电动转辙机工作原理

第四章转辙机第一节转辙机概述一、转辙机的作用1、转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位。2、道岔转换到所需的位置并密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔。3、正确反映道岔的实际位置，道岔尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示。4、道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警和表示。二、对转辙机的基本要求1、足够的拉力，以带动尖轨作直线往返运动；当尖轨受阻不能运动到底时，应随时通过操纵使尖轨回复原位。2、作为锁闭装置，当尖轨与基本轨不密贴时，不应进行锁闭，一旦锁闭，应保证道岔不因列车通过的震动而错误解锁。3、作为监督装置，应正确反映道岔的状态。4、道岔被挤后，在未修复之前不应再使道岔转换。三、转辙机的分类1、按动作能源和传动方式：电动ZD、电动液压ZY、电空转辙机ZR2、按供电电源的种类：直流：ZD6系列直流220v，电空系列24v。由于存在换向器和电刷，易损坏，故障率高交流：单相或三相电源，有S700K、ZYJ7系列交流380v。故障率低并控制隔离区。3、动作速度：普通动作：3.8s以上，大多数属于此类快动：0.8s以下，驼峰调车场4、按锁闭道岔的方式：内锁闭：依靠转辙机内部的锁闭装置锁闭道岔的尖轨，是间接锁闭方式外锁闭：依靠外锁闭装置直接将基本轨与尖轨密贴，将斥离轨锁于固定位置。直接锁闭方式。锁闭可靠，列车对转辙机几乎无冲击。5、按是否可挤，可分为可挤型和不可挤型转辙机:可挤型：设有道岔保护（挤切或挤脱）装置，道岔被挤时，动作杆解锁，保护整机。不可挤型：道岔被挤时，挤坏动作杆与整机的连接结构，应整机更换。四、转辙机的设置（一）未提速区段1、未提速之前，每一组道岔岔尖处均设一台转辙机，称谓单机牵引。2、12号AT道岔，尖轨加长且有弹性，需两台转辙机3、可动心轨道岔心轨需单独设置一台转辙机(二)提速区段（采用S700K及钩式外锁闭）1、提速18号道岔，需5台（3+2），30号需9台（6+3）实现牵引。两台以上的称谓多机牵引。2、提速12号道岔，2+2或2第二节ZD6系列电动转辙机一、ZD6---A型转辙机1、结构电动机：为转辙机提供动力，采用直流串激电动机减速器：降低转速以换取足够的转矩，并完成传动。由第一级齿轮、第二级行星传动式减速器组成。摩擦联结器：用弹簧和摩擦制动板，组成输出轴与主轴之间的摩擦连接，以防止尖轨受阻时损坏机件。主轴：由输出轴通过起动片带动旋转，主轴上安装锁闭齿轮、由锁闭齿轮和齿条块相互动作，将转动运动变为平动，通过动作杆带动尖轨运动，并完成锁闭作用。动作杆：与齿条块之间用挤切削相连，正常动作时，齿条块带动动作杆，挤岔时，挤切削折断，动作杆与齿条块分离，避免机件损坏。表示杆：由前后表示杆以及两个检查块组成。随着尖轨移动，只有当尖轨密贴且锁闭后，自动开闭器的检查柱才能落入表示杆的缺口之中，接通表示电路。挤岔时，表示杆被推动，顶起检查柱，从而断开表示电路。移位接触器：监督挤切削的受损状态，道岔被挤或挤切削折断时，断开道岔表示电路。自动开闭器：由动静接点、速动爪、检查柱组成，用来表示道岔尖轨所在的位置。安全接点（遮断开关）用来保证维修安全。外壳：固定各部件，防止内部器件受机械损坏和雨水、尘土等的侵入。2、ZD6---A型转辙机各主要部件及作用（1）电动机要求具有足够的功率，以获得必要的转矩和转速。电动机要有较大的起动转矩，以克服尖轨与滑床板之间的静摩擦。同时，道岔需要定反位转换，要求电动机能够逆转。通过改变定子绕组中或电枢（转子）中的电流的方向来实现。两个定子绕组通过公共端子分别与转子的绕组串联。额定电压160v；额定电流2.0A，摩擦电流2.3—2.9A；额定转速2400r/m；额定转矩0.8826N，单定子工作电阻（2.85±0.14）×2Ω，刷间总电阻4.9±0.245Ω。电机接线图（2）、减速器为了得到足够的转矩要求将电机的高速旋转降下来。其由两级组成：第一级小齿轮带动大齿轮，减速比103：27，第二级为行星传动式，减速比为41：1，总的减速比为103/27×41/1=156.4行星减速器中内齿轮靠摩擦联结器的摩擦作用“固定”在减速器壳内，内齿轮里装有外齿轮。外齿轮通过滚动的轴承装载偏心的轴套上。偏心轴套用键又固定在输入轴上。外齿轮上有八个圆孔，每孔插入一跟套有滚套的滚棒。八根滚棒固定在输出轴的输出圆盘上。当外齿轮作摆式旋转时，输出轴就随着旋转。当输入轴随第一级减速齿轮顺时针旋转时，偏心轴套也顺时针旋转，使外齿轮在内齿轮里沿内齿圈作逐齿咬合的偏心运动。外齿轮41齿，内齿轮42齿，两者相差1齿。因此，外齿轮作一周偏心运动时，外齿轮的齿在内齿轮里错位一齿。正常情况下，内齿轮静止不动，迫使外齿轮在一周的偏心运动中反方向旋转一齿的角度。（即输入轴顺时针方向旋转41周，外齿轮逆时针方向旋转一周）带动输出轴逆时针方向旋转一周，这样达到减速目的。外齿轮既在输入轴的作用下作偏心运动，又与内齿轮作用作旋转运动，类似于行星运动，既有公转，又有自转。（3）、传动装置包括有减速齿轮、输入轴、减速器、输出轴、起动片、主轴。A、起动片介于减速器与主轴间的传动媒介。，它连接输出轴与主轴，利用其正反两面相互垂直成“十”字形的沟槽，在旋转时补偿两轴不同心的误差，同时，还能够对自动开闭器起到控制作用。B、主轴带动锁闭齿轮，通过与齿条块配合完成转换和锁闭道岔。（4）、转换锁闭装置锁闭齿轮、齿条块：将旋转运动变为直线运动以带动道岔的尖轨位移，并完成内部锁闭。动作杆：一端与道岔的密贴调整杆相连，带动尖轨运动。通过挤切削和齿条块联成一体，正常工作时，与它们一起运动。挤岔时，动作杆与齿条块能够迅速脱离联系，保护了机内的部件。（5）、自动开闭器用来及时、正确反映道岔尖轨的位置，并完成控制电动机和挤岔表示的功能。A结构B各主要部件及作用1、结构组成接点部分：动接点、静接点、接点座动接点块传动部分：速动爪、滚轮、接点调整架、连接板、拐轴控制部分：拉簧、速动片、检查柱在正常转换过程时，对表示杆缺口起到探测作用。道岔不密贴，缺口位置不对，检查柱不会落下，它阻止动接点块动作，不构成道岔表示电路，挤岔时，检查侏被表示杆顶起，迫使动接点块转向外方，断开表示电路。2、速动片配合起动片完成解锁和锁闭功能，使速动爪落入其梯形凹槽之中。3、动作原理其动作是受起动片和速动片的控制。输出轴转动时带动起动片转动。速动片由起动片上的拨片钉带动转动。从而将速动爪顶起或到位后落入，带动动接点块的运动。4、自动开闭器接点有2排动接点，4排静接点，编号是站在电动机处观察，自右向左分别为1、2、3、4、5、6排，每排有3组接点，自上向下顺序编号，例11、12，13、14、15、16。定位状态时，有第1、3排接点闭合，和2、4排接点闭合。其中，2、3排接点是表示用，1、4排为动作用。道岔转换时，先断开表示接点组，最后断开动作接点组。（6）、表示杆通过与道岔的表示连接杆相连随道岔动作，用来检查尖轨是否密贴，以及在定位还是在反位。由前、后表示杆以及两个检查块组成。前表示杆的前伸端设有连接头，用来和道岔的表示杆相连。后表示杆前端与并紧螺栓相连的是一长孔，所以有86—167mm的调整范围，以满足不同的道岔开程需要。道岔转换到位后，自动开闭器上的检查柱就落入表示杆检查块的缺口之中，两侧的间隙为1.5mm。现场调整表示缺口是一项重要的工作，在密贴调整完成后，才能进行表示的调整。先伸出，再拉入。现调密贴，再调表示。前后表示杆（7）、摩擦联结器保护电动机和吸收转动惯量的联结装置。其主要是在道岔因故转换不到底时，电机的电路不能断开，如果电动机突然停转，电动机将会因为电流过大而烧坏。另外，在正常使用过程中，可以消耗电动机的惯性，以避免内部器件受到撞击或毁坏。正常情况下，依靠摩擦力，内齿轮反作用于外齿轮，使外齿轮作摆式旋转，带动输出转动，使道岔转换。当发生尖轨受阻不能密贴和道岔转换完毕电动机惯性运动的情况下，输出轴不能转动，外齿轮受滚棒阻止而不能自转，但在输入轴的带动下作摆式运动，这样外齿轮对内齿轮产生一个作用力，使内齿轮在摩擦制动板中旋转（摩擦空转），消耗能量，保护电动机和机械传动装置。调整过紧会失去摩擦联结作用，损坏电动机和机件，过松则不能正常带动道岔转换。其松紧可以通过调整螺母来调整弹簧的压力实现。标准是1.3---1.5倍的额定电流。（8）、挤切装置包括挤切削和移位接触器，用来进行挤岔保护，并给出挤岔表示。两挤切削将动作杆与齿条块连成一体。正常转换时，带动道岔。当来自尖轨的的挤岔力超过挤切削能承受的机械力时，主副挤切削先后被挤断，动作杆在齿条块内移动，道岔即与电动转辙机脱离机械联系，保护了转辙机的主要机件和尖轨不被损坏。3、ZD6—型电动转辙机整体动作过程（38.6圈）解锁→转换→锁闭（1）、电动机得电旋转（2）、电动机通过齿轮带动减速器（3）、输出轴通过起动片带动主轴（4）、锁闭齿轮随主轴逆时针方向旋转（5）、拨动齿条块，使动作杆带动道岔尖轨运动（6）、转换过程中，通过自动开闭器的接点完成表示。二、ZD6系列转辙机为了满足现场重型钢轨和大号道岔的大量上道，额定负载2450N的ZD6—A型不能满足要求。于是产生了其它型号的转辙机A、D、F型可以单机使用，E、J型配套双机使用三、ZD7—A型取消了第一级的齿轮减速，速度更快四、ZD6型电动转辙机的安装1、安装于角钢2、安装方式站在电动机侧看，动作杆向右伸，即为正装，反之，为反装。正装拉入和反装伸出为定位时，自动开闭器1、3排接点接通正装伸出和反装拉入为定位时，2、4排接点闭合。动作杆、表示杆的运动方向与自动开闭器的动接点运动方向相反。第三节外锁闭装置一、道岔的锁闭方式按锁闭方式可分为内锁闭和外锁闭1、内锁闭内锁闭是当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，在转辙机内部进行锁闭，由转辙机动作杆经外部杆件道岔实现位置固定。不能适应提速的需要，满足不了安全及速度的要求。2、分动外锁闭由于外锁闭道岔的两根尖轨之间没有连接杆，在道岔的转换过程中，两根尖轨是分别动作的，所以又称为分动外锁闭道岔。（1）、分动两尖轨之间没有连接杆连接，在转换时，一根先动，另一根后动。降低了转换时的启动力矩。（2）、外锁闭当道岔由转辙机带动转换至某个特定位置后，通过本身所依附的锁闭装置，直接把尖轨与基本轨或心轨与翼轨密贴夹紧并固定，称为外锁闭。外锁闭尖轨与基本轨密贴处实行锁闭，力量大，安全系数高。二、燕尾式外锁闭装置燕尾式外锁闭装置属于平面锁闭，渐被淘汰。三、钩锁式外锁闭装置钩锁式外锁闭装置属于垂直锁闭方式四、可动心轨外锁闭装置由锁闭杆、锁钩、锁闭框、锁闭铁组成。工作过程分为解锁、转换、锁闭三个阶段。由于其结构简单，安装方便，动作灵活，4MM不锁闭容易实现。取消了道岔Y形接头拉板，解决了拉板松动的问题。心轨可以在锁钩在槽内自由伸缩，使心轨的爬行不影响外锁闭装置的锁闭，但锁钩较长，对生产工艺要求较高。第四节S700K型电动转辙机一、S700K型电动转辙机的特点1、交流380V交流控制2、摩擦联结器不需要调整3、滚珠丝杠作为驱动传动装置延长其使用寿命。二、S700K型电动转辙机的分类装设的地点以及安装的牵引点具有多种型号。三、S700K型电动转辙机的结构外壳、动力传动机构、检测锁闭机构、安全装置、配线接口四、S700K型电动转辙机的动作原理1、传动过程电动机将动力通过减速齿轮组，传递给摩擦联结器摩擦联结器带动滚珠丝杠转动滚珠丝杠的转动带动丝杠上的螺母水平移动螺母通过保持联结器经动作杆、锁闭杆带动道岔转换道岔的尖轨或可动心轨经外表示杆带动检测杆移动2、动作过程（1）解锁过程及断开表示接点过程（2）转换过程（3）锁闭及接通新表示接点过程五、S700K型电动转辙机的安装装置1、S700K型电动转辙机牵引外锁闭道岔的方式2、S700K型电动转辙机尖轨的安装装置3、可动心轨的安装装置六、S700K型电动转辙机的调整（一）第一牵引点1、密贴的调整2、锁闭量的调整3、缺口的调整（二）第二牵引点的调整1、密贴的调整2、锁闭量的调整3、缺口的调整