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

2023年12月7日发(作者：一岁多宝宝食谱)

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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。之所以采用带棱型(梯形)透镜，是因为它比不带棱的透镜轻，且光学效果好。信号机构的显示颜色取决于有色透镜，可根据需要选用。

图2－1－6 透镜式色灯信号侧面

遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。

背板是黑色的，可衬托出信号灯光的亮度，改善嘹望条件一般信号机采用圆形背板。

(三)、透镜式信号机构分类

高柱透镜式色灯信号机的机构按结构分为二显示和三显示两种。二显示机构有两个灯室，每个灯室内有一组透镜、一付灯座和灯泡及遮檐。灯室间用隔板分开，以防止相互串光，保证信号的正确显示。背板是共用的。三显示机构有三个灯室，每个灯室内的设备同二显示灯室。各种信号机可根据信号显示的需要选用机构，再按灯光配列对信号灯位颜色的规定安装各灯座的有色内透镜。矮型信号机构用螺栓固定在信号基础上。其机构基本上与高柱信号机相同，只是没有背板。也分为单显示二显示、三显示两种。

（四）．组合式色灯信号机

组合式色灯信号机适用瞭望困难的线路，能在曲线半径300－200m的各种曲线和直线上得到连续信号线显示。该信号机显示距离远，在直线上显示1500m以上、一般弯道上显示距离不少于1000m，在小半径的S形弯道上一般也能显示800m组合式信号机构由光系统、机构壳体、遮檐等组成 图2－1－7 组合式信号机机构

组合式信号机构的光系统由反光镜、灯泡、色片、非球面镜、偏散镜及前表面玻璃组成。灯泡发出的光，通过色片、非球面镜汇聚成带有指定颜色的平行光，再经过偏散镜将一部分光偏散到所需方向，使区线上能连续地、准确地看到信号显示。色片包括有红、黄、绿、蓝月白五种颜色，根据曲线需要配备。偏散镜将光系产生的平行光较均匀地汇聚到所需要的可视范围内。可根据曲线特点选用相应种类的偏散镜，以保证连续显示。偏散镜还可增强部分近距离能见度，使得在距信号机5 m处也能看到信号显示。

组合信号机光系统设计合理，光能利用率高，显示效果好，曲线折射性能强，偏散角度大，可见光分不均匀，能见度高。

组合信号机每个机构只有一个灯室，使用时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示机构，故称之为组合式。由于采用铝和金或玻璃钢材料，每个机构仅7kg便于安装、维护和调整。

（五）、LED色灯信号机

LED色灯信号机有两灯位、三灯位机构和四灯位三种，主要由点灯变压器、超高亮度发光二极管矩阵(发光盘)、光学透镜、固定框架等组成。

LED色灯信号机的点灯变压器和发光盘，因LED发光管是低能低耗的高效发光器材，在满足相关光学指标的前提下，LED信号光源的功率不足25W双灯丝灯泡的四分之一，仅6W左右，如果直接采用交流220V向点灯变压器和发光盘供电，则会造成电灯回路中的电流过小而无法灯丝继电器工作的要求，所以，供电电路一般会采用低压供电方式，即将信号点灯电源由交流220V降为110V向点灯变压器和发光盘供电。

LED色灯信号机的主要特点是寿命长，发光二极管理论寿命超过100000h，是信号灯泡的100倍。可靠性高，发光盘使用上百只发光二极管和数十条支路并联工作，在使用中即使个别发光二极管或者支路发生故障也不会影响信号的正常显示。节约能源，单灯LED光源小于8W。聚焦稳定，发光盘的聚焦状态在产品设计与生产中已经确定，并能始终保持良好的聚焦状态，现场安装与使用不需要调整。显示效果好，发光盘除有轴向主光束，还有多条副光束，有利于增强主光束散角之外以及近光显示效果。无冲击电流，有利于延长供电装置的使用寿命。

地铁除了车辆段和有岔站外，一般不设地面信号机。列车的运行速度不取决于信号的显示，即信号为非速差信号。允许信号的绿灯、黄灯并不表示列车的运行速度，而是代表列车的运行进路是走道岔直股还是弯股。

图2－1－8 LED色灯信号机实物

二、色灯信号机的分类

信号机从用途上分，在正线上可以分为出站信号机、道岔防护信号机、防淹门防护信号机和尽头信号机四种，在车辆段可以分为列车信号机、调车信号机两种。

采用固定闭塞，准移动闭塞的区段，出站信号机显示为开放信号时允许列车进入区间，信号机显示为关闭信号时禁止列车进入区间。

在固定闭塞，准移动闭塞ATC系统故障的情况下，改变闭塞方式（如电话闭塞时），列车司机凭信号显示行车。

采用移动闭塞的区段，可以使用蓝色显示或灭灯信号来代表自动列车信号的状态，而不显示其它的灯光颜色。此时，自动列车可以凭机车信号通过显示为蓝色或灭灯的信号机，而非自动列车必须在此显示的信号机前停车。

在移动闭塞ATC系统故障的情况下，改变闭塞方式（如电话闭塞时），列车司机凭信号显示行车。

道岔防护信号机、防淹门防护信号机和尽头信号机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。

还有一些组合显示，如红色+黄色的显示、红色+月白的显示代表引导信号，列车可以按照25KM／H的速度通过信号机。

车辆段的列车信号机为指示列车出入车辆段时使用，信号机显示为开放信号时允许出，入车辆段，信号机显示为关闭信号时禁止出，入车辆段。

车辆段的调车信号机是在车辆段内的线路上，调动列车、机车车辆时使用的信号机信号机显示为开放信号时允许列车通过某段进路，信号机显示为关闭信号时禁止列车进入某段进路。

三、信号机显示颜色的含义

地铁信号机显示采用的颜色主要有：红色、绿色、黄色、蓝色和月白色等，根据不同的颜色显示可以表示不同的行车信息，用于指挥列车的运行。

红色——代表停车信号，列车必须在信号机前停车。

绿色——代表列车可以通过信号机，且进路中的所有道岔开通直股(只用于正线显示，车辆段：一般不设绿色显示)。

黄色——代表列车可以通过信号机，且进路中的道岔至小有一组开通弯股(用于正线显示)，用于车辆段显示时，只代表列车可以通过信号机，不含道岔开通情况。

蓝色——代表禁止调车信号(用于车辆段显示)，列车必须在信号机前停车。

月白色——代表允许调车信号(只用于车辆段)，列车可以通过信号机进行调车作业。

四、信号机显示的距离要求

信号机的显示均应使其达到最远，即使是在曲线上的信号机，也应使接近的列车尽量不间断地看到显示，信号机的显示距离应满足以下要求：

(一)正线上各类信号机的显示距离原则上不得小于300m。

(二)车辆段各类信号机的显示距离原则上不得小于200m。

(三)不满足显示距离要求的小半径曲线区段的信号机应使其达到最远显示距离。

(四)最小显示距离计算方法：从最大行车速度开始减速直到列车停下所行驶的距离再加上约50米的人和系统反应时间内列车行驶距离，计算中使用的加速度为一1米／秒2。

五、信号机的设置原则

目前地铁使用的信号机一般为固定的色灯信号机，对于固定的色灯信号机在地铁正线上的设置主要遵循以下原则：

(一)在每一站台的正常运行方向都应设置出站信号机。

(二)在道岔前都应设置道岔防护信号机。

(三)在防淹门前都应设置防淹门防护信号机。

(四)在线路的尽头都应设置尽头信号机。 ，

(五)对于反向进路，始终端信号机之间的距离尽量控制在两个区间以内。

(六)信号机应设在列车运行方向的右侧，特殊情况可设于列车运行方向的左侧或其他位置。

(七)一般采用三灯位四显示信号机，只在尽头型线路采用两灯位两显示信号机。

六、地面信号机的设置

1、地面信号机的设置方法

（1）、设于列车运行方向右侧

地铁采用右侧行车制，其地面信号机设于列车运行方向的右侧，在地下部分一般安装在隧道壁上。特殊情况(如因设备限界、其他建筑物或线路条件等影响)可设于列车运行方向的左侧或其他位置。

（2）、信号机柱的选择

高柱信号机具有显示距离远，观察位置明确等优点，因此车辆段的进段、出段信号机(以及停车场的进场、出场信号机均采用高柱信号机。

而其他信号机由于对显示距离要求不远，以及隧道内安装空间有限，一般采用矮型信号机。

（3）、信号机限界 信号机不得侵入设备限界。

设备限界是用以限制设备安装的控制线。

直线地段的设备限界是在直线地段车辆限界外扩大一定安全间隙后形成的：车体肩部横向向外扩大100 mm，边梁下端横向向外扩大30 mm，接触轨横向向外扩大185 mm，车体竖向加高60 mm，受电弓竖向加高50 mm，车下悬挂物下降50 mm。

曲线地段设备限界应在直线地段设备限界的基础上，按平面曲线不同半径过超高或欠超高引起的横向和竖向偏移量，以及车辆、轨道参数等因素计算确定。

图2－1－9 各类设备距列车的限界实例

2、信号机的设置

地铁的信号机设置规定在ATC控制区域的线路上道岔区设防护信号机或道岔状态表示器，其他类型的信号机可根据需要设置。

（1）、正线上的信号机设置

正线上的道岔区设防护信号机或道岔状态表示器。防护信号机设于道岔岔前和岔后的适当地点。具有出站性质以外的防护信号机应设引导信号。具有两个以上运行方向的信号机可设进路表示器。

图2－1－10 防护信号机 采用ATC的地铁，自动闭塞通过信号机已失去主体信号的作用，所以区间分界点一般不设通过信号机。当ATP车载设备发生故障时，为便于司机掌握列车运行位置，可结合系统特点设置必要的地点标志，根据需要也可设置通过信号机(例如，行车间隔较大采用自动闭塞作为过渡方式时)。

车站一般不设进、出站信号机，在正向出站方向的站台侧列车停车位置前方适当地点设置发车指示器。也可以根据需要设进站、出站信号机以及进站信号机的预告信号机，或者只设出站信号机。

线路尽头设阻挡信号机。

车站应设发车指示器或发车计时装置。

（2）、车辆段(停车场)的信号机设置

在车辆段(停车场)入口处设进段(进场)信号机．在车辆段(停车场)出口处设出段(出场)信号机，

在同时能存放两列及以上列车的停车线中间进段方向设列车阻挡信号机(可兼作调车信号机)。

车辆段(停车场)内其他地点根据需要设调车信号机。

3、信号机命名

正线上的防护信号机、阻挡信号机冠以“x”、“s”、“F'’、“z”等，其下缀编号方法：

下行方向编为单号，上行方向编为双号，从站外向站内顺序编号。

车辆段的进段信号机冠以“JD”，下缀编号方法：下行方向编为单号，上行方向编为双号，从段外向段内顺序编号。列车阻挡信号机和凋车信号机冠以“D”，下缀编号方法：下行咽喉编为单号，上行咽喉编为双号，从段内向段外顺序编号。

4、信号显示制度

（1）、信号显示基本要求

1）、信号机定位

将信号机经常保持的显示状态作为信号机的定位。信号机定位的确定，一般是考虑保证行车安全，提高运输效率及信号显示自动化等因素。

除采用自动闭塞时通过信号机显示绿灯为定位外，其他信号机一律以显示禁止信号(红灯或蓝灯)为定位。

2）、信号机关闭时机

除调车信号机外，其他信号机，当列车第一轮对越过该信号机后及时地自动关闭。

调车信号机在调车车列全部越过调车信号机后自动关闭。

3）、视作停车信号

信号机的灯光熄灭，显示不明或显示不正确时，均视为停车信号。

4）、区分运行方向

有两个以上运行方向而信号显示不能区分运行方向时，应在信号机上装进路表示器，由进路表示器指示开通的运行方向。

（2）、信号显示意义的区别

《地铁设计规范》对信号显示未作统一规定。

一般，除预告信号机外，所有正线信号机的主体信号均为绿、红两显示。绿灯表示进行，红灯表示停车。进站信号机带引导月白灯。预告信号机为黄、绿、红三显示。各地可对信号显示作出有关规定。例如，上海地铁一号线信号机的显示为： 红色——停车，ATP速度命令为零；

绿色——运行前方道岔在直股(定位)，按ATP速度命令运行；

月白色——运行前方道岔在侧股(反位)，按ATP速度命令运行，一般限制速度为30 km／h；

红色+月白色——引导信号，准许列车在该信号机处继续运行，但需准备随时停车，仅对防护站台的信号机设引导信号。

站台还设有发车表示器，发车前5s闪白光，发车时间到亮白色稳定光，列车出清后灭灯。

八、地铁限界

限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的空间尺寸。

图2－1－11 地铁限界图

限界主要有：车辆限界（接触轨与受电弓界限）、设备限界，建筑限界、区间隧道限界和车站限界。

1、车辆限界是车辆在正常运行状态下的的一条最大动态包络线。

2、设备界限是用以限制设备安装的控制线。 图2－1－12 地铁设备检测限界图

3、建筑限界是考虑设备和管线安装尺寸后的最小有效面积。

4、区间隧道限界是在既定的车辆类型、受电方式、施工方法及结构型式等基础上确定的隧道的界限。

5、车站限界是列车在车站站台上与车辆、建筑、站台、设备间的尺寸。

图2－1－13 地铁车站限界图

第二节 转 辙 机

一、道岔转换与锁闭设备

道岔是列车从一股道转向另一股道的转辙设备，它是地铁线路中最关键的特殊设备，也是地铁信号的主要控制对象之一。道岔的转换和锁闭设备，直接关系到行车安全。道岔的操纵分为手动、电动两种方式。手动是作业人员通过道岔握柄在现场直接操纵道岔的转换与锁闭，这种方式在辙机故障的情况下使用。电动方式，是指由各类动力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，起着非常重要的作用。

二、道 岔

1、道岔的组成

如图2－2－1所示，道岔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（其曲线叫道岔导曲线），两根内侧合拢轨相连的是辙叉。它由两根翼轨；

5、一个岔心和两根护轮轨组成。护轮轨和翼轨为固定车轮运行方向。因为机车车辆通过道岔时都要经过辙叉的“有害空间S”，如果不固定车轮轮缘的前进方向，就有可能造成脱轨事故。

1－尖轨；2－基本轨；3－直合拢轨；4－弯合拢轨；5－翼轨；6－辙岔心；7－护轮轨。

图2－2－1 道岔示意图

图2－2－2 道岔实物图

2、道岔的辙叉号

由岔心所形成的角，叫辙叉角，它有大有小。道岔号码（N）是代表道岔各部主要尺寸的。通常用辙叉角α的余切来表示。如图4-3所示，即：

FEN=cotα=AE

图2－2－3道岔号数计算示意图

由此可见，道岔号与辙叉角α成反比关系，α角越小，N越大，导曲线半径也越大，机车车辆通过该道岔时就越平稳，允许过岔速度也就越高。

三、 道岔的位置和状态

由图2－2－2所示，道岔有两根可以移动的尖轨，一根密贴于基本轨，另一根尖轨离开基本轨，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。我们通常把道岔经常所处 位置叫做定位，临时根据需要改变的另一位置叫做反位。为改变道岔的两个位置，在道岔尖轨处需要安装道岔转辙设备。

尖轨与基本轨密贴的程度如何，对行车安全影响很大，比如列车迎着尖轨运行时，如果尖轨密贴程度差，即间隙超过一定限度（大于4mm）则车的轮缘有可能撞着或从间隙中挤进尖轨尖端而造成颠覆或脱轨的严重行车事故。因此，对尖轨与基本轨的密贴程度规定有严格地标准。装有转换锁闭器、电动转辙机，电空转辙机的道岔，当在转辙杆处的尖轨与基本轨之间插入厚4mm，宽为20mm的铁板时，应不能锁闭和开放信号； 因有道岔改变状态的可能性，为了防止此种危险的发生，在上述几种道岔转换设备中，都附有锁闭装置，以便把道岔锁在密贴良好的规定状态。

四、对向道岔和顺向道岔：

道岔本身并无顺向和对向之分。这只是根据列车运行方向而言的。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。如图2－2－4所示。

运行方向（a）对向道岔

（b）顺向道岔

图2－2－4道岔的对向和顺向

对向道岔和顺向道岔的不安全因素不一样，导致事故的后果也不同。

当列车迎着岔尖运行时，如果道岔位置扳错了，则列车就被接向另一条线路上去了。如果这条线路已停有车辆，就会造成列车冲撞。另外，如果道岔位置虽然对，但其尖轨与基本轨不密贴（即状态不良），则车轮轮缘有可能将密贴的一根尖轨挤开，造成“四开”，从而引起列车颠覆事故。

当列车顺着岔尖运行（即从辙叉方面开来），与上述情况就不同了。这时道岔位置如果不对，车轮轮缘可以从尖轨与基本轨挤进去，并推动另一根尖轨靠近基本轨。发生这种情况，叫挤岔。挤岔时有可能使道岔和道岔转换器遭到损伤。但应当指出，同一组道岔，根据经由它的列车运行方向不同，有时是对向的，有时却又是顺向的了。

在实际工作中，因为车站的许多线路是固定使用的（如某一股道只接一个方向的列车），所以对某一组道岔来说，它可能只作对向道岔使用，或只作顺向道岔使用。这样，我们就可以区别对待：在对向道岔处安装质量较好的道岔转换器和道岔锁闭器。在正常维修工作中，要加强对对向道岔的维护。

为了保证行车安全，凡是列车经过的道岔，不论对向的还是顺向的，都要和信号机实现联锁。在电动的道岔转换器和锁闭器的结构上也要使之能够反映出道岔不密贴和挤岔等危险情况，—旦道岔不密贴或被挤时，就不能使信号机开放

五、单动道岔和双动道岔

扳动一根道岔握柄（手动道岔的操纵元件）或按压一个道岔按钮（电动道岔的操纵元件），如仅能使一组道岔转换，则称该道岔为单动道岔；如果能使两组道岔同时或顺序转换，则称为双动道岔。双动道岔有时也称为联动道岔，故它有三动和四动的情况。为了简化操作手续，简化联锁关系，有时还为了保证行车安全和节省信号器材等因素，凡是能双动的道岔必须使之双动。“双动”即意味着两组道岔可作为一个控制对象来处理，下面举例说明：

1．渡线两端的道岔，应使之双动。对双动道岔的基本要求是：定位都必须转换到定位，反位时则又都必须转换到反位。如图2－2－5（a）中所示的1号和3号道岔。它们是渡线上的两组道岔。这两组道岔都处于定位时，可以接由甲站方面开来的列车，同时又可以向甲站方面发车，即它们都处于定位时，使两条平行进路都开通，互不影响，并起到进路的隔离作用：当甲站方面开来的接向4股道的列车要经过1－3渡线，这时需要把1号和3号道岔都扳到反位。由于1号和3号道岔是双动的，即定位时，必须同时定位，反之亦然，故它必须使之双动。

甲站方向

乙站方向

图2－2－5双动道岔举例

如图2－2－6（b）中的2号和4号道岔。它们不属于渡线两端的道岔。当2号道岔在定位时，4号道岔可以在定位也可以在反位位置。因为这两组道岔不存在反位时都必须都反位的关系，故这两组可以不划为双动，只能作单动处理。

2．线路隔开设备与到发线之间的连结线路两端的道岔，应使其双动。如图2－2－6（b）中的安全线是专用线与正线之间的线路隔开设备，其间有一条连接线路，其两端的道岔l和3，应使之双动。使道岔l定位开向安全线，道岔3定位时开通正线。这样，当正线上有列车运行时，道岔3在定位，道岔1也一定在定位（因为是双动）。只有保证1号道岔在定位，才能使安全线起到防护作用。即使由专用线开来的列车闯进来，让它进入安全线，以避免与正线的列车相撞。

甲站方向

丁站方向

甲站方向

图2－2－6 双动道岔举例

丙站方向六、转辙机概述

转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于道岔的转换与锁闭，以及对道岔所处位置和状态的监督。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（内锁闭方式没有）和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。

七、转辙机的作用

转辙机的作用具体如下：

（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。

八、对转辙机的基本要求

对转辙机的基本要求如下：

（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。

九、转辙机的分类

1、 按动作能源和传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机和电空转辙机。

电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动的方式。多数转辙机都是电动转辙机，包括我国地铁大量使用的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，采用液力传递的方式。ZY(J)系列转辙机即为电液转辙机。

电空转辙机由压缩空气作为动力，由电磁换向阀控制。ZK 系列转辙机即为电空转辙机。

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。ZY 系列电液转辙机也是直流转辙机，亦由直流220V 供电。电空转辙机则由24V 直流电供电。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

型电液转辙机均为交流转辙机。交流转辙机采用感应式交流电动机，不存在换向器和电刷，因此故障率低，而且单芯电缆控制距离远。

3、 按动作速度分类，转辙机分为普通动作转辙机和快动转辙机

大多数转辙机转换道岔时间在3.8s以上，属于普通动作转辙机。ZD7 型电动转辙机和ZK 系列电空转辙机转换道岔时间在0.8s 以下，属于快动转辙机。

4、 按锁闭道岔的方式，转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机

内锁闭转辙机依靠转辙机内部的锁闭装置锁闭道岔尖轨，是间接锁闭的方式。ZD6 系列等大多数转辙机均采用内锁闭方式。内锁闭方式，锁闭可靠程度较差，列车对转辙机的冲击大。

外锁闭转辙机虽然内部也有锁闭装置，但主要依靠转辙机外的外锁闭装置锁闭道岔，将密贴尖轨直接锁于基本轨，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 型电动转辙机和ZYJ7 型电液转辙机均采用外锁闭方式。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，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，道岔被挤时，动作杆解锁，保护了整机。不可挤型转辙机内不设挤岔保护装置，道岔被挤时，挤坏动作杆与整机连接结构，应整机更换。电动转辙机和电液转辙机都有可挤型和不可挤型。

此外，各种转辙机还有不同转换力和动程的区别。

十、转辙机的设置

地铁的正线上一般采用9号道岔，车辆段(停车场)一般采用7号道岔，通常一组道岔由一台转辙机牵引。如果正线上采用的是9号AT道岔，其为弹性可弯道岔，需要两点牵引，即一组道岔需两台转辙机牵引。

十一、ZD6系列电动转辙机

ZD6系列电动转辙机是地铁广泛的电动转辙机，包括A、D、E、J等派生型号。ZD6型电动转辙机采用内锁闭方式。

ZD6一A型是ZD6系列转辙机的基本型，系列内其他型号的ZD6转辙机都是以ZD6一A型为基础改进、完善而发展起来的。故以ZD6一A型转辙机为重点进行介绍。

产品型号 Z D 6

产品设计定型顺序

表示“电动”

表示“转辙机”

1．ZD6一A型转辙机的结构

ZD6一A型电动转辙机主要由电动机、减速器、摩擦联接器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等组成，如图2－2－7所示。

图2－2－7 ZD6－A型电动转辙机结构 图2－2－8 ZD6型电动转辙机实物图

2、主要部件及作用

（1）、电动机

电动机是电动转辙机的动力源。要求具有足够的功率，以获得必要的转矩和转速。电动机要有较大的起动转矩，以克服尖轨与滑床板间的静摩擦。道岔需要向定、反为转换，要求电动机能够逆转。

直流串激可逆电机的结构如图2－2－9所示。这种电机磁场激磁线圈与电枢是串联的。它的作用原理是：利用电枢绕组的导线通以电流，在激磁绕组产生的磁场中受到力的作用而产生转矩，驱动电枢旋转。转矩大小决定于电枢电流和磁场强弱，电枢电流越大，磁场越强，转矩就越大；电枢电流越小，磁场越弱，转矩也越小。转矩方向用左手定则来确定，如图所示，电枢绕组的上端导体中电流流入纸内(图中以×表示)，下端导体中电流流向纸外(图中以·表示)；激磁绕组的电流方向使上端磁极为N极，下端磁极为S极；电枢所产生 的转矩如图中箭头所示，为反时针方向。当电枢或激磁绕组中的电流方向改变时，电枢产生的转矩方向就改变为顺时针方向。

图2－2－9 直流串激电动机结构原理 电动转辙机的控制电路，通常采用改变电枢的电流方向来改变电动机的旋转方向。ZD6一A型电动转辙机的电动机配线示意如图2－2－10。

图2－2－10 电动机配线示意图

电机轴旋向的检验(从电动机小齿轮端看，改变转子电流方向)

逆时针： 电源正极→1→2→3→4→电源负极

顺时针：电源正极→4→3→1→2→电源负极

由图2－2－9可见，磁极(定子)线圈串联后的引出线及转予上炭刚的引出线，分别以两黄，两红套管区分，并用不同孔径的引接片套经不同直径的端子螺丝上，这样只要按端子1、2为黄色，3、4为红色接线，就不致发生颠倒错接现象，以避免事故。

ZD6一A型电动转辙机用的直流电动机部分主要技术特性及参数如下：

额定电压(V) 160

额定电流(A) 2．0

额定转速(r／min) 2750+100

额定转矩(kg·m) 0．90

继续工作输出功率(W) 250

转子直径(mm) 60

（2）、减速器

因体积、重量的限制，转辙机所用电动机功率不可能很大，为了得到较大的转矩来带动道岔转换，需要用减速器把转速降下来。

ZD6－A 型转辙机的减速器由两级组成，第一级为定轴传动外齿合齿轮，即小齿轮带动大齿轮，减速比为103：27，第二级为渐开线内啮合行星传动式减速器，减速比41：1，于是总减速比为：

103/27×41/1=156.4。

减速器的基本工作原理。

一个圆柱体在平面上滚动时，它一方面在转动，一方面在移动。圆柱体在平面上能转动就会产生移动。能移动就必然会产生转动。只要是圆柱体与平面的接触摩擦力大于圆柱体本身负载，才不产生滑动。

同理，一个圆轮在一个平的摩擦带上能转动也就会产生移动，反之能移动也必然会产生转动，基于这个道理，如图2－2－11所示，如果把摩擦带绕成一个圆，使其固定不动，我们把此圆叫做基圆，这时把圆轮叫做滚圆，使基圆大于滚圆，那么，如果使滚圆能沿着基圆的圆周滚动，则此滚动也可以分解为滚圆沿着基圆圆周在移动，这时，实际上是滚圆沿着基圆的圆周转动，此即公转；另一方面它本身在转动，即自转。公转与自转方向相反。让滚圆随着输入轴滚，使输出轴跟着滚圆的自转转，这就是行星传动式减速器的设计基础。

图2－2－11 园轮沿摩擦带作圆周运动的情形

Ⅰ－基园 Ⅱ－滚园 Ⅲ－曲轴

图2－2－12是行星齿轮减速器原理图。此种减速器分两级减速，第一级仍用大、小齿轮减速，第二级用行星齿轮减速。如图2－2－12所示，电机带动小齿轮旋转，大齿轮带动输入轴旋转，输入轴的旋转方向经一级减速后与电机的旋转方向相反(注意，大齿轮的轴即是输入轴)。在输入轴上，有两个弯曲部位，此部位叫偏心轴，两个偏心轴的偏心点相差180。在两个偏心轴上，各活套一个齿轮，叫外齿轮(也叫偏心轮)。当这两个外齿轮随着偏心轴运动时，将产生离心力。这里用两个外齿轮，并使这两个轮的偏心点相差180。，就是为了取得力的平衡，避免离心力对轴产生影响。在每个外齿轮上有八个圆孔，分别活套在输出圆盘的八个圆销上。输出圆盘与输出轴是固结在一起的。两个外齿轮和输出圆盘都包络在中心轮内，并使外齿轮的外齿与中心轮的内齿相啮合。中心轮与摩擦联结器软性连接，、使道岔在正常转换的情况下，中心轮受摩擦联接器压力的限制不能转动。下面我们分析它们的运动规律。

当第二级减速器有力的输入时，即输入轴转动时，假设按顺时针方向旋转，则偏心轴将带动外齿轮也按顺时针方向旋转。由于外齿轮的外齿与中心轮内齿是啮合在一起的，所以必将有带动中心轮也按同方向转动的趋势。然而上面已提到，在正常运转情况下中心轮是不能转动的，因而外齿轮必然受到中心轮齿面所给予的反作用力，该力推动着外齿轮围绕着偏心轴中心沿逆时针方向旋转。这就是说，外齿轮的外齿一方面沿着中心轮内齿逐齿啮合，随着输入轴按顺时针方向转动，一方面又要围绕着偏心轴中心按逆时针方向旋转。我们称前者为公转，称后者为自转，自转与公转的方向相反。正因为外齿轮既能公转又能自转，所以我们才称此种减速器为行星齿轮减速器。利用外齿轮的自转，使其圆孔拨动圆销带动输出圆盘转动，这样输出轴就可以经过换向(将旋转运动改变为直线运动)带动尖轨动作了。输出轴的旋转方向与外齿轮的自转方向是一致的。

为了获得最大的减速比，使外齿轮的外齿与中心轮的内齿仅有一齿之差，其减速比为41：1。即当外齿轮公转～周，其自转仅错位一齿，公转四十一周，自转才一周。

输出圆盘只能跟随外齿轮自转作旋转运动，而不准许它跟外齿轮公转作上、下、左、右的摆动(这个摆动是偏心轴给出的)。正因为如此，外齿轮的圆孔直径比输出圆盘的回销直径大得多，正好大偏心轴的偏心距的两倍，因此圆孔可以围绕着圆销摆动，而圆销不作摆动运动。

行星齿轮减速器的优点是占用空间小，但它的外齿轮公转所消耗的力是无功的，因而传动效率不高。

图2－2－12 行星齿轮减速器原理

行星传动式减速器如图2－2－13所示。内齿轮由靠摩擦联结器的摩擦作用“固定”在减速器壳内。内齿轮里装有外齿轮。外齿轮通过滚动轴承装在偏心的轴套上。偏心轴套用键固定在输入轴上。外齿轮上有八个圆孔，每个圆孔内插入一根套有滚条的滚棒。八根滚棒固定在输出轴的输出圆盘上。当外齿轮作摆式旋转时，输出轴就随着旋转。

当输入轴随第一级减速齿轮顺时针旋转时，偏心轴套也顺时针旋转，使外齿轮在内齿轮里沿内齿圈作逐齿啮合的偏心运动。当输入轴旋转一周，外齿轮也作一周偏心运动。外齿轮41个齿，内齿轮42个齿槽，两者相差1齿。因此，外齿轮作一周偏心运动时，外齿轮的齿在内齿轮里错位1齿。在正常情况下，内齿轮静止不动，迫使外齿轮在一周的偏心运动中反方向旋转一齿的角度（如图4－7中，外齿轮1从A进入B，齿2进入A）。当输入轴顺时针方向旋转41周，外齿轮逆时针方向旋转一周（齿1又返回原位A），带动输出轴逆时针方向旋转一周，这样就达到了减速的目的。

外齿轮既在输入轴的作用下作偏心运动，又与内齿轮作用作旋转运动，类似于行星的运动，即既有自转又有公转，所以外齿轮称为行星齿轮，该种减速器称为行星传动式减速器。

为了达到机械转动的平衡，内齿轮里有两个外齿轮，它们共同套在一个输出轴圆盘的八根滚棒上，两个外齿轮之间偏向成180°。 图2－2－13 行星传动式减速器

（3）、传动装置

传动装置包括减速齿轮、输入轴、减速器、输出轴作为减速装置已作介绍。

1）、起动片

起动片是介于减速器合主轴间的传动媒介。如图2－2－14所示。它联结输出轴与主轴，利用其正、反两面互相垂直成“十”字形的沟槽，在旋转时自动补偿两轴不同心的误差。它还与速动片相配合，在解锁、锁闭过程中控制自动开闭器的动作。

起动片除了起联结主轴的作用外，还对自动开闭器起控制作用。起动片的十字联接方法，使它与输出轴、主轴同步动作，因此能反映锁闭齿轮各个动作阶段（解锁、转换、锁闭）所对应的转角，用它来控制自动开闭器的动作最能满足要求。

起动片上有一梯形凹槽，道岔锁闭后总会有一个速动爪占据其中。道岔解锁时，起动片一方面带动主轴转动，另一方面利用其凹槽的坡面推动速动爪上的小滚轮，使速动爪抬起，以断开表示接点。在道岔转换过程中，两个速动爪均抬起。在道岔接近锁闭阶段，起动片的凹槽正好转到应速动断开道岔电机电路的速动爪下方，与速动片配合，完成自动开闭器的速动。 图2－2－14 起动片

2）、主轴

主轴主要由主轴、主轴套、轴承、止挡栓等组装而成，如图2－2－15所示，主轴带动锁闭齿轮，通过与齿条块配合完成转换合锁闭道岔。主轴上的止挡栓用来限制主轴的转角，使锁闭齿轮合齿条块达到规定的锁闭角，并保证每次解锁以后都能使两者保持最佳的啮合状态，使整机动作协调。

图2－2－15 主轴

（4）、转换锁闭装置

转换锁闭装置由锁闭齿轮合齿条块、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。

锁闭齿轮和齿条块

锁闭齿轮如图2－2－16（a）所示，共有7个齿，其中1和7是位于中间的 动小齿，在它们之间是锁闭圆弧。齿条块上有6个齿7个齿槽，如图2－2－ 16（b）所示。中间4个是完整的齿，两边的两个是中间有缺槽的削尖齿。缺槽是为了锁闭齿轮上的起动小齿能顺利通过而设的。

图2－2－16

锁闭齿轮和齿条块

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，如图2－2－16所示。这时如果尖轨受到外力要使之移动，或列车经过道岔使齿条块受到水平作用力，这些力只能沿锁闭圆弧的半径方向传给锁闭齿轮，图2－2－16 锁闭齿轮和齿条块它不会转动，齿条块及固定在其圆孔中的动作杆也不能移动，这样就实现了对 道岔的锁闭。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。

图2－2－17 转辙机的内锁闭

1）、解锁

假设图2－2－17（a）所示为定位锁闭状态，若要将道岔转至反位，电动机必须逆时针旋转，输入轴顺时针旋转，使输出轴逆时针旋转，通过起动片带动主轴及锁闭齿轮作逆时针转动。此时，锁闭齿轮的锁闭圆弧面首先在齿条块的削尖齿上滑退，锁闭齿轮上的起动小齿1从削尖齿Ⅰ旁经过。当主轴旋转32.9°时，锁闭圆弧面全部从削尖齿上滑开，起动小齿1与齿条块齿槽1的右侧接触，解锁完毕。

2）、转换

起动小齿拨动齿条块，锁闭齿轮带动齿条块移动，即将转动变为平动。锁闭齿轮转至306.1°时，齿条块及动作杆向右移动了165㎜，使原斥离尖轨转换到反位与另一基本轨密贴。

3）、锁闭

道岔转换完毕必须进行锁闭，否则齿条块及动作杆在外力作用下可倒退，造成“四开”的危险。道岔转换完毕后，锁闭齿轮继续转动到339°，锁闭齿轮的起动小齿7在削尖齿Ⅵ旁经过，锁闭齿轮上的圆弧面与齿条块削尖齿弧面重合，实现了锁闭，如图2－2－17（b）所示。此时，止挡栓碰到底壳上的止挡栓，锁闭齿轮停止转动。

4）、动作杆

动作杆是转辙机转换道岔的最后执行部件。动作杆一端与道岔的密贴调整杆相连接，带动尖轨运动。动作杆通过挤切销和齿条块联成一体，正常工作时，它们一起运动。之所以用挤切销连接，是为了挤岔时，动作杆和齿条块能迅速脱离联系，使转辙机内部机件不受损坏。挤切销分主销和副销，分别装于锁闭齿轮削尖齿中间开口处的挤切孔内。主销挤切孔为圆形，主销能顺利插入起主要联结作用。副销挤切孔为扁圆形，副销插入起备用联结作用。如果是非挤岔原因使主销折断，副销还能起到联结作用。这是因为，副销挤切孔为扁圆形，齿条块在动作杆上有3㎜随窜动量。

（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，接头表示电路。

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、速度爪就、检查柱对称地分别装于主轴的两侧，但又是一个整体。如图2－2－18所示。

图2－2－18 自动开闭器及与表示杆的动作关系

1）、自动开闭器的组成

自动开闭器分为接点部分、动接点块传动部分及控制部分。接点部分包括动接点块、静接点、接点座等。静接点左右对称地安装在接点座上。两组动接点块分别安装在左右拐轴上，拐轴以接点座为支承。动接点块可以在拐轴转动时改变对静接点组的接通位置。

动接点块传动部分包括速动爪及其爪尖上的滚轮、接点调整架、连接板和拐轴，这些部件左、右各有一套。调整接点调整架上的螺钉可以改变动接点插入静接点的深度。

控制部分由拉簧、检查柱、速动片（还应包括起动片）组成。拉簧连接两边的调整架，将两边的动接点拉向内侧，为动接点速动提供动力。检查柱在道岔正常转换时，对表示杆缺口起探测作用。道岔不密贴，缺口位置不对，检查柱不会落下，它阻止动接点块动作，不能构成道岔表示电路。挤岔时，检查柱被表示杆顶起，迫使动接点块转向外方，断开道岔表示电路。

速动片如图2－2－19所示。它有一个矩形缺口，缺口对面有一个腰形扁孔。速动片通过速动衬套套在主轴上。起动片上的拨片钉插入速动片的腰形孔中。道岔锁闭后，拨片钉总是在腰形孔的一端。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。

图2－2－19 速动片

速动片套在速动衬套上，速动衬套又卡在接点座上，它不随主轴转动。速动片直径比起动片略大，正常情况下总一个速动爪的小滚轮压在它上面，所以即使主轴转动，速动片也不会跟着转。它的转动只有靠拨片钉拨动。

速动片的速动原理可用图2－2－20来说明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，起动片和速动片也在转动。这时起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。但是，速动片仍然支承着速动爪，使它不能落下。只有当速动片再转过一个角度，使速动爪突然失去支承，就在拉簧的强力作用下，迅速落向起动片凹槽底部，实现了自动开闭器的速动。因此速动的关键使尖爪从速动片的缺口尖角边（图中的a、b）突然跌落。否则，尖爪沿图起动片梯形凹槽边（图中的a、b）下滑，就不会有速动效果。 图2－2－20 速动原理

2）、自动开闭器的动作原理

自动开闭器的动作受起动片和速动片的控制。输出轴转动时带动起动片转动。速动片由起动片上的拨片钉带动转动。它们之间的动作关系及受它们控制的速动爪的动作情况，如图2－2－21所示。道岔在定位时，起动片沟槽与垂直线成10.5°角，将这个起始状态作为0°（图2－2－21中的位置1）。假设起动片逆时针转动，固定在左速动爪上的滚轮与起动片斜面接触，左速动爪随滚轮沿斜面滚动向上升（图2－2－21中位置2），使L形调整架、连接板、拐轴、支架等相互传动（见图2－2－21）。当起动片转至10.2时，自动开闭器第3排接点断开；转至19°，第4排接点开始接通断开；转至26.5°时，左速动爪的滚轮升至最高（图2－2－21中的位置4），左动接点完全打入第4排静接点。起动片转至28.7°时，拨片钉移动至速动片导槽尽头（图2－2－21中位置5），拨动速动片随起动片一起转动，一直转到335.6°时，速动片缺口对准右速动爪，在弹簧作用下，右速动爪迅速落入速动片缺口内（图2－2－21中的位置6），带动右动接点，使第1排接点迅速断开，第2排接点迅速接通。同时，带动右检查柱落入表示杆检查块的反位缺口内，检查道岔确已转换至反位密贴状态。

图2－2－21 起动片、速动片及速动爪的动作关系

3）、自动开闭器接点

自动开闭器有2排动接点，4排静接点。它们的编号是，站在电动机处观察，自左至右分别为第1排、第2排、第3排、第4排接点，如图4-17所示。每排接点有3组接点，自上而下顺序编号，第1排接点为11－12、13－14、15－16，其余类推。

若转辙机定位时1、3排接点闭合，则转辙机向反位动作，解锁时，左动接点先动作，断开第3排接点，切断道岔定位表示电路；接通第4排接点，为反转做好准备。转换至反位后，右动接点动作，断开第1排接点，切断电动机动作电路；接通第2排接点，沟通道岔反位表示电路。

图2－2－22 自动开闭器接点

若转辙机定位时2、4排接点闭合，则转向反位时，右动接点先动作，断开第2排接点，接通第1排接点；转换到反位时，左动接点动作，断开第4排接点，接通第3排接点。

从反位转向定位时，接点动作情况与上述相反。

（6）、表示杆

电动转辙机的表示杆与道岔的表示过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，如图2－2－23所示。两杆通过并紧螺栓和调整螺母固定在一起。前表示杆的前伸端设有连接头，用来和道岔的表示连接杆相连。并紧螺栓装在后表示杆的长孔与相对应的前表示杆圆孔里。前表示杆后端有横穿后表示杆的调整螺母，后表示杆末端有一轴向长孔，内穿一根调整螺杆并拧入调整螺母内，在调整螺杆颈部用销子将它与后表示杆联成一体。松开并紧螺栓，拧动调整螺杆时，它带动后表示杆在调整螺母内前后移动。由于后表示杆前端与并紧螺栓相联的是一长孔，所以调整范围较大，为86～167㎜，以满足不同道岔开程的需要。 图2－2－23 表 示 杆

为检查道岔是否密贴，在前后表示杆的腹部空腔内分别设一个检查块。每个检查块上有一个缺口，道岔转换到位并密贴后自动开闭器所带的检查柱落下次缺口，使自动开闭器动作。设两个检查块是为了满足道岔定位和反位检查的需要。若左侧检查柱落在后表示杆缺口中，则右侧检查柱将落在前表示杆缺口中，如图2－2－24所示。检查柱落入表示杆缺口时，两侧应各有1.5㎜的空隙。

在现场维修中调整表示杆缺口是一项重要的工作。现场调整应在道岔密贴调整好以后进行。先在动作杆伸出位置，调整表示杆接杆螺母，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1.5㎜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1.5㎜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。

检查块轴向有一导杆，上面穿有弹簧和导杆钉，平时靠弹簧弹力顶住检查块，以完成对检查柱的检查。挤岔时，检查块缺口被检查柱占有，挤岔瞬间检查块动不了，挤岔的冲击力使表示杆向检查块运动，弹簧受到压缩，检查块和检查柱并未直接受到挤岔冲击力，不会损坏。另一方面，表示杆被挤，用缺口斜面迫使检查柱抬起，脱离检查块缺口，各部件不致受损。此时由于检查柱的抬起，自动开闭器的动接点立即退出静接点组，断开道岔表示电路。

图2－2－24 表示杆与检查柱的关系

（7）、摩擦联结器

摩擦联结器是保护电动机和吸收转动惯量的联结装置。因为，当道岔因故转不到底时，电动机电路不能断开，如果电动机突然停转，电动机将会因电流过大而烧坏。另外，在正常使用中，道岔转换到位，电动机的惯性将使内部机件受到撞击或毁坏。要解决这两个问题，又要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联结而必须采用摩擦联结。因此ZD6－A 型转辙机中在行星传动式减速器中安装了摩擦联结器。

ZD6－A 型的摩擦联结器是在行星传动式减速器内齿轮延伸部分的小外圆上套以可调摩擦板构成的，如图2－2－25所示。

图2－2－25 摩擦连接器的结构

行星传动式减速器的内齿轮大外圆装在减速壳内，可自由滑动。内齿轮延伸的小外圆上装上有摩擦带的摩擦制动板。摩擦动板下端套在固定于减速壳的夹板轴上，当上端由螺栓弹簧压紧时，内齿轮就靠摩擦作用而被“固定”。在正常情况下。依靠摩擦力，内齿轮反作用于外齿轮，使外齿轮作摆式旋转，带动输出轴转动，使道岔转换。当发生尖轨受阻不能密贴和道岔转换完毕电动机惯性运动的情况下，输出轴不能转动，外齿轮受滚棒阻止而不能自转，但在输入轴带动下作摆式运动，这样外齿轮对内齿轮产生一个作用力，使内齿轮在摩擦制动板中旋转（称为摩擦空转），消耗能量，保护电动机和机械传动装置。

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。

（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。

1）、挤切销

两个挤切销（主销和副销）把动作杆与齿条块连成一体，如图2－2－26所示。 道岔在定位或反位时，齿条块被锁闭齿轮锁住，道岔也就被锁住。挤岔时，来自尖轨的挤岔力推动动作杆，当此力超过挤切销能承受的机械力时，主、副挤切销先后被挤断，动作杆在齿条内移动，道岔即与电动转辙机脱离机械联系，保护转辙机主要机件和尖轨不被损坏。挤岔后，只要更换挤切销即可恢复使用。 图2－2－26 挤切装置

2）、移位接触器

自动开闭器检查柱和表示杆中段特制了斜面，挤岔时表示杆被推动，表示杆中段的斜面顺着检查柱的斜面移动，将检查柱顶起，使一排动接点离开静接点组，从而断开了表示电路。若挤岔时表示杆无动程或动程不足，检查柱没有顶起来，表示电路断不开，这将十分危险。为了确保断开表示电路，ZD6－A 型转辙机设有移位接触器。

移位接触器安装于机壳内侧，动作杆上方。由触头、弹簧、顶销、接点等组成，如图2－2－27所示。它受齿条块内两端的顶杆控制（参见图4-21）。平时顶杆受弹簧弹力，顶杆下端圆头进入动作杆上成90°的圆坑内。挤岔时齿条块不动，挤切销被挤断，动作杆在齿条块内产生位移，顶杆下端被挤出圆坑，使顶杆上升，将移位接触器的顶销顶起，断开它的接点，从而断开道岔表示电路。移位接触器上部留有小孔，以便挤岔后予以恢复。

图2－2－27 移位接触器

3、ZD6－A 型电动转辙机动作过程

图2－2－28所示是ZD6－A 型电动转辙机的传动原理图。图中表示的各机件所处的位置是处于左侧锁闭（假设为定位）的状态，此时自动开闭器第1、3排接点闭合。现简述从定位转向反位的传动过程。

当电动机通入规定方向的道岔控制电流，电动机轴按图中所示的逆时针方向旋转。电动机通过齿轮带动减速器，这时输入轴按顺时针方向旋转，输出轴按逆时针方向旋转。输出轴通过起动片带动主轴，按逆时针方向旋转。锁闭齿轮随主轴逆时针方向旋转，锁闭齿轮在旋转中完成解锁、转换、锁闭三个过程，拨动齿条块，使动作杆带动道岔尖轨向右移动，密贴于右侧尖轨并锁闭。同时通过起动片、速动片、速动爪带动自动开闭器的动接点动作，与表示杆配合，断开第1，3排接点，接通第2、4排接点。完成电动转辙机转换、锁闭及给出道岔表示的任务。

图2－2－28 ZD6－A 型电动转辙机传动原理

三、S700K型电动转辙机

S700K型电动转辙机是从德国西门子公司引进设备和技术，经消化吸收和改进后使用。其作用是提供转换力，带动外锁闭装置的锁闭杆动作。产品主要特点是采用精密加工的滚珠丝杠传动结构，使用三相交流电动机，接点采用速动开关。

分动外锁闭装置是西安信号厂的产品，是以S700K电动转辙机牵引的新型道岔转换锁闭设备—钩式外锁闭装置。其作用是带动道岔尖轨，使尖轨与基本轨密贴，并将尖轨锁闭，道岔动作过程中两尖轨是不同步动作的。产品主要特点是采用垂直锁闭方式。

实践证明，采用可挤型S700K转辙机、分动外锁闭装置与9号道岔相结合使用，S700K—C型电动转辙机结构先进，工艺精良，不但解决了旧机型固有的电机断线，故障电流变化，接点接触不良，移位接触器跳起和挤切销折断等故障，而且可以做到“少维护，无维修”，很大降低了信号维修人员的工作强度。 (一)、S700K-C代号含义及左右装判别

1、S700K-C代号含义

S700K型电动转辙机的产品代号来自德文“Simens－700－Kugelgewinde”，其含义为“西门子一具有6 860 N(700 kg.m) 保持力一带有滚珠丝杠”的电动转辙机。

2、S700K—C左右装判别

S700K—C转辙机是一种规格齐全的电动转辙设备，可以满足道岔尖轨、心轨的单机，双机和多机牵引的需要。根据需要不同，S700K—C分为许多种类，而每一类又分为左装和右装两种。左右装是指S700K—C转辙机在正常工作的情况下是安装于铁轨直股的左侧还是右侧，一般情况下，应安装于铁轨较为空旷的一侧。例如，在用于左开道岔时就应安装于直股的右侧，以获得较为宽敞的安装空间，而用于右开道岔时则应选择直股的左侧安装。

S700K—C转辙机的左右装判断方式主要有：

横向面对转辙机，使转辙机的电机处于离自己较近的一侧。此时，动作杆和检测杆若从转辙机的左侧伸出，则为左装转辙机；若动作杆和检测杆从转辙机的右侧伸出，则为右装转辙机。

直接面对转辙机的动作杆和检测杆伸出的一面。此时，若检测杆处于动作杆的左侧，则为左装转辙机；若检测杆处于动作杆的右侧，则为右装转辙机。

若转辙机已安装到位，则面对尖轨或心轨时，转辙机安装在线路左侧的，为左装转辙机；安装在线路右侧的称为右装转辙机。

左装转辙机的型号是用字母“A”加上某个奇数数码表示，如A11，A33；

右装转辙机的型号是用字母“A”加上某个偶数数码表示，如A12，A34。

（二）、S700K—C型电动转辙机的整体结构

S700K—C型电动转辙机主要由外壳、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2－2－29所示。 图2－2－29 S700K—C型电动转辙机结构及名称图

图2－2－30 S700K—C型电动转辙机实物图

以上零部件根据功能不同可分为五大模块。分别为：外壳保护模块、动力传动模块、检测和锁闭模块、安全保障模块以及配线接口模块，如图2－2－31所示。 图2－2－31 S700K—C功能模块结构图

（三）、S700K—C电动转辙机主要部件及其作用

1、三相交流电动机

三相交流电动机为转辙机提供动力。为笼式转子，定子三个绕组呈星形接法。每组的引出线为单根多股软线。其星形汇接点在安全接点座第61、71、81端子上，由跨接片跨接。

由于采用交流电动机，没有直流电动机的整流子，自然消除了电机电枢断线、枢间混线、炭刷与整流子接触不良等惯性故障，从而提高了设备的可靠性和适用寿命，减少了维修量。

2、齿轮组

齿轮组由摇把齿轮、电机齿轮、中间齿轮及摩擦联结器齿轮组成。其中摇把齿轮与电机齿轮是一个传递系统，使得能用摇把对转辙机进行人工操纵。电机齿轮、中间齿轮、摩擦联结器齿轮是一个传递系统，将电机的旋转驱动力传递到摩擦联结器上，并将电动机的高速转速降速，以增大旋转驱动力，适应道岔转换的需要，这是转辙机的第一级降速。

3、摩擦联结器

摩擦联结器将齿轮组变速后的旋转力传递给滚珠丝杠，摩擦联结器内有三对主被金属摩擦片，分别固定在外壳和滚珠丝杠上，摩擦片的端面有若干压力弹簧，通过调整弹簧压力，可以使主被摩擦片之间的摩擦结合力大小发生变化，实现了电动机和传动机构之间的软联结。这样，就可消耗因电动机转动惯性带来的电动机动作电路断开后的剩余动力。在尖轨转换中途受阻时不能继续转换时不使电动机被烧毁。即当作用于滚珠丝杠上的转换阻力大于摩擦结合力时，主被摩擦片之间相对打滑空转，保护了电动机。

摩擦联结器的摩擦力必须能调节，使道岔在正常工作情况下，电动机能够带动转辙机工作，在道岔转换终了或尖轨被阻时，使电动机能克服摩擦联结器的压力而空转，以保证电动机不致被烧毁。所以摩擦联结器调整好的摩擦力必须稳定，才能保证转辙机的可靠工作。

对于交流转辙机来说，其动作电流不能直观地反映转辙机的拉力，现场维修人员不能象对直流转辙机那样，通过测试动作电流来对摩擦力进行检测，必须由专业人员用专业器材才能进行这一调整。转辙机在出厂时已对摩擦力进行标准化测试调整，所以现场维修人员不得随意调整摩擦力。

4、滚珠丝杠

滚珠丝杠相当于一个直径32㎜的螺栓和螺母，如图2－2－32所示。当滚珠丝杠正向或反向旋转一周时，螺母前进或后退一个螺距。它一方面将电动机的旋转运动变成丝杠的直线运行；另一方面起到减速作用，减速比取决于丝杠的螺距。

5、保持连接器

保持连接器是转辙机的挤脱装置，利用弹簧的压力通过槽口式结构将滚珠丝杠与动作杆连接在一起，如图2－2－33所示。当道岔的挤岔力超过弹簧压力时，动作杆滑脱，起到整机不被损坏的保护作用，相当于ZD6 型电动转辙机的挤岔装置。

图2－2－32 滚珠丝杠

图2－2－33 保持联结器

根据现场实际需要，保持联结器可采用可挤型和不可挤型。可挤型是指保持联结器利用其内部弹簧的压力将滚珠丝杠和动作杆联结在一起，弹簧的挤岔阻力可分别设定为9kN、16kN、24kN、30kN等，当道岔的挤岔阻力超过弹簧设定压力时，动作杆滑脱，实现挤岔时的整机保护。不可挤型是工厂将保持联结器内部的弹簧取消，放一个止挡环，用于阻止与动作杆相连的保持栓的移动，成为硬连接结构。挤岔锁定力为90kN。当道岔挤岔阻力超过90kN时，挤环硬连接结构的保持联结器，需整机送回工厂修理。

保持联结器的顶盖是加封的，维修人员不得随意打开。铅封打开后，必须由专职人员重新施封，以保证其安全可靠地运用。

6、检测杆

S700K—C除了具有转换道岔的位置以外，还拥有一套精密的检测系统，用以检测转辙机的工作情况和道岔的状态位置等因素。

检测杆随着尖轨的转换而移动，用以监测道岔在终端位置时的状态。如图2－2－34所示，S700K—C电动转辙机的检测杆分为上、下两层，上层检测杆用于检测缩进的密贴尖轨的丁作状态，下层检测杆则用来监测伸出密贴尖轨的工作状态。

（A） 上层杆俯视图； （B）上层杆侧视图；上层杆检测缩进位置。

（B） 下层杆侧视图； （D）下层杆俯视图；下层杆检测伸出位置。

图2－2－34 检测杆示意图

图2－2－35 左装式S700K 型电动转辙机检测杆示意图

S700K—C电动转辙机检测杆本身不具备自动能力，而且在上下两层检测杆之间没有连接或是调整装置。使用中，通过两根外接的表示杆分别连接至远近两跟可动轨，通过位于表示杆上的丝扣调整装置分别进行转辙机检测杆的指示标调整和钢轨密贴调整。在道岔转换的过程中，动作杆先带动尖轨运动，再由尖轨带动检测杆运动。当密贴尖轨，斥离尖轨到达规定的位置的时候，上下检测杆的大小缺口对准转辙机的锁闭块时，锁舌才能弹出，进而使速动开关组发出转换完成的信号。也就是说必须是密贴尖轨，斥离尖轨到达制定的正确安全位置时，系统才会给出相关的信号表示。

S700K—C电动转辙机的检测杆上的宽槽槽宽为61．5mm，窄槽槽宽为28mm(第二牵引点为29mm)，锁闭块宽为25mm，则对密贴轨的检测精度则可以达到：

第一牵引点： (28—25)／2=1．5mm；

第二牵引点： (29—25)／2=2．Omm。

为了保证S 700K—C电动转辙机所要达到的安全技术要求，在转辙机的安装和日常的维护过程中，要求：

上、下两检测杆无张嘴和左右偏移现象，检测杆头部的叉形连接头销孔的磨损量不大于l mm；检测杆的缺口调整为指示标对准检测杆缺口标记两侧各1．5mm±O．5mm<第一牵引点)，2．Omm±O．5mm(第二牵引点)。定位，反位缺口均须按此进行调整，以满足要求。

7、锁闭块和锁舌

1)、锁闭块及锁舌的弹出要求：

转辙机转到终端位置，表示杆的指示缺口与指示标对中时，锁闭块及锁舌能正常弹出．锁闭块的正常弹出，可以使速动开关组的相关接点闭合或断开，从而接通新的表示电路。

锁舌的正常弹出是为了阻挡保持联接器的移动，实现转辙机的内部锁闭。

2)、锁闭块及锁舌的缩入要求：转辙机开始动作时，锁舌在锁闭块的连带作用下，能够正常缩入。

锁闭块的缩入，切断原表示电路锁舌的缩入，解除转辙机的内部锁闭，保持联接器开始移动。

8、速动开关

速动开关实际上是采用了沙尔特堡接点组的自动开闭器。它随着尖轨或可动心轨的解、转换、锁闭过程中锁闭块的动作自动开闭，以自动开闭电动机动作电路和道岔表示电路。

速动开关包括定位动作接点（DD）、反位动作接点（FD）、定位表示接点（DB）、反位表示接点（FB）。在尖轨或可动心轨解锁以后，断开原表示电路，DB、FB都断开，表示道岔处于不密贴状态。然后闭合反转用的电机电路，为随时回转做好准备。在尖轨或可动心轨转换过程中，必须保证自动开闭器不动，排除DB、FB有闭合的可能性。在尖轨或可动心轨锁闭后应及时断开电动机动作电路，接通表示电路。若尖轨或可动心轨不密贴，严禁表示接点闭合。道岔在四开位置，应可靠断开表示电路。速动开关组示意图如图2－2－36所示。分上、下两层，站在速动开关一侧看，每层各分左右两排接点组，每排由左至右依次排列六组接点。每排的前两组接点分别由两组接点串联使用，如11－12由下排第1、2组接点串联使用，实际上每排接点可有四组接点使用。

速动开关组示意图如图2－2－36所示。分上、下两层，站在速动开关一侧看，每层各分左右两排接点组，每排由左至右依次排列六组接点。每排的前两组接点分别由两组接点串联使用，如11－12由下排第1、2组接点串联使用，实际上每排接点可有四组接点使用。

图2－2－36 速动开关组示意图

其中，左侧下层11－12、13－14、15－16、17－18为第1排接点组，上层21－22、23－24、25－26、27－28为第2排接点组；右侧上层31－32、33－34、35－36、37－38为第3排接点组，下层41－42、43－44、45－46、47－48为第4排接点组。

第1、4排为动作接点，第2、3排为表示接点。锁闭时，哪一侧的锁舌弹出，则该侧所对应的上层接点接通，下层接点断开。解锁及转换时，两个锁舌均缩进，这时下层两排接点（第1、4排）接通，上层两排接点（第2、3排）断开。

道岔在定位时，自动开闭器的第1排、第3排接点闭合的叫“1、3闭合”，自动开闭器的第2排、第4排接点闭合的叫“2、4闭合”这和ZD6 型电 动转辙机的提法相同。

S700K 型电动转辙机无论“1、3闭合”还是“2、4闭合”，其内部配线完全一样，只需通过室外连线X2 与X3 、X4 与X5 的交叉和二极管的换向来实现。

9、开关锁与安全接点座

开关锁是操纵遮断开闭合和断开的机构。用来在检修人员打开电动转辙机盖进行检修 作业或车务人员插入摇把转换道岔时，可靠断开电动机动作电路，防止电动机误动，保证人身安全。

当钥匙立着插入并逆时针转动90°时，遮断开关被可靠断开。恢复时须提起开关锁上的锁闭销，同时将插入的钥匙顺时针转动90°，遮断开关被可靠接通。

遮断开关接通时，摇把挡板能有效阻挡摇把插入摇把齿轮，防止用钥匙打开电动转辙机机盖。断开遮断开关时，摇把能顺利插入摇把齿轮或用钥匙打开电动转辙机机盖，此时电动机的动作电源将被可靠地切断，不经人工操纵和确认，不能恢复接通。

安全接点座如图2－2－37所示。安全接点11－12是遮断开关，它在开关锁的直接操纵下闭合和断开，需要进行内部检修或人工断开动作电路时，用钥匙打开开关锁，断开安全接点，切断动作电路，起到保护作用。人工摇动道岔时，打开摇把孔板，也断开安全接点，防止在手摇道岔时室内扳动道岔使其误动。

图2－2－37 安全接点座

端子31、41为安全接点11－12、电动机引线U、速动开关接点25、26的汇流排。端子61、71、81为三相交流电动机星形节点的汇流排。

（四）、S700K 型电动转辙机内部配线

S700K 型电动转辙机内部配线如图2－2－38所示。图中包括接插件、速动开关组、安全接点座和三相交流电动机。所有配线及端子均与实物相吻合。

图2－2－38 S700K 型电动转辙机内部配线图

（五）、TS－1 型接点系统

沙尔特堡接点组体积小，结构单薄，抗振能力明显不足，在使用过程中，接点接触不良、接点螺滑扣松动、虚焊等故障逐年上升，由于该接点在转换过程中没有动作扫程，遇特定条件会出现接点冰冻粘接故障。此种接点的封闭结构给查找故障、更换接点带来不便。为了减少故障，提高设备运用质量，研制了TS－1 型新型接点系统，以取代沙尔特堡接点。

TS－1 型接点系统由开关盒、转换驱动机械、插接件等组成。如图2－2－39所示。

TS－1 型接点盒沙尔特堡接点组安装尺寸不同，S700K 型转辙机两滑块上部大盖板须重新制作。 图2－2－39 TS－1 型接点系统

当转辙机电动机旋转，滚珠丝杠下方的动作推板开始动作时，锁闭滑块由左向右推移，大滑块前端斜面驱动速动爪滚轮向上顶起，并推动起动架向上提升，起动架前部滚轮逐步将开关盒下部连板向上推动，开关盒中动接点也随之开始动作，中部接点拉簧随动接点拐臂由右向左摆动并拉伸，动接点触头向上移动与左侧静接点

摩擦后断开，从而断开原表示电路。当上下拐臂过中心点后，动接点由于拉簧作用，从左侧迅速转换与右侧静接点接触，接通反转电路。当转辙机转至终点，检测杆到位后，另一组接点下部的大滑块由右左移动，在复位大弹簧的作用下，速动爪落下，起动架尾部抬起，左侧滚轮推动连接板上移，动接点由右迅速与左侧静接点接触，断开转辙机动作电路，接通新的表示电路。

该接点组将动、静接点由水平方向的上下接触改为垂直方向的左右接触，减少了列车振动对接点的损伤；增设了扫程，防止冻冰粘接；增大了接点接触压力，提高了接触可靠型；接点组壳体透明敞开，方便检查；为可拆卸式，可快速更换。

TS－1 型接点组采用了类似ZD6 型电动转辙机的接点排列顺序，便于掌握。

（六）、S700K 型电动转辙机的动作过程

1、 S700K 型电动转辙机的传动过程

S700K 型电动转辙机的机械传动机构按如下过程工作：

（1）、电动机的转动通过减速齿轮组，传递给摩擦联结器；

（2）、摩擦联结器带动滚珠丝杠转动；

（3）、滚珠丝杠的转动带动丝杠上的螺母水平移动；

（4）、螺母通过保持连接器经动作杆、锁闭杆带动道岔转换；

（5）、道岔的尖轨或可动心轨经外表示杆带动检测杆移动。

2、 S700K 型电动转辙机的动作过程

S700K 型电动转辙机的动作可分为三个过程：第一为解锁过程，也是断开表示接点的过程；第二为转换过程；第三为锁闭过程，也是接通表示接点的过程。现以220㎜动程转辙机定位拉入为例分述各过程。

（1）、解锁及断开表示接点过程

当操纵道岔，需使转辙机动作杆由拉入变为伸出位置时，三相电动机得到380V 交流电源，使电动机顺时针方向旋转，经齿轮组及摩擦联结器滚珠丝杠向顺时针方向旋转，从而使丝杠上的螺母向左侧运动。在运动过程中，由操纵板将锁闭块顶进，使表示接点断开，同时带动左锁舌向缩进方向运动，直至左锁舌完全缩进。

（2）、转换过程

在转辙机解锁后，由于三相电动机继续转动，故滚珠丝杠上的螺母继续向左运动，带动保持联结器向左运动，由于保持联结器与动作杆固定为一体，使动作杆向左侧（伸出方向）运动，带动道岔尖轨或可动心轨进行转换，当动作杆运动220㎜时，即完成了转换过程。

（3）、锁闭及接通表示接点过程

当动作杆向左侧运动了220㎜时，检测杆在尖轨带动下运动了160㎜或在可动心轨带动下运动了117㎜，这时锁闭块弹出，接通表示接点，同时右锁舌也弹出，锁住保持联结器，使动作杆不得随意窜动。

（七）、 S700K 型电动转辙机的动作程序

S700K 型电动转辙机的动作程序与ZD6 型电动转辙机的动作程序大致相同，即：断开表示→解锁→转换→锁闭→给出另一位置表示。

以220㎜动程的S700K 型电动转辙机为例，其动作程序位：

电动机转动→中间齿轮转动→摩擦联结器转动→滚珠丝杠转动→丝杠螺母移动→操纵板将锁闭块顶入，断开原表示→锁舌缩入，解锁→滚珠丝杆螺母带动保持联结器移动→外锁闭装置开始解锁→动作杆移动60㎜时外锁闭装置解锁完毕→道岔转换→动作杆移动220㎜时内检测杆缺口对准锁闭块，锁闭块弹出，进入检测杆缺口→锁舌伸出→断开起动电路，接通表示。与ZD6 型电动转辙机不同的是，S700K 型具有表示电路自检锁闭功能，卡缺口时，锁舌伸不出来，内锁闭无法锁闭，不能接通表示电路，即有道岔表示时转辙机必须在内锁闭状态。而ZD6 型表示电路不检查锁闭，检查柱不落槽，转辙机照样能实现内锁闭。

（八）、检测杆对尖轨动程的检测

接点座通过其下面的滚轴落入随尖轨运动的检测杆相应的大小缺口内来检查尖轨的位置。固定接点座用来检测检测杆“缩入”位置时的尖轨状态，它由螺栓固定在机座上，保持装配尺寸不变。根据检测杆行程调整确定接点座的距离，然后用螺栓固定。两接点座还通过螺杆和四个对顶螺母锁定，可避免因螺栓松动而发生的接点座位移。这样就完成了可动接点座与检测杆的配合，实现了对“伸出”位置的检测。

（九）、速动开关、端子排的接线端子

速动开关、端子排的接线端子排列。面向线路，最前方为固定接点座上的速动开关A、B两组接点，中间为可动接点座上的速动开关的C、D两组接点，最后为四个端子排。由于端子排仅作为过渡端子，为减少故障点，现场大多将其拆除。

（十）、外锁闭装置

1、道岔的锁闭方式

道岔的锁闭是把尖轨或可动心轨等可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不受外力作用而改变。

道岔按其锁闭方式可分为内锁闭和外锁闭两种。

2、 内锁闭

内锁闭是当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，在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。例如 ZD6 型转辙机就是由其内部的锁闭齿轮的圆弧面和齿条块的削尖齿实现锁闭的。实质上，内锁闭方式锁闭道岔是对道岔可动部分进行间接锁闭。

内锁闭转换设备的特点是：

（1）、结构简单，便于日常维护保养，且转换比较平稳，属定力锁闭；

（2）、 道岔的两根尖轨由若干根连接杆组成框架结构，使尖轨部分的整体刚性较高，而且框式结构造成的反弹力和抗劲较大；

（3）、 由于两尖轨由杆件连接，当杆件受到外力冲击时，如发生弯曲变形，会使密贴尖轨与基本轨分离，严重威胁行车安全；

当列车通过道岔产生冲击时，其冲击力经过杆件将直接作用于转辙机内部，使转辙机部件易于受损，挤切销折断，移位接触器跳开等。因此，内锁式转换设备已不能适应提速的需要，必须采用分动外锁闭道岔转换设备。

3、 分动外锁闭

当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，通过本身所依附的锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与翼轨密贴夹紧并固定，称为道岔的外锁闭。即道岔的锁闭主要不是依靠转辙机内部的锁闭装置，而是依靠转辙机外部的锁闭装置实现的。

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，所以又称分动外锁闭道岔。

分动外锁闭道岔转换设备的特点：

（1）、改变了传统的框架式结构，使尖轨的整体刚性大幅度下降。

（2）、尖轨分动后，转换起动力小，而且一根尖轨的变形不影响另一根尖轨，由此造成的反弹、抗劲等转换阻力均减小很多。

（3）、两根分动尖轨在外锁闭装置作用下，无论是在起动解锁，还是密贴锁闭过程中，所需的转换力均较小，避开了两根尖轨最大反弹力的叠加时刻。

（4）、同时承担两根尖轨弹性力的过程是在密贴尖轨解锁以后到斥离尖轨锁闭以前这一较短的时间内，而此时正是电动机功率输出的最佳时刻，使电气特性和机械特性得到良好的匹配。

（5）、外锁闭装置一旦进入锁闭状态，车辆过岔时，轮对对尖轨和心轨产生的侧向冲击力基本上不传到转辙机上，即具有隔力作用，有利于延长转辙机及各类转换部件的使用寿命。

（6）、由于两尖轨间无连接杆，所以密贴尖轨很难在外力作用下与基本轨分离，可靠地保证了行车安全

（7）、由于密贴尖轨与基本轨之间由外锁闭装置固定，克服了内锁闭道岔靠杆件推力或拉力使尖轨与基本轨密贴易造成4㎜失效的较大缺陷。

分动外锁闭道岔尖轨转换采用分动方式，设多个牵引点（9号和12号道岔两个牵引点），做到尖轨全程密贴，以防止尖轨反弹。还做到多点检查尖轨密贴情况。

外锁闭道岔转换设备消除了内锁闭方式的缺陷。

外锁闭装置先后出现了燕尾式和钩式两种。

钩式外锁闭装置

燕尾式外锁闭装置在结构受力盒安装调整方面不适合我国铁路道岔的实际情况，对道岔尖轨病害的适应能力差，卡阻现象时有发生，故障率较高、产品工艺性差、质量不易控制，于是又参考英国铁路经验，研制成钩式外锁闭装置。 钩式外锁闭装置的锁闭方式为垂直锁闭。锁闭力通过锁闭铁、锁闭框直接传给基本轨。锁闭铁和锁闭框基本不承受弯矩，锁闭更加可靠。同时各配件全部是锻造调质处理，具有良好的综合机械性能，避免了原尖轨部分燕尾式外锁闭装置的锁闭铁因承受弯矩和铸造缺陷而出现的断裂现象。钩式外锁闭装置受力结构合理，能有效适应道岔尖轨的不良状态，锁闭可靠，安装调整方便，正逐渐取代燕尾式外锁闭装置。

（十一）、钩式外锁闭装置分为分动尖轨用和可动心轨两种。

1. 分动尖轨用钩式外锁闭装置

（1）分动尖轨用钩式外锁闭装置的结构

分动尖轨用钩式外锁闭装置由锁闭杆、锁钩、锁闭框、尖轨连接铁、锁轴、锁闭铁组成，如图2－2－40所示。

图2－2－40 尖轨用钩式外锁闭装置

图2－2－41 尖轨用钩式外锁闭装置实物图

图2－2－42 尖轨用钩式外锁闭装置实物图

（2）、钩式外锁闭装置的锁闭方式为垂直锁闭。锁闭力通过锁闭铁、锁闭框直接传给基本轨。锁闭铁和锁闭框基本不承受弯矩，锁闭更加可靠：同时各配件全部是锻造凋质处理，具有良好的综合机械性能，避免了原尖轨部分燕尾式外锁闭装置的锁闭铁因承受弯矩和铸造缺陷而出现的断裂现象。钩式外锁闭装置受力结构合理，能有效适应道岔尖轨的不良状态，锁闭可靠，安装调整方便。

2、钩式外锁闭装置也分分动尖轨用和可动心轨用两种

地铁中用到分动尖轨用钩式外锁闭装置。分动尖轨用钩式外锁闭装置由锁闭杆、锁钩、锁闭框、尖轨连接铁、锁轴、锁闭铁组成，如图2－2－40所示。

锁闭杆的作用是通过安装装置与转辙机动作杆相连，利用其凸台和锁钩缺口带动尖轨。第一牵引点锁闭杆与第二牵引点锁闭杆凸台尺寸不同，不能通用。锁钩头部与销轴连接，下部缺口与锁闭杆凸台作用，通过连接铁带动尖轨运动，尾部内斜面与锁闭铁作用锁闭密贴尖轨和基本轨。第一点牵引点锁钩与第二牵引点锁钩也不能通用。

锁闭框固定锁闭铁，支承锁闭杆。锁闭铁与锁钩作用锁闭尖轨和基本轨，导向槽在锁闭杆两侧槽内起导向作用。锁闭框用螺栓与基本轨连接，锁闭铁插入锁闭框方孔内，并用固定螺栓紧固。尖轨连接铁用螺栓与尖轨连接，由锁轴将其与锁钩连接。锁钩底部缺口对准锁闭杆的凸块，并与锁闭杆共同穿人锁闭框。

四、ZYJ7型和ZYJ7GZ型电动液压转辙机

北京铁路局太原电务器材厂生产ZY(ZYJ)7型系列电动液压转辙机及其配套的安装装置与外锁闭装置。ZY(ZYJ)7型系列电动液压转辙机是为满足我国提速线路需要而研制的新型道岔转换系统。它能转换、锁闭国内现有各种规格、型号的内、外锁闭道岔，并能正确反映尖轨及可动心轨辙叉的位置和状态。ZYJ7型电液转辙机于1997年通过了铁道部技术鉴定，同年12月获得一TN家重点新产品证书，是我国提速道岔采用的唯一国内自行研制的新产品。

1、 电动液压转辙机型号及含义

Z y z - + / +

二动转换

一动转换二动转换一动转换派生顺序设计顺序交流（直流电液

转辙机

2、ZYJ7型系列电动液压转辙机的型号、规格及主要技术指标

表2－2－1 ZYJ7型系列电动转辙机主要技术特性

3、ZYJ7型电动液压转辙机的主要构成

ZYJ7型电动液压转辙机有ZYJ7型电液转辙机(亦称主机，用于第一牵引点或单点牵引)和SH6型转换锁闭器(亦称付机，用于第二、第三等牵引点)组成，主机与付机共用一套动力系统，两者之间靠油管连接传输动力。

ZYJ7型电动液压转辙机的主要构成如图2－2－43所示：

转辙机主要由电机、连轴器、油泵、油管、油缸、锁块、锁闭铁、加强板、动作杆、接点组、底壳、锁闭住、锁闭杆、动作板、溢流阀、油路盖板、油箱、安全接点、起动接点构成。 图2－2－43 ZYJ7型电动液压转辙机结构图

图2－2－43 ZYJ7型电动液压转辙机实物图

SH6转换锁闭器的主要构成如图2－2－44所示： 图2－2－44 SH6转换锁闭器结构图

电动机采用交流三相异步电动机。该电动机增加了惯性轮，保证转辙机转换到位后开闭器接点不致颤动。

油泵采用双向斜盘轴向柱塞式油泵，其特点是构造简单，寿命长，工作可靠。

油缸由活塞杆、缸座、缸筒、缸套、接头体、连接螺栓和密封圈组成。活塞杆两端的螺孔与连接螺柱的一端紧固，连接螺栓另一端与杆架相连，杆架又连在机体外壳上。这样就使得活塞杆固定，用缸筒运动来推动尖轨或心轨转换。油缸用来将注入缸内的液压力转换或机械力，以推动尖轨或可动心轨转换。

启动油缸的作用是在电动机刚启动时先给一个小的负载，待转速提高、力矩增大时再带动负载，来克服交流电动机启动性能的不足

单向阀就像二极管单向导电那样，正向的液压油流畅通，反向的液压油流则被关闭而不能通过，以有效地保证了油流单方向通过。

溢流阀主要由阀体和阀芯等组成，其作用是：通过调整弹簧弹力，保证油路中液压油的压力不超过一定的限值，以防止道岔转换受阻时，电动机电源没被断开时油路中油液压力不断升高而损坏各部液压件；当道岔转换到位而电动机仍没停转时，使高压油释放压力，经回油管叫油箱。它相当于电动转辙机孽擦联接器的作用。

调节阀(调节螺柱)用来改善副机油缸与主机油缸在转换道岔时的同步性。

节流阀设在主机油缸活塞杆的两端，用来调节进入主机油缸液压油的流速。

滤清器也称滤清器，用合金粉末压铸而成。用来防止杂物进入溢流阀及油缸，造成油路卡阻，以保证油路系统的可靠性。

推板是嵌在油缸套上的矩形钢板，其大部分嵌在缸套内，斜面凸起露在缸套外面。凸起的斜面动作时推动锁块，从而使动作杆运动。

方型动作杆上装设两个活动锁块，与油缸侧面的推板配合工作。动作杆外侧有圆孔，用销子和外锁闭杆连接。转换道岔时，油缸带动推板，推板推动锁块，锁块通过轴销与动作杆相连。道岔转换至锁闭位置时，推板将动作杆上的锁块挤于锁闭铁斜面上。 主机的伸出与拉入位置各设一根锁闭杆，外端通过长、短外表示杆与尖轨相连。内方开有方槽，与接点组系统的锁闭柱方棒相配合。当尖轨转换到位锁闭后，锁闭柱落入锁闭杆上的方槽内，使接点接通相应的表示电路。由于锁闭杆上方槽为矩形，锁闭柱下端也为矩形，所以具有锁闭作用，故称为锁闭杆。两锁闭杆分别连接在两尖轨上，一根作锁闭杆，另一根即作为斥离尖轨的表示杆。

副机的伸出与拉入位置各设一根表示杆，外端通过长、短表示杆与尖轨连接。内方开有斜槽，与接点组系统的检查柱下端斜角相配合，检查道岔位置。当尖轨转换到位锁闭时，检查柱下端落入表示杆缺口，使接点接通相应位置的表示电路。副机表示杆不起锁闭作用。挤岔时．检查柱上提断开表示电路。

电液转辙机可采用普通自动开闭器，也可采用沙尔特堡S800aW40型速动开关。

挤脱器安装在SH6型转换锁闭器上。挤脱器与锁闭铁经定力机构与机壳连在一起。当道岔被挤时(挤切力大于该挤脱器预先调整的压力30．4 kN时)锁闭铁位移，转换接点组断开表示电路，及时给出挤岔表示。

如果道岔被挤，动作杆带动锁闭铁挤出凹槽，启动片随之移动，斜面带动拐臂轴上的小滚轮抬起，使动接点退出，断开表示电路。此时动作杆连接的锁闭铁与机壳上的固定桩失去连接，来自动作杆的挤切力再不能传给内方的其他部件，起到了挤岔保护作用。

另外，道岔被挤时，表示杆的移动也能及时断开表示，可以说是双重保护。

4、ZYJ7型电动液压转辙机机械动作原理

图2－2－45 电液转辙机工作原理

如图2－2－45，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(参见图2－2－46a )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(见图2－2－46b)，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15．2mm，将反位锁块推入锁闭铁的反位锁闭面，反位尖轨密贴于基本轨，此时，动作杆的行程为7．6mm，因此，在尖轨密贴时，动作杆上的转换力可增加一倍，当尖轨密贴于基本轨后，油缸继续向右移动，动作杆不动作，油缸侧面的推板进入反位锁块的锁闭面(见图2－2－46c)，进入锁闭状态。

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