城市軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備研究.

1、城市軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備第一節(jié) 繼 電 器一、繼電器原理繼電器是一種電磁開關(guān)，是實(shí)現(xiàn)自動控制和遠(yuǎn)程控制的重要設(shè)備。根據(jù)電磁原理隨著銜鐵的動作，動接點(diǎn)與靜接點(diǎn)接通或斷開，從而實(shí)現(xiàn)對其他設(shè)備的控制。繼電器類型很多，但均由電磁系統(tǒng)和接點(diǎn)系統(tǒng)兩部分組成。電磁系統(tǒng)主要包括線圈、鐵芯、銜鐵等，接點(diǎn)系統(tǒng)由動接點(diǎn)和靜接點(diǎn)組成。最簡單的電磁繼電器如圖2-1所示。它就是一個(gè)帶接點(diǎn)的電磁鐵，其動作原理也與電磁鐵相似。當(dāng)給線圈中通以一定數(shù)值的電流后，在銜鐵和鐵心之間就產(chǎn)生一定數(shù)量的磁通，該磁通經(jīng)鐵心、銜鐵、軛鐵和氣隙形成一個(gè)閉合磁路，鐵心對銜鐵就產(chǎn)生了吸引力。吸引力的大小取決于所通電流的軛鐵大小。當(dāng)電流增大到一定值時(shí)

2、，吸引力增大到能克服銜鐵向鐵心運(yùn)動的阻力時(shí)(主要是銜鐵自重)，銜鐵就被吸向鐵心；當(dāng)線圈中沒有電流時(shí)，銜鐵由于重力作用被釋放。由銜鐵帶動的動接點(diǎn)(隨銜鐵一起動作的接點(diǎn))也隨之動作，與動合接點(diǎn)(前接點(diǎn)，以下稱前接點(diǎn))接通。此狀態(tài)稱為繼電器勵(lì)磁吸起(以下簡稱吸起)?？梢?，繼電器具有開關(guān)特性，可利用它的接點(diǎn)通、斷電路，構(gòu)成各種控制和表示電路。如圖2-1的信號點(diǎn)燈電路，前接點(diǎn)接通時(shí)點(diǎn)亮綠燈，后接點(diǎn)接通時(shí)點(diǎn)亮紅燈。圖2-1 電磁繼電器的基本原理二、繼電器的作用繼電器具有繼電特性，能以極小的電信號來控制執(zhí)行電路中相當(dāng)大功率的對象，能控制數(shù)個(gè)對象和數(shù)個(gè)回路，能控制遠(yuǎn)距離的對象。由于繼電器的這種性能，給自動控制

3、和遠(yuǎn)程控制創(chuàng)造了便利的條件，所以，它廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各部門的生產(chǎn)過程控制和國防系統(tǒng)的自動化和遠(yuǎn)動化之中，也廣泛應(yīng)用于鐵路信號的各個(gè)方面。故障一安全原則是鐵路信號設(shè)備必須遵循的原則，當(dāng)系統(tǒng)任何部分發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)確保系統(tǒng)的輸出處于安全狀態(tài)。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子器件尤其是計(jì)算機(jī)以其速度快、體積小、容量大、功能強(qiáng)等技術(shù)優(yōu)勢，在相當(dāng)大程度上逐漸取代繼電器，構(gòu)成自動控制和遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，使技術(shù)水準(zhǔn)大大提高。但與電子器件相比，繼電器仍存在一定優(yōu)勢，尤其是具有故障一安全性能，因此不僅現(xiàn)在，而且在未來一定時(shí)期內(nèi)，繼電器在鐵路信號領(lǐng)域仍將起著重要作用例如在計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備中，盡管以計(jì)算機(jī)為核心，但還采用繼電

4、器電路作為系統(tǒng)主機(jī)與信機(jī)、軌道電路、轉(zhuǎn)轍機(jī)的接口電路。三、信號設(shè)備對繼電器的技術(shù)要求 信號繼電器作為信號系統(tǒng)中的主要(或重要)器件，它在運(yùn)用中的安全、可靠就是保證各種信號設(shè)備正常使用的必要條件。為此，信號設(shè)備對繼電器提出了極其嚴(yán)格的要求，具體如下：其一，動作必須可靠、準(zhǔn)確；其二，使用壽命長；其三，有足夠的閉合和斷開電路的能力；其四，有穩(wěn)定的電氣特性和時(shí)間特性；其五，在周圍介質(zhì)溫度和濕度變化很大的情況下，均能保持很高的電氣絕緣強(qiáng)度。四、信號繼電器分類繼電器類型繁多，信號繼電器種類也不少，可按不同方式分類如下。 1.按動作原理分類，可分為電磁繼電器和感應(yīng)繼電器電磁繼電器是通過繼電器線圈中的電流在磁

5、路的氣隙(鐵心與銜鐵之間)中產(chǎn)生電磁力。吸引銜鐵，帶動接點(diǎn)動作的。此類繼電器數(shù)量最多。感應(yīng)繼電器是利用電流通過線圈產(chǎn)生的交變磁場與另一交變磁場在翼板中所感應(yīng)的電流相互作用產(chǎn)生電磁力，使翼板轉(zhuǎn)動而動作的。2.按動作電流分類，可分為直流繼電器和交流繼電器直流繼電器是由直流電源供電的，它按所通電流的極性，又可分為無極、偏極和有極繼電器。直流繼電器都是電磁繼電器。交流繼電器是由交流電源供電的。它按動作原理，有電磁繼電器，也有感應(yīng)繼電器。整流式繼電器雖然用于交流電路中，但它用整流元件將交流電整流為直流電，所以其實(shí)質(zhì)上是直流繼電器。3.按輸入量的物理性質(zhì)分類，可分為電流繼電器和電壓繼電器電流繼電器反映電流

6、的變化，它的線圈必須串聯(lián)在所反映的電路中。該電路中必有所被反映的器件，如電動機(jī)繞組、信號燈泡等。電壓繼電器反映電壓的變化，它的線圈勵(lì)磁電路單獨(dú)構(gòu)成。4.按動作速度分類，可分為正常動作繼電器和緩動繼電器正常動作繼電器銜鐵動作時(shí)間為0.1O.3 s。大部分信號繼電器屬于此類。一般無需方加此稱呼。緩動繼電器，銜鐵動作時(shí)間超過O.3 s。又分為緩吸、緩放。時(shí)間繼電器是利用脈沖延時(shí)電路或軟件設(shè)定使之緩吸。緩放型繼電器則利用短路銅環(huán)產(chǎn)生磁通使之緩動，主要取其緩放特性。5.按接點(diǎn)結(jié)構(gòu)分類，可分為普通接點(diǎn)繼電器和加強(qiáng)接點(diǎn)繼電器普通接點(diǎn)繼電器具有開斷功率較小的接點(diǎn)的能力，以滿足一般信號電路的要求，多數(shù)繼電器為普

7、通接點(diǎn)繼電器。一般不加此稱呼。加強(qiáng)接點(diǎn)繼電器具有開斷功率較大的接點(diǎn)的能力，以滿足電壓較高、電流較大的信號電路的要求。五、安全型繼電器我國信號中應(yīng)用最為廣泛的是AX系列繼電器，其基本結(jié)構(gòu)是直流無極繼電器，其他類型繼電器由無極繼電器派生而出。下面以直流無極繼電器和整流式繼電器為例說明信號繼電器的原理和應(yīng)用。1.直流無極繼電器(1)結(jié)構(gòu)直流無極繼電器外觀如圖2-2所示，其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，由直流電磁系統(tǒng)和接點(diǎn)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。電磁系統(tǒng)由線圈、鐵芯、軛鐵、銜鐵等組成。線圈通電后產(chǎn)生磁場，吸起銜鐵；線圈斷電時(shí)依靠重力作用使銜鐵可靠釋放。接點(diǎn)系統(tǒng)包括拉桿和接點(diǎn)組，接點(diǎn)組分為靜止的前接點(diǎn)、后接點(diǎn)和固定在拉桿

8、上的動接點(diǎn)。接點(diǎn)的接通情況可以反映繼電器的狀態(tài)，用于控制其它設(shè)備。直流無極繼電器共有8組接點(diǎn)，彼此絕緣但動作一致。圖2-2 直流無極繼電器圖2-3 直流無極繼電器結(jié)構(gòu)示意圖(2)工作原理當(dāng)線圈通以直流電流后，產(chǎn)生磁通，經(jīng)鐵芯、軛鐵、銜鐵和氣隙，形成閉合磁路，因而使鐵芯對銜鐵產(chǎn)生吸引力。當(dāng)此吸引力增大到足以克服重錘片和拉桿等重力時(shí)，就能將銜鐵吸向鐵芯，于是銜鐵帶動拉妒推動動接點(diǎn)向上動作，使動接點(diǎn)與前接點(diǎn)閉合，此時(shí)稱為勵(lì)磁狀態(tài)(又稱為吸起狀態(tài))。當(dāng)線圈中的電流減少或斷電時(shí)，磁路的磁通隨之減少，鐵芯對銜鐵的吸引力相應(yīng)減少，當(dāng)吸引力不足以克服重錘片和拉桿的重力，銜鐵即釋放，使動接點(diǎn)與前接點(diǎn)斷開并與后接

9、點(diǎn)閉合，此時(shí)稱為失磁狀態(tài)（又稱為落下狀態(tài)）這種繼電器的電源使用直流電，同時(shí)繼電器的動作與通入的動作與通入線圈的電流方向無關(guān)，故稱為無極繼電器。2.整流式繼電器整流式繼電器應(yīng)用于交流電路中，其電磁系統(tǒng)、接點(diǎn)系統(tǒng)、動作原理與直流無極繼電器相同，在直流無極繼電器的基礎(chǔ)上增加整流電路，一般采用四個(gè)二極管組成的橋式整流電路，如圖2-4所示，將交流電源整流后輸入繼電器線圈。安全型繼電器有多種類型，滿足鐵路信號電路的不同需求，經(jīng)過現(xiàn)場幾十年的運(yùn)用考驗(yàn)證明其安全可靠、性能穩(wěn)定，是目前我國鐵路信號的重要基礎(chǔ)設(shè)備之一。圖2-4 橋式整流電路整流式繼電器的線圈、整流器與電源片連接如圖2-5所示。(a)JZXCH15

10、6及JZXCH18型 (b)JZXC-480型 (c)JZXC-014型圖2-5 整流式繼電器的線圈、整流器與電源片連接整流式繼電器的接點(diǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與無極繼電器相同，零部件全部通用，只是接點(diǎn)的編號區(qū)別。 整流式繼電器動作原理與無極繼電器相同，但由于交流電源通過整流后動作繼電器，在線圈上加上的是全波或半波的脈動直流電，其中存在交變成分，使電磁吸引力產(chǎn)生脈動，工作時(shí)發(fā)出響聲，對繼電器正常工作帶來不利影響。第二節(jié) 信 號 機(jī)信號有廣義和狹義兩種含義。廣義的信號是運(yùn)輸系統(tǒng)中，保證行車安全、提高區(qū)間和車站通過能力以及編解能力的手動控制、自動控制及遠(yuǎn)程控制技術(shù)的總稱，它包括車站信號、區(qū)間信號、機(jī)車信號、道

11、口信號等。狹義的信號是在行車、調(diào)車工作中，對行車有關(guān)人員指示運(yùn)行條件而規(guī)定的物理特征符號。本章講述的信號指的是后者，而且是后者中的固定信號。為指示列車運(yùn)行及調(diào)車作業(yè)的命令，必須根據(jù)需要設(shè)置各種信號機(jī)和信號表示器，它們是各種信號系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，用來形成信號顯示，指示運(yùn)行條件。目前我國信號普遍采用色燈信號機(jī)，包括廣泛使用的透鏡式色燈信號機(jī)和新型的組合式色燈信號機(jī)及LED信號機(jī)，其他類型的信號機(jī)已逐漸淘汰。一、信號的含義信號包括聽覺信號和視覺信號。聽覺信號又稱音響信號，是用音響表示的信號，如用號角、口笛、機(jī)車鳴笛、響墩等發(fā)出的信號，它以音響的強(qiáng)度、頻率和時(shí)間長短來表達(dá)信號含義。視覺信號是用

12、顏色、形狀、位置、顯示數(shù)目及燈光狀況表達(dá)的信號，如用信號旗、信號燈、信號牌、信號機(jī)、信號表示器、信號標(biāo)志顯示的信號。視覺信號按信號機(jī)具是否移動分為手信號、移動信號和固定信號。手持信號旗或信號燈發(fā)出的信號，叫手信號。在地面上臨時(shí)設(shè)置的可以移動的信號牌，叫做移動信號，如為防護(hù)線路施工地點(diǎn)臨時(shí)設(shè)置的方形紅牌、圓形黃牌等。為防護(hù)一定目標(biāo)，常設(shè)于固定地點(diǎn)的信號，叫固定信號。如設(shè)于地面的信號機(jī)和信號表示器等，都是固定信號。在機(jī)車司機(jī)室內(nèi)設(shè)置指示列車運(yùn)行前方條件的信號，叫機(jī)車信號，它對于機(jī)車是固定的，也屬于固定信號。電務(wù)部門負(fù)責(zé)維護(hù)的信號只是固定信號，包括地面固定信號和機(jī)車信號，其他各種信號機(jī)具由使用部門負(fù)

13、責(zé)使用和維護(hù)。平時(shí)所說的信號一般專指固定信號，本節(jié)介紹的也只是固定信號。二、禁止信號和進(jìn)行信號在我國，按照運(yùn)營要求，采用以下基本信號：其一，要求停車的信號；其二，要求注意或減速運(yùn)行的信號；其三，準(zhǔn)信號或停車信號，要求注意或減速運(yùn)行的信號以及準(zhǔn)許按規(guī)定速度運(yùn)行的信號，都叫做進(jìn)行信號。要求停車的信號叫做禁止信號或停車信號，要求注意或減速運(yùn)行的信號以及準(zhǔn)許按規(guī)定速度運(yùn)行的信號，都叫做進(jìn)行信號。我國視覺信號的基本顏色是紅色、黃色和綠色。其中紅色信號的基本意義是停車，黃色信號是注意或減速運(yùn)行，綠色信號是按規(guī)定速度運(yùn)行。三、固定信號分類 1.按設(shè)置部位分類，可分為地面信號和機(jī)車信號 地面信號是設(shè)于車站或區(qū)

14、間固定地點(diǎn)的信號機(jī)或信號表示器，用來防護(hù)站內(nèi)進(jìn)路或區(qū)間閉塞分區(qū)以及道口。機(jī)車信號設(shè)于機(jī)車駕駛室內(nèi)，用來復(fù)示地面信號顯示，以及逐步成為主體信號使用。 2.按信號機(jī)構(gòu)造分類，可分為色燈信號機(jī)和臂板信號機(jī) 色燈信號機(jī)是用燈光的顏色、數(shù)目及亮燈狀態(tài)表示信號含義的信號機(jī)。它具有晝夜顯示一致、占用空間小等特點(diǎn)，但需可靠的交流電源。色燈信號機(jī)按信號機(jī)構(gòu)的構(gòu)造又分為探照式、透鏡式和組合式，以及LED式。透鏡式色燈信號機(jī)是以凸透鏡組為集光器的色燈信號機(jī)。透鏡組由無色的外透鏡和有色的內(nèi)透鏡組成，顯示的顏色取決于內(nèi)透鏡的顏色。它的每個(gè)燈位固定一種顏色，多種顏色由多個(gè)燈位完成顯示，故又稱多燈信號機(jī)。其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡

15、單、維修容易，因而使用很廣泛。但其光系統(tǒng)存在一定的缺點(diǎn)，光通量不能充分利用，在曲線線段上不能連續(xù)顯示。組合式色燈信號機(jī)是為克服透鏡式信號機(jī)的缺點(diǎn)而研制的新型信號機(jī)構(gòu)。信號燈泡發(fā)出的光由反射鏡會聚，經(jīng)濾色片變成色光，再由非球面鏡聚成平行光束，偏散鏡折射偏散，能保證信號顯示在曲線線段上的連續(xù)性。信號機(jī)構(gòu)采用組合形式，一個(gè)燈位為一個(gè)獨(dú)立單元，配一種顏色，使用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行組合，故稱為組合式色燈信號機(jī)。它是信號機(jī)比較理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。LED色燈信號機(jī)用發(fā)光二極管取代的白熾燈泡和透鏡組，采用鋁合金機(jī)構(gòu)組合而成，其顯示距離遠(yuǎn)，壽命長，安全可靠，是節(jié)能、免維護(hù)的新型信號機(jī)。臂板信號機(jī)是以臂板的形狀、顏色、

16、數(shù)目、位置表達(dá)信號含義的信號機(jī)。我國鐵路規(guī)定臂板呈水平位置為關(guān)閉，與水平位置向下夾45角為開放，夜間則以臂板信號機(jī)上的燈光顏色與數(shù)目來顯示。臂板信號機(jī)須通過機(jī)械裝置由人工開放，也有通過電動機(jī)開放的，后者稱為電動臂板信號機(jī)。臂板信號機(jī)存在較多缺點(diǎn)，難以自動化，不能構(gòu)成現(xiàn)代化信號系統(tǒng)，正在與所從屬的臂板電鎖器聯(lián)鎖設(shè)備一起逐漸淘汰。3.按用途分類，可分為信號機(jī)和信號表示器兩大類信號機(jī)是表達(dá)固定信號顯示所用的機(jī)具，用來防護(hù)站內(nèi)進(jìn)路，防護(hù)區(qū)間，防護(hù)危險(xiǎn)地點(diǎn)，具有嚴(yán)格的防護(hù)意義。信號機(jī)按防護(hù)用途的不同又可分為進(jìn)站、出站、進(jìn)路、調(diào)車、駝峰、遮斷、預(yù)告、復(fù)示等信號機(jī)。另有設(shè)于鐵路平交道口的道口信號機(jī)。信號表示

17、器是對行車人員傳達(dá)行車或調(diào)車意圖的，或?qū)π盘栠M(jìn)行某些補(bǔ)充說明所用的器具，沒有防護(hù)意義。信號表示器按用途又分為發(fā)車表示器、調(diào)車表示器、進(jìn)路表示器、發(fā)車線路表示器、道岔表示器、脫軌表示器等。4.按地位分類，可分為主體信號機(jī)和從屬信號機(jī)主體信號機(jī)是能獨(dú)立地顯示信號，指示列車或調(diào)車車列運(yùn)行條件的信號機(jī)，如進(jìn)站、出站、進(jìn)路、通過、駝峰、調(diào)車等信號機(jī)。從屬信號機(jī)是本身不能獨(dú)立存在，只能附屬于某種信號機(jī)的信號機(jī)，如預(yù)告信號機(jī)從屬于進(jìn)站信號機(jī)、所間區(qū)間的通過信號機(jī)、遮斷信號機(jī)；復(fù)示信號機(jī)從屬于進(jìn)站、進(jìn)路、出站、駝峰、調(diào)車等信號機(jī)。5.按停車信號的顯示意義分類，可分為絕對信號和非絕對信號(亦稱容許信號)絕對信號

18、是指當(dāng)顯示停止運(yùn)行的信號時(shí)，列車、調(diào)車車列必須無條件遵守的信號顯示。所有站內(nèi)信號機(jī)的禁止信號顯示均為絕對信號(但調(diào)車信號禁止信號對列車來說不作為停車信號)。非絕對信號是指列車在列車信號機(jī)顯示紅燈、顯示不明或燈光熄滅時(shí)允許列車限速通過，并準(zhǔn)備隨時(shí)停車的信號。如自動閉塞區(qū)間的通過信號機(jī)顯示停車信號時(shí)，列車必須在信號機(jī)前停車，司機(jī)應(yīng)使用列車無線調(diào)度電話通知運(yùn)轉(zhuǎn)車長，通知不到時(shí)(如貨物列車取消守車后無運(yùn)轉(zhuǎn)車長)，鳴笛一長聲，停車等候2 min，該信號機(jī)仍未顯示進(jìn)行信號時(shí)，即以遇到阻礙能隨時(shí)停車的速度繼續(xù)運(yùn)行，最高速度不超過20 kmh，運(yùn)行到次一通過信號機(jī)，按其顯示的要求運(yùn)行。6.按安裝方式分類，可分

19、為高柱信號機(jī)、矮型信號機(jī)、信號托架和信號橋高柱信號機(jī)的信號機(jī)安裝在信號機(jī)柱上，一般用于距離要求較遠(yuǎn)的信號機(jī)。高柱信號機(jī)具有顯示距離遠(yuǎn)、觀察位置明確等優(yōu)點(diǎn)。因此，為保證安全，提高效率，進(jìn)站、正線出站、接車進(jìn)路、通過、預(yù)告、駝峰等信號機(jī)必須采用高柱信號機(jī)。矮型信號機(jī)設(shè)于位于建筑限界下部外側(cè)的信號機(jī)基礎(chǔ)上，一般用于顯示距離要求不遠(yuǎn)的信號機(jī)上。因高柱信號機(jī)的設(shè)置受建筑限界的限制，另外應(yīng)考慮信號機(jī)的設(shè)置不影響到發(fā)線有效長，站線出站、發(fā)車進(jìn)路信號機(jī)和一般情況下的調(diào)車信號機(jī)等采用矮型信號機(jī)。設(shè)于特殊地形和特殊條件下的信號機(jī)，其中包括進(jìn)站信號機(jī)，經(jīng)鐵路局批準(zhǔn)，亦可采用矮型信號機(jī)，如設(shè)于橋隧的預(yù)告信號機(jī)、通過信

20、號機(jī)，雙線雙向自動閉塞區(qū)段的反方向進(jìn)站信號機(jī)可采用矮型信號機(jī)。因受限界限制，不能安裝信號機(jī)柱時(shí)，則以信號托架和信號橋代替。信號托架為托臂形結(jié)構(gòu)建筑物，信號橋?yàn)闃蛐谓Y(jié)構(gòu)建筑物。 四、透鏡式色燈信號機(jī)色燈信號機(jī)以其燈光的顏色、數(shù)目和亮燈狀態(tài)來表示信號?，F(xiàn)多采用透鏡式色燈信號機(jī)，因其結(jié)構(gòu)簡單，安全方便，控制電路所需電纜芯線少，所以得到廣泛采用。組合式色燈信號機(jī)則是為提高在曲線上的顯示距離而研制的新型信號機(jī)。1.透鏡式色燈信號機(jī)透鏡式色燈信號機(jī)有高柱和矮型兩種類型，高柱信號機(jī)的機(jī)構(gòu)安裝在鋼筋混凝土信號機(jī)柱上，矮型信號機(jī)的機(jī)構(gòu)安裝在信號機(jī)水泥基礎(chǔ)上。高柱透鏡式色燈信號機(jī)如圖2-6所示。它由機(jī)柱、機(jī)構(gòu)、托

21、架、梯子等部分組成。機(jī)柱用于安裝機(jī)構(gòu)和梯子。機(jī)構(gòu)的每個(gè)燈位配備有相應(yīng)的透鏡組和單獨(dú)點(diǎn)亮的燈泡，給出信號顯示。托架用來將機(jī)構(gòu)固定在機(jī)柱上，每一機(jī)構(gòu)需上、下托架各一個(gè)。梯子用于給信號維修人員攀登及作業(yè)。矮型透鏡式色燈信號機(jī)如圖2-7所示。它用螺栓固定在信號機(jī)基礎(chǔ)上，沒有托架，更不需要梯子。 圖2-6高柱透鏡式色燈信號機(jī) 圖2-7矮型透鏡式色燈信號機(jī)高柱和矮型透鏡式色燈信號機(jī)又各有單機(jī)構(gòu)和雙機(jī)構(gòu)之分。單機(jī)構(gòu)只有一個(gè)機(jī)構(gòu)，可構(gòu)成二顯示、三顯示和單顯示信號機(jī)。雙機(jī)構(gòu)色燈信號機(jī)可構(gòu)成四顯示、五顯示。各種信號機(jī)根據(jù)需要還可以分別帶引導(dǎo)信號機(jī)構(gòu)、容許信號機(jī)構(gòu)或進(jìn)路表示器。2.透鏡式色燈信號機(jī)的機(jī)構(gòu)透鏡式色燈信

22、號機(jī)的每個(gè)燈位由燈泡、燈座、透鏡組、遮檐和背板等組成，如圖2-8所示。圖2-8 透鏡式色燈信號機(jī)機(jī)構(gòu)燈泡是色燈信號機(jī)的光源，采用直絲雙絲鐵路信號燈泡。 燈座用來安放燈泡，采用定焦盤式燈座，在調(diào)整好透鏡組焦點(diǎn)后固定燈座，更換燈泡時(shí)無需再調(diào)整。透鏡組裝在鏡架框上，由兩塊帶棱的凸透鏡組成，里面是有色帶棱外凸透鏡 (可有紅、黃、綠、藍(lán)、月白、無色六種顏色)，外面是無色帶棱內(nèi)凸透鏡。背板是黑色的，構(gòu)成較暗的背景，可襯托信號燈光的亮度，改善嘹望條件。只有高柱信號機(jī)才有背板。一般信號機(jī)采用圓形背板。各種復(fù)示信號機(jī)、遮斷信號機(jī)及其預(yù)告信號機(jī)、容許信號則采用方形背板，以示區(qū)別。3.透鏡式色燈信號機(jī)構(gòu)分類透鏡式色

23、燈信號機(jī)構(gòu)分為高柱、矮型兩大類。高柱、矮型信號機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)又分為二顯示、三顯示兩種。二顯示機(jī)構(gòu)有兩個(gè)燈室。三顯示機(jī)構(gòu)有三個(gè)燈室。每個(gè)燈室內(nèi)有一組透鏡、一副燈座、一個(gè)燈泡和遮檐。燈座間用隔板分開，以防止相互串光，保證信號顯示的正確。背板是一個(gè)機(jī)構(gòu)共用的。各種信號機(jī)可根據(jù)信號顯示的需要選用機(jī)構(gòu)，再按燈光配列對信號燈位顏色的規(guī)定安裝各燈位的有色內(nèi)透鏡。另有單顯示的復(fù)示信號機(jī)構(gòu)、燈列式進(jìn)站復(fù)示信號機(jī)構(gòu)、遮斷信號及其預(yù)告信號機(jī)構(gòu)以及引導(dǎo)信號機(jī)構(gòu)和容許信號機(jī)構(gòu)。各種透鏡式色燈信號機(jī)構(gòu)及主要參數(shù)如下所列。透鏡式色燈信號機(jī)構(gòu)的型號含義如下： X S G H L 紅綠(二色為二顯示，三色為三顯示) 高柱 色燈 信

24、號機(jī)構(gòu) A矮型 B表示 F復(fù)示、發(fā)車 J進(jìn)路 P棚下 R容許 Y引導(dǎo) Z遮斷 U黃色 B白色 A藍(lán)色色燈信號機(jī)采用鐵路直絲信號燈泡，配套定焦盤式燈座，以及點(diǎn)燈和燈絲轉(zhuǎn)換裝置。五、LED鐵路色燈信號機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)LED鐵路色燈信號機(jī)構(gòu)采用輕便、耐腐蝕的單燈鋁合金機(jī)構(gòu)，組合靈活、安裝簡單。顯示距離超過15 km且清晰可辨，使用壽命可達(dá)10。H，安全可靠。通過監(jiān)測控制系統(tǒng)的電流，可監(jiān)督信號顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)，預(yù)警異常情況有助于準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)，便于及時(shí)處理。LED鐵路信號機(jī)構(gòu)重量大大減少，便于施工安裝，密封條件好，使用壽命長。用LED取代傳統(tǒng)的雙絲信號燈泡和透鏡組，從而徹底消除燈泡斷絲這一多發(fā)性的信號故障

25、，可以做到免維護(hù)，結(jié)束了普通信號機(jī)定期更換信號燈泡的維修方式，減少維修工作量，節(jié)省維修費(fèi)用。用發(fā)光盤取代信號燈泡具有以下的顯著優(yōu)點(diǎn)：1.可靠性高發(fā)光盤是用上百只發(fā)光二極管和數(shù)十條支路并聯(lián)工作的，在使用中即使個(gè)別發(fā)光二極管或支路發(fā)生故障也不會影響信號的正常顯示，提高了信號顯示的可靠性。2.壽命長發(fā)光二極管的壽命為信號燈泡的100倍，改用發(fā)光盤后可免除經(jīng)常更換燈泡的麻煩，且有利于實(shí)現(xiàn)免維修。3.節(jié)省能源傳統(tǒng)信號燈泡耗電為25W，而發(fā)光盤的耗電量還不到信號燈泡的12。4.聚焦穩(wěn)定 發(fā)光盤的聚焦?fàn)顟B(tài)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中已經(jīng)確定，現(xiàn)場不需調(diào)整，給安裝與使用帶來方便，并能始終保持良好的聚焦?fàn)顟B(tài)。5.光度性好

26、發(fā)光盤除有軸向主光束外，還有多條副光束，有利于增強(qiáng)主光束散角以及近光顯示效果。6.無沖擊電流點(diǎn)燈時(shí)沒有類似信號燈泡冷絲狀態(tài)的沖擊電流，有利于延長供電裝置的使用壽命，并減少對環(huán)境的電磁污染。六、地面信號機(jī)的設(shè)置1.地面信號機(jī)的設(shè)置原則（1）設(shè)于列車運(yùn)行方向右側(cè)城市軌道交通采用右側(cè)行車制，其地面信號機(jī)設(shè)于列車運(yùn)行方向的右側(cè)，在地下部分一般安裝在隧道壁上。特殊情況（如因設(shè)備限界、其他建筑物或線路條件等影響）可設(shè)于列車運(yùn)行方向的左側(cè)或其他位置。（2）信號機(jī)柱的選擇高柱信號機(jī)具有顯示距離遠(yuǎn)，觀察位置明確等優(yōu)點(diǎn)，因此車輛段的進(jìn)段、出段信號機(jī)（以及停車場的進(jìn)場、出場信號機(jī)）均采用高柱信號機(jī)。而其他信號機(jī)由于

27、對顯示距離要求不遠(yuǎn)，以及隧道內(nèi)安裝空間有限，一般采用矮型信號機(jī)。（3）信號機(jī)限界信號機(jī)不得侵入設(shè)備限界。設(shè)備限界是用以限制設(shè)備安裝的控制線。直線地段的設(shè)備限界是在直線地段車輛限界外擴(kuò)大一定安全間隙后形成的：車體肩部橫向向外擴(kuò)大100mm，邊梁下端橫向向外擴(kuò)大30mm，接觸軌橫向向外擴(kuò)大185mm，車體豎向加高60mm，受電弓豎向加高50mm，車下懸掛物下降50mm。曲線地段設(shè)備限界應(yīng)在直線地段設(shè)備限界的基礎(chǔ)上，按平面曲線不同半徑過超高或欠超高引起的橫向和豎向偏移量，以及車輛、軌道參數(shù)等因素計(jì)算確定。2.信號機(jī)的設(shè)置城市軌道交通的信號機(jī)設(shè)置不同于鐵路，規(guī)定在ATC控制區(qū)域的線路上道岔區(qū)設(shè)防護(hù)信號

28、機(jī)或道岔狀態(tài)表示器，其他類型的信號機(jī)可根據(jù)需要設(shè)置。（1）正線上的信號機(jī)設(shè)置正線上的道岔區(qū)設(shè)防護(hù)信號機(jī)或道岔狀態(tài)表示器（國內(nèi)尚未采用）。防護(hù)信號機(jī)設(shè)于道岔岔前和岔后的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，具有出站性質(zhì)以外的防護(hù)信號機(jī)應(yīng)設(shè)引導(dǎo)信號。具有兩個(gè)以上運(yùn)行方向的信號機(jī)可設(shè)進(jìn)路表示器。車站一般不設(shè)進(jìn)、出站信號機(jī)，在正向出站方向的站臺側(cè)列車停車位置前方適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置發(fā)車指示器。也可以根據(jù)需要設(shè)進(jìn)站、出站信號機(jī)以及進(jìn)站信號機(jī)的預(yù)告信號機(jī)，或者只設(shè)出站信號機(jī)。（2）車輛段（停車場）的信號機(jī)設(shè)置在車輛段（停車場）入口處設(shè)進(jìn)段（進(jìn)場）信號機(jī)，在車輛段（停車場）出口處設(shè)出段（出場）信號機(jī)。在同時(shí)能存放兩列及以上列車的停車線中間進(jìn)段

29、方向設(shè)列車阻擋信號機(jī)（可兼作調(diào)車信號機(jī)）。車輛段（停車場）內(nèi)其他地點(diǎn)根據(jù)需要設(shè)調(diào)車信號機(jī)。3.信號機(jī)命名正線上的防護(hù)信號機(jī)、阻擋信號機(jī)冠以“X”、“S”、“F”、“Z”等，其下綴編號方法：下行方向編為單號，上行方向編為雙號，從站外向站內(nèi)順序編號。車輛段的進(jìn)段信號機(jī)冠以“JD”，下綴編號方法：下行方向編為單號，上行方向編為雙號，從段外向段內(nèi)順序編號。列車阻擋信號機(jī)和調(diào)車信號機(jī)冠以“D”，下綴編號方法：下行咽喉編為單號，上行咽喉編為雙號，從段內(nèi)向段外順序編號。七、信號顯示1.信號顯示顏色的選擇城市軌道交通信號顏色的選擇，應(yīng)能達(dá)到顯示明確、辨認(rèn)容易、便于記憶和具有足夠的顯示距離等基本要求。經(jīng)過理論分

30、析和長期實(shí)踐，鐵路信號的基本色為紅、黃、綠三種，再輔以藍(lán)色、月白色，構(gòu)成鐵路信號的基本顯示系統(tǒng)。城市軌道交通信號的光源為白熾燈產(chǎn)生的白色光。白光是一種復(fù)合光，由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色的光混合而成。其中紅光波長最多，紫光波長最短，一般來說，波長越長，穿透周圍介質(zhì)（如空氣、水汽等）的能力越強(qiáng)，顯示距離越遠(yuǎn)。同樣強(qiáng)度的光，紅光最誘目，因?yàn)槿搜蹖t色辨認(rèn)最敏感，紅色比其他顏色的光都譜更能引人注意，對人會產(chǎn)生不安全感，所以規(guī)定紅色燈光為停車信號是最理想的。黃色（實(shí)際上是橙黃色，簡稱黃色）玻璃透過光線的能力較強(qiáng)，顯示距離較遠(yuǎn)，又具有較高的分辨力，辨認(rèn)正確率接近100%，故采用黃色燈光作為注意和

31、減速信號。綠色和紅色的反差最大，容易分辨，而綠色燈光顯示距離亦較遠(yuǎn)，能滿足信號顯示的要求，故采用綠色燈光作為按規(guī)定速度運(yùn)行的信號。調(diào)車信號機(jī)的關(guān)閉不能影響列車運(yùn)行，所以它一般不采用紅色燈光，而選用藍(lán)色燈光作為禁止調(diào)車信號較合適，因其具有較高的誘目性和較大的辨認(rèn)率。調(diào)車信號機(jī)的允許信號采用月白色燈光，主要目的是可與一般普通照明電源相區(qū)別。藍(lán)色、白色燈光雖顯示距離較近，但因?yàn)檎{(diào)車速度較低，所以能滿足調(diào)車作業(yè)的需要。紫色燈光具有較高的區(qū)別性，作為道岔狀態(tài)表示器表示道岔在直向開通的燈光，基本上能滿足需要。2.機(jī)構(gòu)選用和燈光配列色燈信號機(jī)的機(jī)構(gòu)有單顯示、二顯示、三顯示。單顯示機(jī)構(gòu)僅用于阻擋信號機(jī)。二顯示

32、和三顯示可以單獨(dú)使用，也可以組合（以及與單顯示機(jī)構(gòu)組合）構(gòu)成各種信號顯示。（1）色燈信號機(jī)燈光配列和應(yīng)用的規(guī)定當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況需減少燈位時(shí)，應(yīng)空位停用方式處理。減少燈位的處理方式可以維持信號機(jī)應(yīng)有的外形，以防誤認(rèn)。如防護(hù)信號機(jī)若無直向運(yùn)行方向時(shí)，仍采用三顯示機(jī)構(gòu)，將綠燈封閉；存車線中間進(jìn)段方向的列車阻擋信號機(jī)采用三顯示機(jī)構(gòu)，將綠燈封閉。以兩個(gè)基本燈光組成一種顯示時(shí)，應(yīng)有一定的間隔距離，以保證顯示清晰，如防護(hù)信號機(jī)的紅燈和黃燈同時(shí)點(diǎn)亮表示引導(dǎo)信號，其間隔開一個(gè)綠燈燈位。雙機(jī)構(gòu)加引導(dǎo)信號是一種專門的信號機(jī)型式，需要時(shí)，進(jìn)段（場）信號機(jī)可采用此型式。（2）各種信號機(jī)的燈光配列防護(hù)信號機(jī)。防護(hù)信號機(jī)采用

33、三顯示機(jī)構(gòu)，自上而下燈位為黃（或月白）、綠、紅。若設(shè)正線出站信號機(jī)，其燈光配列同防護(hù)信號機(jī)。阻擋信號機(jī)。阻擋信號機(jī)采用單顯示機(jī)構(gòu)，為一個(gè)紅燈。進(jìn)段（場）信號機(jī)。進(jìn)段信號機(jī)燈光配列可同防護(hù)信號機(jī)，亦可采用雙機(jī)構(gòu)（兩個(gè)二顯示）帶引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，自上而下燈位為黃、綠、紅、黃、月白。出段（場）信號機(jī)。出段（場）信號機(jī)采用三顯示機(jī)構(gòu)，紅、綠，帶調(diào)車白燈。調(diào)車信號機(jī)。調(diào)車信號機(jī)采用二顯示機(jī)構(gòu)，自上而下燈位為白、藍(lán)（或紅）通過信號機(jī)。若采用自動閉塞，其通過信號機(jī)為三顯示機(jī)構(gòu)，自上而下燈位為黃、綠、紅。3.信號顯示制度（1）信號顯示基本要求信號機(jī)定位。將信號機(jī)經(jīng)常保持的顯示狀態(tài)作為信號機(jī)的定位。信號機(jī)定位的確定，一

34、般是考慮保證行車安全，提高運(yùn)輸效率及信號顯示自動化等因素。除采用自動閉塞時(shí)通過信號機(jī)顯示綠燈為定位外，其他信號機(jī)一律以顯示禁止信號（紅燈或藍(lán)燈）為定位。信號機(jī)關(guān)閉時(shí)機(jī)。除調(diào)車信號機(jī)外，其他信號機(jī)，當(dāng)列車第一輪對越過該信號機(jī)后及時(shí)地自動關(guān)閉。調(diào)車信號機(jī)在調(diào)車車列全部越過調(diào)車信號機(jī)后自動關(guān)閉。視作停車信號。信號機(jī)的燈光熄滅，顯示不明或顯示不正確時(shí)，均視為停車信號。區(qū)分運(yùn)行方向。有兩個(gè)以上運(yùn)行方向而信號顯示不能區(qū)分運(yùn)行方向時(shí)，應(yīng)在信號機(jī)上裝進(jìn)路表示器，由進(jìn)路表示器指示開通的運(yùn)行方向。（2）信號顯示意義地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范對信號顯示未作統(tǒng)一規(guī)定。一般，除預(yù)告信號機(jī)外，所有正線信號機(jī)的主體信號均為綠、紅兩顯示。

35、綠燈表示進(jìn)行，紅燈表示停車。進(jìn)站信號機(jī)帶引導(dǎo)月白燈。預(yù)告信號機(jī)為黃、綠、紅三顯示。各地可對信號顯示作出有關(guān)規(guī)定。廣州、深圳等地鐵，正線信號機(jī)為黃、綠、紅三顯示。例如，上海地鐵一號線信號機(jī)的顯示為：紅色停車，ATP速度命令為零；綠色運(yùn)行前方道岔在直股（定位），按ATP速度命令運(yùn)行；月白色黃色運(yùn)行前方道岔在側(cè)股（反位），按ATP速度命令運(yùn)行，一般限制速度為30 km/h；紅色月白色黃色引導(dǎo)信號，準(zhǔn)許列車在該信號機(jī)處繼續(xù)運(yùn)行，但需準(zhǔn)備隨時(shí)停車，僅對防護(hù)站臺的信號機(jī)設(shè)引導(dǎo)信號。站臺還設(shè)有發(fā)車表示器，發(fā)車前5s閃白光，發(fā)車時(shí)間到亮白色穩(wěn)定光，列車出清后滅燈。（3）信號顯示距離各種地面信號機(jī)及表示器的顯示

36、距離應(yīng)符合下列規(guī)定：行車信號和道岔防護(hù)信號應(yīng)不小于400 m；調(diào)車信號和道岔狀態(tài)表示器應(yīng)不小于200 m；引導(dǎo)和道岔狀態(tài)表示器以外的各種表示器應(yīng)不小于100 m。第三節(jié) 轉(zhuǎn) 轍 機(jī)道岔的轉(zhuǎn)換和鎖閉設(shè)備，是直接關(guān)系行車安全的關(guān)鍵設(shè)備。由轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換和鎖閉道岔，易于集中操縱，實(shí)現(xiàn)自動化。轉(zhuǎn)轍機(jī)是重要的信號基礎(chǔ)設(shè)備，它對于保證行車安全，提高運(yùn)輸效率，改善行車人員的勞動強(qiáng)度，起著非常重要的作用。轉(zhuǎn)轍機(jī)是道岔控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于道岔的轉(zhuǎn)換與鎖閉，它是道岔動作的動力部分，其通過桿件作直線運(yùn)動，從而使道岔尖軌進(jìn)行位移來改變道岔的位置，并給出道岔狀態(tài)的表示。一、轉(zhuǎn)轍機(jī)概述1道岔的組成道岔是列車從一個(gè)股道轉(zhuǎn)向

37、另一個(gè)股道的轉(zhuǎn)轍設(shè)備，它是軌道線路中最關(guān)鍵的特殊設(shè)備，也是信號系統(tǒng)的主要控制對象之一。所以信號工作人員必須熟悉它的基本結(jié)構(gòu)，作用和表示符號。(1)道岔結(jié)構(gòu)如圖2-9，它有兩根可以移動的尖軌，尖軌的外側(cè)是兩根固定的基本軌。圖2-9 道岔的結(jié)構(gòu)(2)道岔的定位和反位道岔有兩根可以移動的尖軌，一根尖軌與基本軌密貼，另一根尖軌與基本軌分離，必須同時(shí)改變兩根尖軌的位置，使原來密貼的分離，而原來分離的密貼，可見道岔有兩個(gè)可以改變的位置。我們通常把道岔經(jīng)常所處的位置叫做定位，臨時(shí)根據(jù)需要改變的另一個(gè)位置叫做反位。為改變道岔的兩個(gè)位置，在道岔尖軌處安裝道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備，這就是轉(zhuǎn)轍機(jī)。尖軌與基本軌密貼的程度如何，對

38、行車安全影響很大，比如列車迎著尖軌運(yùn)行時(shí)，如果尖軌與基本軌不密貼，其間隙超過一定限度(大于4 mm)，則車輛的輪緣有可能撞著或從間隙中擠進(jìn)尖軌尖端，而造成顛覆或脫軌的嚴(yán)重行車事故。因此，對尖軌和基本軌的密貼程度，有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，為了保證行車安全，當(dāng)?shù)啦砑廛壟c基本軌不密貼時(shí)，不能鎖閉道岔，也不允許開放信號。(3)單動道岔和雙動道岔當(dāng)按壓一個(gè)道岔動作按鈕，僅能使一組道岔轉(zhuǎn)換，則稱該道岔為單動道岔，如果能使兩組道岔同時(shí)或順序轉(zhuǎn)換，則稱為雙動道岔。雙動道岔有時(shí)也稱為聯(lián)動道岔。轉(zhuǎn)轍機(jī)是控制道岔尖軌動作的信號設(shè)備，它的基本任務(wù)是轉(zhuǎn)換道岔、鎖閉道岔和反映道岔的位置和狀態(tài)。轉(zhuǎn)轍機(jī)除轉(zhuǎn)轍機(jī)本身外，還包括鎖閉裝置和

39、各類桿件及安裝裝置，它們共同完成道岔尖軌的轉(zhuǎn)換和鎖閉。圖2-10為雙機(jī)牽引轉(zhuǎn)轍機(jī)示意圖。城市軌道交通大部分采用電動轉(zhuǎn)轍機(jī)，近年來采用電液轉(zhuǎn)轍機(jī)和交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的線路也不少，另外，正線上，由于鋼軌重量的增加，一般正線12號道岔采用雙轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引，9號道岔仍采用單機(jī)牽引。轉(zhuǎn)轍機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)，是將電動機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)變換成動作桿的低速直線運(yùn)動，再由動作桿帶動道岔尖軌運(yùn)動。傳動機(jī)構(gòu)的另一作用是帶動尖軌的鎖閉。 圖2-10 道岔及雙機(jī)牽引轉(zhuǎn)轍機(jī)示意圖轉(zhuǎn)轍機(jī)是轉(zhuǎn)轍裝置的核心和主體，除轉(zhuǎn)轍機(jī)本身外，還包括外鎖閉裝置和各類桿件、安裝裝置，它們共同完成道岔的轉(zhuǎn)換和鎖閉。2轉(zhuǎn)轍機(jī)的作用轉(zhuǎn)轍機(jī)的作用有：其一，轉(zhuǎn)換道岔的位置，根

40、據(jù)需要轉(zhuǎn)換至定位或反位；其二，道岔轉(zhuǎn)至所需位置而且密貼后，實(shí)現(xiàn)鎖閉，防止外力轉(zhuǎn)換道岔；其三，正確地反映道岔的實(shí)際位置，道岔的尖軌密貼于基本軌后，給出相應(yīng)的表示；其四，道岔被擠或因故處于“四開”(兩側(cè)尖軌均不密貼)位置時(shí)，及時(shí)給出報(bào)警及表示。3.對轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本要求對轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本要求有：其一，作為轉(zhuǎn)換裝置，應(yīng)具有足夠大的拉力，以帶動尖軌作直線往返運(yùn)動；當(dāng)尖軌受阻不能運(yùn)動到底時(shí)，應(yīng)隨時(shí)通過操縱使尖軌回復(fù)原位。其二，作為鎖閉裝置，當(dāng)尖軌和基本軌不密貼時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行鎖閉；一旦鎖閉，應(yīng)保證不致因車通過道岔時(shí)的震動而錯(cuò)誤解鎖。其三，作為監(jiān)督裝置，應(yīng)能正確地反映道岔的狀態(tài)。其四，道岔被擠后，在未修復(fù)前不應(yīng)再使道

41、岔轉(zhuǎn)換。4.轉(zhuǎn)轍機(jī)的分類(1)按傳動方式分類依據(jù)此分類標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)轍機(jī)可分為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)、電動液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)。電動轉(zhuǎn)轍機(jī)由電動機(jī)提供動力，采用機(jī)械傳動。多數(shù)轉(zhuǎn)轍機(jī)都是電動轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括ZD6系列轉(zhuǎn)轍機(jī)和S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)。電動液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)簡稱電液轉(zhuǎn)轍機(jī)，由電動機(jī)提供動力，采用液力傳動。(2)按供電電源種類分類依據(jù)此分類標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)轍機(jī)可分為直流轉(zhuǎn)轍機(jī)和交流轉(zhuǎn)轍機(jī)。直流轉(zhuǎn)轍機(jī)采用直流電動機(jī)，工作電源是直流電。ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機(jī)就是直流轉(zhuǎn)轍機(jī)，由直流220 V供電。直流電動機(jī)的缺點(diǎn)是，由于存在換向器和電刷，易損壞，故障率較高。交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采用三相交流電源或單相交流電源，由三相異步電動機(jī)或單相異步電動機(jī)(現(xiàn)大多采

42、用三相異步電動機(jī))作為動力。S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)和zYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)為交流轉(zhuǎn)轍機(jī)。交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采用感應(yīng)式交流電動機(jī)，不存在換向器和電刷，因此故障率低，而且單芯電纜控制距離遠(yuǎn)。(3)按鎖閉道岔的方式分類依據(jù)此分類標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)轍機(jī)可分為內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機(jī)和外鎖閉轉(zhuǎn)轍機(jī)。內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機(jī)依靠轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部的鎖閉裝置鎖閉道岔尖軌，是間接鎖閉的方式。ZD6系列等大多數(shù)轉(zhuǎn)轍機(jī)均采用內(nèi)鎖閉方式。內(nèi)鎖閉方式，鎖閉可靠程度較差，列車對轉(zhuǎn)轍機(jī)的沖擊大。外鎖閉轉(zhuǎn)轍機(jī)雖然內(nèi)部也有鎖閉裝置，但主要依靠轉(zhuǎn)轍機(jī)外的外鎖閉裝置鎖閉道岔，將密貼尖軌直接鎖于基本軌，斥離尖軌鎖于固定位置，是直接鎖閉的方式。S700K型和ZYJ7型轉(zhuǎn)轍機(jī)采用外鎖閉

43、方式。外鎖閉方式鎖閉可靠，列車對轉(zhuǎn)轍機(jī)幾乎無沖擊。(4)按是否可擠分類依據(jù)此分類標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)轍機(jī)分為可擠型轉(zhuǎn)轍機(jī)和不可擠型轉(zhuǎn)轍機(jī)。可擠型轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)設(shè)擠岔保護(hù)(擠切或擠脫)裝置，道岔被擠時(shí)，動作桿解鎖，保護(hù)了整機(jī)。不可擠型轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)不設(shè)擠岔保護(hù)裝置，道岔被擠時(shí)，擠壞動作桿與整機(jī)連接結(jié)構(gòu)，應(yīng)整機(jī)更換。電動轉(zhuǎn)轍機(jī)和電液轉(zhuǎn)轍機(jī)都有可擠型和不可擠型。此外，各種轉(zhuǎn)轍機(jī)還有不同轉(zhuǎn)換力和動程的區(qū)別。5.轉(zhuǎn)轍機(jī)的設(shè)置城市軌道交通的正線上一般采用9號道岔，車輛段(停車場)一般采用7號道岔，通常一組道岔由一臺轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引。如果正線上采用的是912號AT道岔，其為彈性可彎道岔，需要兩點(diǎn)牽引，即一組道岔需兩臺轉(zhuǎn)轍機(jī)牽引。ZD6系

44、列電動轉(zhuǎn)轍機(jī)是我國鐵路使用最廣泛的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)，它用于非提速區(qū)段以及提速區(qū)段的側(cè)線上。ZD6-A型是ZD6系列轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本型，其他型號ZD6型轉(zhuǎn)轍機(jī)都是以ZD6-A型為基礎(chǔ)改進(jìn)、完善而發(fā)展起來的。故本節(jié)以ZD6-A型轉(zhuǎn)轍機(jī)為重點(diǎn)進(jìn)行介紹。二、ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機(jī)ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機(jī)是我國鐵路也是城市軌道交通使用最廣泛的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)，包括A.D.E.J等派生型號。ZD6型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)采用內(nèi)鎖閉方式。 ZD6-A型是ZD6系列轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本型，系列內(nèi)其他型號的ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)都是以ZD6-A型為基礎(chǔ)改進(jìn)、完善而發(fā)展起來的。故以ZD6一A型轉(zhuǎn)轍機(jī)為重點(diǎn)進(jìn)行介紹。1.ZD6-A型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)ZD6-A型電動轉(zhuǎn)轍

45、機(jī)主要由電動機(jī)、減速器、摩擦聯(lián)結(jié)器、主軸、動作桿、表示桿、移位接觸器、外殼等組成，如圖2-11所示。圖2-11 ZD6-A型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)2.主要部件及作用電動機(jī)為電動轉(zhuǎn)轍機(jī)提供動力，采用直流串激電動機(jī)。減速器用來降低轉(zhuǎn)速以獲得足夠的轉(zhuǎn)矩，并完成傳動。由第一級齒輪和第二級行星傳動式減速器組成。兩級問以輸入軸聯(lián)系，減速器由輸出軸和主軸聯(lián)系。用彈簧和摩擦制動板，組成輸出軸與主軸之間的摩擦連接，防止尖軌受阻時(shí)損壞機(jī)件。主軸由輸出軸通過啟動片帶動旋轉(zhuǎn)，主軸上安裝鎖閉齒輪。鎖閉齒輪和齒條塊相互動作，將轉(zhuǎn)動變?yōu)槠絼?，通過動作桿帶動道岔尖軌運(yùn)動，并完成鎖閉作用。動作桿和齒條塊用擠切銷相連，正常動作時(shí)，齒條塊

46、帶動動作桿。擠岔時(shí)，擠切銷折斷，動作桿和齒條塊分離，避免機(jī)件損壞。表示桿由前、后表示桿及兩個(gè)檢查塊組成。表示桿隨尖軌移動，只有當(dāng)尖軌密貼且鎖閉后，自動開閉器的檢查柱才能落入表示桿缺口，接通道岔表示電路。擠岔時(shí)，表示桿被推動，頂起檢查柱，從而斷開道岔表示電路。自動開閉器由靜接點(diǎn)、動接點(diǎn)、速動片、速動爪、檢查柱組成，用來表示道岔尖軌所在位置。移位接觸器用來監(jiān)督擠切銷的受損狀態(tài)，道岔被擠或擠切銷折斷時(shí)，斷開道岔表示電路。安全接點(diǎn)(遮斷接點(diǎn))用來保證維修安全。正常使用時(shí)，遮斷接點(diǎn)接通，才能接通道岔動作電路。檢修時(shí)，斷開遮斷接點(diǎn)，以防止檢修過程中轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)動影響維修人員作業(yè)。殼體用來固定轉(zhuǎn)轍機(jī)各部件，防護(hù)

47、內(nèi)部機(jī)件免受機(jī)械損傷和雨水、塵土侵人，提供整機(jī)安裝條件。它由底殼和機(jī)蓋組成。底殼是殼體的基礎(chǔ)，也是整機(jī)安裝的基礎(chǔ)。底殼上設(shè)有特定形狀的窗孔，便于整機(jī)組裝和分解。機(jī)蓋內(nèi)側(cè)周邊有盤根槽，內(nèi)鑲有密封用盤根(膠墊)。三、S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)是由于我國鐵路提速需要，從德國西門子公司引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)消化吸收和改進(jìn)后，迅速在主要干線推廣運(yùn)用的轉(zhuǎn)轍機(jī)。經(jīng)數(shù)年的實(shí)踐表明，該型轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)先進(jìn)，工藝精良，不但解決了長期困擾信號維修人員的電機(jī)斷線、故障電流變化、接點(diǎn)接觸不良、移位接觸器跳起和擠切銷折斷等慣性故障，而且可以做到“少維護(hù)，無維修”，符合中國鐵路運(yùn)營的特點(diǎn)和發(fā)展方向，也適用于城市軌

48、道交通。城市軌道交通運(yùn)行速度不高，可采用普通的直流轉(zhuǎn)轍機(jī)，但采用三相交流電動轉(zhuǎn)轍機(jī)優(yōu)點(diǎn)十分明顯。由于采用三相交流電動機(jī)，線路上的電能損失大大減少；又由于采用摩擦力非常小的滾珠絲杠傳動裝置，因此機(jī)械效率高。這樣，在同樣的控制電流下，可增大控制距離，或減小電纜芯線的截面。采用三相電動轉(zhuǎn)轍機(jī)后，由于沒有直流電動機(jī)的整流子，維修工作量大為減少。S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)的產(chǎn)品代號來自德文“Simens-700-Kugelgewinde”，其含義為“西門子一具有6860 N(700kgf)保持力一帶有滾珠絲杠”的電動轉(zhuǎn)轍機(jī)。1.S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)主要由外殼、動力傳動機(jī)構(gòu)、檢測和

49、鎖閉機(jī)構(gòu)、安全裝置、配線接口五大部分組成。(1)外殼外殼主要由鑄鐵底殼、機(jī)蓋、動作桿套筒、導(dǎo)向套筒、導(dǎo)向法蘭等組成。(2)動力傳動機(jī)構(gòu)動力傳動機(jī)構(gòu)主要由三相交流電動機(jī)、齒輪組、摩擦聯(lián)結(jié)器、滾珠絲杠、保持聯(lián)接器、動作桿等組成。三相交流電動機(jī)為轉(zhuǎn)轍機(jī)提供動力。齒輪組將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到摩擦聯(lián)接器上，并將電動機(jī)的高速轉(zhuǎn)速降速，以增大旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，適應(yīng)道岔轉(zhuǎn)換的需要。摩擦聯(lián)接器將齒輪組變速后的旋轉(zhuǎn)力傳遞給滾珠絲杠，當(dāng)作用于滾珠絲杠上的轉(zhuǎn)換阻力大于摩擦結(jié)合力時(shí)，主被摩擦片之間相對打滑空轉(zhuǎn)，保護(hù)了電動機(jī)。對于交流轉(zhuǎn)轍機(jī)來說，其動作電流不能直觀地反映轉(zhuǎn)轍機(jī)的拉力，現(xiàn)場維修人員不能像對直流轉(zhuǎn)轍機(jī)那樣，通過測

50、試動作電流來對摩擦力進(jìn)行監(jiān)測，必須由專業(yè)人員用專業(yè)器材才能進(jìn)行這一調(diào)整。轉(zhuǎn)轍機(jī)在出廠時(shí)已對摩擦力進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化測試調(diào)整，所以現(xiàn)場維修人員不得隨意調(diào)整摩擦力。滾珠絲杠相當(dāng)于一個(gè)直徑32 mm的螺栓和螺母，當(dāng)滾珠絲杠正向或反向旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，螺母前進(jìn)或后退一個(gè)螺距。它一方面將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成絲杠的直線運(yùn)行；另一方面起到減速作用。保持連接器是轉(zhuǎn)轍機(jī)的擠脫裝置，利用彈簧的壓力通過槽口式結(jié)構(gòu)將滾珠絲杠與動作桿連接在一起。當(dāng)?shù)啦淼臄D岔力超過彈簧壓力時(shí)，動作桿滑脫，起到整機(jī)不被損壞的保護(hù)作用。(3)檢測和鎖閉機(jī)構(gòu)檢測和鎖閉機(jī)構(gòu)主要由檢測桿、叉形接頭、速動開關(guān)組、鎖閉塊和鎖舌、指示標(biāo)等部分組成。檢測桿隨尖軌或心軌

51、轉(zhuǎn)換而移動，用來監(jiān)督道岔在終端位置時(shí)的狀態(tài)。道岔在終端位置，當(dāng)檢測桿指示缺口與指示標(biāo)對中時(shí)，鎖閉鐵及鎖舌應(yīng)能正常彈出。鎖閉塊的正常彈出使速動開關(guān)的有關(guān)啟動接點(diǎn)閉合及表示接點(diǎn)斷開。鎖舌的正常彈出用于阻擋轉(zhuǎn)轍機(jī)的保持聯(lián)接器的移動，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)的內(nèi)部鎖閉。速動開關(guān)實(shí)際上是采用了沙爾特堡接點(diǎn)組的自動開閉器。它隨著尖軌或心軌的解鎖、轉(zhuǎn)換、鎖閉過程中鎖閉塊的動作自動開閉，以自動開閉電動機(jī)動作電路和道岔表示電路。(4)安全裝置安全裝置主要由開關(guān)鎖、遮斷開關(guān)、連桿、搖把孔擋板等組成。開關(guān)鎖是操縱遮斷開關(guān)閉合和斷開的機(jī)構(gòu)。用來在檢修人員打開電動轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)蓋進(jìn)行檢修作業(yè)或車務(wù)人員插入搖把轉(zhuǎn)換道岔時(shí)，可靠斷開電動機(jī)動作

52、電路，防止電動機(jī)誤動，保證人身安全。遮斷開關(guān)接通時(shí)，搖把擋板能有效阻擋搖把插入搖把齒輪，防止用鑰匙打開電動轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)蓋。斷開遮斷開關(guān)時(shí)，搖把能順利插人搖把齒輪或用鑰匙打開電動轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)蓋，此時(shí)電動機(jī)的動作電源將被可靠地切斷，不經(jīng)人工操縱和確認(rèn)，不能恢復(fù)接通。 (5)配線接口配線接口主要由電纜密封裝置、接插件插座組成。2.外鎖閉裝置S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)配套外鎖閉裝置。當(dāng)?shù)啦碛赊D(zhuǎn)轍機(jī)帶動轉(zhuǎn)換至某個(gè)特定位置后，通過外鎖閉裝置，直接把尖軌與基本軌密貼夾緊并固定，即道岔的鎖閉主要不是依靠轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部的鎖閉裝置，而是依靠轉(zhuǎn)轍機(jī)外部的鎖閉裝置實(shí)現(xiàn)的。外鎖閉裝置受力合理，基本上避免了輪對對尖軌產(chǎn)生的側(cè)向沖擊，克服

53、了內(nèi)鎖閉道岔的缺陷。外鎖閉裝置先后出現(xiàn)了燕尾式和鉤式兩種。燕尾式外鎖式裝置在結(jié)構(gòu)受力和安裝調(diào)整方面不適合我國鐵路道岔的實(shí)際情況，對道岔尖軌病害的適應(yīng)能力差，卡阻現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，故障率較高，產(chǎn)品工藝性差，質(zhì)量不易控制，于是又研制成鉤式外鎖閉裝置。鉤式外鎖閉裝置的鎖閉方式為垂直鎖閉。鎖閉力通過鎖閉鐵、鎖閉框直接傳給基本軌。鎖閉鐵和鎖閉框基本不承受彎矩，鎖閉更加可靠。同時(shí)各配件全部是鍛造調(diào)質(zhì)處理，具有良好的綜合機(jī)械性能，避免了原尖軌部分燕尾式外鎖閉裝置的鎖閉鐵因承受彎矩和鑄造缺陷而出現(xiàn)的斷裂現(xiàn)象。鉤式外鎖閉裝置受力結(jié)構(gòu)合理，能有效適應(yīng)道岔尖軌的不良狀態(tài)，鎖閉可靠，安裝調(diào)整方便。鉤式外鎖閉裝置也分分動尖

54、軌用和可動心軌用兩種，城市軌道交通中只用到分動尖軌用鉤式外鎖閉裝置。分動尖軌用鉤式外鎖閉裝置由鎖閉桿、鎖鉤、鎖閉框、尖軌連接鐵、鎖軸、鎖閉鐵組成。鎖閉桿的作用是通過安裝裝置與轉(zhuǎn)轍機(jī)動作桿相連，利用其凸臺和鎖鉤缺口帶動尖軌。第一牽引點(diǎn)鎖閉桿與第二牽引點(diǎn)鎖閉桿凸臺尺寸不同，不能通用。鎖鉤頭部與銷軸連接，下部缺口與鎖閉桿凸臺作用，通過連接鐵帶動尖軌運(yùn)動，尾部內(nèi)斜面與鎖閉鐵作用鎖閉密貼尖軌和基本軌。第一點(diǎn)牽引點(diǎn)鎖鉤與第二牽引點(diǎn)鎖鉤也不能通用。鎖閉框固定鎖閉鐵，支承鎖閉桿。鎖閉鐵與鎖鉤作用鎖閉尖軌和基本軌，導(dǎo)向槽在鎖閉桿兩側(cè)槽內(nèi)起導(dǎo)向作用。鎖閉框用螺栓與基本軌連接，鎖閉鐵插入鎖閉框方孔內(nèi)，并用固定螺栓緊

55、固。尖軌連接鐵用螺栓與尖軌連接，由鎖軸將其與鎖鉤連接。鎖鉤底部缺口對準(zhǔn)鎖閉桿的凸塊，并與鎖閉桿共同穿入鎖閉框。3.S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)的安裝裝置S700K型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)尖軌的安裝裝置包括托板、彎頭動作桿、尖端鐵、長表示桿、短表示桿等。四、ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)電動液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)(以下簡稱電液轉(zhuǎn)轍機(jī))是采用電動機(jī)驅(qū)動、液壓傳動方式來轉(zhuǎn)換道岔的一種轉(zhuǎn)轍裝置。液壓式轉(zhuǎn)轍機(jī)取消了齒輪傳動和減速器，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，將機(jī)械磨損減至最低程度，減少了維修工作量，且適用于提速道岔。但液壓傳動對液壓介質(zhì)要求較高，對元件要求也高，傳動效率較低。目前，在提速道岔上大量采用ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)，故本節(jié)重點(diǎn)介紹ZYJ7型。1.

56、ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)由主機(jī)和SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器兩部分組成，分別用于第一牽引點(diǎn)和第二牽引點(diǎn)。ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)主機(jī)主要由電動機(jī)、油泵、油缸、啟動油缸、接點(diǎn)系統(tǒng)、鎖閉桿、動作桿等部分組成。SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器(亦稱副機(jī))主要由油缸、擠脫接點(diǎn)、表示桿、動作桿組成。 2.ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)各部件功能(1)電動機(jī)采用交流三相異步電動機(jī)，型號為Y90S-6-B35。額定電壓380 V，額定電流22 A，轉(zhuǎn)速960 rmin。電動機(jī)將電能變?yōu)闄C(jī)械能，為整機(jī)提供動力。該電動機(jī)增加了慣性輪，保證轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換到位后開閉器接點(diǎn)不致顫動。(2)油泵采用雙向斜盤軸向柱塞式油泵，額定壓力9MPa，

57、排油量2.1 mlr。雙向柱塞泵的特點(diǎn)是構(gòu)造簡單，壽命長，T作可靠。其結(jié)構(gòu)如圖2-17所示。泵內(nèi)裝有9個(gè)不同的柱塞，柱上有彈簧和鋼球，并裝有厚薄不同的鋼質(zhì)片，下邊有溝槽。在受力擠壓后便吸起和擠出液壓油。當(dāng)電動機(jī)帶動油泵往一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，泵的柱塞就可從一端吸出液壓油注入另一端，經(jīng)反復(fù)高速吸出和注入，即可泵出液壓油；電動機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，可帶動油泵從另一端吸出和注入液壓油，泵出反方向液壓油，所以稱為柱塞式油泵。ZYJ7型的油泵結(jié)構(gòu)是改進(jìn)型的，取消了柱塞彈簧(只保留一根彈簧)，提高了容積效率和機(jī)械效率。(3)油缸油缸由活塞桿、缸座、缸筒、缸套、接頭體、連接螺栓和密封圈組成。如圖2-18所示。活塞桿兩端的螺孔與連接螺柱的一端緊固，連接螺栓另一端與桿架相連，桿架又連在機(jī)體外殼上。這樣就使得活塞桿固定，用缸筒運(yùn)動來推動尖軌或心