道岔转辙设备原理及故障案例

道岔转辙设备原理

及故障案例

中国铁路昆明局集团有限公司昆明电务段编

中国铁道出版社有限公司

年北京

2022·

内容简介

本书内容包括三部分第一部分介绍了高速铁路型电液道岔

:()

原理型电动道岔原理第二部分分析了交流转辙Z机Y道J岔7动作曲线第

、;;

三部分ZD介6绍了型电液道岔典型的故障案例通过每个故障案例反

(),

映的现象按程Z序Y进J行7分析测试判断故障发生的可能性并总结了快速

,、、,

处理的方法同时对故障案例进行分类

,。

本书可作为现场设备维护人员作业参考用书

。

图书在版编目CIP数据

()

道岔转辙设备原理及故障案例中国铁路昆明局集团有限公司

/

昆明电务段编北京中国铁道出版社有限公司

.—:,2022.4

ISBN978-7-113-28830-3

道中道岔转辙机

Ⅰ.①…Ⅱ.①…Ⅲ.①Ⅳ.①U284.72

中国版本图书馆数据核字第号

CIP(2022)022487

书名:道岔转辙设备原理及故障案例

作者:中国铁路昆明局集团有限公司昆明电务段

策划:朱敏洁

责任编辑:朱敏洁编辑部电话:电子邮箱:

(010)51873134zhuminie1105@163.com

封面设计:刘莎j

责任校对:孙玫

责任印制:高春晓

出版发行:中国铁道出版社有限公司北京市西城区右安门西街号

(100054,8)

网址:

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印刷:国铁p印务有限公p司

版次:年月第版年月第次印刷

202241202241

开本:印张:字数:千

880mm×1230mm1/324.25100

书号:

ISBN978-7-113-28830-3

定价:元

48.00

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编委会

主编:刘顺德张克家

副主编:孔凤英张宏伟喻立勇曾清岳俊宇

编委:李文明余兴江刘传魁李振威龙建新

何连俊王月辉王虎林

编审:金明杨耀戚有刚刘福松

随着铁路信号技术的发展,列车运行速度的不断提高以

及行车密度的不断加大,对铁路信号设备维修人员的实作技

能和故障处理水平的要求越来越高。编者根据近年来故障处

理实践经验以及试验的数据,针对主要道岔转辙设备,结合现

场应急处理的方法编写了本书。

本书分为三部分,第一部分介绍了高速铁路()型电

ZYJ7

液道岔原理、型电动道岔原理;第二部分分析了交流转辙机

ZD6

道岔动作曲线;第三部分介绍了()型电液道岔典型的故

ZYJ7

障案例,通过每个故障案例反映的现象,按程序进行分析、测

试、判断故障发生的可能性,并总结了快速处理的方法,同时

对故障案例进行分类。本书既适合初学者对电路的认识和掌

握,也可以为现场设备维护人员快速查找故障提供判断方法

和处理手段。

由于编者水平有限,书中疏漏之处恐难避免,诚望读者不

吝指正。

编者

年月

20223

第一章道岔转辙设备基本原理与维护

………1

第一节()型电液转辙机…………

ZYJ71

第二节型电动转辙机……………

ZD640

第二章交流转辙机道岔动作曲线分析

……65

第一节交流转辙机道岔动作电流曲线分析…………

65

第二节交流转辙机道岔动作功率曲线分析…………

68

第三章型电液道岔故障案例

ZYJ……………71

第一节道岔机内故障…………………

71

第二节道岔油路系统故障……………

87

第三节道岔启动电路故障……………

100

第四节道岔表示电路故障……………

106

第五节道岔结合部故障………………

116

第一章道岔转辙设备基本原理与维护

第一节ZY(J)7型电液转辙机

一、ZY(J)7型电液转辙机的特点

型电液转辙机的特点包括

ZY(J)7:

整套系统质量轻安装简便灵活易于维护维修工作量小

(1)、、、。

具有双杆锁闭功能

(2)。

两牵引点之间采用油管传输可避免机械磨损和旷动安装

(3),,

简便维护工作量小适用于多点牵引

,,。

采用两点或多点牵引时转换锁闭器与信号楼间不必

(4),SH6

铺设电缆也不必增加控制电路和电源容量投资较小

,,。

采用铝合金壳体使整机质量轻机械强度高便于施工

(5),,,

安装

。

整体采用了液压传动机械锁闭磨损小寿命长锁闭可靠

(6)、,,,。

油缸的密封采用了先进的填充聚四氟乙烯组合密封密封

(7),

性能优良寿命长耐候性好

,,。

采用了专利技术的新型油泵传动摩擦部位采用了复合材

(8),

料提高了整机效率单线电阻达到技术指标达到国际先进

,;54Ω,

水平

。

电气接点采用全封闭和圆弧接点两种结构全封闭接点采

(9),

用德国沙尔特堡开关不需清扫我国目前生产的都是圆弧接点

,。。

机内配线采用镀银线或耐高温阻燃线适用范围广阻燃

(10),,

2

性能好保证了质量线号采用号码套管便于现场维护检查

,,,。

挤脱联结器采用了新型的环形弹簧耐疲劳寿命长

(11),,。

管路接头采用国际先进的万特塞管接头密封可靠

(12),。

二、电液转辙机型号及含义

型电液转辙机型号及含义如图所示

ZY(J)71-1。

图型电液转辙机型号及含义

1-1ZY(J)7

注二动转换力单点牵引时无两点以上时连续加号

:(,+)。

二动动程单点牵引时无两点以上时连续加号

(,+)。

型号派生顺序号非派生时无

,。

表示复式交分道岔用的设备

F。

三、ZY(J)7型结构及动作原理

型电液转辙机由型转辙机称主机用于第一牵

ZY(J)7ZY(J)7(,

引点和型转换锁闭器亦称副机用于第二第三等牵引点组

)SH6(,、)

成主机与副机共用一套动力系统两者之间靠油管连接传输动力

,,。

一型液压转辙机结构

()ZY(J)7

型液压转辙机主要由动力机构转换锁闭机构表示锁

ZY(J)7、、

3

闭机构手动安全机构等组成如图图所示

、,1-2、1-3。

图型液压转辙机结构

1-2ZY(J)7

图型液压转辙机实物

1-3ZY(J)7

动力机构

1.

动力机构的作用是将电能变为液压能该机构主要由电机联

,、

4

轴器油泵油管单向阀滤芯溢流阀及油箱组成

、、、、、。

转换锁闭机构

2.

转换锁闭机构的作用是转换并锁闭尖轨或心轨在终端位置且

,

锁闭尖轨或心轨后应能承受的轴向锁闭力该机构主要由

98kN。

油缸推板动作杆锁块锁闭铁组成

、、、、。

表示锁闭机构

3.

表示锁闭机构的作用是正确反映尖轨或心轨状态并锁闭尖轨

或心轨在终端位置且锁闭尖轨或心轨后应能承受的轴向锁

,20kN

闭力该机构主要由接点组锁闭杆组成

。、。

手动安全机构

4.

手动安全机构遮断器的作用是手摇电机扳动道岔前可靠切

()

断电机动作电源即只有断开安全接点才能插入手摇把且非经人

(),

工恢复不能接通电机动作电源

,。

二型转换锁闭器结构

()SH6

型转换锁闭器主要由转换锁闭机构挤脱表示机构等组

SH6、

成如图所示

,1-4。

转换锁闭机构

1.

转换锁闭机构的作用是转换并锁闭尖轨或心轨在终端位置该

,

机构主要由油缸组推板动作杆锁块锁闭铁组成

、、、、。

挤脱表示机构

2.

挤脱表示机构的作用是正确反映尖轨或心轨状态且具有挤岔

,

断表示功能挤脱力出厂调整为该机构主要由挤脱接

,27~30kN。

点组查柱表示杆组成

、、。

三单点型电液转辙机锁闭表示杆动作原理

()ZY(J)7

锁闭表示杆图就是指杆上的缺口一端为锁闭口与密贴

(1-5),

轨相连并锁闭密贴轨另一端为检查表示口与斥离轨相连并检查

,,

斥离轨机内与锁闭口对应的为锁闭柱与检查表示口相对应的为

,,

5

图型转换锁闭器结构

1-4SH6

保护管油缸组底壳锁块锁闭铁二动接头

1—;2—;3—;4—;5—;6—;

挤脱接点组检查柱动作板滚轮观察窗

7—;8—;9—;10—;11—;

表示杆组二动调节阀动作杆组

12—;13—;14—

检查柱此杆用于单点牵引道岔实现锁闭表示和挤岔断表示功

。,

能挤岔时由于尖轨移动带动锁闭表示杆移动同时锁闭表示杆的

;,,

检查口使检查柱抬起断开表示接点锁闭表示杆的检查口斜面与检

,

查柱斜面接触后锁闭表示杆再移动时接点完全断开并记忆

,9mm,

此时锁闭表示杆若向相反方向移动不超过表示接点仍处于

9mm,

断开状态

。

图锁闭表示杆结构

1-5

6

四、液压系统

一油路组成

()

油泵

1.

油泵组成

(1)

油泵主要由轴缸体柱塞轴承压盘斜盘泵盖回程盘弹

、、、、、、、、

簧配油盘缸套等组成型电液转辙机油泵属于半轴式

、、。ZY(J)7

型轴向柱塞泵即柱塞缸体与轴线平行如图图所示

CY,、,1-6、1-7。

图油泵组实物

1-6

图油泵结构

1-7

7

油泵结构原理

(2)

柱塞安放在缸体均匀分布的个柱塞孔中当轴转动带动缸体

7,

旋转时斜盘中心线与缸体中心线角和弹簧回程盘压盘的共

,(α)、、

同作用使柱塞往复运动

,。

油泵主要特点

(3)

柱塞头部为球形与斜盘上推力轴承相接触使其机械阻力

①,,

小效率高

、。

分布弹簧改为集中弹簧通过回程盘压盘使柱塞紧贴

②,(),

斜盘

。

传动轴为半轴悬臂端通过缸体外大轴承支撑

③,。

油缸

2.

油缸组成

(1)

油缸主要由接头体盖板动作板弹簧推板缸套油杯注油

(、、、、、

孔速动片活塞杆螺母接头密封圈缸筒缸座等组成如图

、)、、、、、,1-8、

图所示

1-9。

图油缸实物

1-8

油缸结构原理

(2)

密封圈活塞杆对称中心处的孔用组合密封及缸座内的轴用组

、

8

图油缸结构

1-9

合密封将缸筒分成两个密封腔液压油通过接头体进入活塞杆中

,,,

通过活塞杆上放射孔进入缸筒的两侧即油缸的两侧油缸动作

(),

时一侧进入另一侧的油排出

,,。

单向阀

3.

钢球与配合端口密封单向通过油液单向阀主要由阀体钢球

,,、

组成型电液转辙机采用双单向阀串联形式可提高其可靠

,ZY(J)7,

性如图所示

,1-10。

图单向阀结构

1-10

9

空动缸启动缸

4.()

空动缸主要由螺塞垫密封圈空动缸筒柱塞接头等组成

、、、、、,

如图所示

1-11。

图空动缸启动缸结构

1-11()

当电机启动时柱塞向另一方向移动的容积使电机顺利启动

,,

可改善交流电机启动特性所以也称启动缸

,。

溢流阀

5.

溢流阀主要由阀座阀体密封螺母调整螺钉弹簧阀芯背

、、、、、、

母密封圈六角钢和六角螺母等组成如图图所示

、、,1-12、1-13。

图溢流阀实物

1-12

结构及原理压力油位于阀座孔下压力超过弹簧弹力时油经

:,,

过锥面缝隙进入低压区由阀体下部孔排出

,。

10

图溢流阀结构

1-13

流量调节阀

6.

流量调节阀主要由调节螺栓调整杆形圈及挡圈组成通过

、、O,

调节调整杆使管道改变通径从而改变流量实现一动二动同步

,,、,

如图所示

1-14。

图流量调节阀结构

1-14

压力表接头

7.

压力表接头由接头体密封圈弹簧钢球组成如图所示

、、、,1-15。

测压软线用于连接测压接头和压力表拆装压力表时通过软线接

,、,

头上的调整杆打开或关闭单向阀做到压力状态可以拆装测压软

,。

线耐压可达到并可在时接合阻尼使压力表寿命

63MPa,40MPa,

大大提高现场使用中减少了计量校对工作量精度完全能满足现

,,

场使用切忌将压力表内部阻尼液体排空致使压力表寿命降低

。,。

11

图压力表接头实物

1-15

二油路系统动作原理

()

系列电液转辙机油路系统如图所示

ZY(J)71-16。

图系列电液转辙机油路系统

1-16ZY(J)7

12

油路系统工作原理

1.

本系统为闭式系统当电机通过联轴器带动油泵逆时针方向旋

,

转时油泵从油缸右侧腔内吸入油油泵泵出的高压油使油缸左腔

,,

为高压此时油缸向左移动当油缸动作到终端停止动作时泵从右

,,,

边的单向阀吸入油泵出的高压油经左边的滤油器和溢流阀回油

,

箱若电机带着油泵顺时针方向转动油缸动作方向与上述方向相

。,

反为了改善交流电机启动特性与油缸并联了启动油缸该系统

。,。

中的一动调节阀和二动调节阀用于调节主机油缸与副机油缸在转

换道时实现宏观同步

。

机械动作原理

2.

转换锁闭机构动作原理

(1)

电机经联轴器带动油泵顺时针方向旋转由于活塞杆固定不动

,,

使油缸向右动作油缸侧面的推板接触反位锁块后油缸继续向前移

,,

动时通过推板和反位锁块带动动作杆向右移动同时定位锁块开始

,,

解锁当油缸走完解锁动程后反位锁块和定位锁块处于锁闭铁和推

。,

板的间隙内油缸继续通过推板和反位锁块带动动作杆向右移动当

,,

动作杆继续移动到反位锁块与锁闭铁的锁闭面将要作用时开始进入

,

锁闭过程继续向右移动将反位锁块推入锁闭铁的反位锁

,15.2mm,

闭面此时动作杆的行程为油缸继续向右移动动作杆不

。,7.6mm,,

动作油缸侧面的推板进入反位锁块的锁闭面进入锁闭状态

,,。

表示锁闭机构动作原理

(2)

当油缸向右移动动作板的斜面推动接点组转换断开原表示接

,,

点油缸继续向前移动接近锁闭时接点组的启动片在接点组拉簧的

,,

动作下快速掉入动作板上速动片圆弧内快速切断电源接通反位表

,,

示同时锁闭柱插入锁闭杆缺口内锁闭柱在锁闭杆缺口内的间隙为

,。

L内锁闭时应为外锁闭时L应为

,1.5mm±0.5mm,2mm±0.5mm。

挤脱表示机构动作原理

(3)

挤脱表示机构表示部分的工作原理与锁闭表示机构表示部分

13

的工作原理相同挤脱原理为当电液转辙机处于锁闭位尖轨被

。:,

挤并超过规定挤脱力时通过动作拉杆或密贴调整杆带动动作杆

,()

向右移动动作杆通过锁块推动锁闭铁一起向右移动锁闭铁顶起

,,

挤脱块由于尖轨移动通过表示拉杆带动转辙机的表示杆向右移

;,

动使检查柱抬起切断表示型转换锁闭器的锁闭铁移动其背后

;SH5

斜面顶起顶杆也可断开表示接点实现挤脱双断表示检查柱在

,,。

表示杆缺口内两侧间隙为检查柱插入表示杆缺口

4mm±1.5mm,

内时的情况锁闭表示杆就是指杆上的缺口一端为锁闭口与密贴

。,

轨相连并锁闭密贴轨另一端为检查表示口与斥离轨相连并检查

;,

斥离轨转辙机内与锁闭口对应的为锁闭柱与检查表示口相对应

,,

的为检查柱锁闭表示杆用于单点牵引道岔实现锁闭表示和挤断

,,

表示功能挤时由于尖轨移动带动锁闭表示杆移动同时锁闭表

。,,

示杆的检查口使检查柱抬起断开表示接点锁闭表示杆的检查口斜

,

面与检查柱斜面接触后锁闭表示杆再移动时接点完全断开

,9mm

并记忆此时锁闭表示杆若向相反方向移动不超过时表示接

,9mm,

点仍处于断开

。

五、道岔的锁闭

所谓道岔锁闭就是把道岔可移动的部件如尖轨或心轨固定

()

在某个开通位置当列车通过时不受外力作用而改变道岔锁闭

,,。

按其锁闭方式可分为内锁闭和外锁闭两种

。

一内锁闭道岔转换设备

()

当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后转辙机内部进行

,

锁闭由转辙机动作杆经外部杆件对道岔实现位置固定实际上

,。,

内锁闭方式锁闭道岔是对道岔可动部分进行间接锁闭

。

内锁闭转换设备的缺点

:

框式结构造成的反弹力和抗劲较大

(1)。

杆件受外力变形时会使工作尖轨与基本轨分离

(2)。

14

车轮的冲击力经过杆件直接作用于转辙机内部使机内部

(3),

件易损挤切削易折断移位接触器易跳开

,,。

二外锁闭道岔转换设备

()

道岔外锁闭的发展

1.

道岔作为铁路线路连接的重要设备是轨道中最薄弱的环节之

,

一随着铁路运输向高速重载方向的发展重轨和大号码道岔的采

,,

用对转换设备提出了更高的要求外锁闭装置能有效地克服尖轨

,。

在密贴时的转换阻力可靠地锁闭道岔尖轨和基本轨可动心轨和

,(

翼轨即使连接杆折断外锁闭装置仍起着锁闭作用外锁闭能够

),,,

隔离列车通过时对转换设备的振动和冲击提高转换设备寿命和可

,

靠性

。

德法英奥地利等国家一直在应用和发展道岔外锁闭

(1)、、、,

德国规定速度超过的线路采用钩型外锁闭法国规定速

60km/h;

度超过的线路采用拐肘型外锁闭

40km/h。

铁道部年规定速度超过的道岔必须使用外

(2)1995120km/h

锁闭从此我国提速干线开始全面应用和发展道岔外锁闭开始采

,,

用的是燕尾式外锁闭随着次大面积提速道岔外锁闭发展为钩式

,6,

分动外锁闭已成为标准制式

,。

道岔分动外锁闭的定义和分类

2.

道岔到位后通过本身依附的锁闭装置直接把尖轨与基本轨

,

或心轨与翼轨密贴夹紧并固定由于外锁闭道岔的两根尖轨之间

。

没有连接杆在道岔转换过程中两根尖轨是分别动作的所以称分

,,

动外锁闭道岔道岔分动外锁闭的典型应用提速道岔

。:S700K、

提速道岔

ZY(J)7。

分动外锁闭的优点包括

(1):

机械锁强度高适宜高速重载列车外锁内锁

①,(+)。

两尖轨分动所需转换力小

②,。

轮对冲击力基本传不到转辙机内即具有隔力作用有利于

③,,

15

延长转辙机的寿命

。

分动外锁闭装置分燕尾式和钩式如图图所示

(2),1-17、1-18。

图燕尾式分动外锁闭

1-17

图钩式分动外锁闭

1-18

16

分动外锁闭道岔的技术特征

3.

转换设备

(1)

电液转辙机尖轨转换采用分动方式设两个牵

ZY(J)7(L700H),

引点在尖轨的第二牵引点由副机对尖轨与基本轨的密贴进

,,SH6

行检测对尖轨的第二牵引点由副机带动可动心轨部分也设

;SH6,

置两个牵引点尖轨及可动心轨转换均设燕尾式外锁闭装置

,。

安装装置

(2)

型电液转辙机有两个工作点分别由转辙机及转换锁

ZY(J)7,

闭器在两个牵引点带动安装装置的主要部件有托板弯头动作杆

,、、

尖端铁及长短表示杆

。

外锁闭装置工作原理

4.

钩形外锁闭装置工作原理

(1)

钩形外锁闭装置解锁转换锁闭过程初始状态如图所

、、:1-19

示右侧密贴尖轨处于锁闭状态左侧斥离尖轨与基本轨保持要求

,,

的开口密贴尖轨锁钩同时被锁闭铁和锁闭杆卡住不能落下斥离

,,

尖轨锁钩的缺口卡在锁闭杆的凸起处不能移动外锁闭装置有空动

(

时除外从而保持斥离尖轨与基本轨的开口基本不变解锁状态如

),;

图所示锁闭杆向左移动斥离尖轨向密贴位移动同时密贴尖

1-20,,,

轨处锁闭杆相对锁钩移动当锁闭杆凸起与密贴尖轨锁钩缺口对齐

,

时锁钩落下卡在锁闭杆凸起内尖轨与基本轨解锁锁闭杆继续向

,,;

左移动通过锁钩带动斥离尖轨和密贴轨同步向左移动当锁闭杆

,,

带动道岔转换至左侧尖轨与基本轨密贴时开始进入锁闭过程如

,,

图所示锁闭杆继续向左移动左侧锁钩沿锁闭杆斜面向上爬

1-21;,

起当锁钩升至锁闭杆凸起顶面时进入锁闭状态如图所示

,,,1-22,

右侧尖轨继续向左移动至规定开口完成转换过程

,。

钩形外锁闭装置安装顺序及要求

(2)

用螺栓防松垫弹垫螺母将锁闭框装于基本轨上

①M20、、、M20

可不拧紧螺母

()。

17

图钩形外锁闭装置初始状态

1-19

图钩形外锁闭装置解锁状态

1-20

图钩形外锁闭装置锁闭过程

1-21

图钩形外锁闭装置转换过程

1-22

18

用螺栓防松垫弹垫螺母将尖轨连接铁装于尖

②M20、、、M20

轨上

。

将锁闭杆按图所示位置装入锁闭框内后将锁钩放在锁

③1-23,

闭杆上并在锁钩孔内涂润滑脂

,。

图锁闭杆装入锁闭框

1-23

拨动锁闭杆当锁钩孔对上尖轨连接铁的孔后穿上销轴并

④,,、

用平垫圈弹垫和螺母拧紧后穿入开口销图将锁闭铁

、M20,(1-24),

插入锁闭框方孔内固定螺栓一头钩住基本轨另一头穿入锁闭框

,,

和锁闭铁孔内带上平垫圈弹垫和螺母

,、M20。

图穿入开口销

1-24

撬动尖轨使装有锁闭铁侧处于密贴状态另一侧处于自开状

⑤,

态用手托起锁钩拨动锁闭杆至图所示位置

,,1-25。

图拨动锁闭杆

1-25

19

按照第条的方法安装另一侧锁钩销轴固定螺栓和锁

⑥③、④、、

闭铁

。

通过左右拨动锁闭框调整锁闭杆与转辙机动作杆平行后拧

⑦

紧固定锁闭框的螺母并通过安装装置的动作拉杆将锁闭杆与转辙

,

机的动作杆连接在一起

。

通过在锁闭铁和锁闭框中间增减调整片保证基本轨和尖轨

⑧

密贴图且尖轨与基本轨在锁闭杆中心处应留

(1-26),0.2~0.8mm

的间隙

。

图增减调整片

1-26

检测道岔开口首先通过调整安装装置动作拉杆使两侧开口相

⑨:

差不超过然后检查道岔开口符合规定要求若开口大于最大值

3mm,,

时可通过减少密贴调整片同时在尖轨连接铁和尖轨间加调整垫调

,,

整图如一动左侧道岔开口为时可通过减少

(1-27),161mm,2mm

密贴调整片加调整垫将道岔开口调整为

,2mm159mm。

图增加调整垫

1-27

检查在各牵引点锁闭杆中心处插入厚宽的钢

⑩4mm、20mm

板外锁闭装置不得锁闭且不得接通转辙机内表示接点在相邻两

,,;

20

牵引点间任一位置插入厚宽的钢板不得接通转辙

10mm、20mm,

机内表示接点若不满足要求可通过增减调整片调整满足要求后

,,

拧紧固定锁闭铁的螺母