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论文

南京铁道职业技术学院继续教育学院

毕业论文（设计）

题目：

转辙机的原理和分析及故障处理

专业：

通信信号

班级：

2009信号班

学号：

09112002

姓名:

指导教师:

钱老师

二○一二年一二月

论　文　提　纲

题目

转辙机的原理和分析及故障处理

提纲

1电动转辙机的概述2

1.1作用和分类2

1.1.1基本功能作用2

1.1.2转辙机分类2

1.2结构与传动原理3

1.2.1ZD6电动转辙机的结构3

1.2.2传动原理4

1.3技术要求5

1.3.1对道岔的要求5

1.3.2电动转辙机安装技术要求6

2电动转辙机原因分析与处理方法7

2.1电动转辙机的保养和维护7

2.1.1巡视7

2.1.2季检查7

2.1.3年整治8

2.2常见的几种故障现分析8

2.3故障查找方法10

2.3.1电动机运行稳定10

2.3.2减速器摩擦电流稳定10

2.3.3自动开闭器动作灵活11

2.3.4移位接触器工作可靠11

2.3.5使道岔结合部故障的发生率降低11

2.3.6故障分析及排除11

3结语13

内容摘要

铁路信号设备是组织指挥列车运行，保证行车安全，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键设施。

铁路信号设备是铁路主要技术装备之一。

铁路信号的装备水平和技术水准是铁路现代化的重要标志。

铁路道岔转辙设备是铁路行车安全的关键设备。

随着铁路运输速度、重量的不断提高，重轨线路的快速铺设，道岔的转换及锁闭已成为影响列车提速的制约因素之一。

而转辙机作为重要的信号设备之一,它的运用质量直接关系到行车安全与运输高效。

现场运用中,转辙机出现一些故障。

本文在总结现场经验基础上,阐述了转辙机常见的故障原因分析与处理方法。

关键词：

转辙机；结构；原理；分析；维修处理

目录

1电动转辙机的概述2

1.1作用和分类2

1.1.1基本功能作用2

1.1.2转辙机分类2

1.2结构与传动原理3

1.2.1ZD6电动转辙机的结构3

1.2.2传动原理4

1.3技术要求5

1.3.1对道岔的要求5

1.3.2电动转辙机安装技术要求6

2电动转辙机原因分析与处理方法7

2.1电动转辙机的保养和维护7

2.1.1巡视7

2.1.2季检查7

2.1.3年整治8

2.2常见的几种故障现分析8

2.3故障查找方法10

2.3.1电动机运行稳定10

2.3.2减速器摩擦电流稳定10

2.3.3自动开闭器动作灵活11

2.3.4移位接触器工作可靠11

2.3.5使道岔结合部故障的发生率降低11

2.3.6故障分析及排除11

3结语13

1电动转辙机的概述

1.1作用和分类

1.1.1基本功能作用

转辙机是用以转换道岔的设备，每一道岔设一台转辙机，安装在道岔尖轨处。

它的基本功能作用是：

1.改变道岔的位置，即根据操纵人员意图转于定位或反位；

2.正确的反映道岔的位置，即道岔尖轨密贴于基本轨后，才能有相对应的表示；

3.道岔转到正确位置后，实行机械锁闭，防止外力转动道岔。

4.道岔被挤或因故在四开位置时，也应及时有报警表示。

1.1.2转辙机分类

道岔转辙装置按照转辙机动力类型，有直流电机型，如ZD型电动转辙机；有交流电机型，如S700K型三相交流转辙机；有电动液压型，如ZYJ7型电动液压转辙机等。

按照道岔锁闭部位可分为内锁闭和外锁闭两种方式，如ZD型采用内锁闭方式，S700K型、ZYJ7型采用外锁闭方式，不同的锁闭方式其道岔附件不一样，S700K、ZYJ7型转辙机需要增加道岔外锁闭装置及ELP密贴检查器、SH6道岔转换锁闭器；ZD型的道岔附件主要有密贴调整杆、表示连接杆、连接尖轨的方钢和尖端杆以及放松卡、象鼻铁等。

目前，我国铁路信号广泛使用ZD型电动转辙机，ZD型电动转辙机按照设计序号又分为ZD4、ZD5、ZD6、ZD7型等，ZD5和ZD7型为快动作转辙机，主要应用在驼峰调车场，由于ZD6型电动转辙机工作稳定可靠，得到广泛应用，经过不断改进，设计出ZD6-A、ZD6-D、ZD6-E、ZD6-J、ZD6-F型；由于铁路的大面积提速，与提速道岔配套使用的转辙装置主要采用S700K型滚珠丝杠式交流转辙机、ZYJ7+SH6型电动液压转辙机。

S700K型交流转辙机是西安信号工厂与德国西门子合资生产的产品，ZY（J）7型是太原电务器材厂生产的产品。

ZY型液压转辙机主要有ZY4、ZY6、ZYJ7型；S700K型交流转辙机在提速干线广泛使用。

1.2结构与传动原理

1.2.1ZD6电动转辙机的结构

  ZD6系列电动转辙机以直流电动机为动力，机械传动方式，利用圆弧锁闭结构，靠挤切销和移位接触器实现挤岔断表示功能。

接点系统采用具有中间位置功能的自动开闭器，电机的过载保护采用带式摩擦联接器。

在多机牵引道岔的第一牵引点使用时，应将挤切销改为连接销，取消移位接触器，并把表示杆改为锁闭表杆，实现双锁闭。

锁闭表示杆的结构有2种，一种主副表示杆上均有矩形缺口，另一种是呈方棒形，其插入机内部分设有可调的副表示杆。

图1 ZD6系列电动转辙机结构示意图

1—减速器；2—移位接触器；3—挤切器；4—动作杆；5—自动开闭器；

6—表示杆；7—端子座；8—电动机。

1.2.2传动原理

传动原理：

各机件所处的位置是动作杆由右向左移动后的停止状态，此时自动开闭器的第1、3排接点闭合，下面叙述动作杆向右移动的传动过程。

当电动机通过规定方向的道岔控制电流，电动机轴按图中所示的反时针方向旋转，电动机通过齿轮1带动减速器，这时减速器中的输入轴按顺时针方向旋转，输出轴按反时针方向旋转，输出轴通过一个正反十字形接头的起动片，带动主轴，使主轴随输出轴按反时针方向旋转，锁闭齿轮在旋转过程中完成了机械的解锁、转换时拨动齿条块（使动作杆向右移动带动道岔）、锁闭三个作用。

同时带动自动开闭器的动接点，使第1、3排接点断开，使第2、4排接点闭合。

1.3技术要求

1.3.1对道岔的要求

安装转辙机之前须进行一次全面的调查，如道岔型号、基本轨类型、轨距、尖轨开程、枕木位置、道岔方正、新设道岔铺设情况以及原转辙设备情况等。

通过调查做好记录，不符合要求的地方请工务部门调整，调整至符合技术要求。

1、道岔型号及轨距：

道岔型号不同，尖轨的长度和尖轨理论尖端处的轨距也就不同；尖轨长度为6250mm及以上者，尖轨理论尖端在实际尖端前50mm处时，尖轨尖端处的轨距一般都要加宽，在测量转辙机基础角钢尺寸时需注意。

2、道岔钢轨类型：

根据钢轨类型选定角形铁。

43KG50KG60KG

3、尖轨开程：

ZD型转辙机安装动程为156mm时，道岔尖轨开程应调整在142mm～151mm。

4、有关枕木位置调整：

对普通单开道岔进行ZD6型电动转辙机安装时，尖轨第一连接杆中心与尖轨端枕木中心的距离以330mm为宜；与岔心端枕木中心距离以285mm为宜。

1.3.2电动转辙机安装技术要求

1、各种类型道岔安装设备应符合相应的定型安装图。

2、道岔岔尖前后偏移不超出20mm。

枕木应不影响基础角钢、密贴调整杆及表示杆的安装与调整。

3、电动转辙机的动作杆与密贴调整杆安装在一直线上，与表示杆、道岔第一连接杆平行。

4、基础角钢应与直股轨道垂直，角钢垂直一边要尽量靠近枕木，转辙机应与基础角钢垂直。

5、基础角钢应平直无弯，保证有足够的强度，角形铁应与钢轨密贴。

6、密贴调整杆动作时，空动距离应在5mm以上；各种连接杆的调整丝扣露出螺帽外的余量应不小于10mm。

7、所有经过轨底的器件，距钢轨底面净距离不小于20mm。

8、各部绝缘安装正确不遗漏，不破损，各部螺栓应紧固，并达到规定的紧固力矩。

在安装过程中,为了不影响轨道电路的工作,两根尖轨之间的连接杆和两根角铁必须安装绝缘。

站在电动机位置看，如果动作杆从电机右侧伸出，称为正装或右伸；相反，如果动作杆从电机左侧伸出，称为左伸或反装。

具体的安装方式取决于现场的实际情况。

ZD6系列电动转辙设备安装工程主要包括角形铁安装、基础角钢安装、电动转辙机的安装、密贴调整杆的安装、表示连装等。

2电动转辙机原因分析与处理方法

2.1电动转辙机的保养和维护

2.1.1巡视

（1）设备有无外界干扰和异状，斥离尖轨与基本轨之间无异物，各部无意外破损。

（2）道岔密贴状态良好，尖轨、基本轨、心轨、翼轨的竖切无肥边。

（3）尖轨无爬行，往复动作无异声、无摩卡，密贴调整杆和表示拉杆不碰枕木和道岔，并有10mm以上间隙。

（4）道床平正，列车过道时转辙机无过大的起伏，其上下起伏不大于10mm。

（5）安装装置的紧固件，开口销、连接销、表示杆和动作杆防松螺母，无脱落，不松动。

（6）转辙机动作杆，表示杆及安装装置的各连接销、摩擦面均应润滑。

（7）询问车务人员，了解转换设备运用情况。

（8）转辙机在上道初期，应适当增加检查次数，检查内部机械工作有无异状。

2.1.2季检查

（1）巡视的各项内容。

（2）各连接头与销轴之间旷量不大于1mm.

（3）电动操作转辙机，在尖轨第一牵引点和心轨第一牵引点处插入4mm厚，20mm宽的铁板，锁闭齿轮与齿条块不应锁闭，切不应接通转辙机内表示接点。

（4）检查测试钢轨和尖轨固定螺栓及各种杆件的绝缘性能。

2.1.3年整治

（1）季检查的各项内容。

（2）检查，测试各项电特性。

（3）按“转辙机检查，整治项目周期表”中的整治内容进行整治。

（4）更换锈蚀的紧固件，防护件。

（5）安装装置除锈、润滑、油漆。

（6）配合工务整治道岔。

2.2常见的几种故障现分析

　　1.电动机出现的故障。

转子发生断格故障，例如，电动机在炭刷位置上就无法工作；炭刷在刷握中适度不合适，过松或者过紧，从而使电动机就会产生很大的火花或者根本无法启动。

2.减速器出现的故障。

摩擦电流受温度和湿度的影响。

据经验得出，在冬季时，摩擦电流增大；在夏季时，摩擦电流减小。

摩擦带有油质或内齿轮伸出端锈蚀比较严重，从而使得摩擦电流发生变化。

由摩擦带连接的自身结构导致摩擦电流偏差超限。

3.自动开闭器出现的故障。

首先，对于第二次变位，开闭器是无法实现的。

检查柱和开闭器座孔缺油而产生干摩擦，使检查柱不落槽。

工务在转辙机在锁闭位置时没有通知电务人员配合，拐轴在道岔结合部作业时由于外力作用而发生变形。

其次，动接点受到列车震动等原因的影响而使得螺钉上的紧固螺母松动，从而使调整螺钉也跟着松动，造成连接销脱出，在接点座平面上卡死。

再次，由于拐轴与拐轴孔缺油，容易发生干摩擦，动接点被卡死无法转换。

第四，在解锁时，由于速动爪与速动片间隙较小，速动爪被速动片顶住，使解锁无法进行。

第五，速动衬套与主轴间缺油，导致燃轴故障发生，从而使转辙机发挥不了转换的作用。

4.移位接触器出现故障。

首先，移位接触器接点弹片受列车长时间振动影响而使其压力减小，移位接触器弹片自动弹起。

其次，移位接触器的固定螺栓松动，齿条块平面将移位接触器触头顶起。

5.齿条块与锁闭齿轮出现的故障。

更换挤切销时，齿条块上螺堵未拧紧，锁闭齿轮与齿条块卡阻，造成转辙机不能转换。

锁闭齿轮起动齿在齿条块缺槽内一侧间隙小于1~时，有可能发生齿与槽边缘碰撞，严重的直接导致转辙机不能转换。

6.道岔结合部出现的问题道岔密贴过紧。

工务人员在未通知电务人员配合的情况下，在道岔结合部作业，改变了轨距，造成道岔密贴过紧，转辙机无法锁闭。

表示杆卡缺口故障。

其原因为：

尖端杆螺帽松动;尖端杆L铁螺帽松动；各部销孔旷动超标；第一连接杆螺丝旷动并松动；道岔尖轨窜动；道岔爬行；道岔吊板。

2.3故障查找方法

2.3.1电动机运行稳定

（1）每月计表期间，断格测试电动机转子。

测试方法：

用手摇将转辙机摇动，使电机缓慢转动一周，转子刷间电阻用万用表来进行测试，正常的电阻值在5.7欧姆左右，如果阻值差距较大，说明转子存在故障，应对电动机进行更换。

（2）计表时对炭刷使用情况进行检查，炭刷在刷握内力度要适中，如果出现问题，及时对其进行调整，对于无法调整的，必须将电动机立即更换掉。

2.3.2减速器摩擦电流稳定

（1）为了使温度和湿度对摩擦电流的影响能够减小，当在冬季时，对摩擦电流进行减小；当在夏季时，对摩擦电流进行增大。

（2）当减速器内齿轮锈蚀时，应取下减速器夹板，除锈处理采用纱纸来进行。

应分情况处理减速器摩擦带沾油纸，如果注油不当使摩擦带沾油，此时清除干净油质，同时将摩擦带更换掉；如果内齿轮与外壳间隙过大造成漏油，应立即将减速器更换掉。

（3）更换摩擦带及夹板时将摩擦电流双面调节器进行成对更换或者加装，这是克服摩擦电流偏差超限的主要方法。

2.3.3自动开闭器动作灵活

（1）开闭器顺利实现第二次变位。

检查柱与开闭器座孔应保持油润；加强工电配合，工务在道岔结合部作业时，转辙机应摇在解锁位置。

（2）拐轴与拐轴孔也应保持油润。

（3）要定期检查调整螺钉上的紧固螺母是否松动和调整后不要忘记紧固。

（4）速动爪与速动片间隙，在解锁时大于0.2㎜。

（5）速动衬套与主轴间应每月定期注油。

2.3.4移位接触器工作可靠

　　将弹片压力的标准提高至0.59-0.68N，这样能够防止移位接触器弹片自动弹起。

在每月计表时，对于1.5㎜、2.5㎜垫片试验，移位接触器要进行，如果与标准不相符，应对其进行及时调整，直到符合标准为止。

2.3.5使道岔结合部故障的发生率降低

　　发现道岔第一连接杆螺丝松动，应及时与工务部门相联系，对其进行处理。

道岔各部销孔旷动不超限，拧紧各部螺栓螺帽。

一本动态台账建立在道岔的开程、轨距，对其测量每天都要进行巡视，及时发现问题，及时联系工务处理问题。

2.3.6故障分析及排除

1．故障现象：

转辙机不能动作，定、反位不转。

（1）原因：

电机定、反位共用回路接触不良。

方法：

找出回路虚断点，纠错。

（2）原因：

电机碳刷接触不良。

方法：

清理或更换碳刷。

（3）原因：

换向器片与转子线圈断线。

方法：

更换电机。

2.故障现象：

操纵道岔时，转辙机无法解锁，电机空转摩擦电流符合标准。

（1）原因：

道岔尖轨故障。

方法：

联系工务进行道岔整治。

（2）原因：

尖轨密贴力过大。

方法：

调整密贴力。

（3）原因：

锁闭齿轮锁闭圆弧与齿条块削尖齿缺油，磨耗严重。

方法：

检修时对锁闭圆弧及削尖齿进行涂脂。

3.故障现象：

锁闭齿轮刚解锁时，电机空转摩擦电流符合标准。

（1）原因：

滑床板润滑不好，阻力太大或异物落入滑床板与尖轨间卡住尖轨。

方法：

工务调整。

（2）原因:

速动爪卡入速动片。

方法：

清理润滑滑床板。

4.故障现象：

尖轨转换到底后，转辙机无法锁闭。

（1）原因：

尖轨与基本轨间有异物。

方法：

清理异物。

（2）原因：

尖轨爬行或密贴力过大。

方法：

联系工务整理。

5．故障现象：

转辙机锁闭速动爪落入速动片缺口，但接点不到位。

（1）原因：

自动开闭器拉簧力小。

方法：

更换拉簧。

（2）检查柱缺润滑，摩卡。

方法：

检查柱间隙增加润滑、

6.故障现象:

道岔转换正常，但接点停留在中间位置。

（1）原因：

表示杆的调整杆松动，表示变化。

方法:

重新调整表示杆

缺口间隙。

（2）原因：

尖轨窜动，使表示杆变化。

方法:

联系工务解决尖轨窜动问题。

7.故障现象：

转换到底后，摩擦连接器不空转，电机倒转，使接通的自动开闭器接点断开，道岔自动解锁。

（1）原因：

减速器使用久后，内齿轮与减速器外壳摩卡。

方法：

调整摩擦电流。

（2）原因：

故障电流调整过大。

方法:

更换减速器。

8.故障现象：

操纵道岔，电流指示0.8A左右，转辙机不解锁。

（1）原因：

小齿轮键脱落。

方法：

手摇道岔，如输出轴不转是齿轮键脱落，更换齿轮键。

（２）原因：

摩擦联接器夹板故障。

方法：

查看并处理夹板问题。

9.故障现象：

道岔转换正常，但没表示，尖轨不密贴。

原因：

挤切销折断。

方法：

更换挤切销，对道岔进行检查，整治。

10.故障现象：

自动开闭器静接点片裂断。

原因：

接触深度较深，接点压力较大。

方法：

更换静接点组，如暂无备用零件，可先将线倒备用接点，尽量调整接触深度和接点压力至合适范围。

　　总而言之，ZD6型电动转辙机工作实效是60天，为了确保电动转辙机能够可靠地工作，在线巡视检查电动转辙机的频率应该是每60天一次

3结语

通过这次论文的设计，查找相关资料，对铁路信号有了很大的加深，掌握了信号转辙机方面的一些知识。

铁路是一个大联动机，各专业间相互关联、影响、制约、依靠，都要相互协作和配合。

新的科技不断出现，信号的重要性不但没有降低，反而越来越重要了。

作为铁路信号的一分子，必须树立“安全第一，预防为主”的原则，坚持标准化作业，为我国的铁路事业发展添砖加瓦。

参考文献

1.李笑冰,刘尚超.浅析ZD（J）9新型电动转辙机中的摩擦连接器[J].西铁科技,2004,（02）..

2.《铁路信号基础》林瑜筠主编中国铁道出版社出版

3.《铁道通信信号》中国铁道科学研究院

4.大学城栏目：

居民空间消息快播发表时间：

2012-4-26

5.张欣,徐梅山.谈谈如何改进ZD6电动转辙机的控制回路[J].黑龙江科技信息,2007,（19）

6.沈顺成,贺毅.电动转辙机的微机检测[J].铁道通信信号,2005,（01）

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初改题:

定稿题:

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毕业设计（论文）评语及最终成绩评定

指导教师评语

成绩指导教师（签字）：

答辩组评语

成绩答辩组负责人（签字）：

综合成绩

系毕业设计（论文）答辩委员会主任（签字）：