转辙机概述及分类介绍

转辙机概述及分类介绍道岔的转换和锁闭设备，是直接关系行车安全的关键设备。由转辙机转换和锁闭道岔，易于集中操纵，实现自动化。转辙机是重要的信号基础设备，它对于保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度，起着非常重要的作用。一、转辙机概述转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。1.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）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；（3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的示；（4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。2.对转辙机的基本要求（1）作为转换装置，应具有足够大的拉力，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，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，应保证不致因车通过道岔时的震动而错误解锁。（3）作为监督装置，应能正确地反映道岔的状态。（4）道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。3.转辙机的分类（1）按传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机。电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动。多数转辙机都是电动转辙机，包括ZD6系列转辙机和S700K型电动转辙机。电动液压转辙机简称电液转辙机，由电动机提供动力，采用液力传动。（2）按供电电源种类，转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机。直流转辙机采用直流电动机，工作电源是直流电。ZD6系列电动转辙机就是直流转辙机，由直流220V供电。直流电动机的缺点是，由于存在换向器和电刷，易损坏，故障率较高。交流转辙机采用三相交流电源或单相交流电源，由三相异步电动机或单相异步电动机（现大多采用三相异步电动机）作为动力。S700K型电动转辙机和ZYJ7型电液转辙机为交流转辙机。交流转辙机采用感应式交流电动机，不存在换向器和电刷，因此故障率低，而且单芯电缆控制距离远。（3）按锁闭道岔的方式，转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机。内锁闭转辙机依靠转辙机内部的锁闭装置锁闭道岔尖轨，是间接锁闭的方式。ZD6系列等大多数转辙机均采用内锁闭方式。内锁闭方式，锁闭可靠程度较差，列车对转辙机的冲击大。外锁闭转辙机虽然内部也有锁闭装置，但主要依靠转辙机外的外锁闭装置锁闭道岔，将密贴尖轨直接锁于基本轨，斥离尖轨锁于固定位置，是直接锁闭的方式。S700K型和ZYJ7型转辙机采用外锁闭方式。外锁闭方式锁闭可靠，列车对转辙机几乎无冲击。（4）按是否可挤，转辙机分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机。可挤型转辙机内设挤岔保护（挤切或挤脱）装置，道岔被挤时，动作杆解锁，保护了整机。不可挤型转辙机内不设挤岔保护装置，道岔被挤时，挤坏动作杆与整机连接结构，应整机更换。电动转辙机和电液转辙机都有可挤型和不可挤型。此外，各种转辙机还有不同转换力和动程的区别。4.转辙机的设置城市轨道交通的正线上一般采用9号道岔，车辆段（停车场）一般采用7号道岔，通常一组道岔由一台转辙机牵引。如果正线上采用的是9号AT道岔，其为弹性可弯道岔，需要两点牵引，即一组道岔需两台转辙机牵引。二、ZD6系列电动转辙机ZD6系列电动转辙机是我国铁路也是城市轨道交通使用最广泛的电动转辙机，包括A,D,E,J等派生。ZD6型电动转辙机采用内锁闭方式。ZD6-A型是ZD6系列转辙机的基本型，系列内其他型号的ZD6转辙机都是以ZD6-A型为基础改进、完善而发展起来的。故以ZD6-A型转辙机为重点进行介绍。1.ZD6-A型转辙机的结构ZD6-A型电动转辙机主要由电动机、减速器、摩擦联接器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等组成。电动机为电动转辙机提供动力，采用直流串激电动机。减速器用来降低转速以获得足够的转矩，并完成传动。由第一级齿轮和第二级行星传动式减速器组成。两级间以输人轴联系，减速器由输出轴和主轴联系。摩擦联接器构成输出轴与主轴之间的摩擦连接，防止尖轨受阻时损坏机件。主轴由输出轴通过启动片带动旋转，主轴上安装锁闭齿轮。锁闭齿轮和齿条块相互动作，将转动变为平动，通过动作杆带动道岔尖轨运动，并完成锁闭作用。动作杆和齿条块用挤切销相连。正常动作时，齿条块带动动作杆。挤岔时，挤切销折断，动作杆和齿条块分离，避免机件损坏。表示杆由前、后表示杆及两个检查块组成。表示杆随尖轨移动，只有当尖轨密贴且锁闭后，自动开闭器的检查柱才能落人表示杆缺口，接通道岔表示电路。挤岔时，表示杆被推动，顶起检查柱，从而断开道岔表示电路。自动开闭器由静接点、动接点、速动片、速动爪、检查柱组成，用来表示道岔尖轨所在位置。移位接触器用来监督挤切销的受损状态，道岔被挤或挤切销折断时，断开道岔表示电路。安全接点（遮断接点）用来保证维修安全。正常使用时，遮断接点接通，才能接通道岔动作电路。检修时，断开遮断接点，以防止检修过程中转辙机转动影响维修人员作业。壳体用来固定转辙机各部件，防护内部机件免受机械损伤和雨水、尘土侵人，提供整机安装条件。它由底壳和机盖组成。底壳是壳体的基础，也是整机安装的基础。底壳上设有特定形状的窗孔，便于整机组装和分解。机盖内侧周边有盘根槽，内镶有密封用盘根（胶垫）。以道岔由左侧密贴向右转换为例，当电动机通人方向的道岔控制电流，电动机按逆时针方向旋转。电动机通过齿轮带动减速器，这时输人轴按顺时针方向旋转，输出轴按逆时针方向旋转。输出轴通过起动片带动主轴，按逆时针方向旋转。锁闭齿轮随主轴逆时针方向旋转，锁闭齿轮在旋转中完成解锁、转换、锁闭三个过程，拨动齿条块，使动作杆带动道岔尖轨向右移动，密贴于右侧尖轨并锁闭。同时通过启动片、速动片、速动爪带动自动开闭器的动接点动作，与表示杆配合，断开原接通接点，接通原断开接点。完成电动转辙机转换、锁闭及给出道岔表示的任务。手动摇动转辙机时，先用钥匙打开盖，露出摇把插孔。将摇把插人减速大齿轮轴。摇动转辙机至所需位置。此后虽抽出摇把，但安全接点被断开，必须打开机盖，合上安全接点，转辙机才能复原。2.ZD6系列电动转辙机系列ZD6系列电动转辙机包括满足各种需求的ZD6型转辙机的派生型号。各型ZD6电动转辙机的额定工作电压均为直流160V。三ZYJ7型和ZYJ7GZ型电动液压转辙机电动液压转辙机（简称电液转辙机）是采用电动机驱动、液压传动方式来转换道岔的一种转辙装置。液压式转辙机取消了齿轮传动和减速器，简化了机械结构，将机械磨损减至最低程度，减少了维修工作量。但液压传动对液压介质要求较高，对元件要求也高，传动效率较低。1．液压传动液压传动是用液体为工作介质来传送能量的。油压传动是液压传动的一种，是利用油液的压力来传递能量的。液压传动借助于处于密闭容器内的液体的压力来传递能量和动力。液体虽然没有立体的几何形状，却有几乎不变的容积。当它被容纳于密闭的系统之中时，就可以将压力由一处传递到另一处。当高压液体在管道、油缸中流动时，就能传递机械能。液压传动的优点有：①易于获得很大的力或力矩，并且易于控制。使用油泵容易获得较高的压力（7－35MPa），油缸的有效承压面积较大，可获得很大的力或力矩，这是其他传动方式难以做到的。②易于实现直线的往复运动，直接推动工作机构，适合牵引道岔尖轨移位。③易于调整调速比。如用节流阀调速时，流量变速若由0.021/min变到100/min，调速比就达5000，这是其他传动方式无法比拟的。④输出功率大、体积小。油泵的外形尺寸仅为同功率电机的12%—13%，重量仅为10%—20%。⑤操纵力较小。传动平稳、均匀。⑥在往复和旋转运动中，可以经常快速而无冲击地变速和换向，由于液压机构重量轻，惯性小，可获得高速反应。中等功率的电机启动，正常需要1—2s，而同功率的液压机不超过0.1。⑦易于获得各种复杂的动作。易子防止过载事故。⑧易于布局及操纵，根据需要可增设多个牵引点。⑨自动润滑，元件的寿命较长。⑩易与电气设备配合，制作出性能良好、自动化程度很高的复合控制系统。液压传动的缺点有：①容易出现泄漏；②油的戮度随温度变化会引起工作机构的不稳定性。③空气渗人液压系统后会引起系统工作不良，如发生振动、窜动、爬行、噪声，都是由于空气渗人液压系统而造成的。尤其是在密封或液压系统设计的不合理时，空气很容易渗人。④元件精度要求高，不易加工，价格较贵，对使用维修的要求较高。⑤液压油易受污染，从而加剧元件的磨损和堵塞，使整机性能下降，寿命缩短甚至损坏。2.ZYJ7型电液转辙机ZYJ7型电液转辙机由主机和SH6型转换锁闭器两部分组成，分别用于第一牵引点和第二牵引点。ZYJ7型电液转辙机主机主要由电动机、油泵、油缸、启动油缸、接点系统、锁闭杆、动作杆等组成。SH6型转换锁闭器（亦称副机）主要由油缸、挤脱接点、表示杆、动作杆组成。电动机采用交流三相异步电动机。该电动机增加了惯性轮，保证转辙机转换到位后开闭器接点不致颤动。油泵采用双向斜盘轴向柱塞式油泵，其特点是构造简单，寿命长，工作可靠。油缸由活塞杆、缸座、缸筒、缸套、接头体、连接螺栓和密封圈组成。活塞杆两端的螺孔与连接螺柱的一端紧固，另一端与杆架相连，杆架又连在机体外壳上。这样就使得活塞杆固定，用缸筒运动来推动尖轨或心轨转换。油缸用来将注人缸内的液推动尖轨或可动心轨转换。连接螺栓启动油缸的作用是在电动机刚启动时先给一个小的负载，待转速提高、力矩增大时再带动负载，来克服交流电动机启动性能的不足。单向阀就像二极管单向导电那样，正向的液压油流畅通，反向的液压油流则被关闭而不能通过，以有效地保证了油流单方向通过。溢流阀主要由阀体和阀芯等组成，其作用是：通过调整弹簧弹力，保证油路中液压油的压力不超过一定的限值，以防止道岔转换受阻时，电动机电源没被断开时油路中油压力转换或机械力，以推动尖轨或可动心轨转换。调节阀（调节螺柱）用来改善副机油缸与主机油缸在转换道岔时的同步性。节流阀设在主机油缸活塞杆的两端；用来调节进人主机油缸液压油的流速。滤清器也称滤芯，用合金粉末压铸而成。用来防止杂物进人溢流阀及油缸，造成油路卡阻，以保证油路系统的可靠性。推板是嵌在油缸套上的矩形钢板，其大部分嵌在缸套内，斜面凸起露在缸套外面。凸起的斜面动作时推动锁块，从而使动作杆运动。方型动作杆上装设两个活动锁块，与油缸侧面的推板配合工作。动作杆外侧有圆孔，用销子和外锁闭杆连接。转换道岔时，油缸带动推板，推板推动锁块，锁块通过轴销与动作杆相连。道岔转换至锁闭位置时，推板将动作杆上的锁块挤于锁闭铁斜面上。主机的伸出与拉人位置各设一根锁闭杆，外端通过长、短外表示杆与尖轨相连。内方开有方槽，与接点组系统的锁闭柱方棒相配合。当尖轨转换到位锁闭后，锁闭柱落人锁闭杆上的方槽内，使接点接通相应的表示电路。由于锁闭杆上方槽为矩形，锁闭柱下端也为矩形，所以具有锁闭作用，故称为锁闭杆。两锁闭杆分别连接在两尖轨上，一根作锁闭杆，另一根即作为斥离尖轨的表示杆。副机的伸出与拉人位置各设一根表示杆，外端通过长、短表示杆与尖轨连接。内方开有斜槽，与接点组系统的检查柱下端斜角相配合，检查道岔位置。当尖轨转换到位锁闭时，检查柱下端落入表示杆缺口，使接点接通相应位置的表示电路。副机表示杆不起锁闭作用。挤岔时，检查柱上提断开表示电路。电液转辙机可采用普通自动开闭器，也可采用沙尔特堡S800aW40型速动开关。挤脱器安装在SH6型转换锁闭器上。挤脱器与锁闭铁经定力机构与机壳连在一起。当道岔被挤时（挤切力大于该挤脱器预先调整的压力30.4kN时）锁闭铁位移，转换接点组断开表示电路，及时给出挤岔表示。如果道岔被挤，动作杆带动锁闭铁挤出凹槽，启动片随之移动，斜面带动拐臂轴上的小滚轮抬起，使动接点退出，断开表示电路。此时动作杆连接的锁闭铁与机壳上的固定桩失去连接，来自动作杆的挤切力再不能传给内方的其他部件，作用。起到了挤岔保护另外，道岔被挤时，表示杆的移动也能及时断开表示，可以说是双重保护。