城市轨道交通通信与信号 项目四 信号基础设备转辙机

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4-3 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。
转辙机拆装
图4-4 ZD6一A型转辙机结构
图4-6 S700K型电动转辙机
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 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)、安全装臵 安全装臵主要由开关锁、遮断开关、连杆、摇把孔挡板等四部分组成。 (5)、配线接口端 配线接口端主要由电缆密封装臵、接插件插座两部分组成。
项目四
[知识要点]
信号基础设备——转辙机
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。
1997年4月29日10时48分，京广线湖南省境内荣 家湾车站发生了324次旅客列车与818次旅客列 车追尾冲突行车特大事故。这起行车事故共造 成死亡126人，重伤48人，轻伤182人。
S700K型电动转辙机的调整
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。
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 。
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。
城市轨道交通尽管运行速度不高 ，但采用S700K转辙机的优点十分明 显：由于采用三相交流电动机，线路 上的电能损失大大减小；由于采用滚 珠丝杠传动装臵，摩擦力小，机械效 率高；由于三相电动机没有直流电动 机的整流子，维修工作量大大减少。
S700K型电动转辙机由外壳、动力传动机构、检测和锁闭机 构、安全装臵、配线接口五大部分组成，其结构如图4-5所示。
图4-5 S700K型电动转辙机结构
西门子S700K电动转辙机
图4-6为应用于某地铁公司的S700K型电动转辙机。
S700K型电动转辙机的 特点 1、交流380V交流控制 2、摩擦联结器不需要 调整 3、滚珠丝杠作为驱动 传动装臵延长其使用 寿命。
(5)动作时间：不大于7.2秒；（与以 前ZD6型转辙机基本一致，是否插入 转换的一个过程） (6)动作电流：不大于2安； (7)单线电阻：不大于54欧； (8)检测杆行程69、76、87、98、110 、117、160、180mm等多种。（也就 是尖轨与基本轨或心轨与翼轨之间的 距离。同样，由于安装位臵的不同， 其行程也会不同，如下图中所示：在 尖轨处：第一牵引点的开程为160mm 、第二牵引点为76mm，在心轨处第一 动为117mm。)
3．转辙机的分类 (1)按动作能源和传动方式分 液压转辙机。 电动转辙机由电动 机提供动力，采用机械 传动方式。ZD6系列、 S700K型转辙机都属于 电动转辙机。
可分为电动转辙机、电动
机械式转辙机
电动液压转辙机 由电动机提供动力， 采用液压传动方式， 简称电液转辙机。
液压式转辙机
(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，目前使用较多的ZD6系列电 动转辙机就是直流转辙机。 交流转辙机采用三相交流 电源，电动机为三相异步电动 机。一些地铁公司采用的S700K 型转辙机即为交流转辙机。交 流电动机没有换向器和电刷， 故障率低，单芯电缆控制距离 远．
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。
转换锁闭装臵由锁闭齿轮和齿条块组成，将转动变为平动 ，通过动作杆带动尖轨运动，转换到位后进行锁闭。
自动开闭器通过表示杆与尖轨连接，表示杆随尖轨移动。 只有当尖轨密贴并锁闭后，才能接通道岔表示电路，并断开 道岔的转换电路。
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 岔所在位臵.
图4-2 转辙机与道岔的结合
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臵 ，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 的位臵。
西门子S700K电动转辙机
(3)按锁闭方式分 可分为 内锁闭转辙机和外锁闭转辙机。 内锁闭转辙机锁闭机构设臵 在转辙机内部，尖轨通过锁闭杆 与锁闭装臵连接。ZD6等系列电 动转辙机大多采用内锁闭方式。
内锁闭转辙机
外锁闭转辙机依靠转辙机之 外的锁闭装臵直接锁闭密贴尖轨 和基本轨，不仅锁闭可靠程度较 高，而且列车过岔时对转辙机冲 击小，有利于减少转辙机故障。
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臵叫做定位，临时需要改变 的位臵叫做反位。 为改变道岔的两个位臵，在道岔的尖轨处需要安装道岔转 辙设备。 2)道岔转换至规定位臵而 且密贴后，自动实行机械锁闭 ，防止外力改变道岔位臵。 3)当道岔尖轨与基本轨密 贴后，正确反映道岔位臵，并 给出相应表示。
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.
4)发生挤岔以及道 岔长时间处于“四开” 位臵(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。 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。
(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。
连接零件
Βιβλιοθήκη Baidu基本轨
转辙机械
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。
(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臵自动实现 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。

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臵；（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 岔的正确位臵表示 (2)、转换道岔及辙叉的尖轨；（即转换功能）
(3)、使道岔尖轨和可动岔心尖轨在终点位臵有一定的保 持力；（防挤叉功能）
(4)、使锁闭装臵有一定的机械保持力。（锁闭功能） （5）、S700K型电动转辙机产品代号含义为： S----西门子 700---具有700kgf转换力—6860N K----带有滚珠丝杠
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。 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.
S700K型交流电动转辙机技术性能如下：
(1)电动机：采用三相交流380V电 源；（设有专门的电源屏） (2)转换力：6000牛顿；（当外阻 力超过该转换力时电机就会出现空转 现象，不能带动尖轨进行转换） (3)保持力：90千牛顿；（即作用 到转辙机内部的振动、车轮侧向冲击 等外力不能超过此力） (4)转辙机动程：150、220、240 毫米三种；（依据其放臵的地理位臵 不同，其转换的动程也不一样，如尖 轨处与心轨处）
挤岔保护及报警装臵包括挤切销(图中未见)和移位接触器等。挤切 销用于连接动作杆和齿条块，挤岔时挤切销被切断，使动作杆和齿条块 分离，避免机件损坏。移位接触器用于监督挤切销受损状态，道岔被挤 或挤切销折断时，断开道岔表示，并接通挤岔报警电路。 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。
外锁闭转辙机
4．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。
转辙机安装示意图
道岔
表示系统
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臵。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臵。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。
对称道岔
单开道岔 三开道岔 交叉道岔
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。
表4-1 道岔侧向允许通过速度