汽车与轨道交通设备作业指导书

汽车与轨道交通设备作业指导书TOC\o"1-2"\h\u2648第一章汽车设备概述 356631.1汽车设备发展历程 3217211.2汽车设备分类及特点 3323011.2.1按用途分类 3283131.2.2按动力系统分类 4167141.2.3按驱动方式分类 425028第二章汽车发动机结构与原理 4269762.1发动机类型及工作原理 4162252.1.1发动机类型 4161452.1.2发动机工作原理 487932.2发动机主要零部件 5233402.2.1气缸体 5111672.2.2气缸盖 583692.2.3活塞 5186012.2.4曲轴 5194332.2.5连杆 5242182.2.6凸轮轴 5264742.2.7火花塞（汽油发动机）或喷油嘴（柴油发动机） 519912.3发动机功能参数 5158602.3.1功率 6160142.3.2扭矩 6226722.3.3油耗 6265042.3.4排放 621084第三章汽车传动系统 6324103.1传动系统概述 6224953.2传动装置结构与原理 614143.2.1离合器 655983.2.2变速器 620093.2.3传动轴 6153753.2.4驱动桥 7264753.3传动系统故障诊断与维修 766763.3.1故障诊断 7322083.3.2维修方法 720904第四章汽车制动系统 7170044.1制动系统概述 7120094.2制动装置结构与原理 8250964.2.1制动装置结构 8244.2.2制动装置原理 8235714.3制动系统故障诊断与维修 8205604.3.1故障诊断 869074.3.2维修方法 917666第五章汽车转向系统 9266905.1转向系统概述 972225.2转向装置结构与原理 9251415.2.1机械转向系统 9311945.2.2动力转向系统 921655.3转向系统故障诊断与维修 10257805.3.1故障诊断 10239875.3.2维修方法 106063第六章汽车电气系统 10205516.1电气系统概述 10129386.2主要电气部件结构与原理 11267676.2.1蓄电池 11279756.2.2发电机 11294966.2.3熔断器 11194016.2.4继电器 11201916.3电气系统故障诊断与维修 11316016.3.1故障诊断 11326856.3.2维修方法 124815第七章轨道交通设备概述 122187.1轨道交通设备发展历程 12275437.2轨道交通设备分类及特点 1219256第八章轨道交通车辆结构与原理 13208568.1车辆类型及结构 133168.1.1车辆类型 13216518.1.2车辆结构 13297228.2车辆主要部件 14175558.2.1牵引电机 1448448.2.2转向架 14168358.2.3制动装置 1471748.2.4电气设备 14316358.2.5空调及通风系统 14271008.3车辆功能参数 1512384第九章轨道交通信号与控制系统 15164249.1信号与控制系统概述 15247119.1.1概念 15253939.1.2系统组成 15304759.2信号与控制设备结构与原理 15210949.2.1信号设备结构与原理 15318219.2.2控制设备结构与原理 1622139.3信号与控制系统故障诊断与维修 16193699.3.1故障诊断 16306949.3.2故障维修 1619202第十章轨道交通维护与保养 172538510.1维护与保养概述 172340910.2维护与保养流程 17430410.2.1制定维护与保养计划 171350010.2.2维护与保养实施 172478210.2.3维护与保养验收 181056310.3维护与保养设备 182798910.3.1检查设备 183238010.3.2维修设备 182096510.4维护与保养故障处理 18978810.4.1故障分类 182148810.4.2故障处理流程 18第一章汽车设备概述1.1汽车设备发展历程汽车设备的发展历程是人类工业文明进步的重要标志。自19世纪末卡尔·本茨发明第一辆现代汽车以来，汽车设备经历了从初创到成熟，再到现代高科技融合的演变过程。起初，汽车设备以蒸汽机为动力，结构简单，功能不稳定。内燃机的发明和石油资源的开发，汽车设备逐渐采用内燃机作为主要动力源。20世纪初，福特T型车的批量生产标志着汽车工业的崛起，汽车设备开始进入大众消费市场。20世纪中叶，汽车设备在动力系统、制动系统、悬挂系统等方面取得了显著进步，汽车功能得到了大幅提升。同时电子技术的不断发展，汽车电子设备逐渐成为汽车设备的重要组成部分。进入21世纪，汽车设备的发展更加注重环保、节能、安全、舒适等方面。新能源汽车、智能网联汽车等新型汽车设备应运而生，成为汽车产业发展的新方向。我国在新能源汽车领域也取得了显著的成果，已成为全球新能源汽车市场的重要参与者。1.2汽车设备分类及特点汽车设备可以根据其用途、动力系统、驱动方式等不同特点进行分类。1.2.1按用途分类（1）乘用车：主要用于载客，如轿车、SUV、MPV等。（2）商用车：主要用于载货或载客，如货车、客车、皮卡等。（3）专用车：用于特定用途，如消防车、救护车、环卫车等。1.2.2按动力系统分类（1）内燃机汽车：采用内燃机作为动力源，包括汽油车、柴油车等。（2）电动汽车：采用电动机作为动力源，包括纯电动车、混合动力车等。（3）氢燃料电池汽车：采用氢燃料电池作为动力源。1.2.3按驱动方式分类（1）前轮驱动汽车：发动机输出的扭矩通过前轮传递到地面。（2）后轮驱动汽车：发动机输出的扭矩通过后轮传递到地面。（3）四轮驱动汽车：发动机输出的扭矩同时传递到四个轮子。汽车设备的特点主要包括：（1）高度集成：汽车设备涉及多个系统和部件，如发动机、传动系统、制动系统等，高度集成。（2）功能多样：汽车设备根据不同用途和需求，具有多种功能指标，如动力性、经济性、安全性等。（3）技术含量高：汽车设备涉及多个领域的技术，如电子技术、材料科学、机械制造等。（4）智能化趋势：信息技术和人工智能的发展，汽车设备正逐渐向智能化方向发展。第二章汽车发动机结构与原理2.1发动机类型及工作原理2.1.1发动机类型发动机是汽车的心脏，其类型繁多，主要根据燃料类型、工作方式和冷却方式等分类。按照燃料类型，发动机可分为汽油发动机、柴油发动机和混合动力发动机等；按照工作方式，发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照冷却方式，发动机可分为水冷发动机和风冷发动机。2.1.2发动机工作原理发动机的工作原理主要是指燃料在发动机内部燃烧产生能量，推动活塞运动，进而驱动曲轴旋转，输出动力。以下是四冲程汽油发动机的工作原理：（1）吸气行程：活塞从上止点向下止点运动，进气门打开，排气门关闭。活塞运动使气缸内压力降低，外界空气通过进气门进入气缸。（2）压缩行程：活塞从下止点向上止点运动，进气门和排气门均关闭。活塞运动使气缸内空气被压缩，压力和温度升高。（3）做功行程：活塞从上止点向下止点运动，火花塞点火，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，输出动力。（4）排气行程：活塞从下止点向上止点运动，排气门打开，进气门关闭。活塞运动使废气排出气缸。2.2发动机主要零部件发动机主要零部件包括气缸体、气缸盖、活塞、曲轴、连杆、凸轮轴、火花塞（汽油发动机）或喷油嘴（柴油发动机）等。2.2.1气缸体气缸体是发动机的主体部分，内部设有气缸、水道和油道。气缸体承受燃烧室内的高压气体，承受活塞、曲轴等运动部件的惯性力，是发动机的基础部件。2.2.2气缸盖气缸盖与气缸体紧密配合，构成燃烧室。气缸盖上设有气门、火花塞或喷油嘴等部件。2.2.3活塞活塞在气缸内做往复运动，承受燃烧室内的高压气体，将气体压力转化为活塞运动力。2.2.4曲轴曲轴连接活塞和飞轮，将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力。2.2.5连杆连杆连接活塞和曲轴，传递活塞运动力。2.2.6凸轮轴凸轮轴控制气门的开闭，保证发动机正常工作。2.2.7火花塞（汽油发动机）或喷油嘴（柴油发动机）火花塞或喷油嘴是发动机燃油喷射和点火系统的重要部件，负责将燃料雾化和点火。2.3发动机功能参数发动机功能参数包括功率、扭矩、油耗、排放等。2.3.1功率功率是指发动机在单位时间内输出的能量，单位为千瓦（kW）。发动机功率越高，汽车加速功能越好。2.3.2扭矩扭矩是指发动机输出轴上的旋转力矩，单位为牛顿·米（Nm）。发动机扭矩越大，汽车爬坡能力越强。2.3.3油耗油耗是指发动机在单位里程内消耗的燃油量，单位为升/百公里（L/100km）。油耗越低，汽车燃油经济性越好。2.3.4排放排放是指发动机排放的有害气体，包括二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）等。排放越低，汽车对环境的影响越小。第三章汽车传动系统3.1传动系统概述汽车传动系统是汽车的重要组成部分，其主要功能是将发动机输出的扭矩和转速传递给驱动轮，使汽车能够在道路上行驶。传动系统主要包括离合器、变速器、传动轴、驱动桥等部件。传动系统的功能直接影响汽车的驱动功能、燃油经济性和乘坐舒适性。3.2传动装置结构与原理3.2.1离合器离合器是传动系统的关键部件，其作用是在发动机与变速器之间实现连接和切断动力。离合器主要由离合器踏板、离合器总成、离合器片、压盘、分离轴承等组成。离合器的工作原理是利用摩擦片的摩擦力实现动力的传递。3.2.2变速器变速器是传动系统中的重要部件，其主要功能是根据汽车行驶条件的变化，调整发动机输出的扭矩和转速。变速器分为手动变速器和自动变速器两种。变速器主要由齿轮、同步器、换挡拨叉、行星齿轮组等组成。变速器的工作原理是利用齿轮的不同齿数实现扭矩和转速的调整。3.2.3传动轴传动轴是连接变速器与驱动桥的部件，其主要作用是传递发动机输出的扭矩。传动轴主要由轴管、花键、轴承、联轴器等组成。传动轴的工作原理是通过花键连接，实现扭矩的传递。3.2.4驱动桥驱动桥是传动系统的终端部件，其主要功能是将传动轴传递的扭矩和转速分配给左右驱动轮。驱动桥主要由差速器、驱动齿轮、半轴等组成。驱动桥的工作原理是利用差速器实现左右驱动轮的转速差，保证汽车在转弯时能够顺利行驶。3.3传动系统故障诊断与维修3.3.1故障诊断传动系统故障诊断主要包括以下步骤：（1）故障现象的观察：通过观察汽车行驶过程中出现的异常现象，如异响、抖动、加速无力等，初步判断故障部位。（2）故障原因分析：根据故障现象，结合汽车结构和工作原理，分析可能的原因。（3）故障部位确定：通过专业的检测设备和方法，确定故障部位。（4）故障原因确认：对确定的故障部位进行详细检查，找出具体原因。3.3.2维修方法传动系统维修主要包括以下方法：（1）更换零部件：对于损坏严重的零部件，如离合器片、齿轮等，需要进行更换。（2）调整间隙：对于磨损严重的部位，如离合器间隙、齿轮间隙等，需要进行调整。（3）润滑保养：定期对传动系统进行润滑保养，保证各部件的正常工作。（4）故障排查：针对故障原因，进行相应的排查和处理。通过以上诊断与维修方法，可以有效解决传动系统中的各类故障，保证汽车的安全行驶。第四章汽车制动系统4.1制动系统概述汽车制动系统是汽车安全行驶的重要组成部分，其主要功能是使汽车在各种行驶状态下，能够迅速、平稳、可靠地减速或停车。制动系统主要包括行车制动系统、驻车制动系统和紧急制动系统三部分。本章将重点介绍汽车制动系统的组成、工作原理及故障诊断与维修。4.2制动装置结构与原理4.2.1制动装置结构汽车制动装置主要包括以下几个部分：（1）制动器：包括盘式制动器和鼓式制动器两种类型，用于产生制动力矩。（2）制动主缸：将驾驶员的踏板力转换为液压力，驱动制动器工作。（3）制动助力器：利用发动机真空或气压，协助驾驶员施加制动力。（4）制动踏板：驾驶员通过踏板施力，驱动制动系统工作。（5）制动管路：将制动主缸与制动器连接起来，传递液压力。（6）制动液：作为传递压力的介质，同时起到润滑和冷却作用。4.2.2制动装置原理制动装置的工作原理主要是通过摩擦产生制动力矩，使汽车减速或停车。当驾驶员踩下制动踏板时，制动主缸将踏板力转换为液压力，通过制动管路传递到制动器。制动器中的摩擦片与旋转的制动盘（或制动鼓）接触，产生摩擦力，使汽车减速。4.3制动系统故障诊断与维修4.3.1故障诊断制动系统故障诊断主要包括以下步骤：（1）检查制动液位：观察制动液储液罐内的液位，若低于最低刻度线，需添加制动液。（2）检查制动管路：检查制动管路是否有漏液、老化或破损现象，如有，需及时更换。（3）检查制动器：检查制动器摩擦片的磨损情况，若磨损严重，需更换摩擦片。（4）检查制动盘（或制动鼓）：检查制动盘（或制动鼓）是否有磨损、变形或裂纹，如有，需更换。（5）检查制动助力器：检查制动助力器是否工作正常，如有异常，需进行维修或更换。（6）检查制动踏板自由行程：检查制动踏板的自由行程是否符合标准，若不符合，需调整。4.3.2维修方法（1）更换制动液：定期更换制动液，保证制动系统正常工作。（2）更换制动器摩擦片：磨损严重的摩擦片需及时更换，以免影响制动效果。（3）更换制动盘（或制动鼓）：磨损、变形或裂纹的制动盘（或制动鼓）需更换。（4）维修或更换制动助力器：对于故障的制动助力器，进行维修或更换。（5）调整制动踏板自由行程：调整制动踏板自由行程，使其符合标准。（6）定期检查和保养：对制动系统进行定期检查和保养，保证其正常运行。第五章汽车转向系统5.1转向系统概述转向系统是汽车的重要组成部分，其功能直接影响着车辆的操控性和安全性。转向系统的主要功能是实现车轮方向的改变，使车辆能够按照驾驶员的意愿进行转向。根据转向动力源的不同，转向系统可分为机械转向系统和动力转向系统两大类。5.2转向装置结构与原理5.2.1机械转向系统机械转向系统主要由转向盘、转向器、转向轴、转向节、转向拉杆等组成。驾驶员通过转动转向盘，将转向力传递给转向器，经过放大后输出到转向节，进而驱动车轮转向。5.2.2动力转向系统动力转向系统是在机械转向系统的基础上，增加了动力助力装置，以减轻驾驶员的转向劳动强度。动力转向系统可分为液压动力转向系统和电动动力转向系统两种。液压动力转向系统主要由转向泵、转向器、动力缸、控制阀等组成。转向泵将发动机输出的机械能转化为液压能，通过控制阀调节液压油的压力和流量，驱动动力缸输出助力，实现转向。电动动力转向系统主要由电动机、转向器、控制单元等组成。电动机根据驾驶员的转向意图，输出相应的扭矩，驱动转向器实现转向。5.3转向系统故障诊断与维修5.3.1故障诊断转向系统故障诊断应遵循以下步骤：（1）故障现象调查：了解故障发生的具体情况，如转向沉重、转向失灵、跑偏等。（2）故障原因分析：根据故障现象，分析可能存在的故障原因。（3）故障部位检查：对转向系统各部件进行检查，如转向盘、转向器、转向轴、转向拉杆等。（4）故障检测与诊断：利用专业仪器进行故障检测，如液压系统压力检测、电动系统电流检测等。（5）故障判断与确认：根据检测结果，判断故障部位，并进行确认。5.3.2维修方法（1）更换损坏部件：对于严重损坏的部件，如转向器、转向泵等，应进行更换。（2）调整部件间隙：对于间隙过大的部件，如转向盘与转向轴之间的间隙，应进行调整。（3）液压系统维修：对于液压系统故障，如漏油、压力过低等，应对系统进行维修，包括更换密封件、清洗油路等。（4）电动系统维修：对于电动系统故障，如电动机损坏、控制单元故障等，应对系统进行维修或更换损坏部件。（5）定期保养与检查：为防止转向系统故障，应定期进行保养和检查，如更换转向油、检查轮胎气压等。第六章汽车电气系统6.1电气系统概述汽车电气系统是现代汽车的重要组成部分，其主要功能是为汽车提供电力，保证车辆在各种工况下正常运行。电气系统包括电源、配电、用电设备以及相关的保护装置等部分。电源主要包括蓄电池和发电机，配电部分主要由导线、熔断器、继电器等组成，用电设备包括起动机、照明、信号、仪表等。汽车电气系统具有以下特点：（1）采用直流12V或24V电压系统，电压稳定、可靠；（2）采用负极接地，提高电气设备的安全性；（3）电气系统具有较强的抗干扰能力；（4）电气系统具备自诊断功能，便于故障检测与维修。6.2主要电气部件结构与原理6.2.1蓄电池蓄电池是汽车电气系统中的电源设备，主要由正负极板、隔板、电解液等组成。其工作原理为：充电时，正极板上的活性物质与电解液中的硫酸根离子发生反应，硫酸铅；放电时，正极板上的硫酸铅与电解液中的硫酸根离子发生反应，活性物质。蓄电池的电压取决于极板的数量，一般单个极板的电压为2V。6.2.2发电机发电机是汽车电气系统中的主要电源设备，采用交流发电机。发电机主要由转子、定子、整流器、电压调节器等组成。其工作原理为：转子旋转时，在定子绕组中产生交流电，经过整流器整流后输出直流电，电压调节器对输出的电压进行调节，保证电压稳定。6.2.3熔断器熔断器是汽车电气系统中的保护装置，主要由熔丝、熔管、底座等组成。其工作原理为：当电路中的电流超过规定值时，熔丝发热熔断，切断电路，防止电气设备损坏。6.2.4继电器继电器是汽车电气系统中的控制装置，主要由电磁线圈、触点、底座等组成。其工作原理为：当电磁线圈通电时，产生磁场，使触点闭合，接通电路；当电磁线圈断电时，磁场消失，触点断开，切断电路。6.3电气系统故障诊断与维修6.3.1故障诊断汽车电气系统故障诊断主要包括以下步骤：（1）了解故障现象，询问驾驶员故障发生的时间、地点、情况等；（2）检查电源设备，如蓄电池电压是否正常，发电机输出电压是否稳定等；（3）检查配电设备，如导线、熔断器、继电器等是否正常；（4）检查用电设备，如起动机、照明、信号、仪表等是否正常；（5）使用故障诊断仪读取故障码，分析故障原因。6.3.2维修方法汽车电气系统维修主要包括以下方法：（1）更换损坏的电气部件，如熔断器、继电器、发电机等；（2）检修导线、插接件等，保证连接可靠；（3）更换损坏的用电设备，如起动机、照明、信号等；（4）对故障码进行清除，验证故障是否排除；（5）定期对电气系统进行保养，保证电气设备正常运行。第七章轨道交通设备概述7.1轨道交通设备发展历程轨道交通设备的发展历程可追溯至19世纪初。1814年，英国工程师乔治·斯蒂芬森发明了第一辆蒸汽机车，标志着轨道交通设备的诞生。工业革命的推进，轨道交通设备经历了以下几个阶段的发展：（1）蒸汽机车时代（1814年1900年）：这一时期，轨道交通设备以蒸汽机车为主，其特点是运行速度较慢、能耗较高、污染严重。（2）电气化轨道交通时代（1900年1960年）：电力技术的发展，轨道交通设备逐渐实现电气化。电气化轨道交通设备具有运行速度快、能耗低、污染小的特点。（3）高速轨道交通时代（1960年至今）：20世纪60年代，日本新干线、法国TGV等高速轨道交通设备相继问世，标志着轨道交通设备进入高速时代。高速轨道交通设备具有运行速度快、运输效率高、舒适度好的特点。7.2轨道交通设备分类及特点轨道交通设备可分为以下几类：（1）城市轨道交通设备：主要包括地铁、轻轨、有轨电车等。城市轨道交通设备具有以下特点：（1）运行速度快：地铁、轻轨等城市轨道交通设备运行速度较快，能够满足城市居民的出行需求。（2）运输能力大：城市轨道交通设备具有较高的运输能力，能够应对高峰期客流。（3）占地面积小：城市轨道交通设备多采用地下或高架方式，占地面积较小，有利于城市土地资源的合理利用。（2）长途轨道交通设备：主要包括高速列车、普速列车、城际列车等。长途轨道交通设备具有以下特点：（1）运行速度快：高速列车等长途轨道交通设备运行速度较快，提高了旅客的出行效率。（2）运输距离远：长途轨道交通设备具有较远的运输距离，能够满足跨城市、跨地区的出行需求。（3）舒适度高：长途轨道交通设备通常具有较高的舒适度，为旅客提供良好的乘车体验。（3）特种轨道交通设备：主要包括磁悬浮列车、单轨列车等。特种轨道交通设备具有以下特点：（1）技术含量高：特种轨道交通设备采用先进技术，具有较高的技术含量。（2）运行速度快：磁悬浮列车等特种轨道交通设备运行速度快，有助于缩短城市间距离。（3）环保功能好：特种轨道交通设备通常具有较好的环保功能，有利于降低交通运输对环境的影响。第八章轨道交通车辆结构与原理8.1车辆类型及结构8.1.1车辆类型轨道交通车辆主要包括城市轨道交通车辆、城际轨道交通车辆和高速轨道交通车辆。城市轨道交通车辆主要用于城市地铁、轻轨等；城际轨道交通车辆主要用于城市间短途运输；高速轨道交通车辆主要用于高速铁路、高速磁悬浮等。8.1.2车辆结构轨道交通车辆的结构主要包括车体、转向架、牵引装置、制动装置、电气设备、空调及通风系统等。（1）车体：车体是车辆的主体结构，承受车辆自重和载客重量，同时容纳乘客和设备。车体材料主要有钢材、铝合金和复合材料等。（2）转向架：转向架是车辆行走部分，用于支撑车体、承受载荷和适应轨道曲线。转向架分为动力转向架和非动力转向架。（3）牵引装置：牵引装置是车辆的动力来源，包括牵引电机、传动装置等。（4）制动装置：制动装置用于控制车辆速度和停车，包括空气制动、电制动等。（5）电气设备：电气设备包括高压设备、低压设备、控制系统等，用于实现车辆的正常运行。（6）空调及通风系统：空调及通风系统用于调节车辆内部环境，保证乘客舒适度。8.2车辆主要部件8.2.1牵引电机牵引电机是轨道交通车辆的核心部件之一，负责将电能转换为机械能，驱动车辆运行。牵引电机分为直流电机和交流电机两种。8.2.2转向架转向架是车辆行走部分，主要包括轮对、轴箱、弹簧减振装置等。转向架的作用是承受车体载荷、适应轨道曲线和保持车辆稳定运行。8.2.3制动装置制动装置是车辆安全运行的重要部件，包括空气制动、电制动等。制动装置的作用是减速或停车，保证车辆安全。8.2.4电气设备电气设备包括高压设备、低压设备、控制系统等。高压设备主要包括变压器、整流器、逆变器等；低压设备包括接触器、继电器、控制器等；控制系统负责实现车辆运行的控制功能。8.2.5空调及通风系统空调及通风系统用于调节车辆内部环境，包括制冷、加热、通风等功能。系统主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器、通风机等部件。8.3车辆功能参数轨道交通车辆的功能参数主要包括以下方面：（1）最高运行速度：车辆在正常运行条件下所能达到的最高速度。（2）加速度：车辆从静止状态到某一速度所需的加速度。（3）制动距离：车辆从某一速度到停止所需的距离。（4）载客量：车辆可容纳的乘客数量。（5）能耗：车辆在运行过程中消耗的能量。（6）舒适度：车辆在运行过程中乘客的舒适程度。（7）噪音和振动：车辆在运行过程中产生的噪音和振动水平。第九章轨道交通信号与控制系统9.1信号与控制系统概述9.1.1概念轨道交通信号与控制系统是指用于轨道交通运行过程中，对列车运行进行实时监控、调度、指挥及安全防护的一套自动化系统。其主要功能是保证列车安全、准点、高效地运行。9.1.2系统组成轨道交通信号与控制系统主要由以下几个部分组成：（1）信号设备：包括信号机、信号灯、道岔等，用于指示列车的行驶方向和速度。（2）控制设备：包括计算机、控制器、通信设备等，用于实现列车的运行控制、调度及监控。（3）传感器：用于实时监测列车的运行状态、轨道状态、环境信息等。（4）数据处理与传输设备：用于对采集到的数据进行处理、存储和传输。（5）安全防护设备：包括紧急停车按钮、防护栏等，用于保障列车运行安全。9.2信号与控制设备结构与原理9.2.1信号设备结构与原理信号设备主要包括信号机、信号灯和道岔等。（1）信号机：信号机是信号系统的核心设备，用于向驾驶员显示列车的行驶条件。其结构主要包括信号灯、机座、控制器等部分。信号机的工作原理是通过对输入信号进行处理，输出相应的控制信号，以实现对列车行驶条件的指示。（2）信号灯：信号灯是信号机的显示部分，用于向驾驶员显示信号机的指令。信号灯通常采用红色、绿色、黄色等颜色，分别表示停止、行驶和注意等信号。（3）道岔：道岔是轨道上的一个可动部分，用于改变列车的行驶方向。道岔的结构主要包括尖轨、心轨、辙叉等部分。道岔的工作原理是通过驱动装置驱动尖轨移动，使列车行驶方向发生改变。9.2.2控制设备结构与原理控制设备主要包括计算机、控制器、通信设备等。（1）计算机：计算机是信号与控制系统的核心，用于对采集到的数据进行处理、存储和传输。计算机的结构主要包括处理器、内存、硬盘等部分。（2）控制器：控制器是计算机与信号设备之间的接口，用于接收计算机的指令，实现对信号设备的控制。控制器通常采用模块化设计，具有高度的可扩展性。（3）通信设备：通信设备用于实现信号与控制系统内部及与其他系统之间的信息传输。通信设备包括有线通信设备和无线通信设备两种。9.3信号与控制系统故障诊断与维修9.3.1故障诊断信号与控制系统故障诊断主要包括以下几个方面：（1）信号设备故障诊断：通过对信号设备的工作状态进行监测，分析故障原因，确定故障部位。（2）控制设备故障诊断：通过对控制设备的运行数据进行实时监测，分析故障原因，确定故障部位。（3）通信设备故障诊断：通过对通信设备的传输功能进行检测，分析故障原因，确定故障部位。9.3.2故障维修信号与控制系统故障维修主要包括以下几个方面：（1）信号设备维修：针对信号设备的故障部位，采取相应的维修措施，如更换损坏的部件、调整设备参数等。（2）控制设备维修：针对控制设备的故障部位，采取相应的维修措施