城市轨道交通通信与信号-转辙机
城市轨道交通系统的构成——信号与通信系统
【理论知识】 7.2 信号基础设备
3.轨道电路 (1)轨道电路的基本原理 轨道电路是以铁路线路轨道作为导体，两端 加以机械绝缘，接上送电和受电设备构成的电路(见图7-3)。
图7-3 最简单的轨道电路
【理论知识】 7.2 信号基础设备
1)轨道电路的两端分别设有送电端和轨道继电器(见图7-4)。
图7-4 轨道继电器
【理论知识】 7.3 联锁设备
2)3取2。 (3)执行表示层 执行表示层是逻辑层和设备驱动层的接口，它分解 逻辑层的命令，控制设备驱动层驱动设备，将采集设备驱动层的表 示信息给逻辑层。 (4)设备驱动层 设备驱动层是现场设备的驱动设备。 (5)现场设备层 现场设备层如道岔、转辙机、信号机和轨道电路等 现场设备。 3.联锁系统的控制 (1)进路的建立 进路建立指进路开始办理到防护该进路的信号机开 放的这一阶段。 (2)进路解锁 1)取消进路。
图7-9 连续式ATC速度码系统
【理论知识】 7.4 列车自动控制系统
1.列车自动防护系统 (1)列车驾驶模式 1)ATO模式。 2)SM模式。 3)RM模式。 4)URM模式。 (2)ATP的工作原理 1)列车检测。 2)列车自动限速。 3)制动模式。
【理论知识】 7.3 联锁设备
联锁系统是城市轨道交通的重要组成部分，用来在车站和车辆段实 现联锁关系。所谓联锁，是指信号设备与相关因素的制约关系，我 们这里所说的联锁其实是指车站信号设备之间的制约关系，是信号、 道岔、进路之间的制约关系。 联锁的基本内容是：防止建立会导致机车车辆相冲突的进路，必须 使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合 的位置，必须使信号机的显示与所建立的进路相符。
【理论知识】 7.3 联锁设备
2)正常解锁。
城市轨道交通概论第二章城市轨道交通信号基础
（1）合闸，对电磁铁供电，吸动衔铁，带动中簧片，使中接点断 开后接点而与前接点闭合；
（2）电源切断后，铁芯失磁，衔铁因此自行释放，使中接点断开 前接点并和后接点闭合。
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继电器的前、后接点及中接点都接有引线片，当引线片用导线连 接在一个外部电路时，由于继电器的衔铁被吸动或复原，就可以达到 控制这个外部电路的目的。
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➢ 室外 色灯信号机给出各种信号显示； 用电动转辙机转换和锁闭道岔； 用轨道电路监督进路是否空闲。 室外的导线一般用地下电缆，分信号电缆（虚线）、道岔电缆（实线）
和轨道电缆。
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3 微机联锁
❖ 使用ATO子系统后，可以使列车经常处于最佳运行状态，避免了不 必要的、过于剧烈的加速或减速，因此明显提高了乘坐的舒适度， 提高了列车准点率及减少轮轨磨损。
❖ ATO子系统与列车的再生制动相配合，可以节省电能的消耗。
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2、ATS——列车自动监控子系统
❖ ATS子系统主要实现对列车运行的监督和控制，辅助行车调度人员 对全线列车运行进行管理。
❖ 利用微型电子计算机对车站值班员操作命令及现场设备表示信息进行 逻辑计算，以实现对信号机、轨道电路及道岔转辙机等设备进行集中 控制的车站联锁设备。
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六、列车自动控制（ATC）系统 Automatic Train Control
❖ 列车自动防护（ATP）子系统 ❖ Automatic Train Protection ❖ 列车自动监控（ATS）子系统 ❖ Automatic Train Supervision ❖ 列车自动运行（ATO）子系统 ❖ Automatic Train Operation
城市轨道交通通信与信号系统
城市轨道交通通信与信号系统城市轨道交通通信与信号系统一、城市轨道交通通信系统城市轨道交通通信系统一般由传输系统、公务电话系统、专用有线调度系统、无线列车调度系统、闭路电视监控系统、广播系统、时钟系统、乘客信息系统、不间断电源（uninterrupted power supply，UPS）系统等子系统组成，构成传送话音、数据和图像等各种信息的综合业务通信网。
1、传输系统传输系统是整个通信网络的纽带，它为各通信子系统及电力系统、信号系统、自动售检票（automatic fare collection，AFC）系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道，将各车站、车辆段、停车场的设备与控制中心的设备连接起来。
传输系统一般用光纤连接，构成双环路拓扑结构网络。
2、公务电话系统公务电话系统为城市轨道交通运营提供办公电话、传真等业务，同时在控制中心、车站、车辆段、停车场等也设置公务电话，它既可作为办公电话使用，也可作为专用有线调度电话的备用设备，一旦有线调度电话出现故障，可临时应急使用。
3、专用有线调度系统专用有线调度系统是为行车指挥、维修、抢险等设置的专用通信系统。
4.、无线列车调度系统无线列车调度系统主要是用于固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员等）之间的通话。
5、闭路电视监控系统闭路电视监控系统是城市轨道交通运营管理及保证运输安全的重要手段，它为控制中心的调度员、各车站值班员、公安值班人员等提供列车运行、乘客疏导、防灾救火、事件突发等情况下的现场视频信息。
6、广播系统广播系统在为乘客提供列车到发时间和安全提示信息的同时，还能在发生紧急情况或突发事件时为乘客提供疏散信息。
7、时钟系统时钟系统主要用于为行车组织提供统一的标准时间，并向其他系统提供标准时间信号。
8、乘客信息系统乘客信息系统的主要功能是为乘客提供关于行车时刻表、安全提示、视频等方面的文字或多媒体视频信息。
9、不间断电源系统UPS系统主要为其他通信子系统提供稳定的电源，当市电或UPS 主机发生故障时，通过电池组为设备供电，保证通信设备的正常运行。
转辙机(二)
道岔电路包括： 1、道岔转换电路；
2、道岔表示电路。
道岔转换电路工作过程
电动机高速旋转 动作杆的低速直线运动 动作杆带动尖轨转换 尖轨和基本轨密贴后锁闭装置进行锁闭
道岔表示电路工作过程
在道岔控制电路中，当道岔转换电路工作完
毕，自动接通道岔表示电路，将道岔的实际位置 反映到信号楼内，以便车站值班员对信号设备的 监督和控制。
1、什么是转辙机
转辙机是转辙装置的核心和主体,除转辙机 本身外,还包括外锁闭装置(内锁式方式没有)和 各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转 换和锁闭。 转辙机是用以转换道岔，锁闭道岔尖轨，表 示道岔所在位置。每一道岔处设一台转辙机，安 装在道岔尖轨处。
2、转辙机的功能
（1）转换 道岔的位 置，根据 需要转换 至定位或 反位。
5. 转辙机的设置
通常一组道岔由一台转辙机牵引，如果正线采用9
号AT道岔，尖轨部分需要两台转辙机牵引。
6. 转辙机的操纵和锁闭
（1）操纵方式 转辙机有电动转换和人工转换两种方式。
设备正常时，运行操作人员利电路故障时，只能使 用手摇方式转换道岔。
动方式，简称电液转辙机。
4. 转辙机的分类
（2）按供电电源分，可分为直流转辙机和交流转
辙机。
直流转辙机采用直流电动机，ZD6系列电动转辙机
基本为直流转辙机。
交流转辙机采用三相交流电源，电动机为三相异
步电动机。大部分S700K型转辙机为交流转辙机。
三相交流电：
由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差
3.对转辙机的基本要求
（1）作为转换器，应具有足够的拉力，以 带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能 运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原 位。
城市轨道交通道岔转辙机
4）道岔被挤后，在未修复之前不应再使道岔转换。
4、道岔转辙机分类
1）按动作能源和传动方式 电动ZD、电动液压ZY、电空转辙机ZR 2）按供电电源的种类 直流：ZD6系列直流220v，电空系列24v。由于存在换向器和电刷，
易损坏，故障率高；
交流：单相或三相电源，有S700K、ZYJ7系列交流380v。故障率低 并控制隔离区。 3）动作速度： 普通动作：3.8s以上，大多
滚珠丝杠副
电机减速器
摩擦联接器
5)按是否可挤，可分为可挤型和不可挤 型转辙机：
可挤型：设有道岔保护（挤切或挤
脱）装置，道岔被挤时，动作杆解锁， 保护整机。
不可挤型：道岔被挤时，挤坏动作
杆与整机的连接结构，应整机更换。
5、ZD6道岔转辙机
6、S700k道岔转辙机
７、ZDJ9道岔转辙机
７、ZDJ9道岔转辙机
左右锁闭(表示)杆 接点组 接线端子
快动：0.8s以下
4、道岔转辙机分类
4)按锁闭道岔的方式：
内锁闭：依靠转辙机内部锁闭装置锁闭道岔尖轨，是间接锁闭方式. 内锁闭可靠程度较差，列车对转辙机的冲击大。
4、道岔转辙机分类
4)按锁闭道岔的方式： 外锁闭：依靠外锁闭装置直接将基本轨与尖轨密贴，将斥离轨锁于
固定位置。直接锁闭方式，锁闭可靠，列车对转辙机几乎无冲击。
城市轨道交通道岔转辙机
1、道岔 机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道时的线路设备。
1、道岔
1、道岔
1、道岔
1、道岔
1、道岔
1、道岔
辙叉
护轮轨
护轮轨
连接转辙器 尖轨 尖轨
1、道岔
站前折返
站后折返
1、道岔
转辙机概述及分类介绍
转辙机概述及分类介绍道岔的转换和锁闭设备，是直接关系行车安全的关键设备。
由转辙机转换和锁闭道岔，易于集中操纵，实现自动化。
转辙机是重要的信号基础设备，它对于保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度，起着非常重要的作用。
一、转辙机概述转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。
1.转辙机的作用（1）转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；（2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；（3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示；（4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。
2.对转辙机的基本要求（1）作为转换装置，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位。
（2）作为锁闭装置，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭；一旦锁闭，应保证不致因车通过道岔时的震动而错误解锁。
（3）作为监督装置，应能正确地反映道岔的状态。
（4）道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。
3.转辙机的分类（1）按传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机。
电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动。
多数转辙机都是电动转辙机，包括ZD6系列转辙机和S700K型电动转辙机。
电动液压转辙机简称电液转辙机，由电动机提供动力，采用液力传动。
（2）按供电电源种类，转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机。
直流转辙机采用直流电动机，工作电源是直流电。
ZD6系列电动转辙机就是直流转辙机，由直流220V供电。
直流电动机的缺点是，由于存在换向器和电刷，易损坏，故障率较高。
交流转辙机采用三相交流电源或单相交流电源，由三相异步电动机或单相异步电动机（现大多采用三相异步电动机）作为动力。
S700K型电动转辙机和ZYJ7型电液转辙机为交流转辙机。
城市轨道交通信号与通信系统 模块3 道岔转辙设备
外锁闭转辙机虽然内部也有锁闭装置，但对道岔的直接锁闭主要依靠转 辙机外的外锁闭装置。将密贴尖轨直接锁于基本轨上，斥离尖轨锁于固 定位置，是直接锁闭的方式。用于提速道岔的S700K型电动转辙机、 ZYJ7型电液转辙机（包括SH6型转换锁闭器）和ZD（J）9型电动转辙机 均采用外锁闭方式。采用外锁闭方式锁闭可靠，列车对转辙机几乎无冲 击。 （5）按是否可挤分类，转辙机分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机。 可挤型转辙机内设挤岔保护(挤切或挤脱)装置，当道岔被挤时，动作杆 能够脱离机械联系，从而保护整机不被损坏。不可挤型转辙机内不设挤 岔保护装置，当道岔被挤时，易挤坏动作杆与整机连接结构。电动转辙 机和电液转辙机都有可挤型和不可挤型。 3.转辙机的设置 城市轨道交通线路常用的标准道岔有7号、9号、12号。正线及折返线上 统一采用9号道岔。7号道岔一般在车辆段或停车场使用，12号道岔在一 些重要的折返线、渡线或联络线等线路使用。
相关案例
××××年××月××日，某车辆段内9号道岔由定位向反位操纵时，发生挤 岔报警故障，控制台的电流表显示电流值并未归零；而向定位操纵时， 一切正常。经信号维修人员的分析，故障的发生是由于9号道岔处的反位 尖轨与基本轨之间夹雪，经清扫后，故障消除。
CONTENTS
学习目标
（1）掌握道岔的基础知识。 （2）掌握转辙机的作用、分类和设置。 （3）了解转辙机的外部转辙装置。
道岔是把一条轨道分支为两条或两条以上的轨道，使列车车辆由一 条线路转往另一条线路的基本设置。常用的道岔分为单开道岔、对 称道岔和交分道岔。 道岔转辙设备是转换和锁闭道岔位置的设备，包括转辙机及其外部 转辙装置、转换锁闭器、道岔监督与监测设备等。其中，转辙机是 道岔转辙系统的核心和主体，外部转辙装置包括各类杆件、安装装 置和外锁闭装置(外锁闭道岔)，转换锁闭器是电动液压转辙机的配 套设备，道岔监督与监测设备是保证列车及调车车列安全的附加设 备，它们共同完成道岔的转换、锁闭和位置监督的功能。
城市轨道交通信号与通信系统任务二 ZD6-D型电动转辙机
调整过紧会失去摩擦联结作用，损坏电动机和机件， 过松则不能正常带动道岔转换。
其松紧可以通过调整螺母来调整弹簧的压力实现。 标准是1.3--1.5倍的额定电流。
传动装置包括减速齿轮、输入轴、减速器、输出轴、 启动片、主轴。
4、启动片
作用：联接减速器输出轴、主轴；与速动片配合， 反映锁闭齿轮各个动作阶段（解锁、转换、锁闭） 所对应的转角，控制自动开闭器的动作。
5、速动片
启动片上的拨片钉插入速动片的腰形孔中。
道岔锁闭后，拨片钉总在腰形孔的一端。
道岔解锁后，主轴反转，拨片钉在腰形孔中空走一段才拨动速 动片一起转动。
速动片套在速动衬套上，速动衬套又卡在自动开闭器接点座上， 它不随主轴转动，只随拨片钉来转动。
速动：在锁闭齿轮进入锁闭阶段时，齿条块已不再动，为了 完成内锁闭，主轴还在转动，启动片和速动片也在转动。这 时启动片的梯形凹槽已经转到速动爪的下方，为速动爪的落 下准备好条件，只有当速动片再转过一个角度，使速动爪突 然失去支撑，就在拉簧的强力作用下，迅速落向启动片凹槽 底部，实现自动开闭器的速合齿轮传动，称为行星减速器。 减速器总传动比大，机械转矩大。
偏心轴（输入轴）一端连接在第一级减速器的大齿轮上 ；偏心轴上有两个呈180度角的滚动轴承，每个滚动轴承 上安装一个外齿轮，外齿轮有41个齿，配有两个外齿轮 的目的是达到机械转动的平衡。每个外齿轮上有八个圆 孔，每个圆孔内插入一根套有滚套的滚棒，滚棒安装在 输出圆盘的一侧。内齿轮靠摩擦联结器的摩擦带“固定 ”在减速器壳内，外齿轮处于内齿轮里面，内齿轮有42 个齿。输出圆盘的另一侧属于输出轴。
任务二：ZD6-D型电动转辙机
复习：ZD6转辙机 的安装装置
任务二：ZD6-D型电动转辙机
地铁信号基础第二章、 信号基础设备-信号机、转辙机和计轴器
第二章信号机、转辙机、计轴器第一节信号机信号机是用于指挥列车运行的信号设备，信号机显示为开放信号时允许列车通过进路，信号机显示为关闭信号时禁止列车进入进路。
开放信号是指室外信号机点亮绿灯(黄灯或白灯)，关闭信号是指室外信号机点亮红灯(蓝灯)。
一、色灯信号机色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。
现多采用透镜式色灯信号机，它采用透镜组来将光源发出的光线聚成平行光束，故称为透镜式。
它结构简单，安装方便，控制电路所需电缆芯线少，所以得到到广泛采用。
(一)、透镜式信号机的结构透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种种类型，它们的区别主要在于高柱信号机的机构在信号机柱，而矮型信号机的机构安装在水泥基础上。
高柱透镜式色灯信号机如图21—6所示。
它由机往、机构、托架、梯子等部分组成。
用于安装机构和梯子。
机构的每个灯位配备有相应的透镜组和单独点亮的灯泡，给出信示。
托架用来将机构固定在机柱上，每一机构需上、下托架各一个。
作业。
图2－1－1 高柱透镜式色灯信号机图2－1－2 矮型透镜式色灯信号机图2－1－3 透镜式色灯信号机实物图图2－1－4 调车透镜式色灯信号机实物图(二)、透镜式信号机的机构机构的每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐及背板等组成，如图图2－1－5所示。
图2－1－5透镜式色灯信号机构灯泡是色灯信号机的光源。
为保证信号显示的不间断，目前绝大多数信号机均采用直丝双丝铁路信号灯泡。
即当点亮的主灯丝断丝时，可改为副灯丝点亮。
灯座用来安放灯泡，采用定焦盘式灯座，在调整好透镜组焦点后固定灯座，更换灯泡时无需再调整。
透镜组装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，里面是有色带棱外凸透镜(可有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色)，外面是无色带棱内凸透镜。
之所以采用两块透镜组成光学系统，是利用光的折射和反射原理，将光源发出的光线集中射向所需要的方向，即增加该方向的光强。
这样，就能满足显示距离远且具有很好的方向性的要求。
第02章 城市轨道交通基础信号设备
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 27
2.4 计轴器
计轴器是用于完成计算车辆进出区 段的轮轴数，监督列车占用轨道区段的 一种技术设备。它不受轨道线路、道床 状况的影响。对采用CBTC（基于无线通 信的列车运行控制系统）的城市轨道线 路，当无线传输设备发生故障时，可用 计轴器设备检查列车位置，构成“降级” 信号。
第2章 城市轨道交通基础信号设备
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 1
城市轨道交通基础信号设备包括信 号机、转辙机、轨道电路、计轴器、应 答器等，它们是城市轨道交通信号系统 的重要基础设备，它们的运用质量和可 靠性，是信号系统正常运行和充分发挥 效能的保证。城市轨道交通信号基础设 备沿袭铁路信号基础设备，但是有的基 础设备，例如信号机的设置和显示、轨 道电路的制式等，又不同于铁路。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 28
2.4.1 计轴器的基本组成 计轴器由室内设备和室外设备两部分组成。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 22
1．音频轨道电路的基本构成及原理 谐振式电气隔离音频轨道电路，是在轨道电 路分界处，采用电容和钢轨构成的电感组成谐 振回路，相邻轨道电路采用不同频率的信号电 流，使谐振回路对不同频率信号呈现不同阻抗， 实现轨道电路的无绝缘电气隔离。
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 23
信号与通信概论 第 2 章 城市轨道交通基础信号设备 13
2.3 轨道电路
轨道电路是由钢轨线路和钢轨绝缘 构成的电路。轨道电路的作用是监督列 车的占用状态，反映线路的空闲状况， 为开放信号、建立进路或构成闭塞提供 依据；传递行车信息（ATP信息），决 定通过信号机的显示或决定列车运行的 目标速度，从而控制列车运行。轨道电 路是信号的重要基础设备之一，它的性 能直接影响行车安全和运输效率。
城市轨道交通通信与信号第3版课件项目2轨旁信号设备
二、转辙机
2.转辙机的作用 转辙机的作用是接收到来自联锁设备的命令后带动道岔转换， 其主要功能是转换道岔、锁闭道岔尖轨、表示道岔所在位置，具 体表现为： 1)根据操作要求，将道岔转换至定位或反位。 2)道岔转换至规定位置而且密贴后，自动实行机械锁闭，防止 外力改变道岔位置。 3)当道岔尖轨与基本轨密贴后，正确反映道岔位置，并给出相 应表示。 4)发生挤岔以及道岔长时间处于“四开”位置(尖轨与基本轨不 密贴)时，及时发出报警。
二、转辙机
3.转辙机的操纵和锁闭 (1)操纵方式 转辙机有电动转换和人工转换两种方式。 手摇转辙机时，先用钥匙打开遮断器盖，露出手摇把插孔，插 入手摇把，摇动规定圈数使道岔转换至所需位置。渡线道岔或双 机牵引的道岔在集中操纵时是联动的，但手摇转换时必须摇动各 台转辙机使道岔至所需位置。 (2)锁闭方式 对道岔实施锁闭指的是通过机械及电气方式将列 车正在经过，或已发出指令允许列车经过(例如办理好进路)的道岔 进行固定，防止道岔错误转换。
每个轨道区段应有相应的名称，以图2⁃7为例，道岔区段根据 所包含的道岔名称来命名，例如包含6号道岔的轨道区段为6DG， 包含15、16号道岔的轨道区段为15⁃16DG，包含8、10号道岔的轨 道区段为8⁃10DG。
课题二 转 辙 机
一、道岔
道岔是机车车辆从一股道转入或越过另一股道 的线路设备，是轨道的一个重要组成部分，也是轨 道的薄弱环节之一。
一、轨道电路
(4)接收端 轨道电路的接收端可以是轨道继电器，用于反 映轨道电路范围内有无列车、车辆占用和钢轨是否完整。
当轨道电路中包含有控制信息时，轨道电路的接收设备是 能够接收并鉴别电流特性的电子设备，能够根据接收到的不同 特性的电流动作有关继电器。
城市轨道交通信号与通信系统任务二 ZD6-D型电动转辙机
当道岔到达规定位置即尖轨与基本轨密贴时，锁闭齿轮 的圆弧正好与齿条块的削尖齿弧面相重合，从而实现机 械锁闭。
实现机械锁闭后，如果尖轨受到外力要使之移动，那么 齿条块就将要移动，但此时的作用力只能沿锁闭圆弧的 半径方向传给锁闭齿轮，它不会转动，从而实现了对道 岔的间接锁闭。
锁闭齿轮与齿条块的动作原理：在电动转辙机转换过程 中，锁闭齿轮与齿条块都要完成解锁、转换和锁闭三个 过程。
上述程序必须按顺序完成。
任务二：ZD6-D型电动转辙机
总结 ZD6-D型转辙机主要部件及作用； ZD6-D型转辙机动作过程；
转换锁闭装置 由锁闭齿轮、齿条块、动作杆组成。 用来把旋转运动改变为直线运动以带动道岔尖轨位移，并
最后完成内部锁闭。 • 当道岔在定位或反位，尖轨与基本轨密贴时，锁闭齿轮的
圆弧正好与齿条块的削尖齿弧面重合，实现对道岔的锁闭。
7、动作杆
动作杆的一端与道岔的密贴调整杆相连接，带动尖轨运动。 动作杆通过挤切削与齿条块连成一体。 挤切削：挤岔时，动作杆与齿条块迅速脱离关系，使转辙机
（1）是在当道岔因故转不到规定位置时，电机 电路不能断开，为防止电动机突然停转，电流过 大损坏电机，通过摩擦空转消耗电机的动能，使 电机保持转动。
（2）在道岔转换到规定位置，电动机断电，由于电机 转动有惯性而不能立即停转，为防止内部机件受到撞 击而毁坏，通过摩擦空转消耗电机的剩余动能；
为防止上述情况发生，同时还要求在正常情况下能带 动道岔转换，就要求机械传动装置不能采用硬性连接 而采用摩擦连接。
道岔转换时，先断开表示接点组，最后断开动作接点组。
9、表示杆
表示杆：表示杆与道岔的表示连接杆相连，随道岔动作， 其主要作用是检查尖轨是否密贴以及在定位还是在反位。
《城市轨道交通通信与信号》教案 第3课 轨道电路和转辙机(一)
课题轨道电路和转辙机（一）——认识轨道电路课时 2 课时（90 min）教学目标知识技能目标：（1）熟悉轨道电路的组成、工作原理、作用、常见故障及轨道绝缘设置（2）掌握轨道电路的划分和命名（3）能识别轨道电路各部件，并知道各部件作用及原理（4）会维护常用轨道电路素质目标：（1）积极参加轨道电路故障应急处理演练，总结轨道电路故障处理经验，提升故障应急处理能力（2）在学习和工作中提升团队协作意识，培养细心、专注的工作习惯，与团队成员积极配合，共同保障地铁的运营安全教学重难点教学重点：熟悉轨道电路的组成、工作原理、作用、常见故障及轨道绝缘设置，掌握轨道电路的划分和命名教学难点：正确识别轨道电路各部件，并知道各部件作用及原理，正确维护常用轨道电路教学方法任务引入法、问答法、讨论法、实践操作法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：课前任务→考勤（2 min）→问题导入（5 min）→传授新知（23 min）→课堂讨论（15 min）第2节课：传授新知（20 min）→任务实施（15 min）→嘉言善行（5 min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课课前任务⏹【教师】布置课前任务，和学生负责人取得联系，组织学生下载“构建工频轨道电路”任务工单，同时提醒同学通过APP或其他学习软件，收集轨道电路的相关资料，并进行了解⏹【学生】提前上网观看相关资料，熟悉教材通过课前的预热，让学生了解所学课程的大概内容，激发学生的学习欲望考勤（2 min）⏹【教师】使用APP进行签到⏹【学生】按照老师要求签到培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入（5 min）⏹【教师】提出问题：（1）什么是轨道电路？（2）轨道电路的工作原理是什么？⏹【学生】聆听、思考、举手发言通过问题导入，引导学生思考，调动学生的主观能动性，激发学生的学习兴趣传授新知（23 min）⏹【教师】通过大家的发言，引入新的知识点，讲解轨道电路的相关知识一、轨道电路的组成、工作原理及作用1．轨道电路的组成通过讲解、图片展示、课堂互轨道电路是以铁路线路的两根钢轨作为导体，两端加以机械绝缘（或电气绝缘），接上送电和受电设备构成的电路，如下图所示。
城市轨道交通通信与信号转辙机PPT49页
三、ZD6一A型电动转辙机
ZD6系列转辙机采用内锁闭方式， 是我国城市轨道交通中使用最为广泛 的电动转辙机，ZD6一A型转辙机是 基本型，如图4-3所示
图4-4 ZD6一A型转辙机结构
图4-3 ZD6一A型转辙机
其他型号，如D、E、J 等，属于派生型号。 ZD6一A型转辙机内部 结构如图4-4所示。
任务二 学习转辙机的集中控制方式
1．目标 1)掌握利用控制台(或显示器)操纵转辙机的方法。 2)掌握控制台(或显示器)对于道岔状态的表示。 2．设备 1)室内设备：6502电气集中控制台，或者计算机联锁操纵显示设备。 2)室外设备：由转辙机牵引的道岔。 3)转辙机控制电路。 3．实施步骤 1)利用控制台(或显示器)单独操纵道岔。 2)通过办理进路转换道岔。 3)观察控制台(或显示器)上道岔的定、反位表示。 4)设置故障，例如道岔不能转换到位、道岔失去表示等，观察控制台(或 显示器)的现象，并掌握正确的处理方法。
图4-5 S700K型电动转辙机结构
西门子S700K电动转辙机
S700K型电动转辙机的结构
(1)、外壳部分 外壳部分主要由铸铁底壳、动作杆套筒、导 向套筒、导向法兰等四部分组成。 (2)、动力传动机构 动力传动机构主要由三相电机、摇把齿轮、 摩擦连接器、滚珠丝杠、保持连接器、动作 杆等六部分组成
(3) 检测机构主要由检测杆、叉型接头、速动开关组、锁闭块、锁舌、指示标 等五部分组成 (4)、安全装置
S700K型电动转辙机的动作原理
1、传动过程：电动机将动力通过减速齿轮组，传递给 摩擦联结器，摩擦联结器带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的 转动带动丝杠上的螺母水平移动，螺母通过保持联结器经 动作杆、锁闭杆带动道岔转换，道岔的尖轨或可动心轨经 外表示杆带动检测杆移动
城市轨道交通信号转辙机故障处理与预防措施探讨
城市轨道交通信号转辙机故障处理与预防措施探讨摘要：随着我国地铁、轻轨等交通方式的大规模发展，铁路交通信号设备的安全和可靠程度越来越得到重视。
道岔转辙设备是轨道交通信号的基础设备，而转辙机不仅是当前国内使用最为常见的道岔转换设备，也是实现轨道交通信号联锁关系的基础设备。
本文以国内普遍应用的 S700K型转辙机为例来探讨交通信号转辙机故障处理与预防措施。
关键词：轨道交通信号；转辙机；故障处理；道岔1、轨道交通信号转辙机典型故障分析道岔转辙设备是城市轨道交通信号的重要基础装备，主要由转辙机、锁闭装置、安装装置及各类动作连接杆件、表示杆件等部件组成，共同实现道岔的转换以及锁闭过程。
在道岔中道岔转辙设备是其十分重要的组成部位，转辙机更是作为道岔转辙设备的核心和主体而存在。
转辙机的类型根据电源可以分为交流电转机和直流电转机两种。
1.1轨道交通信号转辙机典型故障类型转辙机故障一般可化分为机械类故障、电气类故障以及工务、土建等主要来自于客观外部因素造成的故障。
机械类故障如某些零件或部件工作时受到磨损或者毁坏，导致正常运行能力丧失、整个工作机构的工作效率出现下降或是润滑油消耗量增加到超出了规定的指标等。
对于转辙机而言常见的机械类故障有：因转辙机内外卡阻、道岔外部阻力超标以及电机输出功率下降导致无法转换到位；因接点组损坏、机内检测杆位置不正确、锁闭块卡阻等导致的道岔转换到位后无法给出表示的情况。
电气类故障常表现为：启动电路内部出现的配线故障或内部保险因短路而故障、表示电路内部的配线故障、电机故障等。
其他故障为道岔挤岔形成故障或某些工务病害等一起构成转辙机的故障类型。
1.2以S700K 型电动转辙机为例常见故障分析S700K 型电动转辙机是由道岔表示电路和道岔启动电路两部分共同构成其内部的道岔控制电路，具体可以参考图1 S700K电动转辙机岔道控制电路示意图。
其中表示电路主要作用是显示变换后的道岔位置于信号楼上，电路是由DBJ励磁电路和FBJ励磁电路构成；启动电路则控制转辙机完成道岔的安全转换，电路则由1DQJ励磁自闭电路、2DQJ转极电路以及道岔启动电路构成。
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(2)锁闭方式 对道岔实施锁闭指的是通过机械及电气方式 将列车正在经过，或已发出指令允许列车经过(例如办理好进 路)的道岔进行固定，防止道岔错误转换。
锁闭道岔的方式有机械锁闭和电气锁闭两种形式。 机械锁闭是当道岔转换到位后利用转辙机的内锁闭或外锁 闭装置自动实现的，用于确保列车运行时尖轨与基本轨保持 密贴。当设备故障时，需人工利用钩锁器等设备对道岔尖轨 实施锁闭以保证行车安全。 电气锁闭是利用继电器触点等断开转辙机电路，确保列车 占用或已发出指令允许列车经过时，不会由于误操作导致道 岔转换。
图4-5 S700K型电动转辙机结构
西门子S700K电动转辙机
S700K型电动转辙机的结构
(1)、外壳部分 外壳部分主要由铸铁底壳、动作杆套筒、导 向套筒、导向法兰等四部分组成。 (2)、动力传动机构 动力传动机构主要由三相电机、摇把齿轮、 摩擦连接器、滚珠丝杠、保持连接器、动作 杆等六部分组成
(3) 检测机构主要由检测杆、叉型接头、速动开关组、锁闭块、锁舌、指示标 等五部分组成 (4)、安全装置
2.对转辙机的基本要求 1)作为转换器，应具有足够大的拉力，以带动尖轨作直线往 返运动；当尖轨受阻不能转换到底时，应随时通过操作使尖轨 回复原位。 2)作为锁闭器，当尖轨和基本轨不密贴时，不应进行锁闭； 一旦锁闭，不由于车辆通过道岔时的振动而错误解锁。 3)作为监督器，应能正确反映道岔的状态。 4)道岔被挤后，在未修复前不应再使道岔转换。
遮断器(又称为安全触点)，位于电动机一侧，用于断开电动机的电路 。只有打开遮断器，才能插入手摇把人工转换道岔，或者打开机盖进行 检修。
四、S700K型电动转辙机
S700K型电动转辙机是我国铁路为提速需要从德国引进设 备和技术，经消化吸收和改进后，在干线铁路推广的一种转辙 机。这种转辙机结构先进、工艺精良，解决了ZD6转辙机存在 的电动机断线、故障电流变化、触点接触不良、移位接触器跳 棋、挤切销折断等惯性故障。
三、ZD6一A型电动转辙机
ZD6系列转辙机采用内锁闭方式， 是我国城市轨道交通中使用最为广泛 的电动转辙机，ZD6一A型转辙机是 基本型，如图4-3所示
图4-4 ZD6一A型转辙机结构
图4-3 ZD6一A型转辙机
其他型号，如D、E、J 等，属于派生型号。 ZD6一A型转辙机内部 结构如图4-4所示。
任务二 学习转辙机的集中控制方式
1．目标 1)掌握利用控制台(或显示器)操纵转辙机的方法。 2)掌握控制台(或显示器)对于道岔状态的表示。 2．设备 1)室内设备：6502电气集中控制台，或者计算机联锁操纵显示设备。 2)室外设备：由转辙机牵引的道岔。 3)转辙机控制电路。 3．实施步骤 1)利用控制台(或显示器)单独操纵道岔。 2)通过办理进路转换道岔。 3)观察控制台(或显示器)上道岔的定、反位表示。 4)设置故障，例如道岔不能转换到位、道岔失去表示等，观察控制台( 或显示器)的现象，并掌握正确的处理方法。
(1)转辙部分 由尖轨、基本轨、连接零件(包括连接杆、 滑床板、垫板、轨撑、顶铁、尖轨跟端结构等)及转辙机械组 成。
转辙机械
连接零件 基本轨
尖轨
(2)连接部分 由导轨、基本轨组成，它将转辙部分和 辙叉部分连成一组完整的道岔。
(3)辙叉部分 由辙叉心、翼轨、护轨等组成。
固定辙叉
可动心轨
道岔按用途及平面形状分为单开道岔、对称道岔、三开道 岔、交叉道岔四种。其中单开道岔将一条线路分为两条，主线 为直线方向，侧线由主线向左侧或右侧岔出，线路连接中较多 采用。
项目五 信号基础设备——转辙机
[知识要点]
1．掌握转辙机的作用和基本结构。 2．掌握转辙机的操作方式。 3．了解新型转换设备的特点。
[理论内容]
转辙机是重要的信号基础设备，用于实现对道岔的转换和 锁闭，是直接关系行车安全的设备，对于保证行车安全，提 高运输效率，起着非常重要的作用。
一、道岔
道岔是机车车辆从一股道转入或越过另一股道的线路设备， 是轨道的一个重要组成部分，也是轨道的薄弱环节之一。
S700K型电动转辙机的调整
（一）第一牵引点 1、密贴的调整 2、锁闭量的调整 3、缺口的调整 （二）第二牵引点的调整 1、密贴的调整 2、锁闭量的调整 3、缺口的调整
S700K型电动转辙机的安装装置
1、S700K型电动转辙机牵引 外锁闭道岔的方式 2、S700K型电动转辙机尖轨 的安装装置 3、可动心轨的安装装置
为了得到足够的转矩 要求将电机的高速旋 转降下来。其由两级 组成：第一级小齿轮 带动大齿轮，减速比 103：27，第二级为 行星传动式，减速比 为41：1，总的减速 比为 103/27×41/1=156. 4。
摩擦连接器由弹簧和摩擦制动板组成，构成输出轴与主轴 之间的摩擦连接，当道岔转换过程中尖轨遇阻时，能够保护 电动机。
3)当道岔尖轨与基本轨密贴 后，正确反映道岔位置，并给 出相应表示。
4)发生挤岔以及道岔 长时间处于“四开”位 置(尖轨与基本轨不密贴) 时，及时发出报警。
道岔本无顺向和对向之分，它只是根据列车的运行方向而 言的。
列车迎着道岔尖轨运行时，该道岔就叫对向道岔，反之， 列车顺着道岔尖轨运行时，就叫顺向道岔。
图4-2 转辙机与道岔的结合 ZDJ9 型转辙机
具体表现为： 1)根据操作要求，将道岔转换至定位或反位。
我们通常把道岔经常所处的位置叫做定位，临时需要改变 的位置叫做反位。
为改变道岔的两个位置，在道岔的尖轨处需要安装道岔转 辙设备。
2)道岔转换至规定位置而且 密贴后，自动实行机械锁闭， 防止外力改变道岔位置。
单开道岔
三开道岔
对称道岔 交叉道岔
②单式对称道岔 把直线轨道分为左右对称的两条轨道的道岔。 ③单式不对称道岔 把直线轨道分为左右不对称的两条轨道的道岔。
④单式同侧道岔 把直线轨道在同一侧分为两条轨道的道岔。
单开对称式道岔
单开同侧道岔
2．道岔号数 道岔辙叉角的余切值叫道岔号数或辙叉号码。 地铁线路常用的标准道岔有7号、9号、12号。正线及折返线 上统一采用9号道岔。为了行车安全平稳，列车过岔速度应有一 定的限制，见表4—1，其中车厂内基本为7号道岔，其侧向通过 最高速度为25km／h。
转辙机安装示意图
表示系统
道岔
转辙机
锁闭系统
安装装置
5．转辙机的操纵和锁闭 (1)操纵方式 转辙机有电动转换和人工转换两种方式。 设备正常时，运行操作人员利用控制台(或显示器)上的有关 按钮进行集中操纵。 停电、转辙机故障以及有关轨道电路故障时，只能使用手摇 方式转换道岔。 手摇转辙机时，先用钥匙打开遮断器盖，露出手摇把插孔， 插人手摇把，摇动规定圈数使道岔转换至所需位置。转换完毕 抽出手摇把，但安全触点被断开，转辙机电路也被断开， 必须由电务维修人员打开机盖，合上安全触点，转辙机电路才 恢复正常。多动道岔或多台转辙机牵引的道岔，必须摇动各台 转辙机使道岔至所需位置。它们在集中操纵时是联动的，但 手摇转换时必须一一摇动。手摇把关系行车安全，要实行统一 编号，集中管理，建立登记签认制度。
任务三 练习手摇道岔
1．目标 1)能够熟练完成手摇道岔的操作。 2)掌握关于手摇道岔的有关规定。பைடு நூலகம்2．资料 1)由转辙机牵引的道岔。 2)手摇把。 3)《行车组织规则》中关于手摇道岔的有关规定。
3．实作内容 1)利用手摇把摇动道岔，掌握手摇道岔的方法。 例如：某地铁公司关于手摇道岔的规定： ①一看：看道岔开通位置是否正确，是否需要改变位置。 ②二开：打开孔盖板及钩锁器的锁，拆下钩锁器。 ③三摇：摇道岔转向所需位置，在听到“咔嚓”的落槽声后 停止。 ④四确认：手指尖轨：“尖轨密贴开通×位”，并和另一人 共同确认。 ⑤五加锁：另一人在确认道岔位置开通正确后，用钩锁器锁 定道岔尖轨。 ⑥六汇报：向车站控制室汇报道岔开通位置正确。 2)学习道岔故障时的处理方法及手摇把管理的有关规定。
表4-1 道岔侧向允许通过速度
二、转辙机概述
1.转辙机的作用 在集中联锁设备中，转辙机的 作用是接收到命令后带动道岔转换 ，如图4-2所示，其主要功能为： 转换道岔、锁闭道岔尖轨、表示道 岔所在位置.
道岔有两根可以移动的尖轨， 一根密贴于基本轨，另一根尖轨离 开，可以同时改变两根尖轨的位置 ，使原来密贴的分离，而原来分离 的密贴，可见道岔有两个可以改变 的位置。
(5) 配线接口端主要由电缆密封装置、接插件插座两部分组成。
S700K型三相交流电动转辙机的功能：
(1)、电气检测尖轨和辙叉的终点位置；（即只有当密贴尖 轨密贴、斥离尖轨与基本轨距离符合要求，才能给出该组道岔 的正确位置表示
(2) (3)、使道岔尖轨和可动岔心尖轨在终点位置有一定的保 持力；（防挤叉功能） (4)
1．道岔结构 道岔由转辙部分、连接部分和辙叉部分组成，如图4一l所示。
图4-1 道岔结构图
有两根可以移动的尖轨1，尖轨的外侧是两根固定的基本轨2 ，与尖轨和基本轨相连接的是四根合拢轨，其中两根合拢轨3是 直的，两根合拢轨4是弯的，两根内侧合拢轨相连的是辙叉，有 两根翼轨5，一个岔心6，两根护轮轨7组成，护轮轨是为了固定 车轮运行方向的.
转辙机拆装
电动机采用直流串励电动机为电动转辙机提供动力。
额定电压160V；额定电流2.0A，摩擦电流2.3—2.9A；额定转 速2400r/min;额定转矩0.8826N，单定子工作电阻（ 2.85±0.14）×2Ω，刷间总电阻4.9±0.245Ω
减速器用于降低转速以获得足够的转矩，并完成传动功能。
S700K型电动转辙机的动作原理
1、传动过程：电动机将动力通过减速齿轮组，传递给 摩擦联结器，摩擦联结器带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠的 转动带动丝杠上的螺母水平移动，螺母通过保持联结器经 动作杆、锁闭杆带动道岔转换，道岔的尖轨或可动心轨经 外表示杆带动检测杆移动
2、动作过程：（1）解锁过程及断开表示接点过程；（ 2）转换过程；（3）锁闭及接通新表示接点过程.