电液道岔教案

电液道岔教案牡丹江电务段2013年5月第一章电液道岔的概述一、电液道岔的概念用电路来控制，用液体作传动，实现道岔的转换。二、电液道岔的组成：1、室内控制部分：1）室内继电器控制电路2）室外道岔启动电路3）电源部分4）控制台表示部分。2、液压传动部分：1）主机（ZYJ7型电液转辙机）2）付机（SH6型转换锁闭机构）3）连接装置（油管）3、道岔转换部分外锁闭装置三、常用电液道岔的类型1、五机牵引（18号提速道岔）2、六机牵引（12号交分道岔）3、双机牵引（12号双机道岔）第二章电液道岔室内控制部分的组成及工作原理第一节电液道岔控制电路的组成电液道岔控制电路的组成1、室内继电器控制电路（分二部分，见附图1、2）1）第一部分：仍采用原SDZ、SDF、DD组合SDZ：BD1-7、1DQJ、1SJ、2DQJ、AJ、2SJ、DBJ、FBJSDF：1DCJ、1FCJ、2DCJ、2FCJDD：BD1-7、1DQJ、SJ、2DQJ、AJ、DCJ、FCJ、DBJ、FBJ其中的DBJ、FBJ为道岔总表示。2）第二部分：采用提速道岔组合，每台主机用一个。BD1-7、1DQJ、BHJ、2DQJ、1DQJF、DBQ、TJ、DBJ、FBJ3）五机牵引（18号提速道岔）：尖轨用三点牵引，一台主机、二台付机，占用一个提速道岔组合；心轨用二点牵引，一台主机、一台付机，占用一个提速道岔组合。4）六机牵引（12号交分道岔）：交分头用二点牵引，一台主机、一台付机，占用一个提速道岔组合；交分中用一点牵引，一台主机、占用一个提速道岔组合。5）二点牵引（12号双机道岔）：用二点牵引，一台主机、一台付机，占用一个提速道岔组合。6）每个提速道岔组合中的分表示继电器接点串联后，接通SDZ或DD道岔组合中的总表示继电器电路，用总表示继电器状态反映道岔位置。7）TJ为时间继电器，采用JSBXC-850型继电器，用来控制道岔的动作时间，缓吸时间为30秒，既道岔启动电路接通后，需在30秒内转换完成，如果遇有卡阻或其它原因转换不到位时，30秒后，TJ时间继电器吸起，将切断道岔启动电路，需重新操纵道岔后方可接通道岔启动电路。2、液压道岔启动电路三相交流电通过断路器经DBQ后，由1DQJ、2DQJ接点、电液转辙机内接点、电机线圈构成道岔启动电路，交流220伏电源通过断路器经BD1-7变压器后，由1DQJ、2DQJ接点、电液转辙机内接点、电机线圈构成道岔表示电路，共有五条控制线X1、X2、X3、X4、X5，其中X1为道岔启动、表示的共用条件线。第二节电液道岔控制电路的工作原理一、电液道岔控制电路的工作原理1、在排路选出道岔或单操道岔后，SDZ组合中1DQJ吸起2DQJ转极，提速道岔组合中的1DQJ、BHJ、1DQJF吸起，2DQJ转极，接通道岔启动电路。2、液压道岔启动电路使用了道岔保护器，由三个互感变压器及整流元件组成，当三相交流电正常时，DBQ中三个互感变压器分别输出8伏交流电压，三个电压迭加整流后输出直流24伏电压使BHJ吸起，由BHJ继电器控制1DQJ、2DQJ、1DQJF接通液压道岔启动电路，当三相交流电缺相或不正常时，DBQ无直流24伏电压输出，使BHJ继电器不能吸起，1DQJ、2DQJ、1DQJF无法动作，液压道岔启动电路不能接通。3、多机牵引时每台电液转辙机内接点组中的11-12、13-14、41-42、43-44组接点分别并联于液压道岔控制电路中，15-16、21-22、23-24、25-26、31-32、33-34、35-36、45-46组接点分别串联于液压道岔控制电路中，只要有一台转辙机没有转换到位，液压道岔启动电路就一直接通，直至全部转辙机转换到位后，液压道岔启动电路自动切断，定位时电液转辙机内接点组中的11-12、13-14、15-16、31-32、33-34、35-36接通；反位时电液转辙机内接点组中的21-22、23-24、25-26、41-42、43-44、45-46接通。4、定位向反位扳动时，由X1、X3、X4分别接通三相电机的三组线圈使电机转动通过油泵动作油缸带动道岔转换，动作程序如下：1）A相电源-断路器-DBQ（11-21）-1DQJ（12-11）-X1-电缆盒端子1-转辙机端子1-电机左线圈-电机右线圈-转辙机接点（12-11）-转辙机端子4-电缆盒端子4-X4-2DQJ（113-111）-1DQJF（11-12）-DBQ（41-31）-断路器-B相电源。2）A相电源-断路器-DBQ（11-21）-1DQJ（12-11）-X1-电缆盒端子1-转辙机端子1-电机左线圈-电机中线圈-转辙机安全接点-转辙机接点（14-13）-转辙机端子3-电缆盒端子3-X3-2DQJ（123-121）-1DQJF（21-22）-DBQ（61-51）-断路器-C相电源。3）B相电源-断路器-DBQ（31-41）-1DQJF（12-11）-2DQJ（111-113）-X4-电缆盒端子4-转辙机端子4-转辙机接点（11-12）-电机右线圈-电机中线圈-转辙机安全接点-转辙机接点（14-13）-转辙机端子3-电缆盒端子3-X3-2DQJ（123-121）-1DQJF（21-22）-DBQ（61-51）-断路器-C相电源。5、道岔表示变压器（BD1-7）输出交流110伏电压经X1、X2、X4（定位）并通过电机线圈提供给整流设备，整流设备经整流后输出25伏左右直流电压动作表示继电器，动作程序如下（定位表示）：1）BD1-7（Ⅱ-3交流110伏）-电阻（1-2）-1DQJ（23-21）-2DQJ（131-132）-1DQJF（13-11）-2DQJ（111-112）-X2-电缆盒端子2-转辙机端子2-转辙机接点（33-34、15-16）-转辙机端子7-电缆盒端子7-半波（2-1）-电缆盒端子12--转辙机端子12-转辙机接点（36-35）-电机中线圈-电机左线圈-转辙机端子1-电缆盒端子1-X1-1DQJ（11-13）-BD1-7（Ⅱ-4交流110伏）。2）半波1（正极）-电缆盒端子12--转辙机端子12-转辙机接点（36-35）-电机中线圈-电机右线圈-转辙机接点（12-11）-转辙机端子4-电缆盒端子4-X4-DBJ（线圈1-4）-1DQJF（13-11）-2DQJ（111-112）-X2-电缆盒端子2-转辙机端子2-转辙机接点（33-34、15-16）-转辙机端子7-电缆盒端子7-半波2（负极）。6、反位向定位扳动时，由X1、X2、X5分别接通三相电机的三组线圈使电机转动通过油泵动作油缸带动道岔转换，动作程序如下：1）A相电源-断路器-DBQ（11-21）-1DQJ（12-11）-X1-电缆盒端子1-转辙机端子1-电机左线圈-电机中线圈-转辙机安全接点-转辙机接点（44-43）-转辙机端子2-电缆盒端子2-X2-2DQJ（112-111）-1DQJF（11-12）-DBQ（41-31）-断路器-B相电源。2）A相电源-断路器-DBQ（11-21）-1DQJ（12-11）-X1-电缆盒端子1-转辙机端子1-电机左线圈-电机右线圈-转辙机接点（42-41）-转辙机端子5-电缆盒端子5-X5-2DQJ（122-121）-1DQJF（21-22）-DBQ（61-51）-断路器-C相电源。3）B相电源-断路器-DBQ（31-41）-1DQJF（12-11）-2DQJ（111-112）-X2-电缆盒端子2-转辙机端子2-转辙机接点（43-44）-转辙机安全接点-电机中线圈-电机右线圈-转辙机接点（42-41）-转辙机端子5-电缆盒端子5-X5-2DQJ（122-121）-1DQJF（21-22）-DBQ（61-51）-断路器-C相电源。7、道岔表示变压器（BD1-7）输出交流110伏电压经X1、X3、X5（反位）并通过电机线圈提供给整流设备，整流设备经整流后输出25伏左右直流电压动作表示继电器，动作程序如下（反位表示）：1）BD1-7（Ⅱ-3交流110伏）-电阻（1-2）-1DQJ（23-21）-2DQJ（131-133）-1DQJF（23-21）-2DQJ（121-123）-X3-电缆盒端子3-转辙机端子3-转辙机接点（23-24、45-46）-转辙机端子8-电缆盒端子8-半波（1-2）-电缆盒端子11--转辙机端子11-转辙机接点（26-25）-电机中线圈-电机左线圈-转辙机端子1-电缆盒端子1-X1-1DQJ（11-13）-BD1-7（Ⅱ-4交流110伏）。2）半波1（正极）-电缆盒端子8--转辙机端子8-转辙机接点（46-45、24-23）-转辙机端子3-电缆盒端子3-X3-2DQJ（123-121）-1DQJF（21-23）-FBJ（线圈1-4）-X5-电缆盒端子5-转辙机端子5-转辙机接点（41-42）-电机右线圈-电机中线圈-转辙机接点（25-26）-转辙机端子11-电缆盒端子11-半波2（负极）。第三节电液道岔室内辅助部分一、控制台表示部分由于控制台给出的只是道岔总定位表示灯和总反位表示灯，为了平时操纵和处理故障方便，应在控制台上分别设置道岔分表示，具体情况如下：1、双动道岔（1/3号）五机牵引，在控制台上设有1/3号道岔的定位和反位表示灯，同时应设置1号道岔尖轨、心轨的定位、反位表示灯和3号道岔尖轨、心轨的定位、反位表示灯。2、复示交分道岔（1/3/5/7号）六机牵引，在控制台上设有1/5、3/7号道岔的定位和反位表示灯，同时应设置1、3、5、7号道岔的定位、反位表示灯。二、电源部分1、提速道岔专用电源屏用来提供交流380伏动作电源，将用电设备和外电网进行隔离，分带稳压功能和不带稳压功能两种。2、电源引入交流380伏电源引入到电源屏后，由电源屏输出端接到组合架零层，经三相断路器（380伏20安）接到组合侧面三相断路器（380伏5安）输入端，经三相断路器（380伏5安）输出后，接到DBQ11、31、51端子上。3、由电源屏的专用输出端子，接到控制台电流表，用来监测道岔动作时的工作电流，微机联锁站电流表要单独制作安装盒。三、电液转辙机单操时注意事项由于多个牵引点的电液道岔在扳动后需分别动作SDZ中的1DQJ、2DQJ和液压道岔组合中的1DQJ、2DQJ、1DQJF，所以在单操道岔时，按压单操按钮的时间要长一些（大约在5-9秒钟），以避免按一下单操按钮就松手，造成控制电路中的个别继电器未动作，使道岔转换不一致。第三章电液转辙机的组成及工作原理液压传动的概念一、液压传动的概念用液体作为工作介质，主要以其压力能进行能量的传递，既通过电机将电能转化成机械能，机械能通过液体压力的传递来动作道岔转换设备。二、液压传动装置的组成1、液压泵——将机械能转换成液体压力能的元件。（油泵）2、执行元件——把液体压力能转换成机械能的元件。（缸）3、控制元件——通过对液体的压力、流量、方向等的控制来实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制。也用于实现过载保护、程序控制等（如单向阀、油节阀、溢流阀、压力表开关、短路阀等）。4、辅助元件——上述部分以外的其它元件，如管道、接头、油箱、滤油器等。三、液压传动的特征 主要有两条：（区别于其它传动）a）力（或力矩）的传递遵循帕斯卡定律：P（压力）=F（力）/A（面积）＝＞F=P.A 公式说明，压力取决于负载。b）速度（或转速）的传递，按“容积变化相等“的原则进行，所以，液压传动又称为”容积式液力传动”。V=Q/A以上公式说明：（1）活塞移动速度取决于流量。（2）与面积成反比。改变面积来控制速度。需说明：1）管道中，流速较高时会存在压力损失，但执行元件的推力仍是液体压力来传递。 2）压力取决于负载——综合阻力。4液压传动的优、缺点1）优点（1）借助于油管连接可方便地布置传动机构。（2）同样情况下，液压传动装置重量轻、结构紧凑。（3）可方便地实现无级调速，调速范围大。（4）工作平稳、无冲击，易实现过载保护。（5）以油为介质，相对运动表面可自行润滑，使用寿命长。（6）借助各种控制阀，可实现运行自动化。尤其采用电、液联合控制，可实现高程度的自动控制。2）缺点（1）传动效率低，75%~80%有泄露，导致场地污染，引起火灾等。（2）受温度变化影响大，温度上升，粘度下降，导致泄露变化。（3）制造精度高，价格昂贵，使用和维修水平要求高。（4）对污染敏感：污染油—>元件堵卡、堵塞、磨损—>性能变坏，寿命降低甚至损坏。5工作介质YH10#航空液压油 凝点-70℃闪点不低于92℃ 红色透明阻燃，主要用于飞机起落架。二液压元件1油泵组成结构及其工作原理（以ZYJ7用泵为例）a）油泵的组成：主要有：轴、缸体、柱塞、轴承、压盘、斜盘、泵盖、回程盘、弹簧、配油盘、缸套等组成。ZYJ7油泵属于半轴式CY型轴向柱塞泵，即柱塞、缸体与轴线平行。b）结构原理：柱塞安放在缸体均匀分布的7个柱塞孔中，当轴转动带动缸体旋转时，斜盘（中心线与缸体中心线α角）和弹簧、回程盘、压盘的共同作用，使柱塞往复运动。 q（排量）=A（柱塞面积）×D（分布圆直径）×tgα（倾角）c）主要特点：（1）柱塞头部为球形，与斜盘上推力轴承相接触，使其机械阻力小，效率高。（2）分布弹簧改为集中弹簧，通过回程盘（压盘），使柱塞紧贴斜盘。（3）传动轴为半轴，悬臂端通过缸体外大轴承支撑。e）作用：实现能量的转换，将电能转换为机械能。2油缸：组成结构及工作原理a）组成：主要由接头体（盖板、动作板、弹簧、推板、缸套、油杯注油孔、速动片）、活塞杆、螺母接头、密封圈、缸筒、缸座等组成。b）结构原理：密封圈、活塞杆对称中心处的孔用组合密封及缸座内的轴用组合密封，将缸筒分成两个密封腔，液压油通过接头体进入活塞杆中，通过活塞杆上放射孔进入到缸筒的两侧（即油缸的两侧），油缸动作时，一侧进入，另一侧的油排出。c）作用：通过油缸中油量的变化进行移动带动道岔转换。3溢流阀：PBD直动型、锥式阀a）组成：主要由阀座、阀体、密封螺母、调整螺钉、弹簧、阀芯、背母、密封圈等组成。b）结构及原理 压力油位于阀座孔下，压力超过弹簧弹力时，油经过锥面缝隙进入到低压区，由阀体下部孔排出。 阀芯的作用，一旦打开阀芯，底部的阻尼柱塞使系统溢流压力保证基本稳定。c）作用：用来调节压力。4单向阀：钢球与配合端口密封，单向通过油液。 主要由阀体、钢球组成。 ZY7采用双单向阀串联形式，提高其可靠性。作用：用来调节流量。5空动缸（启动缸）a）组成：主要由螺塞、垫、密封圈、空动缸筒、柱塞、接头等组成。b）作用：当电机启动时，柱塞向另一方向移动的容积使电机顺利启动。改善交流电机启动特性，所以也称启动缸。6流量调节阀主要由调节螺栓、调整杆、O型圈及挡圈组成。作用：通过调节调整杆使管道改变通径，从而改变流量，实现一、二动同步。7压力表接头及测压软线、阻尼压力表作用：用来测试压力接头体、密封圈、弹簧、钢球组成测压接头，测压软线用于连接测压接头和压力表。拆、装压力表时，通过软线接头上的调整杆打开或关闭单向阀，做到压力状态可以拆装。（德国）测压软线耐压可达到63MPa，并可在40MPa时接合。阻尼压力表：阻尼使压力表寿命大大提高，现场使用中减少了计量校对工作量，精度完全能满足现场使用。切忌将压力表内部阻尼液体排空，致使压力表寿命降低。第二节电液转辙机的组成及工作原理一、电液转辙机概述 电动液压转辙机是我国80年代出现的新型道岔转换设备，开始研制于1968年，与德国同时。七十年代先后研制出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三代样机，分别在北京、平遥、太原站安装试验。 一九八三年元月，部电务局、科教司联合组织有关专家来我厂视察样机，一致认为，电动液压转辙机的技术特性对新型道岔的发展趋势有较大的适应性。同年2月，以（83）电字14号科技运电字14号部文发出通知，“为加快研制速度，需组织力量在太原电务修配厂（现为太原电务器材厂）研制工作的基础上，决定由北京局太原厂和通号公司西安信号工厂杜元筹（后为西安器材研究所）同志总体负责，研制阶段的试制任务由太原厂负责。” 按部文要求，我们立即开展关于电动液压转辙机的研制工作。85年初生产出速动型样机，在丰西驼峰场安装试验，89年4月通过部技术审查。与此同时，又研制了普通型及大功率型样机，于85年陆续在三棵树、青岛、济南和太原北站等地上道使用，目前太原北站仍在现场使用，已使用近17年。86年通过技术鉴定，88年1月部选定京广线黑石铺站为试点站，共上道29组电动液压转辙机。同年10月天津枢纽改造，又上道18组大功率直流电动液压转辙机，12月大秦线西段工程共上道了539组ZY1~ZY3型电动液压转辙机。90年到91年间应用户要求，将体积重量大的ZY1~ZY3型电动液压转辙机分体，产生了ZY4~ZY6型电动液压转辙机。之后在北京局、成都局得到了大面积推广使用。94年我国第一条准高速线广深线又采用了ZY4型交流电动液压转辙机共200余组，同时又与专业设计院通号公司研究设计院研制出了燕尾式外锁闭装置，为广深线开通运营做出了贡献。之后相继在京九、北京西客站改造大秦线第二期等重点工程中得到采用。 95年到96年，为满足铁道部“八五”电务技术装备政策，我们又开始立项研制了ZYJ7型长寿命电动液压转辙机。1997年通过了部技术鉴定，并指定为唯一的为提速道岔配套的国产转辙机，在第一~第三期提速中发挥了巨大作用，受到用户的好评。2000年为满足高速区段轨道动力学性能的要求，又研制了嵌入式轨枕转辙机的第一代产品，于2000年10月在广深线上道使用，至今反映良好。二、ZYJ7型电动液压转辙机的特点（1）整套系统重量轻、安装简便灵活、易于维护、维修工作量小。（2）具有双杆锁闭功能。（3）两点间采用油管传输，可避免机械磨损和旷动，安装简便，维护工作量小，适用于多点牵引。（4）采用两点式多点牵引时，SH6转换锁闭器与信号楼间不必铺设电缆，也不必增加控制电路和电源容量，投资较小。（5）采用铝合金壳体，使整机重量轻，机械强度高，便于施工安装。（6）整体采用了液压传动、机械锁闭，达到磨损小，寿命长，锁闭可靠。（7）油缸的密封采用了国际先进的填充聚四氟乙烯组合密封，密封性能优良，寿命长，耐候性好。（8）采用了专利技术的新型油泵，传动摩擦部位采用了复合减磨材料，提高了效率，单线电阻达到了54Ω，技术指标达到国际90年代先进水平。（9）排故接点采用全封闭和圆弧接点两种结构，全封闭接点采用德国沙尔特堡开关，不需清扫，但实践证明，其不适合中国的气候环境，目前生产的已全部是圆弧接点。为确保一~二期转辙机的使用，目前正在大量被换下，换上圆弧接点。（10）机内配线采用F-46镀银氟塑料0.75mm2多股软线，适用范围广，阻燃，端头采用国际通用的冷压端头，采用定力压钳压接工艺，保证了质量，线号采用定码套管，便于现场维护检查。（11）溢流压力稳定易调整，不受气候、温度影响。（12）电机采用380V三相交流，基本做到无故障、寿命长。（13）密封采用空军标准，其技术指标达到战斗机10年，其它飞机15年的要求，完全满足长寿命的要求。（14）挤脱连接器采用了新型的环形弹簧，耐疲劳，寿命长。（15）油箱内增加了吸泥磁钢，提高了系统工作的可靠性。（16）油缸进口增加了过滤器等。（17）接头采用万特塞长套式管接头。三、电动液压转辙机型号及含义ZY(J)－+/+Z：转辙机Y：液压J：交流第一个方框：派生顺序号 第二个方框：设计顺序号第三个方框：一动动程第四个方框：二动动程（单点牵引时无，两点以上时连续加+号）第五个方框：一动转换力第六个方框：二动转换力（单点牵引时无，两点以上时连续加+号）注：型号派生顺序号，非派生时无。G表示转辙机和转换锁闭器，其动作杆和锁闭（表示）杆的距离为145mm。F表示复式交分道岔用的设备。四、术语1、额定转换力——电液转辙机一动动作杆、二动动作杆伸出或拉入运动时，各自规定的输出力。2、电源电压——交流电液转辙机在额定转换力、串额定单线电阻时规定的电源屏输出电压。3、单线电阻——由信号楼电源屏至电液转辙机控制电缆径路的单线电阻。4、工作电流——交流电液转辙机在额定转换力串额定单线电阻及规定的电源电压时，电动机启动后的最大电流值。直流电液转辙机在额定端电压和额定转换力时，电动机启动后的最大电流值。五、电动液压转辙机结构与工作原理1、ZY(J)7型电动液压转辙机由ZY(J)7型电动液压转辙机（亦称主机，用于第一牵引点）和SH6型转换锁闭器（亦称付机，用于第二、三等牵引点）组成。主机与付机共用一套动力系统，两者间用油管相连。外形参见下图：2、电动液压转辙机主机结构3、ZY(J)7型电动液压转辙机结构主要分：动力机构、转换和锁闭机构、锁闭表示机构等组成。（1）动力机构即电机、油泵组，作用是将电能变为液压能，主要由油箱盖组、左、右溢流板组、连轴器、油泵支架、电机、惯性轮组、安装底板、油箱磁钢组、油泵、油泵回油管（润滑油）组、溢流回油管组等组成。AC三相380V电机通过连轴器带动油泵顺时针或逆时针旋转，分别由上、下两侧高压油口输出油液。油通过门字型左、右油管，分别与空动缸两侧相连，分别给空动缸、主付机油缸。（2）转换锁闭机构 作用是转换并锁闭动作杆在定位或反位位置。动作杆锁闭后能承受100KN的轴向锁闭力，它主要由油缸、动作杆组、锁闭铁等零件组成。 液压油带动油缸向左或向右动作，带动动作杆左右移动。油缸上推板将动作杆锁在定或反位位置。（3）表示锁闭机构 正确反应尖轨位置，锁闭杆锁闭后，能承受30KN以上的轴向力。 主要包括接点组、锁（表示杆）闭杆等零部件。（4）手动安全机构 作用是手摇电机扳动道岔时，可靠切断启动电源后，才能够插入手摇把。且非经人工恢复，不能接通电机启动电源。4、SH6转换锁闭器机构（1）转换锁闭机构与主机相同。（2）挤脱表示机构 作用是正确反应牵引点处尖轨状态，并且有挤岔端表示功能，出厂时动作杆轴向挤脱力调至27.4~30.4KN之间。由挤脱接点组、表示杆等组成。5、油路系统工作原理 本系统为闭式系统，当电机带油泵逆时针旋转时，油泵从油缸右侧腔吸入油，泵出的油使油缸左腔体积膨胀，油缸（主、付）向左侧移动。当油缸到位停止动作时，接点系统断开启动电源，接通新的表示电路。当因故不能到位时，泵从油箱经右边单向阀吸入油，泵出的油经左侧的滤油器和溢流阀回到油箱。 反之，电机顺时针旋转时，动作情况与上述相反。为改善交流电机的启动特性，油缸并联了启动缸。另外，主机、付机进出油缸之处加装了流量调节阀，用于调节主机和付机在转换道岔时实现近似同步动作。6、ZY(J)7型电动液压转辙机机械动作原理（1）转换锁闭机构动作原理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，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，进入锁闭状态。（2）表示锁闭机构动作原理 当油缸向右移动，动作板的斜面推动接点组转换,断开原表示接点。当尖轨密贴于基本轨后，油缸继续向前移动接近锁闭时，接点组的启动片在接点组拉簧的动作下快速掉入动作板上速动片圆弧内，快速切断电源，接通反位表示，同时锁闭柱插入锁闭杆缺口内，锁闭尖轨。（3）挤脱表示机构动作原理 挤脱表示机构的表示部分的工作原理与锁闭表示机构的表示部分的工作原理相同；当电液转辙机处于锁闭位时，若油缸不动，尖轨带动动作杆和表示杆向左移动时，动作杆通过锁块推动锁闭铁一起向左移动，锁闭铁顶起挤脱块，同时表示杆斜面推动检查柱向上移动，从而断开表示接点，实现挤脱断表示功能。第三章钩形外锁闭装置第一节概述 道岔作为铁路线路联结和分歧的重要设备，是轨道中最薄弱的环节之一。随着铁路运输向高速、重载方向的发展，重轨、大号码道岔的采用，对其转换设备提出了更高的要求。 外锁闭装置能有效地克服道岔在尖轨密贴时的转换阻力，可靠地锁闭道岔尖轨和基本轨（心轨和翼轨），确保4mm不锁闭功能，在锁闭状态下，能牢牢地把尖轨（心轨）与基本轨（翼轨）锁闭在一起，即使连杆折端，外锁闭仍在起着锁闭作用。同时，外锁闭能隔离列车通过时对转换设备的振动和冲击，提高转换设备的使用寿命和可靠性。与外锁闭装置相配套的安装装置，由于安装在钢枕上，有利于工务的养护、捣固，从而保证和提高列车运行的安全和运能。 从国外铁路的发展情况看，外锁闭也是作为一种保证列车高速行驶的可靠设备，德国、奥地利铁路规定超过60km/h速度的铁路（法国规定超过40km/h）必须使用外锁闭。 俄罗斯高速线用内锁闭，道岔及转换设备状态均不佳，已在筹划改用外锁方式。 日本采用内锁转辙机，但各牵引点采用导管加牵纵拐肘，转辙机虽不直接承受列车振动、冲击，但牵纵拐肘和导管维修量较大。 我国铁路改革开放以来，客货运量猛增，轨道结构向重型化、现代化方向发展有了较大发展。道岔是铁路线路的薄弱环节，目前不断引进国外先进技术，正在向与线路等强、等速、等寿命，实现机械化养路，减少维修并与国际接轨发展，接近国际水平的新型道岔已经问世。 因此，转换设备必须适应新的道岔以及新的行车条件实现高安全、高可靠、长寿命、无维修、少维护。否则，转换设备将成为制约道岔和行车发展的焦点。第二节我国道岔外锁闭的发展 我国外锁闭技术的发展从91年初开始，为广深准高速铁路研制适合我国铁路道岔的外锁闭装置。广深线外锁闭是引用德国为代表的契形燕尾锁为蓝本，结合我国道岔尖轨联动的特点研制成的外锁闭装置。其工作原理与分动外锁基本相同，作为我国第一代外锁闭设备在广深准高速铁路推广使用。 第二代外锁闭则为我国铁路提速而研制的燕尾式分动外锁闭装置，使用在60kg/m钢轨9、12、18号单开道岔（简称提速道岔）上，作为我国铁路发展过程中重要的替代、推广使用的产品，能充分满足我国铁路提速140km/h、160km/h主要干线的使用，现已推广使用近5000组，并且在运用中防止了多起可能引发的重大事故，充分显示出该系统的高安全性能，为全路主要干线提高列车速度、确保行车安全做出了重大贡献。 但燕尾式外锁闭从结构受力上和安装调整方面不能适应我国铁路道岔的实际状态，对道岔尖轨的拱腰、翻背、吊板和尖轨爬行等病害的适应力差，如锁闭铁、尖轨连接铁等零部件需采用铸造件，产品质量不容易控制，实际使用中发生多起锁闭铁断裂，是铁路行车安全的隐患。 根据我国铁路道岔外锁闭的使用经验和铁路行车的使用要求，借鉴国外外锁闭技术的发展和经验，结合我国60kg/m钢轨30号大号码道岔的研制开发，研制成功了我国第三代钩型外锁闭装置。现已在60kg/m钢轨12号提速道岔扩大使用，效果良好。第三节钩形外锁闭结构及工作原理一、尖轨 钩形外锁闭装置由锁闭框、尖轨连接铁、锁钩和锁闭柱四部分组成。 锁闭框主要由锁闭框、锁闭铁、调整片和锁闭杆导向销组成。在锁闭框的安装定位面的选择上，改变了原锁闭铁使用轨头和轨底的两个斜面定位而采用轨头和轨底边定位，使定位精度大为提高，并减少了安装定位误差，安装方便。同时把尖轨密贴调整片的位置由尖轨连接铁与尖轨间改为在锁闭铁和锁闭框间，调整方便且不影响开口。由于锁闭框结构形状的改善，可采用锻件，提高了产品的质量，提高了可靠性。 尖轨连接铁的跨距达150mm，可大大提高抗尖轨爬行的能力，同时取消了调整片，可提高其连接钢度。对其中的薄弱零件销轴采用40Cr钢，提高了销轴的强度。 锁钩的设计主要考虑销孔与销轴的配合和两者间的结合面的长度，既保证在尖轨扳动时产生的摆动不影响尖轨的密贴和外锁闭装置的锁闭，又保证一定的接触面长度满足耐磨耗的要求，同时增设了限位板保持与锁闭杆的相对位置。 采用钩形外锁闭后，考虑转辙机安装使用多点多机牵引，动作连接杆采用直杆连接，把锁闭杆的连接孔由垂直方向改为水平方向，可以减少转辙机上下振动对连接销孔的别劲。另外，由于钩形外锁闭装置的高度降低，采用此方向可提高转辙机及其安装装置的高度。同时在锁闭杆上增加了导向槽，保证外锁闭的可靠转换。 工作原理： 从位置1到位置2，锁闭杆（1）按箭头方向移动带动锁钩（2）并通过尖轨连接铁（3）使斥离尖轨向密贴方向移动；同时对密贴尖轨，锁闭杆凸台滑入锁钩缺口，到达位置2，密贴尖轨解锁，两尖轨同时移动； 从位置2到位置3，原斥离尖轨密贴并开始锁闭，原密贴尖轨继续移动； 从位置3到位置4，原斥离尖轨锁闭完毕，原密贴尖轨继续移动并到达规定位置，外锁闭完成一个解锁、转换、锁闭过程。 另从图中锁钩受力情况可以看出：锁钩受力F和F'可以分解为水平方向FS和FS'、垂直方向FC和FC'，对尖轨形成一个水平密贴力FS和一个垂直向下的力FC，可以提高外锁闭对尖轨状态的适应能力，并使锁闭更为可靠，提高了外锁闭装置的可靠性。二、心轨钩形外锁工作原理第四节钩形外锁闭装置的特点 钩形外锁闭装置上道扩大使用以来，经过了实践的考验，在使用过程中性能稳定，较原有燕尾式外锁闭具有较为突出的优点。具体体现在下列几个方面：1、提高了锁闭结构的强度，使安全程度大为提高；2、钩形外锁闭受力结构合理，能有效的适应道岔尖轨的拱腰、翻背和吊板等不良状态，锁闭可靠。3、锁闭框采用新型结构，改进了零部件的加工工艺，提高了产品的质量和可靠性。4、外锁闭安装、调整方便，且尖轨的密贴调整不影响道岔开口。5、尖轨连接铁的改进，能更好适应道岔尖轨的爬行特别是大号码长尖轨道岔。第五节钩形外锁闭装置及电液转辙机的安装、调整及养护一、钩形外锁闭装置安装、调整1、转辙器部分的外锁闭安装顺序及要求(1)用螺栓M20、防松垫、弹垫、螺母M20将锁闭框装于基本轨上（可不拧紧螺母）。(2)用螺栓M20、防松垫、弹垫、螺母M20将尖轨连接铁装于尖轨上。(3)将锁闭杆装入锁闭框内后，将锁钩放在锁闭杆上，并在锁钩孔内涂润滑脂。(4)拨动锁闭杆，当锁钩孔对上尖轨连接铁的孔后，穿上销轴、并用平垫圈、弹垫和螺母M20拧紧后，穿入开口销，将锁闭铁插入锁闭框方孔内，固定螺栓一头钩住基本轨，另一头穿入锁闭框和锁闭铁孔内,带上平垫圈、弹垫和螺母M20。(5)撬动尖轨使装有锁闭铁侧处于密贴状态，另一侧处于自开状态，用手托起锁钩，拨动锁闭杆位置。(6)按照序号3、序号4的方法安装另一侧锁钩、销轴、固定螺栓和锁闭铁。(7)通过左右拨动锁闭框调整锁闭杆与转辙机动作杆平行后拧紧固定锁闭框的螺母，并通过安装装置的动作拉杆将锁闭杆与转辙机的动作杆连接在一起。(8)通过在锁闭铁和锁闭框中间增减调整片保证基本轨和尖轨密贴，且尖轨与基本轨在锁闭杆中心处应留0.2~0.8mm的间隙。(9)检测道岔开口：首先通过调整安装装置动作拉杆使两侧开口相差不超过3mm，然后检查道岔开口符合规定要求，若开口大于表中最大值时，可通过减少密贴调整片，同时在尖轨连接铁和尖轨间加调整垫调整，如一动左侧道岔开口为161mm时，可通过减少2mm密贴调整片，加2mm调整垫将道岔开口调整为159mm。(10)检查在各牵引点锁闭杆中心处插入4mm厚、20mm宽的钢板，外锁闭装置不得锁闭，且不得接通转辙机内表示接点；在相临两牵引点间任一位置插入10mm厚、20mm宽的钢板，不得接通转辙机内表示接点，若不满足要求可通过增减调整片调整，满足要求后拧紧固定锁闭铁的螺母。(11)在锁闭框上装定位螺栓和弹垫，并将限位块和可调限位块用M12螺栓和弹垫紧固在锁闭杆上，可调限位块与锁闭框间应留有1~3mm的间隙，保证其不影响道岔开口，将限位铁用M20X65的螺栓固定于锁闭杆上。(12)销轴及各摩擦面涂润滑油。(13)将防松片分别穿在锁闭框、尖轨连接铁处的螺栓和防松片上后加开口销；固定螺栓头部装防松盖，并通过平垫圈调整螺母插入防松盖的深度大于5mm.2、心轨钩形外锁闭装置安装、调整(1)将锁闭铁、齿板、绝缘板、T形螺栓、绝缘管用M30X90的螺栓、螺母按图所示固定于钢枕上。(2)将滑块窄面靠近锁闭铁侧放入道岔拉板内，通过销轴和开口销装上接头。(3)将锁闭杆、锁块穿入锁闭铁内，并将锁块用销轴和开口销与接头连接。(4)通过调整齿块与齿板的齿距调整心轨与翼轨密贴，心轨与翼轨在锁闭杆中心处应保留0.2~0.8mm的间隙，若不能满足要求可通过旋转滑块调整。(5)通过调整安装装置动作拉杆调整两侧锁闭量均匀。(6)在第一牵引点锁闭杆中心处插入4mm厚、20mm宽的钢板，外锁闭装置不得锁闭，且不得接通转辙机内表示接点。(7)销轴及各摩擦面涂润滑油。二、电动液压转辙机安装及调整钢枕式钩形外锁闭提速道岔安装装置（略）混凝土岔枕钩形外锁闭Ⅱ型提速道岔安装装置安装好钩形外锁闭装置后进行安装装置与电动液压转辙机的安装。1）安装前要进行检查，工务部分符合道岔技术要求后方可进行外锁闭器及电动液压转辙机等电务设备的安装。对工务主要有以下要求：（一、二动尺寸相等）（1）两水泥枕中心距为650。（2）基本轨上外锁闭框连接孔中心距前一个水泥枕中心均为350。为保证安装位置，可在前、后增设拉板以确保使用中不产生大的变化。（3）水泥枕头部预埋螺栓孔距钢轨内侧分别为390和570。2）按标记分别安装第一、第二牵引点处基础脱板。注意：（1）基础脱板与水泥枕上平面间应装5mm厚橡胶板。 （2）横连接板与弯板间应装橡胶垫，必要时还应加装调整垫，以调整转辙机的高低。 （3）安装连接板时，一定注意转辙机安装孔的方向。一动单孔在前，二动近距两孔在前。3）分别安装一、二动表示拉杆需注意：有扣轴套永远位于尖轨下方。4）分别将一、二动转辙机和转换锁闭器安装就位。5）安装就位后，连接主付机油管。油管安装有地面安装和地下铺设两种，油管安装时的弯曲半径不小于100mm，进出槽钢和地面应留有一定余量、并用橡胶防护管防护，以防止油管损坏。地面安装时用管卡紧固牢靠，地下铺设时，铺设深度应符合要求。6）用专用注油器，将YH-10#航空液压油由注油孔注入油箱至油标上限，打开遮断器用手摇把使手摇电液转辙机转换数次，排掉系统中的空气（排气方法：松开油标螺栓，在手摇电机时松紧溢流阀，使空气从油箱中排出），同时检查油箱内油量，补至油标上限。注油方法见图。7）分别连接一、二动动作拉杆及表示拉杆。手摇或电动使一、二牵引点到位，检查道岔开口，两侧应基本相同且符合160±3和75±3的要求。若不符合应根据两侧开口差除以2去调整动作拉杆长短即可。动作拉杆上齿为3mm。8）道岔密贴的调整 根据到位到尖轨与基本轨的间隙，增减锁闭铁与锁闭框的调整垫片。9）调整安装装置的长、短表示杆使密贴轨（尖轨、心轨第一牵引点）的锁闭柱与锁闭杆缺口间隙为2±0.5mm，密贴轨（尖轨第二牵引点）的检查栓与表示杆的缺口间隙为4±1.5mm。10）手摇道岔往复动作检查缺口无误，道岔开口正确，定反位密贴良好后，拨出手摇把，合上遮断器。11）电操道岔试验（1）用转辙机综合测试仪或专用仪表检查，正常转换油路系统两侧压力小于等于9MPa,道岔转换力定反位第一牵引点不大于1810N；第二牵引点不大于4070N；并将两侧溢流压力调整至10-11MPa，电液转辙机有关电气特性符合产品技术要求。（2）电操电液转辙机在尖轨第一、第二牵引点、心轨第一引点外锁闭装置锁闭杆中心处的尖轨与基本轨、可动心轨和翼轨间插入4mm厚、20mm宽的铁板，在尖轨第一、第二牵引点间的尖轨与基本轨间任一点间插入10mm厚20mm宽的铁板时，外锁闭和电液转辙机不锁闭且不得接通机内表示接点。三、日常检查和维护1日常巡检维护（1）设备无外界干扰和异状,斥离轨和基本轨之间无异物，各部绝缘无破损。（2）道岔密贴状态良好，尖轨、基本轨、心轨、翼轨的竖边部分无肥边，与滑床板接触良好，无掉板现象。（3）检查转换设备及安装装置、外锁装置的紧固件、开口销、连接销、连接轴压扳，锁闭杆、表示杆防松螺母，紧固良好，无脱落松动，各滑动面和连接销处应油润。（4）油路系统各密封部无渗油现象，机内清洁，观察整机在转换过程中无异声，检查锁闭杆、表示杆缺口符合要求，道岔开口正确无反弹、卡阻，表示良好。2定期检查维护（每季）（1）同日常巡检维护（2）4mm、10mm检查符合说明书第四篇第3.2.7.b条的要求。（3）检查电液转辙机油箱内油位应在油标上、下限之间，不足时应用专用注油器将YH-10#航空油补至要求。3年检查维护（每年一次）（1）同定期检查维护（2）检查道岔和电液转辙机的特性符合说明书第四篇第3.2.7.a条的要求（3）将活塞杆及缸座两端上油污擦试干净，并将整机内部清洁，检查油缸往复动作20次不应有明显油迹。（4）ZYJ7型电液转辙机和SH6型转换锁闭器应按润滑示意图所示按下列要求加注润滑油脂：锁块与推板之间通过注油孔，用专用油枪注入TR-1铁路专用润滑脂；锁块与锁闭铁之间在电液转辙机伸出和拉入两位置时，用注油枪分别注入TR-1铁路专用润滑脂；滚轮与动作板和速动片之间，锁闭柱、检查柱，油缸和底壳，动作杆和底壳等部，分别涂注TR-1铁路专用润滑脂；动作杆、锁闭杆、表示杆进出口内毡垫加注润滑油；电机轴与惯性轮间。（5）检查第一、第二牵引点之间的油管连接应顺直，接头密封紧固良好，油管固定牢固，在两端出入处防护良好，不与钢铁件棱角相磨，且不应由于列车通过上、下振动而受力。（6）检查机内配线整齐、连接无松动、遮断器灵活、功能齐全，机盖密封良好，更换锈蚀易损件。第四章电液转辙机及外锁闭装置的维护办法电液转辙机部分每次检修时检查电液转辙机电源的通、断开关作用良好。每次检修时测试电机工作电流，电机工作电流小于1.8安，道岔因故不能转换到位时，电流不大于2.3安。每次检修时测试道岔转换时间不大于9.5秒，道岔因故不能转换到位时，超过30秒时自动切断电液转辙机电源，不经人工操纵不准接通电路。每次检修时检查各接点组接触、断开良好，检查自动开闭器接点深度、压力适当。每次检修时检查开关滚轮在动接点凸轮上时，长开接点要可靠接通，开关滚轮在动接点凸轮下时，长闭接点要可靠接通，开关滚轮离开动接点架动作斜面的间隙不小于0.5mm。当道岔被挤时，应可靠断开表示接点，电转机应整机下道，现场不得随意调整。每次检修时检查转辙机内部各部件动作良好无异声，锁闭杆、表示杆缺口符合要求，道岔开口正确，无反弹卡阻，表示良好；每次巡视时，在道岔密贴后，检查道岔表示缺口，五机牵引尖1（双机A动、单机）锁闭柱缺口两侧间隙为2mm±0.5，五机牵引尖2（双机B动）锁闭柱缺口两侧间隙为4mm±1.5，五机牵引尖3锁闭柱缺口两侧间隙为4mm±1.5，五机牵引芯1锁闭柱缺口两侧间隙为2mm±0.5。每次检修时测试油缸压力不大于12MPa±0.5，不小于4.5MPa±0.5，各转辙机溢流调节阀开到最大。每次检修时检查油箱注油应保持在油标上限，不准低于下限，油路系统各部（特别是六个高压接头）密封良好，不应有空气，油中不准有杂质，各滑动面和连接销处应油润。每次检修时检查机内各部要清扫干净，油润良好，活塞杆上及缸座两端应无油垢，油缸往复动作20次不应渗油，锁块与推板间、锁块与锁闭铁间、滚轮年与动作板间、速动片与起动片间应经常加注铁路专用润滑脂，动作杆、锁闭杆、表示杆进出口内毡垫应经常加注润滑油。每次巡检时检查各牵引点间油管，连接应顺直，接头密封固定良好，油管固定牢固，在两端出入处防护良好，不于钢铁件棱角相磨，不应由于列车通过上下振动而受力，及时更换锈蚀的紧固件、防护件、易损件和绝缘件。冬季每天巡视时检查接点是否上霜，防霜设备是否安装到位，并及时进行除霜。现场工区每年（5月）配合试验室对电液转辙机拉力进行测试，第一牵引点拉力不大于1810牛顿，第二牵引点拉力不大于4070牛顿。外锁闭装置部分每次巡检时对外锁闭装置检查，检查各部螺丝是否松动，对所有的机械装置进行清扫、注油，对各部螺丝进行紧固，对所有螺丝加装的防松卡检查。每次巡检时检查工务道床是否水平，钢轨位置是否准确，轨距是否标准，尖轨、心轨是否密贴，尖轨、基本轨、心轨无非边，与滑床板接触良好，无吊板现象。每次巡检时检查外锁闭装置是否水平，可动部分动作是否灵活、平稳，有无卡阻现象，动作杆与弯头连接杆、锁闭杆是否成一线，是否与工务钢轨保持平行。每次巡检时检查表示及动作杆连接销孔中的绝缘、锁闭杆中部接杆绝缘是否完整，连接销与绝缘、绝缘与孔的磨损总旷量不大于1mm，尖轨尖端铁与锁块处的连接铁间，应保持3mm以上的间隙，各部绝缘效果良好。每次巡检时检查锁块、锁闭铁及锁闭杆应保持清洁，油润、无锈蚀、无沙尘。每次巡检时检查锁块上与锁闭杆保持距离的距离保持钩，应焊接牢固、无脱焊和折断现象。每次巡检时检查心轨第一、二牵引点的锁闭杆上平面，与工务垫板底部应保持3mm以上的间隙，下平面与工务拉板应保持1mm以上的间隙，在动作中不准有卡碰现象。每次巡检时检查锁闭框下部两侧的限位螺钉，应有效的插入锁闭杆两侧导向槽内，不得松脱。每次巡检时检查锁钩与锁闭杆接触的磨擦面及运动范围内，应保持无沙石、异物等，运动灵活、无卡阻。每次巡检时检查表示拉杆接头铁应紧固、不松动。每次巡检时检查锁钩、锁闭杆及锁闭铁应保持清洁、油润、无锈蚀，道岔转换时，锁钩连接轴横向轴串效果良好，能自动调节锁钩转角、必要时可将外锁钩连接长销轴磨细、减轻别卡。对道岔外锁闭装置，要每日进行一次检查，并扳动试验，并加装防护罩、防护套袖，雪天及时清扫，每次巡检时检查防护罩、防护套袖安装良好。每次巡检时检查动作杆两处连接销螺丝调整不过紧。每次巡检时检查锁闭铁在锁闭槽内应有适当的串动量，必要时可将锁闭铁斜面打磨掉2-3mm。每次巡检时检查道岔限位块安装良好，位置适当，限位块与锁闭框应有1mm的间隙。每次检修时检查在尖轨第一、第二牵引点、心轨第一牵引点外锁闭装置锁闭杆中心处的尖轨与基本轨、可动心轨和翼轨间插入4mm的铁板，在尖轨第一、第二牵引点的尖轨与基本轨间任一点插入10mm的铁板时，电液转辙机不能锁闭且不得接通机内表示接点。每次检修时检查道岔开程是否标准，五机牵引道岔尖一160mm、尖二122mm、尖三69mm、心一98mm、心二56mm，交分道岔尖端一动145mm、二动89mm、中间动80mm。第五章电液转辙机及外锁闭装置常见故障的处理第一节常见故障处理一、电机正常转动，油缸不动作油箱严重缺油，应用专用注油器注入YH-10#航空液压油。二、油缸动作而不到位1、油箱缺油，应注入YH-10#航空液压油。2、如尖轨已密贴（1）机械卡阻，应去掉卡阻物；（2）外锁闭器未调整好，应调整外锁闭器。3、如果尖轨没有密贴（1）机械或外锁闭器及道岔有卡阻物，应调整或去除卡阻物；（2）电液转辙机溢流压力低，调整至10~11Mpa；（3）道岔转换阻力超标应与工务进行整治道岔。三、油缸到位，接点不转接1、锁闭柱或检查柱落不到锁闭杆或表示杆缺口内，按说明书第四篇第3.2.条缺口调整的方法调整至规定要求；2、锁闭柱或检查柱在固定座内动作不灵活，应调整注油。四、油缸到位，反弹断表示1、要确认油路系统是否有气，处理方法可按说明书第四篇第3.2.3条排气方法进行；2、判定惯性轮是否失效，判断方法，使电机轴不转用专用测扭矩工具，拉动惯性轮看是否符合规定的扭矩，如扭矩过大可从弹簧孔处滴2-5滴润滑油使其转动力矩达到规定要求，如达不到规定要求则应更换惯性轮装置；五、主机与付机动作不同步可将动作慢的牵引点相对应的调节螺栓，（在两侧椭圆孔盖内），逆时针方向调整，使两点动作同步;如仍不同步则应将动作快的机子相应的调节螺丝适当调紧，减少该机油量流速达到宏观同步要求。六、挤脱的判断与恢复1、判断（1）挤脱后S