城市軌道交通信號基礎(chǔ)課件：城軌道信號基礎(chǔ)設(shè)備-轉(zhuǎn)轍機

城市軌道交通信號基礎(chǔ)設(shè)備——轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)轍機是重要的信號基礎(chǔ)設(shè)備，用于實現(xiàn)對道岔的轉(zhuǎn)換和鎖閉，是道岔動作的動力部分，公共桿件作直線運動，從而使道岔尖軌進行位移來改變道岔的位置，并給出道岔狀態(tài)表示。轉(zhuǎn)轍機是直接關(guān)系行車安全的設(shè)備，對于保證行車安全，提高運輸效率，起著非常重要的作用。1997年4月29日10時48分，京廣線湖南省境內(nèi)榮家灣車站發(fā)生了324次旅客列車與818次旅客列車追尾沖突行車特大事故。這起行車事故共造成死亡126人，重傷48人，輕傷182人。一、道岔道岔是機車車輛從一個股道轉(zhuǎn)向另一個股道的轉(zhuǎn)轍設(shè)備，是軌道的一個重要組成部分，也是軌道的薄弱環(huán)節(jié)之一。

1．道岔結(jié)構(gòu)道岔由轉(zhuǎn)轍部分、連接部分和轍叉部分組成，如圖4一l所示。圖3-6道岔結(jié)構(gòu)圖有兩根可以移動的尖軌1，尖軌的外側(cè)是兩根固定的基本軌2，與尖軌和基本軌相連接的是四根合攏軌，其中兩根合攏軌3是直的，兩根合攏軌4是彎的，兩根內(nèi)側(cè)合攏軌相連的是轍叉，有兩根翼軌5，一個岔心6，兩根護輪軌7組成，護輪軌是為了固定車輪運行方向的.轉(zhuǎn)轍機械尖軌基本軌連接零件

(1)轉(zhuǎn)轍部分由尖軌、基本軌、連接零件(包括連接桿、滑床板、墊板、軌撐、頂鐵、尖軌跟端結(jié)構(gòu)等)及轉(zhuǎn)轍機械組成。(2)連接部分由導軌、基本軌組成，它將轉(zhuǎn)轍部分和轍叉部分連成一組完整的道岔。

(3)轍叉部分由轍叉心、翼軌、護軌等組成。

固定轍叉可動心軌道岔按用途及平面形狀分為單開道岔、對稱道岔、三開道岔、交叉道岔、復式交分道岔五種。其中單開道岔將一條線路分為兩條，主線為直線方向，側(cè)線由主線向左側(cè)或右側(cè)岔出，線路連接中較多采用。

單開道岔對稱道岔三開道岔交叉道岔復式交分道岔

2．道岔號數(shù)道岔轍叉角的余切值叫道岔號數(shù)或轍叉號碼。地鐵線路常用的標準道岔有7號、9號、12號。正線及折返線上統(tǒng)一采用9號道岔。為了行車安全平穩(wěn)，列車過岔速度應(yīng)有一定的限制，見表4—1，其中車廠內(nèi)基本為7號道岔，其側(cè)向通過最高速度為25km／h。表4-1道岔側(cè)向允許通過速度3.道岔的特點軌道的薄弱環(huán)節(jié)之一：限制列車速度、行車安全性低等；構(gòu)造復雜、使用壽命短、養(yǎng)護維修投入大。二、轉(zhuǎn)轍機概述1.轉(zhuǎn)轍機的作用在集中聯(lián)鎖設(shè)備中，轉(zhuǎn)轍機的作用是接收到命令后帶動道岔轉(zhuǎn)換，如圖4-2所示，其主要功能為：轉(zhuǎn)換道岔、鎖閉道岔尖軌、表示道岔所在位置.

圖4-2轉(zhuǎn)轍機與道岔的結(jié)合道岔有兩根可以移動的尖軌，一根密貼于基本軌，另一根尖軌離開，可以同時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，可見道岔有兩個可以改變的位置。ZDJ9型轉(zhuǎn)轍機2)道岔轉(zhuǎn)換至規(guī)定位置而且密貼后，自動實行機械鎖閉，防止外力改變道岔位置。

3)當?shù)啦砑廛壟c基本軌密貼后，正確反映道岔位置，并給出相應(yīng)表示。

具體表現(xiàn)為：1)根據(jù)操作要求，將道岔轉(zhuǎn)換至定位或反位。我們通常把道岔經(jīng)常所處的位置叫做定位，臨時需要改變的位置叫做反位。為改變道岔的兩個位置，在道岔的尖軌處需要安裝道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備。4)發(fā)生擠岔以及道岔長時間處于“四開”位置(尖軌與基本軌不密貼)時，及時發(fā)出報警。2.對轉(zhuǎn)轍機的基本要求

1)作為轉(zhuǎn)換器，應(yīng)具有足夠大的拉力，以帶動尖軌作直線往返運動；當尖軌受阻不能轉(zhuǎn)換到底時，應(yīng)隨時通過操作使尖軌回復原位。

2)作為鎖閉器，當尖軌和基本軌不密貼時，不應(yīng)進行鎖閉；一旦鎖閉，不能由于車輛通過道岔時的振動而錯誤解鎖。

3)作為監(jiān)督器，應(yīng)能正確反映道岔的狀態(tài)。

4)道岔被擠后，在未修復前不應(yīng)再使道岔轉(zhuǎn)換。道岔本無順向和對向之分，它只是根據(jù)列車的運行方向而言的。列車迎著道岔尖軌運行時，該道岔就叫對向道岔，反之，列車順著道岔尖軌運行時，就叫順向道岔。

3．轉(zhuǎn)轍機的分類

(1)按動作能源和傳動方式分可分為電動轉(zhuǎn)轍機、電動液壓轉(zhuǎn)轍機。機械式轉(zhuǎn)轍機電動轉(zhuǎn)轍機由電動機提供動力，采用機械傳動方式。ZD6系列、S700K型轉(zhuǎn)轍機都屬于電動轉(zhuǎn)轍機。電動液壓轉(zhuǎn)轍機由電動機提供動力，采用液壓傳動方式，簡稱電液轉(zhuǎn)轍機。液壓式轉(zhuǎn)轍機(2)按供電電源分可分為直流轉(zhuǎn)轍機和交流轉(zhuǎn)轍機。直流轉(zhuǎn)轍機采用直流電動機，目前使用較多的ZD6系列電動轉(zhuǎn)轍機就是直流轉(zhuǎn)轍機。交流轉(zhuǎn)轍機采用三相交流電源，電動機為三相異步電動機。一些地鐵公司采用的S700K型轉(zhuǎn)轍機即為交流轉(zhuǎn)轍機。交流電動機沒有換向器和電刷，故障率低，單芯電纜控制距離遠．西門子S700K電動轉(zhuǎn)轍機

(3)按鎖閉方式分可分為內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機和外鎖閉轉(zhuǎn)轍機。

內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機鎖閉機構(gòu)設(shè)置在轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部，尖軌通過鎖閉桿與鎖閉裝置連接。ZD6等系列電動轉(zhuǎn)轍機大多采用內(nèi)鎖閉方式。

外鎖閉轉(zhuǎn)轍機依靠轉(zhuǎn)轍機之外的鎖閉裝置直接鎖閉密貼尖軌和基本軌，不僅鎖閉可靠程度較高，而且列車過岔時對轉(zhuǎn)轍機沖擊小，有利于減少轉(zhuǎn)轍機故障。外鎖閉轉(zhuǎn)轍機內(nèi)鎖閉轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)轍機安裝示意圖

4．轉(zhuǎn)轍機的設(shè)置通常一組道岔由一臺轉(zhuǎn)轍機牽引，如果正線采用9號AT道岔，其為彈性可彎道岔，尖軌部分需要兩臺轉(zhuǎn)轍機牽引。道岔

轉(zhuǎn)轍機

安裝裝置

鎖閉系統(tǒng)

表示系統(tǒng)

5．轉(zhuǎn)轍機的操縱和鎖閉

(1)操縱方式轉(zhuǎn)轍機有電動轉(zhuǎn)換和人工轉(zhuǎn)換兩種方式。設(shè)備正常時，運行操作人員利用控制臺(或顯示器)上的有關(guān)按鈕進行集中操縱。停電、轉(zhuǎn)轍機故障以及有關(guān)軌道電路故障時，只能使用手搖方式轉(zhuǎn)換道岔。手搖轉(zhuǎn)轍機時，先用鑰匙打開遮斷器蓋，露出手搖把插孔，插入手搖把，搖動規(guī)定圈數(shù)使道岔轉(zhuǎn)換至所需位置。轉(zhuǎn)換完畢抽出手搖把，但安全觸點被斷開，轉(zhuǎn)轍機電路也被斷開，必須由電務(wù)維修人員打開機蓋，合上安全觸點，轉(zhuǎn)轍機電路才恢復正常。多動道岔或多臺轉(zhuǎn)轍機牽引的道岔，必須搖動各臺轉(zhuǎn)轍機使道岔至所需位置。它們在集中操縱時是聯(lián)動的，但手搖轉(zhuǎn)換時必須一一搖動。手搖把關(guān)系行車安全，要實行統(tǒng)一編號，集中管理，建立登記簽認制度。

(2)鎖閉方式對道岔實施鎖閉指的是通過機械及電氣方式將列車正在經(jīng)過，或已發(fā)出指令允許列車經(jīng)過(例如辦理好進路)的道岔進行固定，防止道岔錯誤轉(zhuǎn)換。鎖閉道岔的方式有機械鎖閉和電氣鎖閉兩種形式。

機械鎖閉是當?shù)啦磙D(zhuǎn)換到位后利用轉(zhuǎn)轍機的內(nèi)鎖閉或外鎖閉裝置自動實現(xiàn)的，用于確保列車運行時尖軌與基本軌保持密貼。當設(shè)備故障時，需人工利用鉤鎖器等設(shè)備對道岔尖軌實施鎖閉以保證行車安全。

電氣鎖閉是利用繼電器觸點等斷開轉(zhuǎn)轍機電路，確保列車占用或已發(fā)出指令允許列車經(jīng)過時，不會由于誤操作導致道岔轉(zhuǎn)換。三、ZD6一A型電動轉(zhuǎn)轍機ZD6系列轉(zhuǎn)轍機采用內(nèi)鎖閉方式，是我國城市軌道交通中使用最為廣泛的電動轉(zhuǎn)轍機，ZD6一A型轉(zhuǎn)轍機是基本型，如圖4-3所示其他型號，如D、E、J等，屬于派生型號。ZD6一A型轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。圖3-7ZD6一A型轉(zhuǎn)轍機圖3-8ZD6一A型轉(zhuǎn)轍機結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)轍機拆裝1、組成：電機、減速器、自動開閉器、移位接觸器、摩擦聯(lián)結(jié)器、主軸、動作桿、表示桿、外殼。電動機自動開閉器減速器自動開閉器動作桿電動機采用直流串激電動機，為電動轉(zhuǎn)轍機提供動力。額定電壓160V；額定電流2.0A，摩擦電流2.3—2.9A；額定轉(zhuǎn)速2400r/min;額定轉(zhuǎn)矩0.8826N，單定子工作電阻（2.85±0.14）×2Ω，刷間總電阻4.9±0.245Ω直流電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可通過改變激磁繞組(定子繞組)中或電樞(轉(zhuǎn)子繞組)中的電流方向來實現(xiàn)。（1）電動機減速器用于降低轉(zhuǎn)速以獲得足夠的轉(zhuǎn)矩，并完成傳動功能。(2)減速器啟動片(3)傳動裝置①啟動片啟動片是介于減速器和主軸間的傳動媒介。啟動片除了起連接主軸的作用外，還對自動開閉器起控制作用。②主軸主要由主軸、主軸套、軸承、止擋栓等組裝而成。主軸帶動鎖閉齒輪，通過與齒條塊配合完成轉(zhuǎn)換和鎖閉道岔。

主軸轉(zhuǎn)換鎖閉裝置由鎖閉齒輪和齒條塊、動作桿組成。用來把旋轉(zhuǎn)運動改變?yōu)橹本€運動以帶動道岔尖軌位移，并最后完成內(nèi)部鎖閉。電動轉(zhuǎn)轍機每轉(zhuǎn)換一次，鎖閉齒輪與齒條塊要完成解鎖、轉(zhuǎn)換、鎖閉三個過程。(4)轉(zhuǎn)換鎖閉裝置(5)自動開閉器自動開閉器用來及時、正確反映道岔尖軌的位置，并完成控制電動機和擠岔表示的功能。在解鎖過程中，由自動開閉器接點斷開原表示電路，接通準備反轉(zhuǎn)的動作電路；鎖閉后，由自動開閉器接點自動斷開電動機動作電路，接通表示電路。自動開閉器由4排靜接點、2排動接點、2個速動爪、2個檢查柱及速動片等組成。靜接點、動接點、速動爪、檢查柱對稱地分別裝于主軸的兩側(cè)，但又是一個整體。第1排靜接點第4排靜接點動接點滾輪啟動片速動片速動爪(6)表示桿電動轉(zhuǎn)轍機的表示桿與道岔的表示連接桿相連隨道岔動作，用來檢查尖軌是否密貼，以及在定位還是在反位。表示桿由前表示桿、后表示桿及兩個檢查塊組成。表示桿缺口調(diào)整應(yīng)在道岔密貼調(diào)整好以后進行。先在動作桿伸出位置，調(diào)整表示連接桿螺母，使前表示桿上的標記，與窗口標記重合，這時檢查柱應(yīng)落入表示桿缺口并保持每側(cè)有1．5mm的間隙。然后在動作桿拉入位置，道岔密貼后，松開并緊螺栓，調(diào)整后表示桿的螺母，使檢查柱落入后表示桿的缺口且保持每側(cè)有1．5mm的間隙。

再經(jīng)幾次定、反位動作試驗，設(shè)備工作正常，上緊并緊螺栓，調(diào)整工作即告完畢。摩擦連接器由彈簧和摩擦制動板組成，構(gòu)成輸出軸與主軸之間的摩擦連接，當?shù)啦磙D(zhuǎn)換過程中尖軌遇阻時，能夠保護電動機和吸收轉(zhuǎn)動慣量的聯(lián)結(jié)裝置。摩擦聯(lián)結(jié)器的摩擦力要調(diào)整適當，過緊會失去摩擦聯(lián)結(jié)作用，損壞電動機和機件；過松不能正常帶動道岔轉(zhuǎn)換。摩擦聯(lián)結(jié)器的松緊用調(diào)整螺母調(diào)整彈簧壓力來實現(xiàn)。調(diào)整的標準是，額定摩擦電流應(yīng)為額定動作電流的1.3-1.5倍。

(7)摩擦聯(lián)結(jié)器擠切裝置(8)擠切裝置

擠切裝置包括擠切銷和移位接觸器，用來進行擠岔保護，并給出擠岔表示。兩個擠切銷(主銷和副銷)把動作桿與齒條塊連成一體。2、四線制道岔控制電路道岔控制電路分為啟動電路和表示電路兩部分。啟動電路指電動轉(zhuǎn)轍機動作電路，表示電路指反映道岔位置的電路，如下圖所示：圖4—7單動道岔四線制控制電路(1)電動機轉(zhuǎn)動(1DQJ自閉電路)由于1DQJ的勵磁和2DQJ的轉(zhuǎn)極，接通1DQJ的1-2線圈自閉電路，由于電動機繞組串接在該自閉電路中，因此1DQJ的自閉電路就是電動機電路：

DZ220—BB-1DQJ1-21DQJl2-11--2DQJ111-113-自動開閉器11-12-電機定子2-3-電機轉(zhuǎn)子3—4-遮斷器05—06-lDQJ21-22-2DQJl2l-123-DF220

電動機帶動道岔尖軌轉(zhuǎn)換，并帶動自動開閉器動觸點動作，斷開道岔定位表示。

(2)反位表示繼電器勵磁道岔轉(zhuǎn)換到位密貼后，由自動開閉器斷開lDQJ自閉電路，并接通反位表示繼電器勵磁電路：

DJZ220—RD4-FBJ1-4-2DQJl33-131-lDQJl3-11-2DQJ111-113-自動開閉器11-自動開閉器2l-22-二極管08—07-自動開閉器32-自動開閉器23-24-移位接觸器01-02-自動開閉器43-44-電阻R—BB—DJF220

道岔轉(zhuǎn)換完畢，室內(nèi)設(shè)備采集道岔DBJ、FBJ狀態(tài)，將道岔實際位置反映到控制臺或顯示器，以便操作人員對信號設(shè)備進行監(jiān)督和控制。四、S700K型電動轉(zhuǎn)轍機

S700K型電動轉(zhuǎn)轍機是我國鐵路為提速需要從德國引進設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)消化吸收和改進后，在干線鐵路推廣的一種轉(zhuǎn)轍機。這種轉(zhuǎn)轍機結(jié)構(gòu)先進、工藝精良，解決了ZD6轉(zhuǎn)轍機存在的電動機斷線、故障電流變化、觸點接觸不良、移位接觸器跳棋、擠切銷折斷等慣性故障。

1.S700K型電動轉(zhuǎn)轍機的特點S700K型轉(zhuǎn)轍機適用于尖軌或可動心軌處采用外鎖閉的道岔，城市軌道交通盡管運行速度不高，但采用S700K轉(zhuǎn)轍機的優(yōu)點十分明顯：1、采用三相交流電動機，不僅從根本上解決了原直流電動轉(zhuǎn)轍機必須設(shè)置整流子而引起的故障率高、使用壽命短、維修量大的不足，而且線路上的電能損失大大減??；2、采用直徑32mm的滾珠絲杠傳動裝置，延長了轉(zhuǎn)轍機的使用壽命；3、采用簧式擠脫裝置的保持聯(lián)結(jié)器，并選用不可擠型零件，從根本上解決了由擠切銷勞損造成的慣性故障；4、采用多干片式可調(diào)摩擦聯(lián)結(jié)器，經(jīng)工廠調(diào)整加封，使用中無需調(diào)整。按安裝方式分：左裝和右裝左裝：型號用字母A+奇數(shù)表示右裝：型號用字母A+偶數(shù)表示使用位置：尖軌和可動心軌使用在不同的位置選擇不同的型號不同型號（種類）的轉(zhuǎn)轍機不能通用2.S700K型電動轉(zhuǎn)轍機分類S700K電動轉(zhuǎn)轍機左裝與右裝的判別：

左開道岔右裝轉(zhuǎn)轍機左裝轉(zhuǎn)轍機右開道岔

右裝轉(zhuǎn)轍機

左裝轉(zhuǎn)轍機

（裝在直股右側(cè)）（裝在直股左側(cè)）

①電機右伸左伸面向岔芯，觀察轉(zhuǎn)轍機，安裝在直股右側(cè)為右裝，裝在左側(cè)為左裝②動作桿③檢測桿

S700K型電動轉(zhuǎn)轍機由外殼、動力傳動機構(gòu)、檢測和鎖閉機構(gòu)、安全裝置、配線接口五大部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-5所示。圖4-5S700K型電動轉(zhuǎn)轍機結(jié)構(gòu)3.S700K型電動轉(zhuǎn)轍機的結(jié)構(gòu)S700K型電動轉(zhuǎn)轍機的結(jié)構(gòu)