的轨底坡，改善了轮轨接触关系，提高了列车过岔时的稳定性。（3）直股接头全部采用焊接接头，位超长无缝线路跨区间铺设提供了可能。（4）尖轨及心轨均采用60AT 轨制造，尖轨长度位13.88m。2. 电务转换设备（1）电务转换设备及安装装置分别为S700K 型电动转辙机和ZYJ7（L700H）型电液转辙机两种类型。（2）尖轨转换采用分动方式，设两个牵引点，以防尖轨反弹，改善工作尖轨与基本轨的密贴状态。（3）对S700K 型设备，在尖轨第二牵引点的前部设置ELP319型密贴检查器，对尖轨与基本轨的密贴进行检测（ZYJ7 型设备由副机SH 6 进行检测）。（4）可动心轨部分也设置两个牵引点。（5）尖轨及可动心轨转换均设燕尾式外锁闭装置。（6）对尖轨第二牵引点，S700K 型转换设备由导管及T型拐装置带动；ZYJ7 型转换设备为副机SH6 带动。（7）各类转换杆件、密贴检查器及外锁闭装置全部隐蔽在钢岔枕内，以满足机械化作业的要求。3. 分动外锁闭道岔转换设备的结构组成分动外锁闭道岔两种转换设备的结构，除了转辙机及安装装置不同外，其他基本相同如图4-24所示。下面就以S700K 转换设备为例，对其结构组成加以图4-24 分动外锁闭道岔转换设备示意图说明。（1）室内设备电源屏每个车站设独立三相电源屛，引进主、副两路三相电源，经电源输出后专供电动转辙机的三相电机动作。该电源屛具有断相自动切换和错序自动纠正功能，并给出声光报警。继电器组合每组道岔的尖轨及心轨分别使用一个组合。每个组合内设有继电器1DQJ、2DQJ、DBJ、FBJ、DBQ、BHJ、1DQJF、TJ 及表示变压器、电阻、熔丝等。其特点是当操作道岔时，向室外输送动作电源，单动道岔的尖轨、心轨组合同时动作，道岔转换到位后，分别沟通各自的表示电路，再由各自的表示继电器接点沟通该组道岔的表示电路。双动道岔则使四个组合同时动作，最终由四个表示继电器的接点沟通该组道岔的表示电路。分线盘分线盘主要用于室内配线及室外电缆的接口。由于该道岔为五线制电路，所以每组道岔的尖轨及心轨分别使用五个端子。控制台由于道岔室内设备的加入并未改变原电气集中道岔操纵部分的条件，所以仍有进路及单独操纵两种方式，仅在控制台加设了道岔动作指示灯，当该指示灯亮灯时，说明道岔正在转换。ZYJ7 电液转换设备室内部分的设备组成及电路结构与上述完全相同。（2）室外设备尖轨部分的设备由S700K 电动转辙机、ELP319 密贴检查器、分动外锁闭装置、安装