2019年4月29日10时48分,京广线湖南省境内荣家湾车站发生了324次旅客列车与818次旅客列车追尾冲突行车特大事故。这起行车事故共造成死亡126人,重伤48人,轻伤182人第四章转辙机第一节转辙机概述一、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。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。4、道岔被挤或因故处于“四开”位置时,及时给出报警和表示二、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态。4、道岔被挤后,在未修复之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:电动ZD、电动液压ZY、电空转辙机ZR2、按供电电源的种类:直流:ZD6系列直流220v,电空系列24v。由于存在换向器和电刷,易损坏,故障率高交流:单相或三相电源,有S700K、ZYJ7系列交流380v。故障率低并控制隔离区3、动作速度:普通动作:3.8s以上,大多数属于此类快动:0.8s以下,驼峰调车场4、按锁闭道岔的方式:(1)内锁闭:依靠转辙机内部的锁闭装置锁闭道岔的尖轨,是间接锁闭方式(2)外锁闭:依靠外锁闭装置直接将基本轨与尖轨密贴,将斥离轨锁于固定位置。直接锁闭方式。锁闭可靠,列车对转辙机几乎无冲击。5、按是否可挤,可分为可挤型和不可挤型转辙机:可挤型:设有道岔保护(挤切或挤脱)装置,道岔被挤时,动作杆解锁,保护整机。不可挤型:道岔被挤时,挤坏动作杆与整机的连接结构,应整机更换。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(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。(二)提速区段(采用ZYJ7带SH6及钩式外锁闭)1、提速12号道岔,1+1或12、提速18号道岔,需2台(1+1),30号需9台(6+3)实现牵引。两台以上的称谓多机牵引。第二节ZD6系列电动转辙机一、ZD6---A型转辙机1、结构(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。(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。2、ZD6---A型转辙机各主要部件及作用(1)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。通过告便定子绕组中或电枢(转子)中的电流的方向来实现。两个定子绕组通过公共端子分别与转子的绕组串联。额定电压160v;额定电流2.0A,摩擦电流2.3—2.9A;额定转速2400r/m;额定转矩0.8826N,单定子工作电阻(2.85±0.14)×2Ω,刷间总电阻4.9±0.245Ω。(2)、减速器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。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。(3)、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。A、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。B、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: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。(5)、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。1、结构组成接点部分:动接点、静接点、接点座;动接点块传动部分:速动爪、滚轮、接点调整架、连接板、拐轴控制部分:拉簧、速动片、检查柱在正常转换过程时,对表示杆缺口起到探测作用。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,不构成道岔表示电路,挤岔时,检查侏被表示杆顶起,迫使动接点块转向外方,断开表示电路。2、速动片:配合起动片完成解锁和锁闭功能,使速动爪落入其梯形凹槽之中。3、动作原理:其动作是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。从而将速动爪顶起或到位后落入,带动动接点块的运动。4、自动开闭器接点:有2排动接点,4排静接点,编号是站在电动机处观察,自右向左分别为1、2、3、4排,每排有3组接点,自上向下顺序编号。(6)、表示杆通过与道岔的表示连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。由前、后表示杆以及两个检查块组成。前表示杆的前伸端设有连接头,用来和道岔的表示杆相连。后表示杆前端与并紧螺栓相连的是一长孔,所以有86—167mm的调整范围,以满足不同的道岔开程需要。道岔转换到位后,自动开闭器上的检查柱就落入表示杆检查块的缺口之中,两侧的间隙为1.5mm。现场调整表示缺口是一项重要的工作,在密贴调整完成后,才能进行表示的调整。先伸出,再拉入。现调密贴,再调表示。(7)、摩擦联结器保护电动机和吸收转动惯量的联结装置。其主要是在道岔因故转换不到底时,电机的电路不能断开,如果电动机突然停转,电动机将会因为电流过大而烧坏。另外,在正常使用过程中,可以消耗电动机的惯性,以避免内部器件受到撞击或毁坏。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,但在输入轴的带动下作摆式运动,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(摩擦空转),消耗能量,保护电动机和机械传动装置。调整过紧会失去摩擦联结作用,损坏电动机和机件,过松则不能正常带动道岔转换。其松紧可以通过调整螺母来调整弹簧的压力实现。标准是1.3---1.5倍的额定电流。(8)、挤切装置包括挤切削和移位接触器,用来进行挤岔保护,并给出挤岔表示。两挤切削将动作杆与齿条块连成一体。正常转换时,带动道岔。当来自尖轨的的挤岔力超过挤切削能承受的机械力时,主副挤切削先后被挤断,动作杆在齿条块内移动,道岔即与电动转辙机脱离机械联系,保护了转辙机的主要机件和尖轨不被损坏。3、ZD6—型电动转辙机整体动作过程(38.6圈)解锁→转换→锁闭(1)、电动机得电旋转(2)、电动机通过齿轮带动减速器(3)、输出轴通过起动片带动主轴(4)、锁闭齿轮随主轴逆时针方向旋转(5)、拨动齿条块,使动作杆带动道岔尖轨运动(6)、转换过程中,通过自动开闭器的接点完成表示。二、ZD6系列转辙机为了满足现场重型钢轨和大号道岔的大量上道,额定负载2450N的ZD6—A型不能满足要求。于是产生了其它型号的转辙机:A、D、F型可以单机使用,E、J型配套双机使用三、ZD7—A型取消了第一级的齿轮减速,速度更快四、ZD6型电动转辙机的安装1、安装于角钢2、安装方式站在电动机侧看,动作杆向右伸,即为正装,反之,为反装。正装拉入和反装伸出为定位时,自动开闭器1、3排接点接通正装伸出和反装拉入为定位时,2、4排接点闭合。动作杆、表示杆的运动方向与自动开闭器动接点运动方向相反。第三节外锁闭装置一、道岔的锁闭方式按锁闭方式可分为内锁闭和外锁闭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道岔实现位置固定。不能适应提速的需要,满足不了安全及速度的要求。2、分动外锁闭:由于外锁闭道岔的两根尖轨之间没有连接杆,在道岔的转换过程中,两根尖轨是分别动作的,所以又称为分动外锁闭道岔。分动:两尖轨之间没有连接杆连接,在转换时,一根先动,另一根后动。降低了转换时的启动力矩。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,称为外锁闭。外锁闭尖轨与基本轨密贴处实行锁闭,力量大,安全系数高。二、燕尾式外锁闭装置燕尾式外锁闭装置属于平面锁闭,渐被淘汰。三、钩锁式外锁闭装置钩锁式外锁闭装置属于垂直锁闭方式四、可动心轨外锁闭装置由锁闭杆、锁钩、锁闭框、锁闭铁组成。工作过程分为解锁、转换、锁闭三个阶段。由于其结构简单,安装方便,动作灵活,4MM不锁闭容易实现。取消了道岔Y形接头拉板,解决了拉板松动的问题。心轨可以在锁钩在槽内自由伸缩,使心轨的爬行不影响外锁闭装置的锁闭,但锁钩较长,对生产工艺要求较高。第四节S700K型电动转辙机一、S700K型电动转辙机的特点1、交流380V交流控制2、摩擦联结器不需要调整3、滚珠丝杠作为驱动传动装置延长其使用寿命。二、S700K型电动转辙机的分类装设的地点以及安装的牵引点具有多种型号。装于线路左侧为A13/A15装于线路右侧为A14/A16等三、S700K型电动转辙机的结构(1)外壳部分主要由铸铁底壳、动作杆套筒、导向套筒、导向法兰等四部分组成。(2)动力传动机构主要由三相电机、摇把齿轮、摩擦连接器、滚珠丝杠、保持连接器、动作杆等(3)检测机构主要由检测杆、叉型接头、速动开关组、锁闭块、锁舌、指示标等五部分组成(4)安全装置主要由开关锁、遮断开关、连杆、摇把孔挡板等四部(5)配线接口端主要由电缆密封装置、接插件插座两部分组成。1.检测杆2.导向套筒3.导向法兰4.遮断开关5.地脚孔6.开关锁7.锁闭块8.接地螺栓9.速动开关组10.电缆密封装置11.指示标12.底壳13.动作杆罩筒14.止挡片15.保持器16.插座17.滚珠丝扛18.电机19.磨擦联结器20.摇把齿轮21.连杆22.动作杆四、S700K(1)、电气检测尖轨和辙叉的终点位置