CTS2轨枕式转辙机在青藏铁路应用的改进与提高

2010-05-08陈兆京

铁路通信信号工程技术 2010年3期

陈兆京

（中交铁道勘察设计院有限公司，北京 100088）

为了保证行车安全，最大限度地降低日常维护工作量，铁道部引进了GE公司的CTS2轨枕式转辙机用于青藏铁路，但是在试运营初期道岔转换不到位的情况时有发生。为了解决这个问题，在青藏铁路现场进行了充分的会诊分析研究实验，并在此基础上提出一系列改进建议和措施，效果较好，道岔故障率大大降低，满足了青藏公司对运营的要求。当然，道岔转换不到位的原因是多方面的，下面仅就其与CTS2转辙机本身改进有关的几个方面做简单的介绍，供有关人员参考。

1 CTS2轨枕式转辙机简介

CTS2轨枕式转辙机采用模块化单元设计，该系统由金属轨枕单元、电机单元和锁闭检测单元3部分组成，如图1所示。金属轨枕单元占用一根轨枕的位置并固定在基本轨上，电机单元和锁闭单元镶嵌在金属轨枕单元中，电机单元完成道岔的转换，锁闭和检测单元完成锁闭道岔和位置检测。该系统安装调试完毕后，其日常维护工作量相当少，能够较好地满足青藏铁路公司对日常维护的要求。

1.1 电机单元离合器（负载限制装置）牵引力的提高

CTS2电机的输出是通过一个离合器来移动动作杆的，在正常情况下，其充当一个施加推力和拉力的传动装置。如果动作杆的运动阻力超过离合器的牵引力，离合器就会自动挤脱，这时只有通过向相反方向操动道岔才能使离合器自动结合。

青藏线12号道岔第二牵引点CTS2牵引力的出厂设定值为550±10%kg，铁道部最初给GE公司的最大转换阻力理论值为500 kg，而通过现场仪器测试发现，第二牵引点处的实际转换阻力远远大于500 kg，为此建议提高离合器的牵引力。通过与厂家的沟通和协商，最后厂家同意将牵引力进行调整，但是上限不能超过730 kg，避免因调整过高而引起离合器损坏和电机单元更换。通过这样的改进措施，解决了一部分第二牵引点CTS2转换不到位的问题。

1.2 两台转辙机同步问题的改善

青藏线所有12号道岔采用2台CTS2转辙机牵引转换，2台机器在室内用1台道岔控制器控制，道岔控制器控制输出的动作电源首先到达第一牵引点电缆盒，然后并联至第二牵引点电缆盒，所以，2台机器几乎是同时启动和转换的。由于2台机器的动程不同（显然第二点动程小于第一点动程），而2台机器又几乎同时启动，这势必造成在第二点即将转换结束时遇到更大的转换阻力（第一点因动程大而滞后），当阻力大于离合器的牵引力时，就会因离合器挤脱而导致转换不到位。基于以上分析，在现场对第二牵引点不能正常到位的机器进行了多次如下实验。

首先，把手摇把插入第二点CTS2手摇孔内来断开其启动电路，然后电操动道岔，在第一点大约启动0.5 s后拔出手摇把,此时第二点开始启动，结果部分在之前不能转换到位的机器能够转换到位，实验结果证实了分析的正确性。

之后，我们又对CTS2电路图进行了分析并提出如下解决方案：将第一牵引点拉入状态的空余开结点11～12串联到第二牵引点伸出启动电路中，这样，在伸出转换时，只有当第一牵引点开始转换且11～12闭合后,第二牵引点才开始转换；同理，将第一牵引点的空余31～32结点串联到第二牵引点的拉入启动电路中。这样，第二牵引点大约滞后第一牵引点0.3～0.5 s，比较简单有效地解决了2台机器的同步配合问题。由于这两组空余接点的既有配线已经到达电缆盒，因此施工也相对简单方便。目前，青藏铁路公司已经全部完成此项修改工作。CTS2第二牵引点启动电路如图2所示，黑色方框内的接点为新串入的第一牵引点接点。

1.3 锁闭接触弹簧的调整

CTS2轨枕式转辙机的锁闭条件相当严格，锁闭必须同时具备2个条件：一是必须达到规定的动程，二是在动程满足要求后尖轨必须遇到足够大的阻力（目的是为了验证尖轨密贴），以便使辊子克服接触弹簧的弹力而上升完成锁闭，如图3所示。

由于青藏铁路特殊的恶劣自然环境，昼夜温差大，常年冻土带多，这就决定了其线路状况变化相对较大，这和CTS2转辙机严格的锁闭条件之间产生了一定的矛盾（例如，轨距稍微变大就有可能因为尖轨遇不到足够大的阻力而无法锁闭）。为此，我们设想，如果把接触弹簧的设计值从250 kg适当降低，在不影响转辙机安全性的前提下，提高其可靠性，使转辙机更容易锁闭，从而使其能够更好地适应青藏铁路的自然条件。通过大量的反复实验，最终确定把新的弹簧设计值定为100 kg，现场实验效果较好。目前，青藏铁路公司已经对全部正线第二牵引点的接触弹簧进行了更换。