淺析ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換過程中的故障判斷及處理

杜冠杰

淺析ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換過程中的故障判斷及處理

杜冠杰

（山西省鐵路裝備制造有限集團(tuán)公司太原電務(wù)器材公司，山西 太原 030008）

主要對(duì)ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部故障進(jìn)行了總結(jié)分析，針對(duì)這些故障，從機(jī)械、液壓、電路方面進(jìn)行原因剖析，并提出簡(jiǎn)單的處理方法。

電液轉(zhuǎn)轍機(jī)；轉(zhuǎn)換故障；原因剖析；處理方法

1 研究背景及意義

ZY（J）7系列電液轉(zhuǎn)轍機(jī)是中國(guó)提速道岔中所使用的主要道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備，轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)故障，容易導(dǎo)致道岔無法轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)換時(shí)間過長(zhǎng)等現(xiàn)象，從而影響客貨行車。針對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)零部件以及機(jī)械、油路工作原理分析引起轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換故障的原因十分有必要，且對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及返修有較大指導(dǎo)意義。

2 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)簡(jiǎn)介

ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)道岔使用環(huán)境中，大部分是由一臺(tái)主機(jī)即ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)和一臺(tái)付機(jī)，即SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器組成，主機(jī)帶有油泵電機(jī)組組成的動(dòng)力原件，付機(jī)則通過油管與主機(jī)連接獲取動(dòng)力，事實(shí)上兩者共用一套動(dòng)力系統(tǒng)。

2.1 機(jī)構(gòu)組成

ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)主要組成分為三大系統(tǒng)：動(dòng)力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換鎖閉系統(tǒng)、表示鎖閉系統(tǒng)，具體如圖1所示。

圖1 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)組構(gòu)成

動(dòng)力系統(tǒng)將轉(zhuǎn)轍機(jī)從機(jī)外獲得的電能轉(zhuǎn)化為使轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)內(nèi)液壓元件動(dòng)作的液壓能。這套系統(tǒng)的主要部件為油泵電機(jī)組。轉(zhuǎn)換鎖閉系統(tǒng)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換道岔中的尖軌，并將它鎖閉在密貼位置，同時(shí)要滿足至少100 kN的鎖閉力以保證道岔性能穩(wěn)定，其中負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換動(dòng)作的零部件為油缸組和動(dòng)作桿組，負(fù)責(zé)鎖閉的零部件組為動(dòng)作桿組和鎖閉鐵。表示鎖閉系統(tǒng)負(fù)責(zé)正確反映尖軌狀態(tài)并鎖閉尖軌在終端位置，同時(shí)滿足 30 kN的軸向鎖閉力。其中負(fù)責(zé)表示作用的零部件為接點(diǎn)組，負(fù)責(zé)鎖閉的零部件為鎖閉桿組。

2.2 轉(zhuǎn)換鎖閉機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理

轉(zhuǎn)換鎖閉機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理如圖2所示。電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動(dòng)油泵順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，油缸組中活塞桿固定不動(dòng)，所以油缸向右動(dòng)作。油缸側(cè)面的推板接觸動(dòng)作桿組一側(cè)鎖塊后，油缸繼續(xù)提供動(dòng)力向前移動(dòng)，動(dòng)作桿組由于鎖鐵與油缸組推板密貼而隨油缸組一起向前移動(dòng)，同時(shí)另一側(cè)鎖塊開始解鎖，當(dāng)油缸走完解鎖動(dòng)程后，兩塊鎖塊都處于鎖閉鐵和推板的間隙內(nèi)，油缸繼續(xù)通過推板和鎖塊的配合帶動(dòng)動(dòng)作桿向右移動(dòng)。當(dāng)動(dòng)作桿移動(dòng)到鎖塊與鎖閉鐵的鎖閉面時(shí)，轉(zhuǎn)轍機(jī)開始進(jìn)入鎖閉過程，動(dòng)作桿繼續(xù)向右移動(dòng)至鎖塊密貼于鎖閉鐵的反鎖閉面，轉(zhuǎn)轍機(jī)完成道岔中的尖軌與基本軌密貼動(dòng)作。此后油缸繼續(xù)向右移動(dòng)，動(dòng)作桿由于鎖塊已經(jīng)與鎖閉鐵密貼而無法動(dòng)作，油缸側(cè)面的推板與鎖塊密貼，轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)入鎖閉狀態(tài)。

2.3 油路系統(tǒng)工作原理

油路系統(tǒng)工作原理如圖3所示。本系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)油泵啟動(dòng)，油泵從油缸右側(cè)吸入油，泵入油缸左側(cè)，從而使油缸右側(cè)腔內(nèi)為低壓，油缸左側(cè)腔內(nèi)為高壓，油缸左右出現(xiàn)壓差，油缸從左向右移動(dòng)。當(dāng)油缸向右動(dòng)作到終端停止動(dòng)作時(shí)，油泵從油泵電機(jī)組組件中右側(cè)的單向閥吸入油，泵出的高壓油經(jīng)左邊的濾油器和溢流閥回到油箱完成整個(gè)油路動(dòng)作。同理，電機(jī)反方向帶動(dòng)油泵啟動(dòng)時(shí)，油泵從油缸左側(cè)吸入油，泵入油缸右側(cè)，油缸從右向左移動(dòng)。移動(dòng)至終端停止動(dòng)作時(shí)，油泵從油泵電機(jī)組組件中左側(cè)的單向閥吸入油，泵出的高壓油經(jīng)右邊的濾油器和溢流閥回到油箱完成另一側(cè)油路動(dòng)作。

3 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作原因分析、判斷以及處理方法

排除轉(zhuǎn)轍機(jī)外鎖及安裝裝置及道岔所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作原因，本文只針對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部故障導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作的原因進(jìn)行分類總結(jié)、故障判斷及處理方法。

圖2 轉(zhuǎn)換鎖閉機(jī)構(gòu)動(dòng)作原理

圖3 油路系統(tǒng)工作原理

3.1 機(jī)械故障導(dǎo)致的轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作原因

3.1.1 接點(diǎn)組啟動(dòng)片與動(dòng)作板立面間隙過小

接點(diǎn)組啟動(dòng)片與動(dòng)作板立面間隙過小會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)片在動(dòng)作時(shí)與動(dòng)作板發(fā)生摩擦甚至卡阻，動(dòng)作板卡死油缸無法動(dòng)作，轉(zhuǎn)轍機(jī)出現(xiàn)不動(dòng)作的故障。處理方法為擰松接點(diǎn)組4個(gè)底角螺栓，對(duì)接點(diǎn)組位置進(jìn)行微調(diào)，直至啟動(dòng)片與油缸動(dòng)作板立面間隙在1.0～2.0 mm范圍內(nèi)。

3.1.2 接點(diǎn)組動(dòng)接點(diǎn)軸軸竄過大

接點(diǎn)組動(dòng)接點(diǎn)軸軸竄過大會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)片在與其動(dòng)作方向垂直的方向上晃動(dòng)過大，與動(dòng)作板摩擦卡阻的可能性增大，動(dòng)作板卡死油缸無法動(dòng)作，導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作。處理方法為通過增減調(diào)整墊的方式來控制接點(diǎn)組動(dòng)接點(diǎn)軸軸竄在0.3～0.8 mm范圍內(nèi)。

3.1.3 動(dòng)作桿解鎖力過大

動(dòng)作桿解鎖力過大會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作桿無法解鎖，進(jìn)而出現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作的故障。動(dòng)作桿解鎖力其實(shí)是指在轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)換鎖閉過程中動(dòng)作桿開始解鎖時(shí)需要克服的力，實(shí)際為動(dòng)作桿組件中壓緊螺母上鋼珠從定位板上橢型坑中移動(dòng)至定位板平面上所需克服的阻力。這個(gè)阻力實(shí)際受動(dòng)作桿組內(nèi)給鋼珠提供壓力的碟簧力影響，碟簧位于鋼珠正下方壓緊螺母內(nèi)部由壓珠軸貫穿。碟簧組合力有大有小，當(dāng)?shù)闪^大，對(duì)鋼珠的壓力也會(huì)增大，進(jìn)而影響動(dòng)作桿解鎖力變大影響動(dòng)作桿解鎖。處理方法為通過減少碟簧數(shù)量或者改變碟簧疊落方式來減小動(dòng)作桿組件內(nèi)碟簧力，進(jìn)而減小解鎖力，使動(dòng)作桿可以順利解鎖。

3.1.4 動(dòng)作桿鎖塊轉(zhuǎn)換不到位

由于油缸組鎖塊槽內(nèi)有異物或者鎖塊與加強(qiáng)板之間摩擦力過大的原因，動(dòng)作桿鎖塊有可能無法完全落入鎖塊槽內(nèi)，導(dǎo)致鎖塊與鎖閉鐵卡阻，動(dòng)作桿無法移動(dòng)并解鎖，轉(zhuǎn)轍機(jī)出現(xiàn)不動(dòng)作的故障。處理方法為清理鎖塊槽內(nèi)異物并在鎖塊與加強(qiáng)板之間填注潤(rùn)滑油，保證鎖塊轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

3.2 油路故障導(dǎo)致的轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作原因

總的來說，由于轉(zhuǎn)轍機(jī)油路系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)中任何一個(gè)組成部件有堵塞或者內(nèi)泄的情況發(fā)生，都會(huì)導(dǎo)致液壓系統(tǒng)不通或者失壓，轉(zhuǎn)轍機(jī)出現(xiàn)不動(dòng)作的故障。現(xiàn)在在保證各部件不存在堵塞的前提下，討論油路系統(tǒng)中各部件出現(xiàn)內(nèi)泄的原因以及判斷和處理方法。

3.2.1 油路缺油導(dǎo)致壓力不足

在檢查油路故障之前，首先要保證油路系統(tǒng)中有足夠的液壓油。油路缺油直接導(dǎo)致壓力不足，轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作。檢查方法為查看油箱油標(biāo)尺，保證油箱內(nèi)油面高度在油標(biāo)尺刻度范圍內(nèi)。需要注意的是，在油箱缺油繼而通過注油器向油箱內(nèi)添加液壓油至標(biāo)準(zhǔn)范圍后，需要對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行一兩次正反方向的排氣操作，保證系統(tǒng)內(nèi)沒有空氣才能進(jìn)行下一步的檢查及故障判斷。

3.2.2 油泵內(nèi)泄

在轉(zhuǎn)轍機(jī)接通電路后，油泵開始運(yùn)行，油泵的作用是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能。如果由于油泵內(nèi)部配油盤與轉(zhuǎn)子之間存在雜質(zhì)刻劃而造成的劃痕，那么油泵在向外輸出油壓的時(shí)候一部分液壓油就會(huì)通過這些劃痕流失，導(dǎo)致油泵泵出的壓力不足，這種現(xiàn)象稱為油泵內(nèi)泄。油泵內(nèi)泄的原因不止上述情況一種，在此不多作贅述。

油泵內(nèi)泄的判斷方法：切斷油泵與油路系統(tǒng)，對(duì)油泵進(jìn)行單獨(dú)測(cè)壓，油泵如有內(nèi)泄，壓力表指針擺幅大，壓力值達(dá)到一定值后出現(xiàn)下降趨勢(shì)。如若油泵內(nèi)泄較大，壓力有可能達(dá)不到標(biāo)定值就出現(xiàn)下降。處理方法為更換合格油泵。

3.2.3 空動(dòng)缸內(nèi)泄

空動(dòng)缸組并聯(lián)在油缸組兩側(cè)，空動(dòng)缸和油缸其中任一出現(xiàn)內(nèi)泄都會(huì)導(dǎo)致油路失壓，轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作。高壓油在到達(dá)空動(dòng)缸時(shí)，有可能由于空動(dòng)缸內(nèi)部柱塞與缸體之間間隙過大而泄漏到另一側(cè)造成失壓，這種現(xiàn)象稱為空動(dòng)缸內(nèi)泄。

空動(dòng)缸內(nèi)泄的判斷方法：在保證油泵正常的前提下，將空動(dòng)缸與油泵正常連接，緊死高壓側(cè)調(diào)節(jié)閥，斷開空動(dòng)缸與油缸連接，打開另一側(cè)二動(dòng)，接通電路，油泵正常輸出壓力，如果二動(dòng)接頭有滲油、滴油甚至漏油的情況出現(xiàn)，證明空動(dòng)缸存在內(nèi)泄，反之正常。處理方法為更換合格空動(dòng)缸。

3.2.4 油缸內(nèi)泄

高壓油在離開空動(dòng)缸后輸入油缸一側(cè)而造成油缸兩側(cè)出現(xiàn)壓差，油缸組開始動(dòng)作，在這過程中，如果油缸內(nèi)部活塞桿中間密封圈由于破損或被劃傷等原因而失效，那么油缸一側(cè)的高壓油就會(huì)泄漏到另一側(cè)，導(dǎo)致油缸兩側(cè)壓差不夠推動(dòng)油缸組動(dòng)作，這種現(xiàn)象稱為油缸內(nèi)泄。

油缸內(nèi)泄的判斷方法：在保證油泵以及空動(dòng)缸正常的前提下，打開油缸活塞桿一側(cè)接頭，接通電路，油泵正常輸出壓力，如果活塞桿接頭有滲油、滴油甚至漏油的情況出現(xiàn)，證明油缸存在內(nèi)泄，反之正常。處理方法為更換合格油缸。

3.3 電路故障導(dǎo)致的轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作原因

3.3.1 三相電缺相導(dǎo)致電機(jī)不轉(zhuǎn)

當(dāng)轉(zhuǎn)轍機(jī)接通電路，電機(jī)嗡嗡作響但不轉(zhuǎn)，那么最有可能的原因就是三相電缺相，電機(jī)不轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作。處理方法為：先檢查接入轉(zhuǎn)轍機(jī)的電路正常與否，再檢查電機(jī)線正常與否。若接入轉(zhuǎn)轍機(jī)的電路不正常，則將其恢復(fù)正常；若電機(jī)存在故障，則更換電機(jī)。

3.3.2 電路接錯(cuò)或接觸不良

轉(zhuǎn)轍機(jī)接點(diǎn)組靜接點(diǎn)電路接錯(cuò)或接觸不良也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)電路不通，轉(zhuǎn)轍機(jī)不動(dòng)作。處理方法為：根據(jù)轉(zhuǎn)轍機(jī)電路圖檢查靜接點(diǎn)電路通斷正常與否，若有電路接錯(cuò)或接觸不良則將電路恢復(fù)正常。

4 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作緩慢原因分析、判斷及處理方法

ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作緩慢的原因分析方法與不動(dòng)作大致相同，只是各部件卡阻與內(nèi)泄程度較小時(shí)，轉(zhuǎn)轍機(jī)會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作緩慢、動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)的故障現(xiàn)象，判斷與處理方法與第三章所介紹的大致相同。

5 總結(jié)

本文主要對(duì)ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部故障進(jìn)行總結(jié)分析，針對(duì)這些故障從機(jī)械、液壓、電路方面進(jìn)行原因剖析并提出簡(jiǎn)單的處理方法，對(duì)生產(chǎn)試驗(yàn)有一定的指導(dǎo)意義，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及故障排除有一定參考意義。

U284.92

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.049

2095－6835（2020）08－0114－02

〔編輯：王霞〕