车站信号控制系统部分1(共计881).pptx

车站信号自动控制系统基础第一章第一章 车站信号控制系统的概述车站信号控制系统的概述第二章第二章 电磁继电器原理电磁继电器原理第三章第三章 继电器电路基本原理继电器电路基本原理第四章第四章 铁路信号安全技术铁路信号安全技术第一章第一章 车站信号控制系统的概述车站信号控制系统的概述第一节第一节 引言引言第二节第二节 车站信号系统概述车站信号系统概述第三节第三节 轨道电路的应用轨道电路的应用第四节第四节 动力转辙机动力转辙机第五节第五节 色灯信号机色灯信号机第六节第六节 联锁系统概述联锁系统概述第一节第一节 引引 言言 自有铁路以来，人们就约定以物体的外表自有铁路以来，人们就约定以物体的外表特征，如形状、颜色、位置、灯光以及状态的特征，如形状、颜色、位置、灯光以及状态的显示数目等作为向乘务人员和行车有关的人员显示数目等作为向乘务人员和行车有关的人员传达运行条件和命令的信号。从铁路发展初期，传达运行条件和命令的信号。从铁路发展初期，信号的显示意义就与安全联系在一起。只有当信号的显示意义就与安全联系在一起。只有当安全条件确实满足，或者说危机行车安全的因安全条件确实满足，或者说危机行车安全的因素不存在的条件下，才给予允许信号；反之给素不存在的条件下，才给予允许信号；反之给出停车信号。安全的条件开始是靠运营管理措出停车信号。安全的条件开始是靠运营管理措施来保证的。施来保证的。随着铁路运输业的发展和科学技术的进步，随着铁路运输业的发展和科学技术的进步，保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡，以致发展成为今天的自动控制系统。由于过渡，以致发展成为今天的自动控制系统。由于保证行车安全的技术大部分是和信号相联系，所保证行车安全的技术大部分是和信号相联系，所以把用技术手段保证行车安全的系统一般称为铁以把用技术手段保证行车安全的系统一般称为铁路信号系统，或者称为铁路信号。路信号系统，或者称为铁路信号。铁路信号的主要功能是保证行车安全。随铁铁路信号的主要功能是保证行车安全。随铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运输效率，实现运输管理自动化和列车运行自动控制输效率，实现运输管理自动化和列车运行自动控制以及改善铁道员工的劳动条件的重要技术手段，从以及改善铁道员工的劳动条件的重要技术手段，从这个意义上，称铁路运输自动化与控制更妥帖。这个意义上，称铁路运输自动化与控制更妥帖。铁铁路路信信号号系系统统按按其其应应用用场场所所可可以以分分为为：车车站站信信号号控控制制系系统统、编编组组站站调调车车控控制制系系统统、区区间间间间隔隔信信号号控控制制系系统统、铁铁路路行行车车指指挥挥控控制制系统系统TMS以及列车运行自动控制系统等。以及列车运行自动控制系统等。教教材材以以车车站站信信号号控控制制系系统统为为内内容容，着着重重讨讨论论了了车车站站信信号号自自动动控控制制系系统统的的具具体体功功能能、构成原理以及实现方法。构成原理以及实现方法。第二节第二节 车站信号系统概述车站信号系统概述 在在车车站站范范围围内内，有有许许多多用用道道岔岔联联结结着着的的轨轨道道或或者者线线路路，这这在在行行业业上上称称为为线线路路。列列车车或或者者调调车车车车列列在在站站内内运运行行所所经经过过的的径径路路，称称为为进进路路。列列车车或或车车列列是是依依据据防防护护进进路路的的信信号号机机的的开开放放通通过过进进路路的的，即即进进路路必必须须由由相相应应的的信信号号机机来来防防护护，否否则则可可能能造造成成冲冲突突等等行行车车事事故故。为为了了保保证证行行车车安安全全，在在道道岔岔、进进路路和和信信号号机机三三者者之之间间必必须须建建立立互互相制约的关系。相制约的关系。例如：进路上的道岔转到规定的位置上，进例如：进路上的道岔转到规定的位置上，进路空闲，敌对进路没有建立，信号机才开放，路空闲，敌对进路没有建立，信号机才开放，否则信号机不能开放。信号机开放后，进路否则信号机不能开放。信号机开放后，进路不能再变动，道岔也不能再转换。进路、道不能再变动，道岔也不能再转换。进路、道岔和信号之间的这种相互制约的关系，称为岔和信号之间的这种相互制约的关系，称为联锁关系，简称联锁。联锁关系，简称联锁。联联锁锁的的基基本本内内容容是是：防防止止建建立立两两条条会会导导致致机机车车车车辆辆相相撞撞的的进进路路敌敌对对进进路路；必必须须使使列列车车或或调调车车车车列列经经过过的的所所有有道道岔岔均均处处于于与与进进路路开开通通方方向向相相符符的的位位置置；必必须须使使信信号号机机的的显显示示与与所所建建立的进路相符合。立的进路相符合。控制车站范围内的道岔、进路和信号机，控制车站范围内的道岔、进路和信号机，并实现它们之间的联锁的设备，称为车站联锁并实现它们之间的联锁的设备，称为车站联锁设备。联锁设备可采用机械的、机电的和电气设备。联锁设备可采用机械的、机电的和电气的方法来实现，可以为分散控制或者集中控制。的方法来实现，可以为分散控制或者集中控制。实实际际上上，当当2条条具具有有共共用用路路段段的的进进路路又又都都经经由由某某一一道道岔岔，但但对对该该道道岔岔的的位位置置要要求求不不一一样样时时(例例如如一一条条要要求求道道岔岔在在定定位位，另另一一条条要要求求在在反反位位)，其其中中一一条条进进路路建建立立后后，另另一一条条由由于于道道岔岔位位置置不不符符要要求求是是不不能能建建立立的的，因因此此勿勿需需采采取取技技术术措措施以防这类进路同时建立。施以防这类进路同时建立。由由于于这这类类进进路路不不可可能能同同时时建建立立，也也就就避避免免了了侧侧面面撞撞车车的的可可能能。如如果果2条条进进路路既既有有共共用用的的路路段段又又对对共共用用道道岔岔的的位位置置要要求求相相同同，在在这这种种情情况况下下，不不可可能能借借助助道道岔岔位位置置防防止止它它们们同同时时建建立立，而必须采取另外的技术方法加以防止，而必须采取另外的技术方法加以防止，我我们们称称这这类类进进路路中中一一条条是是另另一一条条的的敌敌对对进进路路。防防止止建建立立敌敌对对进进路路的的措措施施是是保保证证不不发发生生正正面面和和尾尾部部撞撞车车事事故故的的基基本本措措施施。因因此此，对对于于任任何何一一条条进进路路，必必须须确确切切判判明明它它有有哪哪些些敌敌对对进进路以便采取相应措施，这是至关重要的。路以便采取相应措施，这是至关重要的。以以上上简简要要地地说说明明了了在在信信号号、道道岔岔和和进进路路之之间间必必须须建建立立一一定定的的制制约约关关系系或或条条件件才才能能保保证证行行车车安安全全。实实际际上上，从从排排列列进进路路到到列列车车或或车车列列通通过过了了该该进进路路是是一一个个过过程程，我我们们称称该该过过程程为为进路控制过程。进路控制过程。进路控制过程可分为进路控制过程可分为2个大的阶段。第一阶段个大的阶段。第一阶段是建立进路的过程，这又可分为是建立进路的过程，这又可分为3个子过程：个子过程：1进路选择。根据车站值班人员的操作，从进路选择。根据车站值班人员的操作，从许多进路中选取一条要办理的进路。在选择许多进路中选取一条要办理的进路。在选择过程中主要是将道岔转换到与进路相符合的过程中主要是将道岔转换到与进路相符合的位置，但在转换之前必须检查道岔区段是否位置，但在转换之前必须检查道岔区段是否有车，道岔是否在锁闭状态等。有车，道岔是否在锁闭状态等。2进路锁闭。当进路选取后，在确证进路空进路锁闭。当进路选取后，在确证进路空闲状态，道岔位置正确以及敌对进路没有建闲状态，道岔位置正确以及敌对进路没有建立的条件下，把与近路有关的道岔和敌对进立的条件下，把与近路有关的道岔和敌对进路进行锁闭，使它们不能板动和建立，称这路进行锁闭，使它们不能板动和建立，称这种锁闭为进路锁闭。种锁闭为进路锁闭。3开开放放信信号号。在在实实现现进进路路锁锁闭闭后后，使使防防护护进进路路的信号机开放，允许列车或车列驶入进路。的信号机开放，允许列车或车列驶入进路。进路控制过程的第二阶段是进路解锁过程。进进路控制过程的第二阶段是进路解锁过程。进路解锁与进路锁闭相对应，当列车或车列确实路解锁与进路锁闭相对应，当列车或车列确实越过了道岔区段后，应使该区段内的道岔以及越过了道岔区段后，应使该区段内的道岔以及相关的敌对进路解除锁闭。进路解锁又分成自相关的敌对进路解除锁闭。进路解锁又分成自动解锁和非自动解锁等。根据不同情况，还可动解锁和非自动解锁等。根据不同情况，还可进一步细分。进一步细分。从以上讨论中可以看出：信号、道岔和进路从以上讨论中可以看出：信号、道岔和进路之间必须有一定的制约关系之间必须有一定的制约关系(或条件或条件)，而且必，而且必须按照一定的程序才能动作和建立，只有遵须按照一定的程序才能动作和建立，只有遵循这种关系和程序才能保证行车安全。我们循这种关系和程序才能保证行车安全。我们把信号、道岔和进路必须按照一定程序并满把信号、道岔和进路必须按照一定程序并满足一定条件才能动作和建立的这种约束称做足一定条件才能动作和建立的这种约束称做联锁。车站信号系统就是实现联锁的系统，联锁。车站信号系统就是实现联锁的系统，所以也称做车站联锁系统所以也称做车站联锁系统。在在车车站站联联锁锁系系统统中中主主要要包包括括下下列列技技术术及及相相应应器器材：材：1进路空闲的检测技术。检查进路空闲是保进路空闲的检测技术。检查进路空闲是保证行车安全的重要条件之一，目前主要是利证行车安全的重要条件之一，目前主要是利用轨道电路实现这一任务的。关于轨道电路用轨道电路实现这一任务的。关于轨道电路的工作原理及各种制式，将在其它课程中讲的工作原理及各种制式，将在其它课程中讲授，在本课中将着重阐明轨道电路在车站的授，在本课中将着重阐明轨道电路在车站的使用问题。使用问题。2道岔控制技术。道岔是进路上的可动部分，道岔控制技术。道岔是进路上的可动部分，如果对它控制不当，有可能造成列车或车列如果对它控制不当，有可能造成列车或车列脱轨，或者造成列车或车列驶入停有车辆的脱轨，或者造成列车或车列驶入停有车辆的线路而发生撞车事故。因此，如何控制道岔线路而发生撞车事故。因此，如何控制道岔是非常重要的。在现代化的联锁系统中，对是非常重要的。在现代化的联锁系统中，对于道岔的控制主要是由动力转辙机及其控制于道岔的控制主要是由动力转辙机及其控制电路实现的。关于动力转辙机和其控制电路电路实现的。关于动力转辙机和其控制电路将在以后的不同章节中介绍。将在以后的不同章节中介绍。3信信号号控控制制技技术术。在在车车站站上上设设置置的的信信号号机机有有列列车车信信号号机机和和调调车车信信号号机机两两类类，它它们们是是分分别别用用以以防防护护列列车车进进路路和和调调车车进进路路的的。信信号号机机是是联联锁锁系系统统中中极极其其重重要要的的基基础础设设备备之之一一。前前面面已已经经指指出出，只只有有在在安安全全条条件件确确已已满满足足时时才才允允许许信信号号机机开开放放，否否则则信信号号机机必必须须在在关关闭闭状状态态。显显然然，控控制制信信号号机机的的开开放放与与关关闭闭直直接接关关系系到到行行车车的的安安全全。关关于于信信号号机机及及其其控控制制电电路路将将分分别别在在不不同同的的章章节节中中介绍。介绍。4 联锁技术。为了保证行车安全，信号、道联锁技术。为了保证行车安全，信号、道岔和进路的动作和建立必须遵循一定的条件岔和进路的动作和建立必须遵循一定的条件和程序。我们称这些条件和程序为联锁，那和程序。我们称这些条件和程序为联锁，那么实现联锁的技术称做联锁技术。应当明确，么实现联锁的技术称做联锁技术。应当明确，根据安全要求制订周密而详细的安全规程和根据安全要求制订周密而详细的安全规程和措施，由行车有关人员严格执行以保证行车措施，由行车有关人员严格执行以保证行车安全是必要的，然而人们难免有操作和判断安全是必要的，然而人们难免有操作和判断失误的时候，因此仅靠行车有关人员的遵章失误的时候，因此仅靠行车有关人员的遵章守纪以保证行车安全是不可靠的。守纪以保证行车安全是不可靠的。从从这这个个意意义义上上讲讲，联联锁锁技技术术是是防防止止失失误误，且且在在失失误误的的情情况况下下仍仍能能保保证证行行车车安安全全的的技技术术。联联锁锁技术是车站信号自动控制系统的主要内容。技术是车站信号自动控制系统的主要内容。5故障故障安全技术。任何技术设备不管它如何安全技术。任何技术设备不管它如何可靠，总有发生故障的可能，铁路信号系统也可靠，总有发生故障的可能，铁路信号系统也不例外。对铁路信号系统来说，必须考虑在发不例外。对铁路信号系统来说，必须考虑在发生故障后，其后果不应危及行车安全。例如信生故障后，其后果不应危及行车安全。例如信号机及其控制系统发生故障时，应自动地给出号机及其控制系统发生故障时，应自动地给出限速或停车的显示；道岔的控制系统发生故障限速或停车的显示；道岔的控制系统发生故障时，道岔不应错误地转换而必须机械地锁在时，道岔不应错误地转换而必须机械地锁在原来的位置等。总的来说，故障的后果必须原来的位置等。总的来说，故障的后果必须导致行车安全，在铁路信号领域里称这一原导致行车安全，在铁路信号领域里称这一原则为故障则为故障-安全原则。实现这一原则的技术称安全原则。实现这一原则的技术称做故障做故障-安全技术。凡是涉及行车安全的器械、安全技术。凡是涉及行车安全的器械、部件和系统都必须有故障部件和系统都必须有故障-安全的性能。安全的性能。顺顺便便指指出出，在在技技术术迅迅速速发发展展的的今今天天，有有些些新新技技术术不不能能尽尽快快地地应应用用到到铁铁路路信信号号领领域域里里，其其重重要要原因之原因之就是受到了故障就是受到了故障-安全原则的限制。安全原则的限制。以上轭要地叙述车站信号控制系统的基本技术以上轭要地叙述车站信号控制系统的基本技术内容，这些技术的有机组合就构成了系统的整内容，这些技术的有机组合就构成了系统的整体，系统的框图如图体，系统的框图如图122所示。图中没有反所示。图中没有反映出故障映出故障-安全技术，因为它隐含在各个环节中。安全技术，因为它隐含在各个环节中。构成车站信号系统的具体器械的集合称做车构成车站信号系统的具体器械的集合称做车站信号设备，也称做车站联锁设备。在我国站信号设备，也称做车站联锁设备。在我国铁路上使用着多种联锁设备。这些设备之间铁路上使用着多种联锁设备。这些设备之间在器械结构、操纵方式、动力来源以及联锁在器械结构、操纵方式、动力来源以及联锁的完善程度等方面存在着很大差别，本教材的完善程度等方面存在着很大差别，本教材主要阐明联锁功能比较完善和自动化程度较主要阐明联锁功能比较完善和自动化程度较高的联锁系统的构成和工作原理，并对目前高的联锁系统的构成和工作原理，并对目前广为应用的广为应用的6502型电气集中联锁系统作较详型电气集中联锁系统作较详细的剖析，以便使读者能掌握典型设备的原细的剖析，以便使读者能掌握典型设备的原理。在此基础上，本教材还将对今后发展的理。在此基础上，本教材还将对今后发展的计算机联锁系统作些必要的介绍计算机联锁系统作些必要的介绍。第三节 轨道电路的应用 轨道电路的原型于轨道电路的原型于1872年发明于美国，目前年发明于美国，目前已发展成多种制式。轨道电路是检查铁路线已发展成多种制式。轨道电路是检查铁路线路上有无车辆存在的主要手段，也是铁路信路上有无车辆存在的主要手段，也是铁路信号现代化的基础设备之一。在车站信号自动号现代化的基础设备之一。在车站信号自动控制系统中，凡是由信号机防护的进路以及控制系统中，凡是由信号机防护的进路以及进路的接近区段均需装设轨道电路。关于轨进路的接近区段均需装设轨道电路。关于轨道电路的具体配置方法在道电路的具体配置方法在铁路信号运营基铁路信号运营基础础教材中有所介绍，这里仅将一些配置依教材中有所介绍，这里仅将一些配置依据罗列于下：据罗列于下：1进进路路始始端端和和终终端端的的两两侧侧应应届届于于不不同同的的轨轨道道电电路，以便判断列车或车列是否进入和出清进路。路，以便判断列车或车列是否进入和出清进路。2可同时建立的平行进路不应共用同一条轨道可同时建立的平行进路不应共用同一条轨道电路。否则一条进路有车占用时，另一条也相电路。否则一条进路有车占用时，另一条也相当于被占用了。当于被占用了。3在咽喉区，当在咽喉区，当2个相邻警冲标之间的无岔线个相邻警冲标之间的无岔线路长度等于或超过路长度等于或超过50M时，可考虑设置一个无时，可考虑设置一个无岔区段轨道电路作为机车或车辆的暂时停留线岔区段轨道电路作为机车或车辆的暂时停留线使用。使用。4 一个道岔区段轨道电路中包括的道岔不一个道岔区段轨道电路中包括的道岔不应超过应超过3组以利轨道电路的调整，且一旦发组以利轨道电路的调整，且一旦发生故障时影响作业范围较少。生故障时影响作业范围较少。5 在有平面溜放调车作业的区域，原则上在有平面溜放调车作业的区域，原则上一个轨道电路仅包括一个轨道电路仅包括组道岔，以便道岔能组道岔，以便道岔能及时解锁，提高溜放作业效率及时解锁，提高溜放作业效率。从运用的角度阐明从运用的角度阐明些重要概念，为以后分些重要概念，为以后分析和设计联锁电路打下基础。析和设计联锁电路打下基础。现现在在以以办办理理接接车车为为例例说说明明轨轨道道电电路路的的应应用用。在在图图131中中给给出出了了下下行行向向股股道道G接接车车的的列列车车进进路路。进进路路中中包包括括了了两两段段道道岔岔区区段段轨轨道道电电路路1DG和和5-9DG和和一一段段股股道道轨轨道道电电路路G。当当向向G办办理理接接车车进进路路时时，在在技技术术上上必必须须检检查查这这3段段轨轨道道电电路路均均在在调调整整状状态态，或或者者说说这这3个个区区段段均均在在空空闲闲状状态态，以以作作为为进进站站信信号号机机开开放放的的必必要要条条件件。当当开开放放信信号号的的其其它它条条件件，例例如如道道岔岔位位置置正正确确，已已实实现现丁丁进进路路锁锁闭闭等等条条件件满满足足后后，信信号号机机x才才能能开放。开放。当列车完全驶过当列车完全驶过1DG后，则可解除该段的进后，则可解除该段的进路锁闭，具体说就是该段内的道岔路锁闭，具体说就是该段内的道岔l#可以扳动，可以扳动，也可以利用该段建立另一条进路了。同理，也可以利用该段建立另一条进路了。同理，当列车完全驶过当列车完全驶过5-9DG后，则该段的进路锁后，则该段的进路锁闭也就解除了。这种每驶过一段道岔区段使闭也就解除了。这种每驶过一段道岔区段使之相应解锁的方式称做分段之相应解锁的方式称做分段(或逐段或逐段)解锁。分解锁。分段解锁方式有利于提高铁路线路的利用效率，段解锁方式有利于提高铁路线路的利用效率，在我国多采用这种方式。为了节省投资，在在我国多采用这种方式。为了节省投资，在小的车站上也可采用所谓进路一次解锁方式，小的车站上也可采用所谓进路一次解锁方式，即当列车驶过了进路中所有道岔区段之后，即当列车驶过了进路中所有道岔区段之后，再解除进路锁闭。再解除进路锁闭。无论是分段解锁还是一次解锁，都是在列车的无论是分段解锁还是一次解锁，都是在列车的作用下通过轨道电路的动作自动实现的，所以作用下通过轨道电路的动作自动实现的，所以属于自动解锁的种类之一，习惯上称做正常解属于自动解锁的种类之一，习惯上称做正常解锁。锁。以上说明了轨道电路与进路锁闭与解锁的关系。以上说明了轨道电路与进路锁闭与解锁的关系。在以上论述中指出，只要确证列车或车列通过在以上论述中指出，只要确证列车或车列通过了某一道岔区段则该区段就可解除进路锁闭。了某一道岔区段则该区段就可解除进路锁闭。那么该区段的轨道电路从空闲状态变为分路状那么该区段的轨道电路从空闲状态变为分路状态，再从分路状态恢复到空闲状态是否就能证态，再从分路状态恢复到空闲状态是否就能证明车辆确已通过了该区段呢明车辆确已通过了该区段呢?实践证明，这是不实践证明，这是不可靠的。可靠的。因为一段轨道电路的动作不一定是由于车辆因为一段轨道电路的动作不一定是由于车辆的作用造成的，而可能是由于某种原因而使的作用造成的，而可能是由于某种原因而使轨道电路短时分路造成的，也可能是在车辆轨道电路短时分路造成的，也可能是在车辆占用期间由于轨面的锈污而导致瞬间失去分占用期间由于轨面的锈污而导致瞬间失去分路造成的，还可能是瞬间停电造成的。路造成的，还可能是瞬间停电造成的。总之，一段轨道电路的动作并不能确切反映总之，一段轨道电路的动作并不能确切反映车辆已通过了该区段，如果仅借一段轨道电车辆已通过了该区段，如果仅借一段轨道电路的动作作为该区段解锁的充要条件，将产路的动作作为该区段解锁的充要条件，将产生严重地危及行车安全的后果。生严重地危及行车安全的后果。仍以图仍以图131为例，当列车正在为例，当列车正在1DG区段运行区段运行时，若轨道电路时，若轨道电路1DG瞬时失去分路，就象列车瞬时失去分路，就象列车已驶过已驶过1DG一样，如果在这种情况下允许一样，如果在这种情况下允许1#道道岔解锁岔解锁(这意味着这意味着1#道岔有可能转换道岔有可能转换)，将危及，将危及行车安全。又如列车在行车安全。又如列车在1DG期间，轨道电路期间，轨道电路5-9DG由于某种原因误动了一次，这类似于车辆由于某种原因误动了一次，这类似于车辆通过了通过了5-9DG，若在这种假象下允许，若在这种假象下允许5#和和9#道道岔解锁，显然也将危及行车安全。岔解锁，显然也将危及行车安全。仅仅用一段轨道电路的动作是不能确证车辆仅仅用一段轨道电路的动作是不能确证车辆通过了该区段，所以不允许仅用一段轨道电通过了该区段，所以不允许仅用一段轨道电路的动作作为进路解锁的充要条件，而至少路的动作作为进路解锁的充要条件，而至少要用两段轨道电路的顺序动作来反映车辆通要用两段轨道电路的顺序动作来反映车辆通过了某一道岔区段。在采用分段解锁的方式过了某一道岔区段。在采用分段解锁的方式时，应尽可能采用三段轨道电路的顺序动作时，应尽可能采用三段轨道电路的顺序动作作为一段道岔区段解锁的条件。例如在图作为一段道岔区段解锁的条件。例如在图1-3-1中中5-9DG解锁条件是：解锁条件是：1DG轨道电路继电器轨道电路继电器落下过又吸起了，落下过又吸起了，5-9DG轨道电路继电器落轨道电路继电器落下又吸起了，下又吸起了，G轨道电路继电器落下了。轨道电路继电器落下了。这这3段段轨轨道道电电路路的的顺顺序序动动作作能能够够反反映映是是车车列列运运动动造造成成的的，而而由由于于轨轨道道电电路路误误动动而而出出现现这这种种动动作作过程的可能性极少。过程的可能性极少。当进路在解锁状态而道岔区段上有车时，该区当进路在解锁状态而道岔区段上有车时，该区段内的道岔也是不允许操纵的。这就是说，当段内的道岔也是不允许操纵的。这就是说，当道岔区段轨道电路在分路状态时则应将该区段道岔区段轨道电路在分路状态时则应将该区段的道岔锁在原来的位置。这种仅由轨道电路控的道岔锁在原来的位置。这种仅由轨道电路控制道岔的关系称做道岔的区段锁闭。当道岔区制道岔的关系称做道岔的区段锁闭。当道岔区段空闲时，区段锁闭也就解锁了。区段锁闭和段空闲时，区段锁闭也就解锁了。区段锁闭和进路锁闭是两个不同的概念，不应混淆。进路锁闭是两个不同的概念，不应混淆。第四节 动力转辙机 动力转辙机是道岔控制系统中的执行机构，它动力转辙机是道岔控制系统中的执行机构，它的基本任务是转换道岔、锁闭道岔和反映道岔的基本任务是转换道岔、锁闭道岔和反映道岔的位置和状态。转辙机是直接关系到行车安全的位置和状态。转辙机是直接关系到行车安全的设备，对其性能和质量必须给以极大重视。的设备，对其性能和质量必须给以极大重视。但由于转辙机的结构比较复杂，在有限篇幅内但由于转辙机的结构比较复杂，在有限篇幅内不易叙述清楚，需要通过实验和现场实习等实不易叙述清楚，需要通过实验和现场实习等实践活动来学习它。另外还有专门的书籍介绍它践活动来学习它。另外还有专门的书籍介绍它的工作原理和构成，这里仅结合运营要求作些的工作原理和构成，这里仅结合运营要求作些必要的介绍，并作为观察和学习转辙机原理的必要的介绍，并作为观察和学习转辙机原理的参考。参考。一、转辙机应能灵活地转换道岔一、转辙机应能灵活地转换道岔 转辙机应具有足够大的牵引力以带动道岔的尖转辙机应具有足够大的牵引力以带动道岔的尖轨作往复运动，并能保持尖轨与基本轨密贴时轨作往复运动，并能保持尖轨与基本轨密贴时有足够的密贴力。牵引力和密贴力的大小与尖有足够的密贴力。牵引力和密贴力的大小与尖轨的重量、弹性、滑床板的平滑程度、尖轨根轨的重量、弹性、滑床板的平滑程度、尖轨根部与基本轨的连结方式部与基本轨的连结方式(硬连结或松连结硬连结或松连结)以及气以及气候条件候条件(风沙、冰雪等风沙、冰雪等)有关。随着铁路运输向重有关。随着铁路运输向重载高速的发展，道岔逐步向重型大号撤叉发展，载高速的发展，道岔逐步向重型大号撤叉发展，牵引力和密贴力也随之增加。牵引力和密贴力也随之增加。我国目前正制订几种标准级别并研制相应的转我国目前正制订几种标准级别并研制相应的转辙机以适应发展的需要。转辙机还必须能在转辙机以适应发展的需要。转辙机还必须能在转换尖轨的过程中因受阻换尖轨的过程中因受阻(如有矿石落到尖轨与基如有矿石落到尖轨与基本轨之间本轨之间)而不能继续转换时，通过操纵或延迟而不能继续转换时，通过操纵或延迟一定时间使尖轨返回原来的位置。一定时间使尖轨返回原来的位置。为了实现尖轨的移动，转辙机应包括动力和传为了实现尖轨的移动，转辙机应包括动力和传动两大部分。在转撤机的发展过程中，曾考虑动两大部分。在转撤机的发展过程中，曾考虑到工业电源并不十分可靠，在停电期间需用备到工业电源并不十分可靠，在停电期间需用备用的蓄电他供电，所以转辙机广泛采用直流串用的蓄电他供电，所以转辙机广泛采用直流串激可逆电动机作为动力。激可逆电动机作为动力。另另外外，这这种种电电动动机机具具有有起起动动转转矩矩大大，在在一一定定负负荷荷范范围围内内其其转转速速和和转转矩矩能能随随着着负负荷荷的的变变化化而而自自行行调调节节的的特特性性，这这符符合合转转换换尖尖轨轨的的要要求求。但但直直流流电电机机需需用用整整流流子子对对电电枢枢电电流流换换向向，而而整整流流子子的的碳碳刷刷容容易易磨磨损损，需需要要经经常常维维护护，这这是是直直流流电电机的缺点。机的缺点。转辙机的传动机构是将电动机的高速旋转变换转辙机的传动机构是将电动机的高速旋转变换成动作杆的低速直线运动，再由动作杆带动尖成动作杆的低速直线运动，再由动作杆带动尖轨转换。传动机构的另一作用是驱动尖轨的锁轨转换。传动机构的另一作用是驱动尖轨的锁闭机构。转辙机的传动机构有齿轮传动和液压闭机构。转辙机的传动机构有齿轮传动和液压传动两类。传动两类。齿外传动可以用来传递空间任意两轴间的运动，齿外传动可以用来传递空间任意两轴间的运动，而且传动准确可靠，效率也高，是现代机器中而且传动准确可靠，效率也高，是现代机器中应用最广的一种传动机构。应用最广的一种传动机构。齿轮传动的类型很多，其中有一种内啮合齿轮结齿轮传动的类型很多，其中有一种内啮合齿轮结构，具有结构紧凑密封性好的特点，在我国的转构，具有结构紧凑密封性好的特点，在我国的转辙机中得到广泛采用。但其动作过程不易观察，辙机中得到广泛采用。但其动作过程不易观察，现以图现以图141的示意图为例说明它的传动原理。的示意图为例说明它的传动原理。图中有两个齿轮，其中大的那个具有内齿称做内图中有两个齿轮，其中大的那个具有内齿称做内齿齿轮，相对于另一齿轮来说它装在外侧，为了齿齿轮，相对于另一齿轮来说它装在外侧，为了方便又称它为外轮，外轮固定不转。方便又称它为外轮，外轮固定不转。另另一一个个齿齿轮轮具具有有外外齿齿，称称做做外外齿齿齿齿轮轮，但但为为了了简简便便又又称称它它为为内内轮轮，内内轮轮是是可可转转的的。电电动动机机的的输输出出轴轴经经过过一一级级普普通通的的减减速速齿齿轮轮驱驱动动一一个个偏偏心心轴轴(即即该该轴轴不不在在内内轮轮的的中中心心O上上)转转动动，该该偏偏心心轴轴拨拨动动内内轮轮转转动动。由由于于内内轮轮和和外外轮轮是是内内啮啮合合传传动动，若若内内轮轮围围绕绕着着中中心心O点点按按顺顺时时针针转转动动，则则内轮本身就以内轮本身就以O为中心按逆时针方向旋转。为中心按逆时针方向旋转。总地来说，内轮在围绕外轮中心转动总地来说，内轮在围绕外轮中心转动(称做公转称做公转)的同时，又围绕着自己的中心旋转的同时，又围绕着自己的中心旋转(称做自转称做自转)。内轮就象一颗行星一样，既有公转又有自转，内轮就象一颗行星一样，既有公转又有自转，且两种转向相反，所以又称这种齿轮传动为行且两种转向相反，所以又称这种齿轮传动为行星齿轮传动。星齿轮传动。当内轮与外轮的齿数愈接近，则公转与自转的当内轮与外轮的齿数愈接近，则公转与自转的转速就相差愈大。为了获得最大的减速比，两转速就相差愈大。为了获得最大的减速比，两齿轮仅有一齿之差，实际的减速比为齿轮仅有一齿之差，实际的减速比为41：1，即公转即公转41周自转才周自转才1周。周。在实际结构中，利用内轮带动输出轴再经由齿在实际结构中，利用内轮带动输出轴再经由齿轮和齿条的啮合传动驱动动作杆而使尖轨移位。轮和齿条的啮合传动驱动动作杆而使尖轨移位。整个行星齿轮传动系统较为复杂，通过观察实整个行星齿轮传动系统较为复杂，通过观察实物易于了解，这里就不再细述了。行星齿轮传物易于了解，这里就不再细述了。行星齿轮传动的优点是占用空间小，缺点是转动中有无功动的优点是占用空间小，缺点是转动中有无功消耗，效率较低。消耗，效率较低。采采用用齿齿轮轮传传动动机机构构时时必必须须采采用用摩摩擦擦联联结结器器，其其原原因因有有二二；一一是是当当尖尖轨轨已已转转换换完完毕毕时时而而电电机机不不能能立立即即停停转转，利利用用摩摩擦擦联联结结器器克克服服电电机机的的转转动动冲冲击击。二二是是当当尖尖轨轨在在转转换换过过程程中中受受阻阻而而不不能能继继续续动动作作时时摩摩擦擦联联结结器器进进入入摩摩擦擦状状态态，使使电电机机仍仍能能继继续续转转动动而而不不致致烧烧毁毁。联联接接联联结结器器的的摩摩擦擦力力必必须须能能根根据据道道岔岔的的实实际际情情况况进进行行调调整整，以以便便在在通通常常情情况况下下使使电电机机能能可可靠靠地地驱驱动动尖尖轨轨转转换换，在非正常倩况下能保护电机不致烧毁。在非正常倩况下能保护电机不致烧毁。另一类传动机构是液压传动机构。其原理是另一类传动机构是液压传动机构。其原理是由电动机驱动一个油压泵，将加压的液体注由电动机驱动一个油压泵，将加压的液体注入储能油罐中使罐内空气压缩以储存一定能入储能油罐中使罐内空气压缩以储存一定能量。在转换道岔时，除了使电动机工作和同量。在转换道岔时，除了使电动机工作和同时将控制油路的阀门打开，使受压油液注入时将控制油路的阀门打开，使受压油液注入油缸中，借助活塞与油缸的相对运动推动油油缸中，借助活塞与油缸的相对运动推动油缸移动，再由油缸带动动作杆使尖轨转换。缸移动，再由油缸带动动作杆使尖轨转换。液压传动机构的结构比较简单，可动的机械液压传动机构的结构比较简单，可动的机械零件很少。由于液压系统本身具有缓冲作用零件很少。由于液压系统本身具有缓冲作用且超压时可以自动打开超压阀降低压力，所且超压时可以自动打开超压阀降低压力，所以不需复杂的摩擦联结器。以不需复杂的摩擦联结器。这这就就大大大大减减少少了了现现场场的的维维护护工工作作。但但是是液液压压传传动动机机构构要要求求油油质质清清洁洁，油油箱箱和和油油路路密密封封良良好好，不不能能有有渗渗漏漏现现象象，这这对对于于生生产产工工艺艺提提出出了了严严格格要求。要求。在我国，采用齿轮传动的转辙机称做电动转辙在我国，采用齿轮传动的转辙机称做电动转辙机，采用液压传动的转辙机称做电液转辙机。机，采用液压传动的转辙机称做电液转辙机。目前广为使用的是电动转辙机，电液转辙机正目前广为使用的是电动转辙机，电液转辙机正处于试用阶段、以后将会得到推广使用。处于试用阶段、以后将会得到推广使用。二、转辙机应能可靠地将尖轨锁在密贴状态二、转辙机应能可靠地将尖轨锁在密贴状态 当道岔的尖轨转到规定的位置且与基本轨保当道岔的尖轨转到规定的位置且与基本轨保持一定的密贴力时，转辙机应能把尖轨机械持一定的密贴力时，转辙机应能把尖轨机械地锁在密贴状态，以保证在列车或车列通过地锁在密贴状态，以保证在列车或车列通过道岔时，尖轨不致因受震动而离开基本轨。道岔时，尖轨不致因受震动而离开基本轨。锁闭尖轨的机械结构技其装设的位置分为内锁闭尖轨的机械结构技其装设的位置分为内锁闭和外锁闭两类。锁闭和外锁闭两类。内锁闭是在转辙机机箱内部用机械的方法将内锁闭是在转辙机机箱内部用机械的方法将带动尖轨的功作杆卡住，使它不会因尖轨受带动尖轨的功作杆卡住，使它不会因尖轨受外力震动而产生位移。外力震动而产生位移。实际上，锁闭尖轨只是防止尖轨因震动而变位，实际上，锁闭尖轨只是防止尖轨因震动而变位，至于尖软是否已达到密贴标准至于尖软是否已达到密贴标准(在维护过程中需在维护过程中需要检测，称做要检测，称做4mm检查检查)还需检查，因此在转辙还需检查，因此在转辙机中装有密贴检查杆。该检查杆与尖轨的尖端机中装有密贴检查杆。该检查杆与尖轨的尖端部位连接，当尖轨密贴良好时，检查杆的动程部位连接，当尖轨密贴良好时，检查杆的动程才能正确，利用检查杆的精确动程驱动下面将才能正确，利用检查杆的精确动程驱动下面将提到的道岔位置表示接点以反映道岔的状态。提到的道岔位置表示接点以反映道岔的状态。在在已已投投入入使使用用的的大大多多数数转转辙辙机机中中，是是采采用用内内锁锁闭闭方方式式，其其缺缺点点是是万万一一动动作作杆杆断断裂裂就就失失去去了了对对尖尖轨轨的的机机械械锁锁闭闭，这这是是不不符符合合故故障障安安全全原原则则的。的。改改进进的的转转辙辙机机是是将将密密贴贴检检查查杆杆加加强强，使使它它也也具具有有锁锁闭闭功功能能，实实现现了了对对尖尖轨轨的的双双重重锁锁闭闭，提高了可靠和安全性。提高了可靠和安全性。内锁闭方式是通过动作杆件间接地锁闭尖轨内锁闭方式是通过动作杆件间接地锁闭尖轨的，总是潜在着万一杆件发生故障而导致尖的，总是潜在着万一杆件发生故障而导致尖轨失去锁闭的危险。在高速铁路上，为了确轨失去锁闭的危险。在高速铁路上，为了确保行车安全，多采用外锁闭方式。所谓外锁保行车安全，多采用外锁闭方式。所谓外锁闭，就是将锁闭机构直接地装在尖轨上，当闭，就是将锁闭机构直接地装在尖轨上，当尖轨密贴于基本轨后，锁闭机构将尖轨和基尖轨密贴于基本轨后，锁闭机构将尖轨和基本轨牢靠地锁在一起。在这种情况下，即使本轨牢靠地锁在一起。在这种情况下，即使动作杆件发生故障，尖轨也不会解锁。动作杆件发生故障，尖轨也不会解锁。在我国，转辙机是内锁闭方式的，而把外锁闭在我国，转辙机是内锁闭方式的，而把外锁闭机构作为一种附属机构使用。只有在高速铁路机构作为一种附属机构使用。只有在高速铁路线区段，在使用内锁转辙机的基础上再加上外线区段，在使用内锁转辙机的基础上再加上外销机构以提高安全性。销机构以提高安全性。实现对尖轨的锁闭，转辙机的全动程必须分成实现对尖轨的锁闭，转辙机的全动程必须分成3个阶段：一是尖轨解锁过程，即在转换道岔时个阶段：一是尖轨解锁过程，即在转换道岔时首先解除对尖轨的机械锁闭在解锁过程尖轨首先解除对尖轨的机械锁闭在解锁过程尖轨是不动的：二是转换过程，即将尖轨由一个位是不动的：二是转换过程，即将尖轨由一个位量转换到另一位置；三是尖轨锁闭过程、即在量转换到另一位置；三是尖轨锁闭过程、即在尖轨动作完毕后将它锁在密贴的位置。尖轨动作完毕后将它锁在密贴的位置。三、转辙机应具有反映道岔状态的接点系统三、转辙机应具有反映道岔状态的接点系统 道岔有道岔有4种状态，这就是道岔在定位且尖轨处种状态，这就是道岔在定位且尖轨处于密贴锁闭状态，简称做定位状态；道岔在于密贴