地铁信号转辙机的日常护理及故障分析

王 笑

（大连地铁运营有限公司，辽宁 大连 116000）

1 信号转辙机简介

1.1 转辙机功能

转辙机是信号道岔转换的重要设备，主要由动力部分、传动部分、表示部分以及锁闭部分组成，具体的转辙机功能如下。

1.1.1 转换功能

转辙机的转换功能主要是将尖轨或者心轨从定位转换到反位，或者从反位转换到定位，一旦无法转换，那么可以通过手动操作进行转换[1]。

1.1.2 锁闭功能

当尖轨或者心轨转换到定位或者反位的时候，需要对道岔转换进行锁闭，如果尖轨或者心轨没有转换到定位或者反位，则转辙机不能对其进行锁闭。锁闭后，列车通过道岔时，不会对锁闭功能造成影响。

1.1.3 表示功能

可以实时显示出道岔所处的位置状态，例如定位、反位或者挤岔故障状态。

1.2 转辙机的基本结构

我国的转辙机自主研发是从1950 年开始发展到现在，我国的转辙机技术已经比较成熟。转辙机主要分为3 种。1）交流或直流的电动机作为动力来源的转辙机。2）以压缩空气作为动力的电空转辙机。3）电液转辙机，利用液压传递驱动动作杆。目前，我国的铁路运输以及城市轨道交通主要采用第一种，即交流或者直流的电动转辙机，其中直流电动转辙机以ZD6 使用比较广泛，交流电动转辙机以ZDJ9 使用比较广泛。下面笔者以ZD6为例，介绍ZD6 转辙机的内部构造[2]。

1.2.1 电动机

电动机作为转辙机的动力来源，一般都会采用大功率的电机，可以提供比较高的转速，从而克服尖轨在转换过程中的巨大摩擦阻力，考虑到转辙机需要转向定位和反位，因此，电动机需要提供逆转的功能。

1.2.2 减速器

大功率的电机一般体积都比较大，但是转辙机内部的空间是有限的，所以在有限的空间中提供更大的转矩，ZD6 中还加入了减速器。

1.2.3 传动装置

传动主要作用在其他的零部件，从而传递动力完成道岔动作。

1.2.4 锁闭装置

锁闭齿轮与动作杆连接，拉动尖轨实现道岔的转换，然后对整体动作进行内部锁闭。

1.2.5 自动开闭器

自动开闭器主要显示尖轨的位置，当解锁的时候，自动开闭器接点断开原表示电路，准备进行定、反位的转换，锁闭之后，自动开闭器接通表示电路，可以实时查询道岔位置。

1.2.6 表示杆

与道岔的表示过接杆相连伴随着道岔的动作，主要作用是判断尖轨的转换密贴程度，从而判断尖轨的位置。

1.2.7 摩擦联结器

当道岔在完成的时候，电机会由于惯性，使转辙机内部装置受到不同程度的破坏，从而导致道岔出现问题不能完成尖轨转换。另外，在道岔完成时，电机受到外力突然停止工作也会导致内部电流过大，从而导致转辙机内部零部件烧坏，在引入摩擦联结器以后，传动过程中就不会出现上述情况，从而更好地延长设备的使用寿命。

1.2.8 挤切装置

挤切装置主要包括挤切削和移动位置接触器，用来对挤岔进行保护，同时一旦出现挤岔也会进行表示。

1.3 转辙机的动作原理

1.3.1 转换锁闭原理

电机转动→减速器减速→摩擦联结器→传动装置→动作杆运动→道岔转换→锁闭装置锁闭。

1.3.2 表示原理

动作杆运动→自动开闭器→动接点组在静接点组中转换→表示电路与动作电路进行切换→表示装置表示。

2 信号转辙机的常见故障

2.1 室内室外设备故障的初步判断

对于转辙机故障判断，首先要判断是室内设备故障还是室外设备故障，在操作道岔的时候，如果操作台的电流表没有指示，应该在分线盘测量是否有电流送出，如果分线盘处测量出了电压，那么电流送出，反之电流没有送出。电流送出即室外故障，电流没有送出为室内故障。

对于单动道岔来说，操作台的电流表有指示即为电流已送至道岔处，如果这个时候道岔无法操作，则一定为室外设备故障。对于双动道岔来说，如果操作台电流表动一下就不再反应，即电流送至一动道岔，故障设备出现在另一动道岔处。

如果道岔定、反位都可以进行操作，只是没有表示，使用万用表进行测量，X1 或者X2 与X3 有电压，可以判断为室外设备故障，没有电压，则为室内设备故障。

2.2 操纵道岔，转辙机无法解锁

道岔尖轨存在问题，尖轨的密贴过紧，锁闭齿轮处缺少机油，磨损比较严重。

2.3 尖轨转换后，转辙机无法锁闭

尖轨与基本轨处存在异物或者为尖轨密贴过紧。

2.4 ZD6道岔异常曲线分析所示

T1 至T2 时间内为1DQJ 吸起时间和2DQJ 转极时间，这段时间应该小于等于0.3 s，T2 至T3 时间为ZD6 上电时间，这段时间应该小于等于0.05 s，T3 至T4 时间为道岔解锁时间，T4 至T5 时间为空动距离时间，T5 至T6 时间为尖轨的移动时间，T6至T7 时间为道岔锁闭时间，T7 至T8 时间为自动开闭器接点转换时间，T8 至T9 时间为1DQJ 缓放落下时间，如图1 所示。

图1 ZD6 道岔正常曲线

2.4.1 启动延迟曲线

启动延迟产生的原因可能由于启动电路中的某一个继电器接点接触不良或者继电器本身接触不良造成的。主要表现在，启动前，有一段时间，启动电流为零，如图2 所示。

图2 ZD6 启动延迟曲线

2.4.2 解锁电流大曲线

解锁电流大的原因有可能为道岔调整过紧或者为齿轮锁闭圆弧与削尖齿间缺机油，摩擦力过大。对于齿轮锁闭圆弧与削尖齿间缺机油，摩擦力过大一般在冬季的情况发生比较频繁，因此对转辙机进行巡检时，应该确认转辙机内部机油的抹擦程度，如图3 所示。

2.4.3 自动开闭器接触不良曲线

自动开闭器的几个轴动作不灵活产生的，例如拐轴、自动开闭器速动爪轴，连接板轴，上述轴动作不灵活容易导致自动开闭器动作不灵活。因此在道岔机械锁闭的时候，电流曲线是延迟的，如图4 所示。

图3 ZD6 解锁电流大曲线

图4 ZD6 自动开闭器接触不良曲线

3 信号转辙机的日常维护

信号转辙机的日常维护包括以下7 个内容。1）日常巡视，确认尖轨与基本轨之间没有任何异物，各部分零件没有意外损坏。2）道岔的密贴性比较好，尖轨，基本轨的竖切部分没有任何的肥边。3）尖轨没有爬行反复动作的异声，没有磨卡，密贴调整杆和表示拉杆不碰枕木和道岔，并有10 mm 以上的间隙。4）转辙机内部零件紧固，开口销、连接销、表示杆、动作杆的所有螺丝螺母不松动，不脱落。5）转辙机的动作杆，传动装置以及其他连接面和摩擦面都应该涂抹润滑剂。6）转辙机内部紧固件和防护件要保持干净，无锈蚀，机内无积水，稳定无异状。7）日常值表正常，月、季、年检正常执行。