ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔逆序調(diào)整方式的研究

靳文軍，郭 斐

（中國鐵路太原局集團(tuán)有限公司侯馬電務(wù)段，山西侯馬 043000）

ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔的性能穩(wěn)定、維護(hù)方便，最主要有點(diǎn)是故障率低。大西高鐵站內(nèi)道岔采用的60 kg 18號(hào)道岔均使用ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍設(shè)備；但是，ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔設(shè)備在轉(zhuǎn)換過程中易受到溫度、工務(wù)框架尺寸以及道岔自身狀態(tài)等多種因素的影響，致使道岔轉(zhuǎn)換卡阻故障頻發(fā)，對(duì)電務(wù)維修工作造成一定難度。本文主要研究五點(diǎn)牽引的ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備的心軌動(dòng)作鎖閉順序（后兩點(diǎn)轉(zhuǎn)換設(shè)備為ZYJ7+SH6），如圖1所示，從轉(zhuǎn)換全過程入手，分析道岔動(dòng)作電路，并對(duì)道岔鎖閉順序進(jìn)行逆序調(diào)整，進(jìn)而降低道岔心軌自身因素影響，減少道岔轉(zhuǎn)換卡阻的故障率。

1 道岔轉(zhuǎn)換工作原理分析

1.1 機(jī)械牽引原理

5點(diǎn)牽引的ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔設(shè)備的前3個(gè)牽引點(diǎn)和后2個(gè)牽引點(diǎn)各自分別使用一套獨(dú)立的動(dòng)作控制電路，心軌的第一牽引點(diǎn)主機(jī)（ZYJ7）在液壓動(dòng)力作用下，帶動(dòng)心軌第一牽引點(diǎn)動(dòng)作的同時(shí)，將液壓動(dòng)力通過油管傳輸?shù)降诙恳c(diǎn)的副機(jī)（SH6），使得第二牽引點(diǎn)完成動(dòng)作轉(zhuǎn)換。如圖1所示。

圖1 后兩點(diǎn)轉(zhuǎn)換設(shè)備ZYJ7與SH6配套Fig.1 Matching diagram of conversion device at the back two throwing points ZYJ7 to SH6

1.2 補(bǔ)轉(zhuǎn)電路分析（以定位操反位為例）

ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔動(dòng)作電路必須保證兩個(gè)牽引點(diǎn)的正常動(dòng)作，任何一處轉(zhuǎn)換不到位，液壓站都要繼續(xù)保持動(dòng)作。為此在道岔啟動(dòng)電路中設(shè)置了補(bǔ)轉(zhuǎn)電路，通過ZYJ7主機(jī)接電配合SH6副機(jī)接電繼續(xù)接通道岔啟動(dòng)電路，使電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，確保第二牽引點(diǎn)動(dòng)作到位。

電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔控制電路原理如圖2所示。

圖2 道岔補(bǔ)轉(zhuǎn)電路Fig.2 Turnout complementary circuit

ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔在轉(zhuǎn)換時(shí)，如果第二牽引點(diǎn)早于第一牽引點(diǎn)到位，則不需要啟動(dòng)補(bǔ)轉(zhuǎn)電路。當(dāng)?shù)谝粻恳c(diǎn)優(yōu)先轉(zhuǎn)換到位鎖閉后，要保證第二牽引點(diǎn)能夠動(dòng)作到位，則主機(jī)電機(jī)就不能斷電，此時(shí)需要啟動(dòng)補(bǔ)轉(zhuǎn)電路，即當(dāng)?shù)谝粻恳c(diǎn)到位鎖閉時(shí)，自動(dòng)開閉器動(dòng)接點(diǎn)由1、3排斷開變?yōu)?、4排接通，同時(shí)接通補(bǔ)轉(zhuǎn)電路，第二牽引點(diǎn)繼續(xù)動(dòng)作。

1.3 道岔卡阻原因分析

如圖2所示，道岔從定位（反位）轉(zhuǎn)換到反位（定位）的全過程：液壓站電機(jī)動(dòng)作電路先通過第一牽引點(diǎn)ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)，再通過第二牽引點(diǎn)SH6轉(zhuǎn)換鎖閉器，當(dāng)兩個(gè)牽引點(diǎn)全部轉(zhuǎn)換到位之后，轉(zhuǎn)轍機(jī)切斷液壓站電機(jī)的動(dòng)作電路。在這一轉(zhuǎn)換過程中，ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)先到位鎖閉，然后接通補(bǔ)轉(zhuǎn)電路，因電路存在一個(gè)斷開再接通的過程，即液壓站的電機(jī)有一次瞬間斷電-電機(jī)停轉(zhuǎn)-造成液壓系統(tǒng)失壓-道岔瞬間無力轉(zhuǎn)換，造成道岔轉(zhuǎn)換卡阻故障發(fā)生；在道岔功率曲線上能夠明顯看出一個(gè)先下后上的尖波，如圖3所示。

圖3 順序鎖閉有補(bǔ)轉(zhuǎn)電路的道岔電流監(jiān)測(cè)曲線Fig.3 Current monitoring curve for locking turnout in positive sequence with complementary circuit

2 逆序鎖閉調(diào)整原理及方法

若要徹底消除道岔在轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的卡阻現(xiàn)象，首先必須要解決道岔在轉(zhuǎn)換過程中主機(jī)控制電路瞬間斷電問題。其次還要解決兩個(gè)關(guān)鍵問題：一是心軌因弓背形成的回彈力；二是心軌與翼軌密貼時(shí)尖端方向產(chǎn)生的摩擦力。

逆序鎖閉調(diào)整方法是針對(duì)上述兩個(gè)關(guān)鍵問題，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)維修實(shí)際，提出的一種調(diào)整方法。主要目的是解決ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)先到位鎖閉，接通補(bǔ)轉(zhuǎn)電路瞬間液壓系統(tǒng)失壓造成道岔卡阻問題。

2.1 調(diào)整原理分析

調(diào)整道岔使其在轉(zhuǎn)換時(shí)優(yōu)先鎖閉第二牽引點(diǎn)，再鎖閉第一牽引點(diǎn)， 能夠有效消除心軌刨切部分與翼軌密貼之間的摩擦，還能有效消除道岔在轉(zhuǎn)換過程中由于心軌的拱起而形成的反彈力。該順序鎖閉過程不啟動(dòng)補(bǔ)轉(zhuǎn)電路，即液壓站電機(jī)不會(huì)瞬間斷電停轉(zhuǎn)，道岔轉(zhuǎn)換過程中也不會(huì)出現(xiàn)停頓，能夠使道岔心軌功率曲線和電流曲線變得更加平滑。

2.2 鎖閉順序調(diào)整

ZYJ7型轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔心軌油路系統(tǒng)由兩個(gè)并聯(lián)支路構(gòu)成，如圖4所示。ZYJ7轉(zhuǎn)轍機(jī)和SH6轉(zhuǎn)換鎖閉器的油缸壓力相等。道岔轉(zhuǎn)換過程中，流入油缸的液體流量與兩個(gè)牽引點(diǎn)的轉(zhuǎn)換速度成正比，即牽引點(diǎn)油缸流入油量越多，其轉(zhuǎn)換速度就會(huì)越快。所以通過油量調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入油缸油量，就可以初步實(shí)現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)換時(shí)的鎖閉順序。

圖4 ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)油路系統(tǒng)Fig.4 Oil system of ZYJ7 electro-hydraulic point machine

ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔油路系統(tǒng)中，分別在主機(jī)、副機(jī)上設(shè)置油量調(diào)節(jié)閥，專門用于調(diào)節(jié)主副機(jī)油缸的油量。第一，先調(diào)節(jié)副機(jī)SH6上的油量調(diào)節(jié)閥，將其調(diào)整至最大；然后再調(diào)整主機(jī)ZYJ7上調(diào)節(jié)閥，使其流進(jìn)副機(jī)油缸內(nèi)的油量大于主機(jī)的油量。一般情況下，通過上述操作就能夠?qū)崿F(xiàn)副機(jī)2、主機(jī)1的逆序轉(zhuǎn)換鎖閉。但由于道岔在實(shí)際轉(zhuǎn)換過程中受多種因素的干擾，很難簡(jiǎn)單的通過調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)主副機(jī)的逆序鎖閉順序，還需要結(jié)合道岔設(shè)備實(shí)際進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，比如通過加減調(diào)整片配合調(diào)節(jié)閥調(diào)整。

第二，操縱道岔，觀察心軌主副機(jī)鎖閉順序，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)道岔鎖閉情況，微調(diào)主副機(jī)上的調(diào)節(jié)閥，平衡第一牽引點(diǎn)與第二牽引點(diǎn)轉(zhuǎn)換阻力不對(duì)等對(duì)鎖閉順序產(chǎn)生的影響。另外，當(dāng)?shù)谝粻恳c(diǎn)轉(zhuǎn)換速度略快于第二牽引點(diǎn)，通過油量調(diào)節(jié)閥無法調(diào)整順序時(shí)，可以結(jié)合實(shí)際通過對(duì)第二牽引點(diǎn)減調(diào)整片，第一牽引點(diǎn)加調(diào)整片的方式進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)2、1逆序鎖閉。但是要注意，在道岔宏觀密貼和4 mm不鎖閉前提下，第一牽引點(diǎn)處的密貼力越小，電流及功率曲線越平滑。

第三，驗(yàn)證道岔逆序鎖閉順序，先使副機(jī)2鎖閉，再使主機(jī)1鎖閉的逆序鎖閉方式，能夠確保液壓站電機(jī)在轉(zhuǎn)換過程中不啟動(dòng)補(bǔ)轉(zhuǎn)電路，即電機(jī)不會(huì)斷電。道岔電流曲線中途無尖波，轉(zhuǎn)換過程無卡阻。逆序鎖閉調(diào)整后道岔監(jiān)測(cè)電流曲線如圖5所示。

圖5 逆序鎖閉無補(bǔ)轉(zhuǎn)電路的道岔監(jiān)測(cè)電流曲線Fig.5 Current monitoring curve for locking turnout in negative sequence without complementary circuit

3 逆序鎖閉運(yùn)用效果

大西高鐵站內(nèi)道岔普遍采用ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)道岔。從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)用情況來看，采用ZYJ7型的60 kg 18號(hào)五點(diǎn)牽引道岔工作的穩(wěn)定性相對(duì)較差，轉(zhuǎn)換卡阻故障頻發(fā)。電務(wù)維修人員雖然多次聯(lián)合工務(wù)部門進(jìn)行結(jié)合部的專項(xiàng)整治，同時(shí)也制定了一些外鎖閉裝置的改進(jìn)措施，但是對(duì)解決ZYJ7型道岔轉(zhuǎn)換卡阻問題效果不理想。2020年3月，在大西高鐵運(yùn)城北車站，通過調(diào)查道岔狀態(tài)和操縱道岔轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，在排除工務(wù)道岔框架尺寸對(duì)道岔動(dòng)作的影響因素外，對(duì)8組道岔心軌按照逆序鎖閉調(diào)整方式進(jìn)行了調(diào)整， 通過近一年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用，管內(nèi)道岔設(shè)備未發(fā)生轉(zhuǎn)換卡阻故障。

4 總結(jié)

ZYJ7道岔心軌，在排除工務(wù)道岔框架尺寸對(duì)道岔動(dòng)作的影響因素外，采取2、1逆序鎖閉調(diào)整方式，符合道岔現(xiàn)場(chǎng)維修實(shí)際，從理論出發(fā)，ZYJ7型電液轉(zhuǎn)換設(shè)備的道岔尖軌采用3、2、1逆序鎖閉調(diào)整方式同樣符合道岔現(xiàn)場(chǎng)維修實(shí)際。目前，正在大西高鐵永濟(jì)北站至侯馬西站間推廣使用道岔逆序鎖閉調(diào)整方式，力求從根本上消除因道岔卡阻造成的設(shè)備故障，確保大西高鐵各站道岔設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定。