天津地鐵2號線轉轍機維護項目分析與探討

曾松林

(天津市地下鐵道運營有限公司，天津 300222)

1 項目背景概述

天津地鐵2 號線已開通6 年有余，因各轉轍機所處的道岔位置不同，轉換頻次也相差懸殊，調查結果顯示：正線折返站、出入段及段場常用轉轍機的磨損、老化程度遠遠高于非常用轉轍機，有的常用轉轍機甚至已達使用上限。為有效解決轉轍機老化、磨損所帶來的安全隱患問題，緩解常用道岔轉轍機的疲軟狀態(tài)，降低運營風險、節(jié)約運營成本，信號設備維護人員結合現(xiàn)場設備狀態(tài)對正線折返站、出入段和段場所涉及的常用轉轍機進行了對調和更換。

2 轉轍機基礎數(shù)據(jù)收集

天津地鐵2 號線轉轍機維護項目于2018 年1 月份開始啟動，在進行轉轍機對調或更換施工之前，信號設備維護人員對正線及段場轉轍機當前的運行狀態(tài)、部件磨損老化程度等進行普查，并收集了轉轍機現(xiàn)場工作狀態(tài)信息、累計動作次數(shù)、動作電壓、動作電流、故障電流、道岔開向、轉轍機安裝方式等機械和電氣基礎數(shù)據(jù)，以便為后期轉轍機對調或更換方案提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3 轉轍機等級劃分

收集好轉轍機的基礎數(shù)據(jù)之后，依據(jù)累計動作次數(shù)和關鍵程度將轉轍機劃分為常用轉轍機和非常用轉轍機兩個等級。對于段場ZD6 型轉轍機，將平時累計動作次數(shù)較多的轉轍機和控制3 個及以上股道的咽喉處關鍵轉轍機均劃分為常用轉轍機，而其他轉轍機則劃分為非常用轉轍機；對于正線ZDJ9型轉轍機，將正線出入段及折返站平時累計動作次數(shù)較多的轉轍機劃分為常用轉轍機，而其他轉轍機劃分為非常用轉轍機。

4 轉轍機對調與更換原則

4.1 段場ZD6型轉轍機對調與更換原則

以轉轍機累計動作次數(shù)為依據(jù)，將動作次數(shù)超過2 萬次的常用轉轍機與動作次數(shù)較少的非常用轉轍機進行對調；將段場控制3 個及以上股道的關鍵道岔轉轍機與動作次數(shù)較少的非常用轉轍機進行對調；轉轍機累計動作次數(shù)超過10 萬次的則更換新轉轍機；車輛段的轉轍機僅與段內的轉轍機進行對調，停車場的轉轍機僅與場內的轉轍機進行對調，段場之間不進行混合對調。

4.2 正線ZDJ9型轉轍機對調與更換原則

以轉轍機累計動作次數(shù)為依據(jù)，若折返站和出入段的常用轉轍機動作次數(shù)超過30 萬次，則與非常用轉轍機進行對調或更換新轉轍機；非常用轉轍機累計動作次數(shù)超過60 萬次的則更換新轉轍機；為了最大限度利用現(xiàn)有資源，站與站之間不進行混合對調，對于轉轍機數(shù)量較多的車站，盡量采取與本站非常用轉轍機對調的方式；對于轉轍機數(shù)量較少的車站，若沒有合適的對調方案，則采取更換新轉轍機的方式。

5 轉轍機維護項目概況

5.1 段場ZD6型轉轍機維護項目

天津地鐵2 號線段場共計56 臺ZD6 型轉轍機，收集運營以來轉轍機的累計動作次數(shù)，如表1 所示。

表1 段場轉轍機累計動作次數(shù)統(tǒng)計表Tab.1 Statistical table of cumulative action times of the depot and parking yard switch machine

在進行轉轍機對調之前，信號設備維護人員先結合轉轍機近期檢修測試記錄，針對累計動作次數(shù)超過1 萬次的轉轍機以及段場主要路徑上所涉及轉轍機的動靜接點組、摩擦帶、碳刷、擠切銷等易磨損部件進行全面排查，確保動作次數(shù)較多的轉轍機整體上滿足運營要求；其次，針對累計動作次數(shù)在1 萬次以下的轉轍機進行專項排查，確保對調后能滿足常用道岔的性能指標要求。

該項目依據(jù)所收集的轉轍機基礎數(shù)據(jù)、轉轍機等級和對調原則，并結合現(xiàn)場實際情況，確定了8臺常用轉轍機與8 臺非常用轉轍機的對調方案。首先，重點將運營以來累計動作次數(shù)超過2 萬次的6臺常用轉轍機（15#、16#、27#、30#、31#、5#）分別與累計動作次數(shù)較少的非常用轉轍機（11#、36#、21#、34#、24#、9#）進行對調；其次，依據(jù)動作次數(shù)將段場控制3 個及以上股道的2 臺關鍵道岔轉轍機（25#、6#）分別與累計動作次數(shù)較少的非常用轉轍機（22#、10#）進行對調，以均衡轉轍機使用頻次，延長設備的使用壽命。

5.2 正線ZDJ9型轉轍機維護項目

天津地鐵2 號線首段開通已近6 年，為保障地鐵安全穩(wěn)定運營，設備維護人員結合日常檢修計劃，對全線59 臺ZDJ9 型轉轍機進行了專項評估，排查了電機減速器組、擠脫接點座、摩擦聯(lián)接器、動靜接點組、拉簧、鎖塊、齒輪、滾珠絲杠等主要部件的磨耗情況，并對排查過程中梳理出來的道岔反彈、基坑進水等工務病害進行了集中整治。

通過收集運營以來正線折返站及出入段站的道岔扳動數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)不同位置上的轉轍機現(xiàn)狀差別較大，且絕大部分正線轉轍機的使用頻次遠遠高于段場的ZD6 型轉轍機，下面以機場站和曹莊站轉轍機更換和對調為案例進行分析與探討。

1）機場延長線開通近4 年，機場站從2014年8 月開通至2016 年8 月采用22001#、22003#、22009#、22011#道岔（轉轍機）進行日常折返，從2016 年9 月 至 今 采 用22005#、22007#、22009#、22011#道岔（轉轍機）進行日常折返。機場站轉轍機的累計動作次數(shù)統(tǒng)計，如表2 所示。

表2 機場站轉轍機累計動作次數(shù)統(tǒng)計表Tab.2 Statistical table of cumulative action times of the airport station switch machine

從表2 中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，機場站共有4組道岔的轉轍機為常用轉轍機，且其中2 組列車折返時必須經過的22009#和22011#道岔的轉轍機累計動作次數(shù)已達34 萬次，2 組非常用轉轍機22001#和22003#的累計動作次數(shù)較多，已達19 萬次。為避免短期內頻繁進行對調或更換，將22009#和22011#轉轍機更換為新轉轍機，而不是采取與22001#和22003#轉轍機進行對調的方案。

2）曹莊站開通近6 年，共有14 臺轉轍機，其中常用轉轍機4 臺，非常用轉轍機10 臺，曹莊站轉轍機的累計動作次數(shù)統(tǒng)計，如表3 所示。

從表3 中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，2 組折返常用轉轍機20114#和20116#的動作次數(shù)已達54 萬次。為均衡轉轍機使用頻次，充分利用現(xiàn)有資源，結合現(xiàn)場的實際情況，將20114#和20116#轉轍機分別與動作次數(shù)較少的20111#和20105#非常用轉轍機進行對調，從而達到緩解常用轉轍機的疲軟狀態(tài)和節(jié)約成本的目的。此外，其他轉轍機累計動作次數(shù)相對較低，均少于30 萬次，根據(jù)轉轍機對調和更換原則，并結合設備現(xiàn)場實際情況，暫時不需要進行更換和對調。

表3 曹莊站轉轍機累計動作次數(shù)統(tǒng)計表Tab.3 Statistical table of cumulative action times of the Cao Zhuang station switch machine

6 現(xiàn)場施工情況

6.1 施工計劃安排

經過前期的現(xiàn)場調查分析并確定對調或更換方案后，則進入現(xiàn)場施工階段，原則上一天更換或對調一臺轉轍機。天津地鐵2 號線轉轍機維護項目現(xiàn)場施工分為兩個階段：第一個階段從2018 年4 月初開始至4 月末，一個月的時間完成了段場共計8 臺ZD6 型轉轍機的對調工作；第二個階段從2018 年7 月初開始至7 月末，一個月的時間完成了4 臺ZDJ9 型電動轉轍機的對調工作和2 臺新轉轍機的更換工作。

6.2 備件準備及排查

進行轉轍機更換之前，需對全新轉轍機的機械部件及電路進行排查，確保備件各方面滿足正常使用要求，降低施工風險。

6.3 轉轍機更換或對調步驟

1)現(xiàn)場施工人員先將需更換或對調的轉轍機通過軌道小平板車運送到需更換的道岔位置附近，并卸下轉轍機。

2)拆除需更換或對調轉轍機的動作桿及表示桿連接螺栓及銷子，拆除轉轍機固定螺栓，拆除轉轍機電纜膠皮管螺母，并將轉轍機內部端子編號固定并拍照存檔，然后拆除軟線。

3)將新轉轍機或被對調的轉轍機安裝至安裝裝置上，保證轉轍機的安裝尺寸等各方面符合標準。

4)將新轉轍機或被對調轉轍機的動作桿和表示桿連接上，首先通過單操轉轍機核對室內外道岔位置的一致性，再對轉轍機的密貼力、表示缺口、摩擦轉換力等進行調整測試，保證達到正常指標要求，測試完成后再次確認好道岔位置和開向，填寫相關記錄。

7 注意事項及應急措施

1)對調轉轍機之前需做好前期調查工作，收集道岔的開向、轉轍機安裝方式、聯(lián)動道岔與單動道岔等信息。在使用頻率差不多的情況下，盡量使需要對調的兩臺轉轍機開向保持一致，盡量避免轉轍機倒邊以及調換機內配線。

2)拆裝部件時先拍照存檔，且需注意防止螺絲、螺母等掉入機殼內導致更換后轉轍機扳動過程中卡阻，造成轉轍機故障。

3)轉轍機更換后需單獨操縱道岔及按進路排列方式測試道岔，并確認室內外狀態(tài)，確保道岔表示正常且開向正確。

4)在進行轉轍機對調和更換作業(yè)期間，若出現(xiàn)意外情況導致施工無法按時完成，則需在運營之前做好變更折返進路的準備工作，避免影響正常運營。

8 結束語

轉轍機作為道岔轉換裝置，在城市軌道交通信號系統(tǒng)中起著至關重要的作用。常用轉轍機和非常用轉轍機之間的動作次數(shù)差異，會導致相應部件之間的磨耗程度存在差異。若不及時采取有效措施，緩解常用轉轍機的疲軟狀態(tài)，可能會造成轉轍機故障頻發(fā)，進而影響城市軌道交通安全、高效和穩(wěn)定運營。本文從提升設備性能和節(jié)約運營成本入手，結合“狀態(tài)修”代替“故障修”的理念，對天津地鐵2 號線轉轍機維護項目進行了剖析與探討，以期為我國城市軌道交通轉轍機設備維護提供一些啟發(fā)和指導性建議。