城市轨道交通信号基础课件：城轨道信号基础设备-转辙机

城市轨道交通信号基础设备——转辙机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，是道岔动作的动力部分，公共杆件作直线运动，从而使道岔尖轨进行位移来改变道岔的位置，并给出道岔状态表示。转辙机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。一、道岔道岔是机车车辆从一个股道转向另一个股道的转辙设备，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3-6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.转辙机械尖轨基本轨连接零件

(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。(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、复式交分道岔五种。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。

单开道岔对称道岔三开道岔交叉道岔复式交分道岔

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3.道岔的特点轨道的薄弱环节之一：限制列车速度、行车安全性低等；构造复杂、使用寿命短、养护维修投入大。作业：1、道岔由那几个部分组成？各部分又包括哪些机械构成？（画图说明）2、道岔对实际行车可能造成的危害？3、道岔的号数？城市轨道交通使用的道岔应该是几号，具体目的是什么？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.

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。ZDJ9型转辙机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。

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。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。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，不能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。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。

3．转辙机的分类

(1)按动作能源和传动方式分可分为电动转辙机、电动液压转辙机。机械式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。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．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置在转辙机内部，尖轨通过锁闭杆与锁闭装置连接。ZD6等系列电动转辙机大多采用内锁闭方式。

外锁闭转辙机依靠转辙机之外的锁闭装置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。外锁闭转辙机内锁闭转辙机转辙机安装示意图

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，其为弹性可弯道岔，尖轨部分需要两台转辙机牵引。道岔

转辙机

安装装置

锁闭系统

表示系统

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，插入手摇把，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。

(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。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。图3-7ZD6一A型转辙机图3-8ZD6一A型转辙机结构转辙机拆装1、组成：电机、减速器、自动开闭器、移位接触器、摩擦联结器、主轴、动作杆、表示杆、外壳。电动机自动开闭器减速器自动开闭器动作杆电动机采用直流串激电动机，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直流电动机的正转和反转可通过改变激磁绕组(定子绕组)中或电枢(转子绕组)中的电流方向来实现。（1）电动机减速器用于降低转速以获得足够的转矩，并完成传动功能。(2)减速器启动片(3)传动装置①启动片启动片是介于减速器和主轴间的传动媒介。启动片除了起连接主轴的作用外，还对自动开闭器起控制作用。②主轴主要由主轴、主轴套、轴承、止挡栓等组装而成。主轴带动锁闭齿轮，通过与齿条块配合完成转换和锁闭道岔。

主轴转换锁闭装置由锁闭齿轮和齿条块、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。电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮与齿条块要完成解锁、转换、锁闭三个过程。(4)转换锁闭装置(5)自动开闭器自动开闭器用来及时、正确反映道岔尖轨的位置，并完成控制电动机和挤岔表示的功能。在解锁过程中，由自动开闭器接点断开原表示电路，接通准备反转的动作电路；锁闭后，由自动开闭器接点自动断开电动机动作电路，接通表示电路。自动开闭器由4排静接点、2排动接点、2个速动爪、2个检查柱及速动片等组成。静接点、动接点、速动爪、检查柱对称地分别装于主轴的两侧，但又是一个整体。第1排静接点第4排静接点动接点滚轮启动片速动片速动爪(6)表示杆电动转辙机的表示杆与道岔的表示连接杆相连随道岔动作，用来检查尖轨是否密贴，以及在定位还是在反位。表示杆由前表示杆、后表示杆及两个检查块组成。表示杆缺口调整应在道岔密贴调整好以后进行。先在动作杆伸出位置，调整表示连接杆螺母，使前表示杆上的标记，与窗口标记重合，这时检查柱应落入表示杆缺口并保持每侧有1．5mm的间隙。然后在动作杆拉入位置，道岔密贴后，松开并紧螺栓，调整后表示杆的螺母，使检查柱落入后表示杆的缺口且保持每侧有1．5mm的间隙。

再经几次定、反位动作试验，设备工作正常，上紧并紧螺栓，调整工作即告完毕。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，能够保护电动机和吸收转动惯量的联结装置。摩擦联结器的摩擦力要调整适当，过紧会失去摩擦联结作用，损坏电动机和机件；过松不能正常带动道岔转换。摩擦联结器的松紧用调整螺母调整弹簧压力来实现。调整的标准是，额定摩擦电流应为额定动作电流的1.3-1.5倍。

(7)摩擦联结器挤切装置(8)挤切装置

挤切装置包括挤切销和移位接触器，用来进行挤岔保护，并给出挤岔表示。两个挤切销(主销和副销)把动作杆与齿条块连成一体。组成：启动电路（动作转辙机、转换道岔电路）+表示电路（反映道岔位置）2、四线制道岔控制电路直流电动转辙机控制电路启动电路技术要求1、道岔区段有车占用，或道岔区段轨道电路发生故障时，该区段内道岔不能转换。（区段锁闭）。2、进路在锁闭状态时，进路上的道岔不能再转换。（进路锁闭）3、道岔一经启动，就应转换到底，不受车辆进入影响，也不受车站值班员的控制。否则，在车辆进入道岔区段时，若道岔停转或受车站值班员控制而回转，都可能造成脱轨或挤岔事故。4、道岔启动电路接通后，由于某种原因电路故障使道岔未能转动，应能自动断开启动电路，以免故障消除后造成道岔自动转换。5、道岔转换途中受阻使道岔不能转换到底时，应保证经车站值班员操纵能使道岔转回原位。6、道岔转换完毕应能自动断开启动电路。道岔启动电路工作原理启动电路采用分级控制方法。首先由1DQJ检查联锁条件；再由2DQJ控制电机旋转方向；最后由直流电动机转换道岔。操纵方法：进路操纵（DCJ、FCJ↑）、单独操纵（ZDA+CA、ZFA+CA）道岔表示电路作用：道岔启动电路动作完毕后，应将道岔的实际位置反映到信号楼内，以便于车站值班员对信号设备进行控制和监督。定位：DBJ↑点绿灯；反位：FBJ↑点黄灯。道岔表示电路技术要求：用道岔表示J的放道岔的正确位置相对应，定位：DBJ↑、反位：FBJ↑。当电路发生混线或混入其他电源时，DBJ、FBJ不吸起。道岔在转换过程中，发生挤岔、停电、断电等故障时，应保证DBJ、FBJ落下。道岔转换完毕，室内设备采集道岔DBJ、FBJ状态，将道岔实际位置反映到控制台或显示器，以便操作人员对信号设备进行监督和控制。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。

1.S700K型电动转辙机的特点S700K型转辙机适用于尖轨或可动心轨处采用外锁闭的道岔，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：1、采用三相交流电动机，不仅从根本上解决了原直流电动转辙机必须设置整流子而引起的故障率高、使用寿命短、维修量大的不足，而且线路上的电能损失大大减小；2、采用直径32mm的滚珠丝杠传动装置，延长了转辙机的使用寿命；3、采用簧式挤脱装置的保持联结器，并选用不可挤型零件，从根本上解决了由挤切销劳损造成的惯性故障；4、采用多干片式可调摩擦联结器，经工厂调整加封，使用中无需调整。按安装方式分：左装和右装左装：型号用字母A+奇数表示右装：型号用字母A+偶数表示使用位置：尖轨和可动心轨使用在不同的位置选择不同的型号不同型号（种类）的转辙机不能通用2.S700K型电动转辙机分类S700K电动转辙机左装与右装的判别：

左开道岔右装转辙机左装转辙机右开道岔

右装转辙机

左装转辙机

（装在直股右侧）（装在直股左侧）

①电机右伸左伸面向岔芯，观察转辙机，安装在直股右侧为右装，装在左侧为左装②动作杆③检测杆

S700K型电动转辙机由外壳、动力传动机构、检测和锁闭机构、安全装置、配线接口五大部分组成，其结构如图4-5所示。图4-5S700K型电动转辙机结构3.S700K型电动转辙机的结构S