电空转辙机的原理及维护解析.docx

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电空转辙机的原理及维护解析

陕西铁路工程职业技术学院

2015—2016学年第二学期

编组站信号设备维护

大

作

业

系别：

电信系

专业：

铁道通信信号

班级：

通号3142

姓名：

赵啊强

学号：

06304140248

2016年6月

第一次电空转辙机的原理及维护-1-

一、电空转辙机主要技术要求-2-

二、电空转辙机结构尺寸及工作原理-3-

三、电空转辙机主要部件的功能-3-

四、维护保养及注意事项-4-

第二次浮轨重力式车辆减速器-5-

一、对车辆减速器的要求-5-

二、车辆减速器型号-6-

三、车辆减速器的工作原理-6-

四、驼峰系统-7-

五、车辆减速器控制电路-8-

第三次测量设备的原理及维护-9-

一、测速设备-9-

二、测长设备-10-

三、测重设备-11-

四、车轮传感器-11-

五、光挡、气象站-12-

第四次TW-2过程控制系统的组成及维护-13-

一、系统的主要功能-13-

二、系统结构与组成-13-

三、过程控制系统维护标准-15-

四、维护 -15-

五、过程控制系统故障处理操作规程-16-

第一次电空转辙机的原理及维护

电控转辙机亦采用多级控制电路。

它由道岔操纵继电器DCJ电路、电磁阀控制电路和表示电路构成。

如图所示。

ZK4-170型电空转辙机结构示意图

1—箱体；2—箱盖；3—气缸；4—差压式自保换向阀；5—表示装置；6—单向阀；7—20位插座；8—组合式气源处理元件；9—安全开关；10—电磁锁闭阀

电空转辙机的道岔电路，包括：

道岔启动电路、道岔表示电路和表示等电路。

电空转辙机采用二级控制电路方式的六线制电路。

第一级是道岔操纵继电器DCJ电路；第二级是定、反位电控阀DK与FK的电路。

道岔的控制线和表示线各用三条，完成对道岔的控制和表示作用。

道岔操纵继电器DCJ采用极性保持继电器（JYXC-660型），改变其电流极性，即可转换道岔。

如图所示，是道岔处于定位时的电路状态。

这是，道岔手柄在定位（或中间位置），定位表示继电器DBJ吸起，而DCJ虽然断电，但其接点人保持“定位吸起”状态。

现以手动控制为例，说明道岔由定位向反位转换过程中的电路动作。

若道岔处于解锁状态，作业人员可将道岔手柄DS扳至反位，使DCJ得4-3线圈获得反极性电流而转极，电路位：

KZ—DS（D）—DS（F）-FDGJ141-43—DCJ41-42—DCJ4-3—SJ31-32--KF

DCJ因得反极性电流而呈“反位打落”状态，从而构成反位电控阀KF的励磁电路：

HDZ24—DCJ111-113—FBJ51-53—RD2—外线X2—KF线圈—BJD闭合接点—外线X5—FBJ63-61—DCJ123-121—HDF24

FK励磁后，将道岔转换至反位。

在道岔转换过程中，先切换DBJ的电路，使其落下。

待道岔转到反位且尖轨密切后，由转辙机的反位表示节点构成FBJ的励磁电路：

HDZ24—DCJ111-113—RD4—FBJ线圈—外线X4—转辙机反位表示接点—外线X6—HDF24

FK励磁吸起并构成自闭，并切换FK的电路。

欲使道岔再返回定位，只要将DS扳回定位即可。

这时，DCJ得正极性电流呈定位吸起，因而使定位电控阀DK励磁，道岔返回定位。

DBJ或FBJ吸起后，均可构成自闭电路，这时，表示继电器仅由道岔表示接点控制，不受DCJ转极的影响，故通过道岔表示继电器能确切反应分路道岔的位置。

为防止因“震动”造成道岔中途转换，采取了以下措施：

在DCJ电路中，将FDGJ41-42与BDJ31—32连接，FDGJ31-32与FBJ31-32连接。

这样，即可防止分路道岔中途转换。

一、电空转辙机主要技术要求

1、电空转辙机适用的环境条件

●环境温度-40℃～+70℃（机内温度-5℃～+70℃）

●相对湿度90%（+25℃）

●海拔高度78.4Kpa（2500m以下）

2、电空转辙机主要技术条件

●额定负载2450N（250Kgf）

●额定风压0.55Mpa

●工作风压0.45Mpa～0.60Mpa

●额定电压DC24V

●工作电压DC20V～DC28V（即设备最低端电压DC20V,最高端电压DC28V）

●先导电磁阀吸起电压≤DC16V

●先导电磁阀释放电压≥DC1.5V

●先导电磁阀线圈电阻68Ω±4Ω（在20℃下）

●电磁锁闭阀吸起电压≤DC13V

●电磁锁闭阀线圈电阻102Ω±6Ω（在20℃下

3.电空转辙机的主要特点

（1）用差压自保式换向阀结构作整机控制机构消除了换向阀因漏风而误动作的隐患提高了整机安全可靠性、简化整机结构并具有结构新颖等特点；

（2）利用长期受电的电磁锁闭阀代替气动大锁闭阀，克服了解锁时与动作杆卡阻的缺陷；

（3）利用低压开关控制电磁锁闭阀伸出及工作风压，提高运营的可靠性；

（4）采用双锁闭结构，即：

气缸的气锁闭和电磁锁闭，防止了因偶然的泄露或低风压风造成设备失控引发的故障；

（5）采用了集成式气压处理元件克服了现场所指定压力因振动而造成变化等问题。

二、电空转辙机结构尺寸及工作原理

1、电空转辙机结构

电空转辙机由换向阀、气缸、表示装置、电磁锁闭阀、附件（组合式气源处理元件、压力开关、管路）等组成。

2、电空转辙机工作原理

当定位电磁先导阀得电励磁，换向阀换向，气缸前腔进气，动作杆缩回，待尖轨与基本轨重新密贴后，接通定位表示电路；反之亦然。

电磁锁闭阀在压力开关控制下处于长期通电状态，当风压在使用风压时，压力开关接通电磁锁闭阀电路，锁闭杆处于缩回状态；当风压低于断开风压设定值时，压力开关切断电磁锁闭阀电路，锁闭杆伸出，锁闭活塞杆，从而锁闭道岔，保持尖轨位置。

电磁先导阀线圈与电磁锁闭阀线圈采用单独受电方式。

三、电空转辙机主要部件的功能

ZK4电空转辙机具有快速转换道岔、表示道岔位置及锁闭道岔的功能

1.换向阀

电空转辙机换向阀是电空转辙机主要控制部件,采用了新型差压式自保换向阀，通过定、反位电磁阀的动作，使换向阀换向；动作完成后，利用换向阀阀芯变径结构产生压力差，保持换向阀阀芯的位置，确保设备不会因振动造成误换向，提高了整机动作安全可靠性。

2.气缸

气缸是双向直推式气缸，是电空转辙机主要执行部件；气缸动作杆通过密贴调整杆与道岔尖轨相连；压缩空气推动动作杆伸出、拉入，从而完成道岔转换。

3.表示装置

表示装置是反映电空转辙机的定位或反位状态的装置；表示装置中的表示杆通过连接铁与动作杆相连，并与动作杆同步动作，接通或切断表示电路，表示尖轨位置。

4.电磁锁闭阀

电磁锁闭阀是电空转辙机的辅助锁闭装置，保证在风压低于断开风压设定值时锁定动作杆，从而锁闭道岔。

5.气源处理元件

气源处理元件是对压缩空气在进入换向阀前进行净化处理，并使油雾器滴出的油形成雾状随压缩空气进入换向阀、气缸，从而起到润滑作用；同时调压阀具有调整气源压力作用。

6.低压开关

当机外风压低于压力开关断开风压设定值时，断开电磁锁闭阀电路，使电磁锁闭阀处于伸出状态，辅助锁闭活塞杆，进而保持尖轨位置。

注意事项：

压力开关接点不允许自行焊接，如发现虚接时应进行更换。

四、维护保养及注意事项

1、注意事项

（1）手动操作前，必须先将电磁锁闭阀阀头锁入阀体内；

（2）每次检修完毕后，必须打开电磁锁闭阀阀头，接通安全开关后方可关盖；

2、日常巡视

（1）动作试验：

检查道岔密贴及飞边情况；

（2）检查电空机盒、杆及安装装置：

检查盒、杆有无弯曲、变形，外连接处有无

（3）椭圆；安装装置紧固是否松动；基础有无变化；

（4）开盖检修电空机内部观察：

①紧固件是否松动；②气密性：

耳听是否有漏风情况；③观察油雾情况及过滤杯有无杂质，如有及时排放；④安全开关性能是否良好；⑤接点接触情况及有无杂质；⑥电磁锁闭阀工作状态是否良好；

第二次浮轨重力式车辆减速器

目前主要采用浮轨重力式车辆减速器。

重力式车辆减速器制动力有本身中立产生，外力仅用来改变其制动、缓解状态。

一、对车辆减速器的要求

1、一般要求

1　车辆减速器制动时允许仓测量最大入口速度在目前的制动位应大于6.5m/s，在间隔制动位应不大于7.0m/s。

2　除T.JK（Y）型车辆减速器可在曲线轨道上使用外，其余均应安装在直线轨道上。

2、对间隔制动车辆减速器的一般要求

间隔制动车辆极速器主要用于保证车组织间的间隔，因此，要求制动力要打，在任何情况下均能对车辆进行有效的制动，也就是说，，车辆压在车辆减速器上时，车辆减速器碧玺能重复制动。

间隔制动车辆减速器应具有足够的制动力，尤其应具有较大的单位制动能力高，则可缩短车辆减速器的有效制动长度，也就可以缩短驼峰咽喉区的长度，这对保证间隔是有利的。

为了提高自动化驼峰的控制效果，对间隔制动车辆减速器提出了动作速度快、出口速度控制误差小的更高要求。

为适应间隔制动车辆减速器动作频繁、磨耗快、维修时间短等特点，车辆极速器必须具有足够的强度，同时考虑方便调整、方便维修和维修时的作业及人身安全。

3、对目的制动车辆减速器的要求

目的制动车辆减速器只要为调整连挂速度而设置，因此需安装在调车场股道上。

由于调车场股道多，要安装的车辆减速器数量大，所以经济指标就成为重要因素。

另外，也由于车辆减速器数量多，必然要求对车辆减速器采用半自动或自动控制，要求有较高的出口速度控制精度。

为此，对目的制动用车辆减速器提出了以下要求：

1　结构简单、造价低、维修费用低且便于安装维修。

2　为便于调车场线路排水，不应有太深的基础。

3　有较小的缓解时间和比较稳定的减速度，以保证必要的速度控制精度。

二、车辆减速器型号

目前，我国铁路车辆减速器已形成T.JK（Y）系列，其中T.JK（Y）3型用于间隔制动，T.JK（Y）2型用于目的制动。

三、车辆减速器的工作原理

现以T.JK（Y）2-A（50）型为例介绍车辆减速器的工作原理。

其制动原理如图所示。

车辆减速器的缓解位置为（a）图；

车辆减速器的制动位置为（b）图；

车辆减速器的工作位置为（c）图。

四、驼峰系统

空压机自动系统结构示意图如图所示。

（1）功能和结构

1　对风源压力进行自动监控。

2　系统把空压机分为主机、辅机和备机。

3　每一台空压机的启动与停机程序，满足使用规程要求。

4　自动累计各台机组的实际运行时间，为轮修提供依据。

5　可定时对风管路进行排污。

6　设有主、备两套PC的冗余结构，热备工作，人机切换。

7　利用PC内部数据储存和处理功能，配置通信模块，可将系统工作状态传送给管理计算机。

（2）工作原理如图

五、车辆减速器控制电路

车辆减速器控制电路如下图

（1）车辆减速器控制方式

车辆减速器可在驼峰信号楼内进行自动、半自动或手动控制。

手动控制优先于自动、半自动。

（2）制动和缓解电路

手动制动时，作业人员按下制动按钮ZA，使ZJ吸起并自闭，动作制动阀ZF，车辆加速器制动。

人工缓解时，按下缓解按钮HA，使ZJ落下，HZ吸起，立即接通缓解阀HF电路，完成车辆减速器的缓解。

（3）表示电路

控制台上对于每台车辆减速器设一个缓解表示灯HB（绿色）和一个制动表示灯ZB（红色）。

平时，车辆减速器的缓解干簧接点HGK闭合，使缓解表示继电器HBJ吸起，点亮HB。

制动时，HGK断开，HBJ落下，HB熄灭。

车辆减速器在制动位置，其制动干簧接点ZGK闭合，使制动表示继电器ZBJ吸起，点亮ZB。

第三次测量设备的原理及维护

一、测速设备

1.测速设备的作用

测速设备是用来测量处于调速位上的车组瞬时速度和加速度，或推送线上机车推送速度。

对点式调速系统,为了实现对车辆减速器的自动控制，系统必须掌握车组在调速位上的即时速度和加速度,作为车辆减速器控制和评价控制结果的主要依据。

对采用加速小车的调速系统，需要测量车组进入加速小车调速区段前的速度。

编组线调速设备安装如图所示。

2．系统对测速设备的基本要求

（1）应能连续地测量溃放车组的运动速度和加速度,速度测量范围应覆盖车组溜放速度的实际变化范围，即３～30km/h。

（2）应能反映车组的即时速度和加速度,测量延时要尽量小,并有足够的测量精度。

（3）应当有足够的作用距离,在整个减速器区段内应能稳定地反映车组速度和加速度。

（4）应不受道旁行人和邻道过车及雷电工业、工业、电气化铁路的干扰。

（5）应能稳定可靠、长期、不间断地工作,故障概率尽量小。

（6）造价低、维修工作量少、维修费少。

3.雷达测速的基本原理

雷达测速的工作原理如图

4.T.CL-2型驼峰测速雷达

T.CL-2型驼峰测速雷达采用8mm波技术,可获得多普勒频率为195～1950HZ。

T.

CL-2型驼峰测速设备由圆锥形介质透镜喇叭天线、一体化收发组件（包括耿氏振荡器,高Q或中Q稳频腔小行器和混频器）、低噪声放大器、自检电路和直流稳压电源组成。

二、测长设备

1、测长设备的作用

（1）编组线空闲长度是自动化驼峰确定目的制动减速器，出口速度设定值的主要依据。

（2）对于减速器打靶控制来说，它表示被控车组将要溜放的距离。

（3）编组线内安装减速顶时，还可以知道酱油多少减速顶对被控车组起作用。

（4）长度信息经过一次差分运算，可以获得车组在编组线内溜放的实际速度，系统借此可以预测车组待停点，作为后车控制的依据。

（5）可以推算“天窗”长度，一次决定机车是否要下峰整理。

2、调速系统对测长设备的基本要求

（1）要有足够的精度测长误差，在控制难行车时测长误差对系统影向较大。

（2）长度信息应随溜放车组平稳地变化。

（3）测量范围应与调速系统有效控制距离一致

（4）稳定可靠测长应是连续的,而且应当明确减速器还能不能对后续车组进行有效调速，也就是说测长设备必须给出停留在减速器前、在减速器上、减速器后的确切消息。

三、测重设备

1、测重设备的作用

（1）粗略估计车组走行阻力，因为车组溜放基本阻力和风阻力等都与车重有关，车重阻力大，空车阻力大，车组重量是确定其阻力的主要因素之一

（2）累计编组列车的总重，检测货车偏载、超载。

（3）在点连式调速系统中可用来确定减速顶的制动能力，合理选择打靶出口速度从而充分利用减速顶的调速能力，提高目的制动位减速器的平均出口速度，减少难行车天窗，提高驼峰解编能力。

2、塞孔式压磁重机工作原理

塞孔式压磁传感器安装在钢轨腹板中性轴处，通过测量钢轨腹板中与轮重负荷成正比的剪应力来实现车重的计量。

四、车轮传感器

车轮传感器又称为电磁板，用来累计车组轴数、确定车轮通过某一特定位置的时刻、判断车组溜放方向、轴距、车长、启动某一程序或某一设备等。

1.车轮传感器的作用

（1）当踏板设在分路道岔保护区段，其主要作用是在安装有车辆减速器的站场，通过计轴判断是否摘错钩，防止由于提钩少摘、错摘而导致减速器错误放头拦尾。

（2）当踏板安装在减速器入口处时，其主要作用有：

①通过计车每确定放头拦尾的控制起始位置。

②配合雷达计算车组前部、后部进人减速器的距离，并在控制数学模型中作为参数使用。

③判别追钩。

④计算车组长度，并在动长测量计算中作为参数使用。

⑤与轨道电路互为故障一安全的冗余设备。

2.对车轮传感器的基本要求

（1）正确反映0～40km/h速度通过车轮上方的车轮，以便准确计轴或实现某种逻辑功能。

（2）准确确定车轮中心通过车轮传感器中心的时刻，以便准确测量车速和车组走行阻力。

（3）准确判断车辆的运动方向。

（4）由于车轮传感器用量大、分布广、对系统的正常运行至关重要，因此，要求车轮传感器稳定可靠，能适应恶劣的运行环境,切实具有自检功能，即使没有车辆通过，也能准确发现失效，发出报警,提示维修人员及时排除故障。

五、光挡、气象站

1、光挡

光挡主要是用来判断溜放车组的分钩，判断车组受风面积，其分钩原理如图所示。

光挡分钩的优点在于判断正确性高，与车速无关，因此可以讲侧重传感器安装在峰顶附近。

如果沿线安装两组光挡，则按其阻断和恢复的次序，判断车辆是溜放、上峰还是钓鱼回拉，从而正确处理信息的传递。

2、气象站

气象站是用来在室外测量风向、风速、温度、湿度，用于计算车辆减速器出口速度和系统自动校正。

第四次TW-2过程控制系统的组成及维护

一、系统的主要功能

1.办理与到达场或到发场的场间联系。

2.办理峰上及峰下机车走行进路的联锁。

3.调车作业计划的自动接收或人工输入及计划的临时改变，按作业需要顺序调用计划。

4.调用计划同时建立推送进路，自动或人工控制图融条信号机。

5.自动按计划执行下列性质的钩作业：

溜放钩、上下峰钩、禁溜及迂回进路取送钩。

6.自动控制间隔制动位减速器（Ⅰ、Ⅱ部位）,调整钩车间隔及保证Ⅲ部位减速器人口速度。

7.自动控制目的制动减速器（Ⅲ部位），调整钩车速度与股道内的停留车安全连挂。

8.办理股道满线封锁及编发线发车锁闭。

二、系统结构与组成

1.系统的结构

　　TW-2型系统结构设计为操作级（工作站）、控制级（下层控制器）、管理级（上级管理机）三层集散式控制系统，如图所示。

2.系统的设备组成与布置

TW-2型组态式驼峰自动控制系统是一个实时过程控制系统,其控制和采集对象分布在驼峰头部各个地点,由多人进行操作和监督，且和其他系统之间有数据交换。

（1）现场设备

TW-2型系统的室外采集和执行设备包括:

转辙、轨道电路、色灯信号机、车辆减速器、雷达、轮轴探测器（踏板）、测长轨道电路、压磁式测重传感器。

（2）控制台室内设备

1　驼峰控制台室内设备

驼峰控制台室内设备是以工作站为主,其设置数量及位置与驼峰规模、需设定员有关，一般设1～4台工作站。

在控制台设有多台功能各异的终端和手动应急控制盘，其典型布置如图所示。

2　机房及机械室设备

机柜单元组合如图所示1，机房及机械室室内设备布置如图2.

图1图2

三、过程控制系统维护标准 

1、零部件完整，符合技术要求，即：

a·硬件配置应符合设计要求  b·铭牌、标志应清晰无误   

c．紧固件不得松动   d．可动件应灵活   

e．接插件应接触良好   f·可调件应处于可调位置   

g．零部件应完好齐全  h. 散热风扇和空气过滤网齐全良好   

i·机柜防护门应完好无损；j·所配置的防护、保温设施应完好无损；     

2、运行正常，符合使用要求，即：

a·仪表应达到规定的性能指标  b·系统各状态指示灯应指示正常   

c·显示屏显示应清晰，亮度适中   d·散热风扇运转正常    

e·状态画面显示各装置运行状态正常 f·调节质量应满足工艺要求   

g．记录曲线应清晰、无断线   h．蜂鸣器响声正常   

3、设备及环境整洁，符合工作要求，即：

a·整机应清洁、无锈蚀   b·刻度应清晰，字体应规范   

c·线路敷设应整齐    d·线路标记应齐全、清晰、准确   

e·控制室、机房的环境应满足要求，   

四、维护 

1、日常维护  

巡回检查，每班至少进行两次巡回检查，检查的内容包括：

a·向当班工艺人员了解系统运行情况   

b·查看所有插件的状态指示灯，判断系统工作是否正常  

c·查看设备有无异常噪声和气味   d·查看散热风扇工作是否正常 

e.从操作站上调出状态显示画面，查看系统的通讯总线上各装置的运行状态是否正常，并通过系统报警画面查看系统有无发生过不正常现象   

f.检查机房温度和湿度是否符合要求 g.做好设备外部卫生清扫工作 

2、定期维护 

a. 每月定期进行日期和时间校正 b. 随定修定期清扫过滤网  

c. 随定修定期测试基准电压，检查供电是否符合要求   

d．定期更换操作站和现场控制站的数据保护电池  

3、注意事项  

a. 对电子插件操作前，应戴上防静电手环30秒后方可作业。

b. 对电子插件检修时，所用工具及仪器必须具有良好接地。

c. 备用电子插件必须放入防静电袋内保存。

d. 拔插电子插件前应停电。

五、过程控制系统故障处理操作规程 

1、总则  

a、主题内容与适用范围  本规程规定了计量厂维护的过程控制系统在故障处理时的注意事项、技术要求、实施程序。

b、维护人员应按照四个标准的要求对系统进行点检，及时发现系统隐患，充分利用定修、年修时间消除设备隐患。

c、如果在生产中发生意外故障应遵循以下规定进行操作。

2、故障处理  

a、要分析故障处理过程中将引起哪些控制系统输出状态改变，应采取措施避免输出状态改变和意外改变而引起生产状态改变造成生产事故，对有自动调节、联锁、 保护等装置的设备要采取保护措施（手动方式改自动方式或远程方式改本地方式等）。

b、若需要对单CPU系统进行复位操作时，应在系统与生产完全脱离状态下进行。

c、若对多CPU系统进行复位操作时，应保证被复位的CPU与生产完全脱离状态下进行。

d、在采取了有效措施和经调度室同意后，按照计算机系统技术手册的要求进行故障处理。

e、完成故障处理后，要进行功能确认后才能投入使用。

f、待系统重新运行后才能离开，并通报调度室 

3、分析故障原因与提出改进措施  

a、系统发生故障应分析原因，若是设计缺陷或系统本身缺陷应提出改进措施。

b、若是四个标准不落实，应给予考核，若是四个标准不合适应立即完善。

c、若是产品质量问题应报告上级有关部门。

d、若是外界条件不符合设备的技术要求应报告上级有关部门。