第4章道岔转换与锁闭设备_铁路信号基础.

道岔与转辙机1道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分由于道岔具有数量多、构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等特点，与曲线、接头并称为轨道的三大薄弱环节它的基本形式有三种：即线路的连接、交叉、连接与交叉的组合。常用的线路连接有各种类型的单式道岔和复式道岔；交叉有直交叉和菱形交叉；连接与交叉的组合有交分道岔和交叉渡线等第一节道岔2城市轨道交通最常见的道岔类型是普通单开道岔，简称单开道岔，其主线为直线，侧线由主线向左侧（称左开道岔）或右侧（称右开道岔）岔出，其数量占各类道岔总数的90%以上单开道岔以它的钢轨每米质量及道岔号数区分类型。目前我国的钢轨有75kg/m、60kg/m、50kg/m、45kg/m和43kg/m等类型，标准道岔号数（用辙叉号数来表示）有6、7、9、12、18、24号等，城市轨道交通正线和站线，9号道岔最为常用345一、道岔的组成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。6一、道岔的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。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。7二、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α的余切来表示。N=ctgnα=道岔号与辙叉角α成反比关系，α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。FEAE8三、道岔的位置和状态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。9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复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。10道岔的位置与表示道岔的定位：道岔经常所处的位置（道岔直股）道岔的反位：临时根据需要改变的另一位置（道岔弯股）道岔的图形表示：一般在图纸上，都采用中心线形式表示道岔。定位反位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110Km/50Km弹性尖轨12号11.27m固定120Km/50Km弹性尖轨12号11.27m活动140Km/50Km提速12号13.88m固定140Km/50Km提速12号13.88m活动160Km/50Km提速18号15.68m活动160Km/80Km提速30号27.98m活动160Km/140Km固定辙叉可动心轨13四、对向道岔和顺向道岔道岔本身并无顺向和对向之分。它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。运行方向（a）对向道岔（b）顺向道岔14道岔的分类道岔按功能和用途分类：单开道岔、对称道岔、三开道岔、交叉渡线、复式交分道岔5种标准类型。其中单开道岔是最常用的类型。道岔按钢轨轨型分有43、50、60、75kg/m钢轨道岔。道岔按号数分类有6、7、8、9、12、18以及大号码（如30、38、42号道岔）等，主要运营铁路干线常用的单开道岔有9号、12号、18号，大号码道岔主要用于要求侧线通过速度较高的联络线。客运专线以18号道岔为主。6号、7号和8号等道岔主要用于工矿企业专用线或货运站场。15道岔的分类单开道岔对称道岔16道岔的分类三开道岔交叉渡线17道岔的分类复式交分道岔18道岔的编号用阿拉伯数字从车站两端由外向里依次编号。上行用偶数，下行用奇数；站内道岔，通常以车站站台中心线作为划分单数号与双数号的分界线。每一道岔均应编为单独的号码，对于渡线、交分道岔等处的联动道岔，应编为连续的单数或双数。位于同一坐标的道岔先编靠近信号楼的道岔，对同一端有两个及其以上方向时，应先编主要方向的道岔号码。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），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”即意味着两组道岔可作为一个控制对象来处理。1．渡线两端的道岔，应使之双动。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。20(a)中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1－3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。21（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。22（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。23转辙机2425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。26转辙机的作用1转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位2道岔转换到所需的位置并密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔273正确反映道岔的实际位置，道岔尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示转辙机的作用4道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警和表示。转辙机的作用1234二、对转辙机的基本要求1、足够的拉力，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，当尖轨与基本轨不密贴时，不应进行锁闭，一旦锁闭，应保证道岔不因列车通过的震动而错误解锁。3、作为监督装置，应正确反映道岔的状。4、道岔被挤后，在未修复之前不应再使道岔转换。30转辙机的分类按动作能源分类：电动转辙机电动液压转辙机电空转辙机名称动力提供传动方式典型的型号电动转辙机电动机机械转动ZD6系列S700K型电动液压转辙机电动机液力传动ZY系列电空转辙机压缩空气电磁换向阀ZK系列转辙机的分类按供电电源种类直流转辙机ZD6,ZY系列直流电220V；电空转辙机直流24v由于存在换向器和电刷，易损坏，故障率高交流转辙机S700k型、ZYJ7型电液压转辙机故障率低并控制隔离区32转辙机的分类按动作速度分类：普通动作转辙机：3.8S以上快动转辙机：0.8S以下（ZD7型电动转辙机、ZK系列电空转辙机）33按照锁闭道岔的方式内锁闭转辙机外锁闭转辙机转辙机的分类•按照是否可挤的方式可挤转辙机不可挤转辙机四、转辙机的设置（一）未提速区段1、未提速之前，每一组道岔岔尖处均设一台转辙机，称谓单机牵引。2、12号AT道岔，尖轨加长且有弹性，需两台转辙机3、可动心轨道岔心轨需单独设置一台转辙机35(二)提速区段（采用S700K及钩式外锁闭）1、提速12号道岔，2+2或22、提速18号道岔，需5台（3+2），30号需9台（6+3）实现牵引。两台以上的称谓多机牵引。36ZD6系列电动转辙机是我国铁路使用最广泛的电动转辙机。主要应用于非提速道岔，提速区段的侧线。以直流电动机为动力，机械传动方式，内锁闭结构，靠挤切销和移位接触器实现挤岔表示功能。第二节ZD6系列电动转辙机1、组成：电机、减速器、自动开闭器、移位接触器、摩擦联结器、主轴、动作杆、表示杆、外壳。38*(1)电动机：为转辙机提供动力，采用直流串激电动机。*(2)减速器：降低转速以换取足够的转矩，并完成传动。由第一级齿轮、第二级行星传动式减速器组成。*(3)摩擦联结器：用弹簧和摩擦制动板，组成输出轴与主轴之间的摩擦连接，以防止尖轨受阻时损坏机件。*(4)主轴：由输出轴通过起动片带动旋转，主轴上安装锁闭齿轮、由锁闭齿轮和齿条块相互动作，将转动运动变为平动，通过动作杆带动尖轨运动，并完成锁闭作用。*(5)动作杆：与齿条块之间用挤切削相连，正常动作时，齿条块带动动作杆，挤岔时，挤切削折断，动作杆与齿条块分离，避免机件损坏。39*(6)表示杆：由前后表示杆以及两个检查块组成。随着尖轨移动，只有当尖轨密贴且锁闭后，自动开闭器的检查柱才能落入表示杆的缺口之中，接通表示电路。挤岔时，表示杆被推动，顶起检查柱，从而断开表示电路。*(7)移位接触器：监督挤切削的受损状态，道岔被挤或挤切削折断时，断开道岔表示电路。*(8)自动开闭器：由动静接点、速动爪、检查柱组成，用来表示道岔尖轨所在的位置。*(9)安全接点（遮断开关）用来保证维修安全。*(10)外壳：固定各部件，防止器件受损坏和雨水、尘土等的侵入。401电动机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之间的静摩擦。同时，道岔需要定反位转换，要求电动机能够逆转。通过改变定子绕组中或电枢（转子）中的电流的方向来实现。二、ZD6---A型转辙机各主要部件及作用2.减速器42为了得到足够的转矩要求将电机的高速旋转降下来。其由两级组成：第一级小齿轮带动大齿轮，减速比103：27，第二级为行星传动式，减速比为41：1，总的减速比为103/27×41/1=156.4。行星减速器中内齿轮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。外齿轮通过滚动的轴承装载偏心的轴套上。43外齿轮41齿，内齿轮42齿，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一齿。内齿轮静止不动，外齿轮在一周的偏心运动中反方向旋转一齿的角度。带动输出轴逆时针方向旋转一周，这样达到减速目的。443传动装置包括有减速齿轮、输入轴、减速器、输出轴、起动片、主轴。起动片—介于减速器与主轴间的传动媒介。它连接输出轴与主轴，利用其正反两面相互垂直成“十”字形的沟槽，在旋转时补偿两轴不同心的误差,同时，还能够对自动开闭器起到控制作用。3传动装置主轴—带动锁闭齿轮，通过与齿条块配合完成转换和锁闭道岔4.转换锁闭装置锁闭齿轮、齿条块、动作杆组成：将旋转运动变为直线运动以带动道岔的尖轨位移，并完成内部锁闭。47锁闭齿轮和齿条块锁闭齿轮如图（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（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。48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。49a.解锁假设图（