道岔外锁闭和道岔内锁闭的特点分析.docx

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道岔外锁闭和道岔内锁闭的特点分析

道岔外锁闭和道岔内锁闭的特点分析

摘要:

研究了道岔外锁闭和道岔内锁闭的工作过程及原理,结合现有道岔使用情况对比分析了两者间的优劣和各自特点。

关健词:

道岔内镇闭；分动道岔钩型外锁闭；工作原理；分析。

1概述

道岔是铁路线路上以其尖轨（或心轨）位置的改变而使机车车辆转线的线路设备。

尖轨及可动心轨是可移动部件，在通过列车时必须保证其固定在开通直股或侧股的位置,并且不因任何外力而改变，这是道岔锁闭最基本的含义。

我国道岔转换设备长期以来使用内锁闭制式,而欧洲一些国家,如德国、法国、英国、奥地利、瑞士等多年以来坚持应用和发展外锁闭,德国规定超过60Km/k速度的线路,法国规定超过40Km/K速度的线路均须安装外锁闭。

道岔内锁闭和道岔外锁闭是适应不同时期不同条件下道岔情况的产物,他们都有各自的特点。

下面,我们就对道岔内锁闭和道岔外锁闭进行细致的分析和对比。

2道岔内锁闭

道岔内锁闭是通过转辙机杆件实施对道岔尖轨、心轨锁闭的方式,主要应用于传统联动道岔。

下面就以ZY（J）4型电动液压转换系统为例,简述道岔内锁闭的安装装置工作原理。

转辙机动作杆通过装置中的GTM型密贴调整杆与道岔方钢连接,通过转辙机动作杆的动作,带动道岔完成移动转换。

由于联动道岔密贴尖轨密贴时,斥离尖轨的位置由方钢保持,斥离尖轨与基本轨间的开口距离已由道岔结构本身保证,所以道岔内锁闭只要能够做到密贴并锁闭密贴尖轨,就能保证道岔尖轨的锁闭。

图1为GTM型密贴调整杆与道岔方钢联接部分,调整其中A轴套的位置可完成尖轨密贴的调整。

原理如下:

当调整密贴调整杆左侧尖轨密贴时,如果转辙机动作杆拉到位后,尖轨仍不能与基本轨密贴,可向左旋紧立式杆架右侧A轴套,根据辙机到位后尖轨与基本轨间开口即尖轨不足位移确定A轴套旋进量（密贴调整杆上螺纹螺距为4mm）；转辙机重新动作,如果左侧尖轨与基本轨密贴后,装辙机动作杆仍不能到位,说明立式杆架右侧A轴套向左旋人过多,可适当向右旋松A轴套,以保证装辙机到位时尖轨有效密贴。

同理,可通过调节立式杆架左侧A轴套使右侧尖轨达到密贴要求。

由以上调整密贴方法我们可以看到,密贴调整杆的空动量即图1中L值,等于转辙机动作杆动程减去道岔规定开口。

因此,我们通过调整L值的大小和转辙机动作杆动程便可形成各种适合不同情况不同开口道岔的配套转换设备,满足不同道岔的使用需要。

作为在我国长期使用的道岔锁闭制式,道岔内锁闭具有以下特点:

①零部件较少,造价低,安装、调整简单,易于维护；

②转辙机和安装装置对不同动程道岔的适应性好,即较少的规格和型号就可满足各种动程道岔的使用需要。

但是,道岔内锁闭最终是由转辙机内动作杆锁闭装置和锁闭杆辅助锁闭功能来实现尖轨锁闭的,当列车速度增大时,转辙机内锁闭机构将受到更大的冲击,可能会因疲劳、断杆而失去本身的锁闭功能,存在一定的安全隐患。

3道岔外锁闭

道岔外锁闭装置是通过转辙机转换并直接把尖轨与基本轨、心轨与翼轨锁闭在一起的机械装置。

我国道岔外锁闭装置的研究经过了几个阶段:

由于传统看法的影响,我国首先采用了道岔尖轨联动的外锁闭装置；但是总结国外经验,发现把两根尖轨分开,无论是对工务道岔本身的平顺还是对电务转换设备都有益处,于是工务、

电务共同开发出两根尖轨分动的道岔以及适用于分动道岔的锁闭装置；最初我国道岔推广的是燕尾式外锁,它的结构受力和安装调整还不能完全适应我国铁路道岔的实际状况,在总结了前期分动外锁成功经验和存在问题的基础上,道岔转换技术中心研制出了钩型外锁闭装置。

经过十余年的发展,中国铁路全面推广了成熟的分动道岔钩型外锁闭装置,道岔外锁闭已经成为中国铁路道岔锁闭的主要制式。

下面就以尖轨用钩型外锁闭装置为例,详细介绍分动道岔钩型外锁闭装置的动作原理。

钩型外锁闭装置由锁闭杆、锁钩、尖轨连接铁、锁闭铁、锁闭框五部分组成。

锁闭杆与转辙机动作杆连接来实现道岔的转换,同时又通过杆上的凸起部分与锁钩配合完成锁闭功能；锁钩通过尖轨连接铁与尖轨连接,锁钩移动即带动尖轨移动；锁闭铁通过锁闭框与基本轨固定连接,锁闭铁相对于基本轨是固定的,锁钩与锁闭铁配合实现尖轨和基本轨的密贴。

钩型外锁闭装置的工作原理（以尖轨第一牵引点动程为160mm,配套转辙机动程为220mm的某道岔为例）:

当道岔左侧尖轨密贴时,左侧锁钩头部被锁闭杆左凸起顶住不能向下转动而锁钩头部斜面与左侧锁闭铁密贴,使锁钩也不能向右移动,即尖轨不能向右移动,从而把左侧尖轨锁闭在密贴位置;而右侧锁钩头部上平面与右侧锁闭铁下平面密贴,锁钩下部的缺口被锁闭杆右凸起卡住不能左右移动,从而把右侧斥离轨锁闭在规定开口位置。

锁闭杆在转辙机动作杆的作用下由左向右移动43mm时,锁闭杆右凸起带动右侧锁钩并通过尖轨连接铁使斥离尖轨向密贴方向移动,5同时锁闭杆左凸起滑行至左侧锁钩缺口;由于左侧锁钩头部与锁闭铁是斜面接触,所以当动作杆继续向右移动17mm时,左侧锁钩头部会沿斜面下滑直至滑出左侧锁闭铁斜面,同时锁闭杆左凸起完全插人左侧锁钩缺口,密贴尖轨解锁;两尖轨同时移动100mm时,右侧尖轨密贴,然后锁闭杆继续向右移动17mm,由于尖轨已经密贴右侧锁钩不能继续右移,锁闭杆右凸起将通过与锁钩的接触斜面把锁钩头部向推起,直到右侧锁钩头部斜面与右侧锁闭铁斜面完全密贴,达到锁闭状态;当右侧尖轨锁闭完毕时,左侧尖轨尚未达到规定开口,锁闭杆将继续右移43mm,通过左侧锁钩带动左侧尖轨到达规定位置,同时锁闭杆右凸起沿右锁钩头部下平面滑行43mm完成尖轨的锁闭量,托住右锁钩头部使其不能下转,保证右锁钩与右锁闭铁完全锁闭,从而把右侧尖轨锁闭在密贴位置。

至此,外锁闭完成了一个道岔的解锁、转换、锁闭过程。

对左侧尖轨（密贴一斥离）,转辙机的动程220mm=43mm（解锁）+17mm（锁钩落下）+160mm（尖轨动程）;对右侧尖轨（斥离-密贴）,转辙机的动程220mm=160mm（尖轨动程）+170mm（锁钩向上旋转）+43mm（锁闭）。

钩型外锁闭装置结构示意图略。

4优劣性对比

中国传统的内锁闭转换设备原是为适应43Kg/m、50Kg/m活接头尖轨道岔,在低速行车条件下研制的,只可用于通过速度小于120Km/h的道岔,在配合20世纪:

90年代以后出台的新型道岔使用中已感力不从心。

而外锁闭转换设备是道岔转换技术中心在考察了国外高速道岔转换系统以后,为提高道岔锁闭的安全性和道岔转换设备的可靠性,工务、电务共同开发出的新型道岔转换系统,可满足高速道岔的使用要求,适用于各种速度的线路。

与传统内锁闭转换设备相比,外锁闭转换设备具有明显的优点;

（1）提高了道岔锁闭的安全性。

外锁闭装置像钩锁器一样把密贴尖轨与基本轨紧密地锁在一起,与道岔内锁闭要通过长杆锁闭尖轨不同。

例如一列以174Km/h速度运行的旅客列车,运行中吸引了一块置于线路中央的2m多长的钢板,这块钢板不断碰撞线路和道岔,致使4组道岔的各种杆件严重变形,如果是道岔内锁闭,密贴尖轨必将开口,由于该线路安装了外锁闭装置,虽然杆件严重变形,外锁闭装置仍牢牢地把密贴尖轨与基本轨锁在一起,避免了一次重大行车事故。

（2）提高了道岔及转换设备的可靠性。

内锁闭装置的道岔尖轨是靠转辙机通过长杆锁闭的,由于杆件具有较大的弹性,当列车通过时,尖轨与基本轨,心轨与翼轨,横向和垂向都会产生较大相对位移。

安装外锁闭装置后,这种相对位移大大减小,提高了道岔及转换设备的工作可靠性。

（3）实现了道岔转换设备的少维护、长寿命。

使用钩型外锁闭装置后,锁闭强度增加,由于外锁闭装里直接承受了列车通过产生的振动、冲击,所以减少了转辙机的故障,并提高了转辙机的寿命。

没有外锁闭装时,列车通过道岔时作用到转辙机连接销上的动态力较大,是转换设备故障较多的一个重要原因,装设外锁闭后,连接销承受的动态力大大减小,这也从一个侧面说明外锁闭是延长转换设备使用寿命、做到无维修和少维护的有效措施。

5综述

综上所述,相对道岔内锁闭而言,道岔外锁闭是更先进,更符合我国铁路发展需要的道岔锁闭制式,必将得到更大范围的推广。

当然道岔内锁闭作为成熟的道岔锁闭技术,在许多侧线、复式交分道岔上仍被广泛使用,相信经过不断的挖潜改造,道岔内锁闭也会继续为中国铁路事业作出自己的贡献。