地鐵信號轉(zhuǎn)轍機的日常護理及故障分析

王 笑

（大連地鐵運營有限公司，遼寧 大連 116000）

1 信號轉(zhuǎn)轍機簡介

1.1 轉(zhuǎn)轍機功能

轉(zhuǎn)轍機是信號道岔轉(zhuǎn)換的重要設(shè)備，主要由動力部分、傳動部分、表示部分以及鎖閉部分組成，具體的轉(zhuǎn)轍機功能如下。

1.1.1 轉(zhuǎn)換功能

轉(zhuǎn)轍機的轉(zhuǎn)換功能主要是將尖軌或者心軌從定位轉(zhuǎn)換到反位，或者從反位轉(zhuǎn)換到定位，一旦無法轉(zhuǎn)換，那么可以通過手動操作進行轉(zhuǎn)換[1]。

1.1.2 鎖閉功能

當(dāng)尖軌或者心軌轉(zhuǎn)換到定位或者反位的時候，需要對道岔轉(zhuǎn)換進行鎖閉，如果尖軌或者心軌沒有轉(zhuǎn)換到定位或者反位，則轉(zhuǎn)轍機不能對其進行鎖閉。鎖閉后，列車通過道岔時，不會對鎖閉功能造成影響。

1.1.3 表示功能

可以實時顯示出道岔所處的位置狀態(tài)，例如定位、反位或者擠岔故障狀態(tài)。

1.2 轉(zhuǎn)轍機的基本結(jié)構(gòu)

我國的轉(zhuǎn)轍機自主研發(fā)是從1950 年開始發(fā)展到現(xiàn)在，我國的轉(zhuǎn)轍機技術(shù)已經(jīng)比較成熟。轉(zhuǎn)轍機主要分為3 種。1）交流或直流的電動機作為動力來源的轉(zhuǎn)轍機。2）以壓縮空氣作為動力的電空轉(zhuǎn)轍機。3）電液轉(zhuǎn)轍機，利用液壓傳遞驅(qū)動動作桿。目前，我國的鐵路運輸以及城市軌道交通主要采用第一種，即交流或者直流的電動轉(zhuǎn)轍機，其中直流電動轉(zhuǎn)轍機以ZD6 使用比較廣泛，交流電動轉(zhuǎn)轍機以ZDJ9 使用比較廣泛。下面筆者以ZD6為例，介紹ZD6 轉(zhuǎn)轍機的內(nèi)部構(gòu)造[2]。

1.2.1 電動機

電動機作為轉(zhuǎn)轍機的動力來源，一般都會采用大功率的電機，可以提供比較高的轉(zhuǎn)速，從而克服尖軌在轉(zhuǎn)換過程中的巨大摩擦阻力，考慮到轉(zhuǎn)轍機需要轉(zhuǎn)向定位和反位，因此，電動機需要提供逆轉(zhuǎn)的功能。

1.2.2 減速器

大功率的電機一般體積都比較大，但是轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部的空間是有限的，所以在有限的空間中提供更大的轉(zhuǎn)矩，ZD6 中還加入了減速器。

1.2.3 傳動裝置

傳動主要作用在其他的零部件，從而傳遞動力完成道岔動作。

1.2.4 鎖閉裝置

鎖閉齒輪與動作桿連接，拉動尖軌實現(xiàn)道岔的轉(zhuǎn)換，然后對整體動作進行內(nèi)部鎖閉。

1.2.5 自動開閉器

自動開閉器主要顯示尖軌的位置，當(dāng)解鎖的時候，自動開閉器接點斷開原表示電路，準(zhǔn)備進行定、反位的轉(zhuǎn)換，鎖閉之后，自動開閉器接通表示電路，可以實時查詢道岔位置。

1.2.6 表示桿

與道岔的表示過接桿相連伴隨著道岔的動作，主要作用是判斷尖軌的轉(zhuǎn)換密貼程度，從而判斷尖軌的位置。

1.2.7 摩擦聯(lián)結(jié)器

當(dāng)?shù)啦碓谕瓿傻臅r候，電機會由于慣性，使轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部裝置受到不同程度的破壞，從而導(dǎo)致道岔出現(xiàn)問題不能完成尖軌轉(zhuǎn)換。另外，在道岔完成時，電機受到外力突然停止工作也會導(dǎo)致內(nèi)部電流過大，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部零部件燒壞，在引入摩擦聯(lián)結(jié)器以后，傳動過程中就不會出現(xiàn)上述情況，從而更好地延長設(shè)備的使用壽命。

1.2.8 擠切裝置

擠切裝置主要包括擠切削和移動位置接觸器，用來對擠岔進行保護，同時一旦出現(xiàn)擠岔也會進行表示。

1.3 轉(zhuǎn)轍機的動作原理

1.3.1 轉(zhuǎn)換鎖閉原理

電機轉(zhuǎn)動→減速器減速→摩擦聯(lián)結(jié)器→傳動裝置→動作桿運動→道岔轉(zhuǎn)換→鎖閉裝置鎖閉。

1.3.2 表示原理

動作桿運動→自動開閉器→動接點組在靜接點組中轉(zhuǎn)換→表示電路與動作電路進行切換→表示裝置表示。

2 信號轉(zhuǎn)轍機的常見故障

2.1 室內(nèi)室外設(shè)備故障的初步判斷

對于轉(zhuǎn)轍機故障判斷，首先要判斷是室內(nèi)設(shè)備故障還是室外設(shè)備故障，在操作道岔的時候，如果操作臺的電流表沒有指示，應(yīng)該在分線盤測量是否有電流送出，如果分線盤處測量出了電壓，那么電流送出，反之電流沒有送出。電流送出即室外故障，電流沒有送出為室內(nèi)故障。

對于單動道岔來說，操作臺的電流表有指示即為電流已送至道岔處，如果這個時候道岔無法操作，則一定為室外設(shè)備故障。對于雙動道岔來說，如果操作臺電流表動一下就不再反應(yīng)，即電流送至一動道岔，故障設(shè)備出現(xiàn)在另一動道岔處。

如果道岔定、反位都可以進行操作，只是沒有表示，使用萬用表進行測量，X1 或者X2 與X3 有電壓，可以判斷為室外設(shè)備故障，沒有電壓，則為室內(nèi)設(shè)備故障。

2.2 操縱道岔，轉(zhuǎn)轍機無法解鎖

道岔尖軌存在問題，尖軌的密貼過緊，鎖閉齒輪處缺少機油，磨損比較嚴(yán)重。

2.3 尖軌轉(zhuǎn)換后，轉(zhuǎn)轍機無法鎖閉

尖軌與基本軌處存在異物或者為尖軌密貼過緊。

2.4 ZD6道岔異常曲線分析所示

T1 至T2 時間內(nèi)為1DQJ 吸起時間和2DQJ 轉(zhuǎn)極時間，這段時間應(yīng)該小于等于0.3 s，T2 至T3 時間為ZD6 上電時間，這段時間應(yīng)該小于等于0.05 s，T3 至T4 時間為道岔解鎖時間，T4 至T5 時間為空動距離時間，T5 至T6 時間為尖軌的移動時間，T6至T7 時間為道岔鎖閉時間，T7 至T8 時間為自動開閉器接點轉(zhuǎn)換時間，T8 至T9 時間為1DQJ 緩放落下時間，如圖1 所示。

圖1 ZD6 道岔正常曲線

2.4.1 啟動延遲曲線

啟動延遲產(chǎn)生的原因可能由于啟動電路中的某一個繼電器接點接觸不良或者繼電器本身接觸不良造成的。主要表現(xiàn)在，啟動前，有一段時間，啟動電流為零，如圖2 所示。

圖2 ZD6 啟動延遲曲線

2.4.2 解鎖電流大曲線

解鎖電流大的原因有可能為道岔調(diào)整過緊或者為齒輪鎖閉圓弧與削尖齒間缺機油，摩擦力過大。對于齒輪鎖閉圓弧與削尖齒間缺機油，摩擦力過大一般在冬季的情況發(fā)生比較頻繁，因此對轉(zhuǎn)轍機進行巡檢時，應(yīng)該確認(rèn)轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部機油的抹擦程度，如圖3 所示。

2.4.3 自動開閉器接觸不良曲線

自動開閉器的幾個軸動作不靈活產(chǎn)生的，例如拐軸、自動開閉器速動爪軸，連接板軸，上述軸動作不靈活容易導(dǎo)致自動開閉器動作不靈活。因此在道岔機械鎖閉的時候，電流曲線是延遲的，如圖4 所示。

圖3 ZD6 解鎖電流大曲線

圖4 ZD6 自動開閉器接觸不良曲線

3 信號轉(zhuǎn)轍機的日常維護

信號轉(zhuǎn)轍機的日常維護包括以下7 個內(nèi)容。1）日常巡視，確認(rèn)尖軌與基本軌之間沒有任何異物，各部分零件沒有意外損壞。2）道岔的密貼性比較好，尖軌，基本軌的豎切部分沒有任何的肥邊。3）尖軌沒有爬行反復(fù)動作的異聲，沒有磨卡，密貼調(diào)整桿和表示拉桿不碰枕木和道岔，并有10 mm 以上的間隙。4）轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部零件緊固，開口銷、連接銷、表示桿、動作桿的所有螺絲螺母不松動，不脫落。5）轉(zhuǎn)轍機的動作桿，傳動裝置以及其他連接面和摩擦面都應(yīng)該涂抹潤滑劑。6）轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部緊固件和防護件要保持干凈，無銹蝕，機內(nèi)無積水，穩(wěn)定無異狀。7）日常值表正常，月、季、年檢正常執(zhí)行。