淺析ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)故障分析及排除方法

秦嶺

【摘 要】目前，ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)憑借其特有的優(yōu)勢，適用于有壓縮空氣源的自動(dòng)化、半自動(dòng)化鐵路駝峰編組場，是借助于壓縮空氣完成轉(zhuǎn)換道岔、鎖閉道岔和表示尖軌位置的快速道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備。本人從事鐵路方面的工作，ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)在我國鐵路建設(shè)以及發(fā)展中起到了一定的推動(dòng)作用。本文說明了ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作原理，對其常見的故障進(jìn)行了分析，并就如何排除ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的故障提出了自己的觀點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)；故障分析；排除方法

在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)是一種應(yīng)用非常普遍的設(shè)備。一旦ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常，工作人員就必須及時(shí)進(jìn)行處理，否則就可能會影響到整個(gè)生產(chǎn)線上所有設(shè)備的運(yùn)行情況。通過有效的故障分析診斷設(shè)備以及科學(xué)的排除策略可以在很大程度上降低ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)在生產(chǎn)、維修以及運(yùn)行過程中的損失。

ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作原理和故障分析：

1.1 ZK4型電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的工作原理

當(dāng)定位電磁先導(dǎo)閥得電勵(lì)磁，換向閥換向，氣缸前腔進(jìn)氣，活塞桿縮回，待尖軌與基本軌重新密貼后，接通定位表示電路，反之亦然。

電磁鎖閉閥在壓力開關(guān)控制下處于長期通電狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)壓高于壓力開關(guān)接通設(shè)定值時(shí)，壓力開關(guān)接通電磁鎖閉閥電路，鎖閉桿處于縮回狀態(tài)；當(dāng)風(fēng)壓低于壓力開關(guān)斷開設(shè)定值時(shí)，壓力開關(guān)切斷電磁鎖閉閥電路，鎖閉桿伸出，鎖閉桿伸出鎖閉活塞桿，從而鎖閉道岔，保持尖軌位置。

電磁先導(dǎo)閥線圈與電磁鎖閉閥線圈采用單獨(dú)受電方式。

1.2電空轉(zhuǎn)轍機(jī)主要技術(shù)要求

1.2.1電空轉(zhuǎn)轍機(jī)適用的環(huán)境

1.環(huán)境溫度：-40℃～+70℃（機(jī)內(nèi)溫度0℃～+70℃）。

2.相對濕度：90%（+25℃）。

3.大氣壓力：70.1Kpa（3000m以下）。

1.2.2電空轉(zhuǎn)轍機(jī)主要技術(shù)條件

1.額定負(fù)載：2450N（250Kgf）。

2.額定風(fēng)壓：0.55Mpa。

3.工作風(fēng)壓：0.45Mpa～0.60Mpa。

4.額定電壓：DC24V。

5.工作電壓：DC20V～DC 28V（即設(shè)備最低端電壓DC20V，最高端電壓DC28V）。

6.先導(dǎo)電磁閥吸起電壓：≤DC16V。

7.先導(dǎo)電磁閥釋放電壓：≥DC1.5V。

8.先導(dǎo)電磁閥線圈電阻：68Ω±4Ω（在20℃下）。

9.電磁鎖閉閥吸起電壓：≤DC13V。

10.電磁鎖閉閥線圈電阻：102Ω±8Ω（20℃下）。

11.活塞行程：ZK4-170型為170mm±2mm和ZK4-200型為200±2mm。

12.動(dòng)作時(shí)間：≤0.6s。

13.保壓功能：風(fēng)壓從0.55Mpa降至0.20Mpa的時(shí)間應(yīng)不小于8分鐘。

1.3電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的主要特點(diǎn)

ZK4型采用了國內(nèi)外先進(jìn)的氣動(dòng)元件及專利技術(shù)，其主要特點(diǎn)包括：

1.用差壓自保式換向閥結(jié)構(gòu)作整機(jī)控制機(jī)構(gòu)，消除了換向閥因漏風(fēng)而誤動(dòng)作的隱患，提高了整機(jī)安全可靠性。

2.利用長期受電的電磁閥鎖閉閥代替氣動(dòng)大鎖閉閥，克服了解鎖時(shí)與活塞桿卡阻的缺陷。

3.設(shè)備表示機(jī)構(gòu)中運(yùn)動(dòng)副采用SF-2復(fù)合材料襯套，減少現(xiàn)場維修工作量，同時(shí)提高了整機(jī)的使用壽命。

4.采用雙鎖閉結(jié)構(gòu)，即：氣缸的氣鎖閉和電磁鎖閉，防止了因偶然的泄露或低風(fēng)壓風(fēng)造成設(shè)備失控引發(fā)的故障。

1.4環(huán)境因素要求

1.使用中對環(huán)境無污染，在維修或維護(hù)中，機(jī)內(nèi)使用的潤滑油不得隨意傾倒，姚集中收回處理。

2.橡膠件和接點(diǎn)罩報(bào)廢后，應(yīng)由交專業(yè)部門進(jìn)行處理。

1.5使用

1.電空轉(zhuǎn)轍機(jī)可分為手動(dòng)操作、半自動(dòng)操作、自動(dòng)化操作三種。

2.自動(dòng)化操作或半自動(dòng)化操作是電空轉(zhuǎn)轍機(jī)與控制系統(tǒng)相連，由控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。

3.機(jī)內(nèi)4個(gè)電熱器為本機(jī)加熱設(shè)備，使用該設(shè)備時(shí)，可根據(jù)本地環(huán)境溫度適當(dāng)增減加熱及保溫設(shè)備。

4.操作前安全警示事項(xiàng)：

1）手動(dòng)操作及自動(dòng)操作時(shí)絕對不允許有人員站在道岔上。操作前確定人員遠(yuǎn)離電空轉(zhuǎn)轍機(jī)活塞桿、密貼調(diào)整桿、尖軌等動(dòng)作部件。

2）手動(dòng)操作前，首先將電磁鎖閉閥中鎖閉桿手動(dòng)縮回閥體內(nèi)，在確認(rèn)關(guān)閉電源和接通風(fēng)源（風(fēng)壓在工作風(fēng)壓范圍）條件下，進(jìn)行手動(dòng)操作，手動(dòng)操作頻率不宜過快，一般每秒一次。

3）自動(dòng)或通電操作時(shí)，首先將電磁鎖閉閥鎖閉桿打開，將風(fēng)壓調(diào)至0.55Mpa～0.6Mpa，接通DC20V～DC28V的電源后方可進(jìn)行動(dòng)作，一般每秒動(dòng)作一次，連續(xù)動(dòng)作次數(shù)不超過10次。

5.使用、維護(hù)、保養(yǎng)、維修中安全警示事項(xiàng)

1）設(shè)備檢修時(shí)，應(yīng)設(shè)置專人負(fù)責(zé)安全防護(hù)，并由專業(yè)人員進(jìn)行維修。

2）檢修機(jī)內(nèi)各零部件時(shí)，必須先斷開氣源再將換向閥上部的排氣閥打開，排氣后方可解體進(jìn)行檢修。

3）每次檢修完畢后，須打開電磁鎖閉閥鎖閉桿，接通安全開關(guān)，經(jīng)過自動(dòng)試驗(yàn)確認(rèn)無誤后，方可關(guān)蓋使用。

4）PS31壓力開關(guān)在質(zhì)量保證期間不可自行調(diào)整，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題的零件，返回精信公司；超出質(zhì)保期后，使用部門可按照指標(biāo)要求進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完畢后采用蠟封（或漆封）。使用中嚴(yán)禁彎折壓力開關(guān)引出線焊接處，避免折斷。

5）先導(dǎo)閥線圈緊固的兩個(gè)M4.cn螺栓旋緊不松動(dòng)即可，不得用力，以免造成線圈外殼損壞。

6）換向閥裝配時(shí)注意E型圈位置、方向和隔套的布局。

7）氣源處理元件維護(hù)、注意事項(xiàng)：

a）拆卸過濾杯時(shí)用“臺鉗”夾緊閥體兩端（進(jìn)出氣口），夾緊前在鉗口與閥體間隔層軟質(zhì)材料，保護(hù)閥體，夾緊角度視個(gè)人情況。操作者用手向前推起杯體摩擦，用手按卡塊，轉(zhuǎn)動(dòng)杯體至杯體脫離閥體。

b）用煤油清洗杯體和過濾網(wǎng)（切忌使用帶有丙酮的清洗液），防止磕碰過濾杯。

c）拆解調(diào)壓手柄式，使用專用工具或“死扳手”，切忌使用管鉗類工具。

d）拆解視油窗時(shí)，切忌夾持過力，及夾持非金屬部分，避免造成銅箍變形，引起泄露。

e）通風(fēng)前逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手輪，使本閥定值彈簧卸荷后打開氣源，按順時(shí)針逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使壓力逐漸增加，直至壓力表指針?biāo)付▔毫樗栎敵鰤毫?，然后按下手輪鎖定壓力值，注意調(diào)壓手輪調(diào)壓在0.05Mpa～0.7Mpa范圍內(nèi)調(diào)整。

8）在日常維護(hù)中注意檢查氣室引風(fēng)管是否有彎折，影響到氣室通風(fēng)情況。定期調(diào)整氣源處理元件風(fēng)壓值，檢測壓力開關(guān)通斷情況（通過觀察電磁鎖閉閥桿伸縮情況或使用萬能表測試，確定氣室是否有堵塞現(xiàn)象）。

1.6電空轉(zhuǎn)轍機(jī)結(jié)構(gòu)

1.電空轉(zhuǎn)轍機(jī)有換向閥、氣缸、表示裝置、電磁鎖閉閥、附件（氣源處理元件、壓力開關(guān)、管路）組成。

1.7電空轉(zhuǎn)轍機(jī)主要部件的功能

電空轉(zhuǎn)轍機(jī)具有快速轉(zhuǎn)換道岔、表示道岔位置及鎖閉道岔的功能。

1.換向閥：電空轉(zhuǎn)轍機(jī)換向閥是電空轉(zhuǎn)轍機(jī)主要控制部件，采用了新型差壓式自保換向閥，通過定、反位電磁閥的動(dòng)作，使換向閥換向；動(dòng)作完成后，利用換向閥閥芯變徑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生壓力差，保持換向閥閥芯的位置，確保設(shè)備不會因振動(dòng)造成誤換向，提高了整體動(dòng)作安全可靠性。

2.氣缸：氣缸是雙向直推式氣缸，是電空轉(zhuǎn)轍機(jī)主要執(zhí)行部件；氣缸活塞桿通過密貼調(diào)整桿與道岔尖軌相連；壓縮空氣推動(dòng)活塞桿伸出、拉入，從而完成道岔轉(zhuǎn)換。

3.表示裝置：表示裝置是反映電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的定位或反位狀態(tài)的裝置；表示裝置中的表示桿通過連接鐵與活塞桿相連，并與活塞桿同步動(dòng)作，接通或切斷表示電路，表示尖軌位置。

4.電磁鎖閉閥：電磁鎖閉閥是電空轉(zhuǎn)轍機(jī)的輔助鎖閉裝置，保證在風(fēng)壓低于斷開設(shè)定值時(shí)鎖定活塞桿，從而鎖閉道岔。

5.氣源處理元件：氣源處理元件具有對壓縮空氣調(diào)壓、過濾、油霧功能。在壓縮空氣在進(jìn)入換向閥前，進(jìn)行凈化處理，并由油霧裝置吸油，滴出的油滴隨壓縮空氣形成霧狀進(jìn)入換向閥、氣缸，從而起到潤滑作用；同時(shí)調(diào)壓閥具有調(diào)壓鎖定功能。

6.低壓開關(guān)：當(dāng)管路風(fēng)壓低于壓力開關(guān)斷開設(shè)定值時(shí)，斷開電磁鎖閉閥電路，使電磁鎖閉閥處于伸出狀態(tài)。