工务与电务结合部知识.docx

1、工务与电务结合部知识第一章工电相关设备基础知识铁路工务、电务部门是铁路运输业的两大基础部门，具有专业性强、技术复杂的特点。但是，在道岔及其转换设备、轨道及轨道电路设备上，无论是工程施工，还是养护维修，工务部门和电务部门都必须相互配合，密切协作。随着工电设备的发展、更新，工电两部门间的联合作业面和作业量不断扩大，因此，双方学习熟悉的一些相关设备的基础知识，掌握协作对方的设备性能，显得特别重要。此主要是为工务参考，所以有关工务基础知识不做详细介绍，重点从电务相关基础知识讲起。第一节 电动转辙机道岔转换设备分为手动和动力两大类。手动道岔转换设备有弹簧扳道器、带柄道岔表示器、道岔握柄和带电锁器道岔握柄

2、等。其附属设备有道岔（脱轨）表示器、各种拐肘、转换锁闭器、乙端密贴检查器、导管装置等。由于我国目前已有90左右的车站为电气集中联锁车站，故手动道岔转换设备基本淘汰，本读本不再详细论述。动力道岔转换设备指的是电动转辙机、电空转辙机和电液转辙机，本节重点介绍电动转辙机。一、电动转辙机的用途电动转辙机是电气集中车站与驼峰调车场用以转换道岔的设备，其基本功能是：1.转换道岔位置。根据操纵人员的意图，以单操或选路方式将道岔转向定位或反位位置。2.道岔转到定位或反位位置后，实行机械或电气锁闭，防止外力转动道岔。3.正确反映道岔位置。当尖轨与基本轨密贴后，自动给出与道岔实际位置相对应的表示。4.道岔被挤或因

3、故在四开位置时，及时发出报警信息。我段使用最为普遍的电动转辙机是ZD6、ZY4型和可动心的ZYJ7型电动转辙机。二、ZD6型电动转辙机的结构和主要部件的作用ZD6型电动转辙机由电动机、减速器、摩擦联结器、主轴和锁闭齿轮、动作齿条、表示杆、自动开闭器等部件组成，见图1-3。ZD6型电动转辙机结构示意图主要部件的作用：1.电动机。电动机是电动转辙机的动力装置，一般采用直流电动机。电动机的电源由信号楼提供。根据车站操纵人员的意图，由信号楼给电动机送出正极性或反极性的电流，使电动机正向旋转或反向旋转。2.减速器。减速器采用行星减速机构，其作用是：（1）降低电机转速，获得驱动尖轨所需的转矩。（2）当停电

4、或故障时，其输入轴头部方棒供手摇转动道岔。3.摩擦器联结器。摩擦联结器是联结主轴和减速器的装置，除起连接作用外，还有两个作用：（1）道岔转换完了时，动作电路被切断，电动机因惯性关系不可能立刻停转。这个惯性动能消耗于摩擦带上，保护了机械传动部分。（2）当尖轨在转换中途受阻时，负荷超过一定限度，减速器内齿轮在摩擦夹板内空转，断开道岔尖轨和电动机的联系，使电动机继续旋转，不致被烧毁。4.转换锁闭装置。主轴、锁闭齿轮、动作齿条等组合成转换锁闭装置，其作用是：（1）将减速器输出的旋转力矩变换成改变道岔开通位置所需的水平推（拉）力；（2）道岔在开通位置，即尖轨与基本轨密贴后，实现内部机械锁闭。5.接点转换

5、装置。表示杆和自动开闭器等部件组成接点转换装置。自动开闭器的作用是在表示杆的配合下，在电动转辙机启动时，切断原位置的表示电路，并接通能使电动机向反方向旋转的启动电路；当道岔转换到位，实现锁闭后，切断原启动电路，使电动机停转，同时接通新位置的表示电路。表示杆通过电动转辙机外部的表示拉杆与道岔尖轨连接，其作用是在自动开闭器的配合下，检查和监督尖轨的密贴状态；配合自动开闭器完成接点的转换；当道岔被挤时，顶起检查柱，切断道岔表示电路。6.挤岔保护装置。齿条块和动作杆通过主、副挤切销，紧密地联结成一个整体。在正常情况下，动作齿条完成道岔的转换；挤岔时，挤切销被切断，使动作杆和齿条块脱离，且把移位接触器顶

6、起，切断表示电路，从而保护了其他机械部件。三、ZD6型电动转辙机的工作原理图1-4所示为ZD6型电动转辙机的工作原理图。ZD6型电动转辙机工作原理图中各机件所处的位置，假设为定位（左伸出或右拉入），当操纵道岔向反位转换时，其工作过程如下：来自道岔控制电路的启动电流，通过电缆线路，经自动开闭器的11-12接点，接至电动机，使其向反位方向旋转。电动机的旋转，通过齿轮带动减速器旋转。减速器输出轴的旋转方向和电动机一致。输出轴通过摩擦联结器和主轴实现软性联接，所以主轴也随输出轴旋转。主轴旋转带动锁闭齿轮旋转。锁闭齿轮拔动动作齿条向右移动，带动道岔尖轨向反位方向转换，直至尖轨与基本轨密贴。当尖轨密贴后，

7、道岔锁闭，自动开闭器的11-12接点断开，切断动作电流，电动机停止旋转。道岔由反位向定位转换时，工作原理相同，只是自动开闭器的启动接点不一样。在道岔转换过程中，道岔表示接点的动作过程是这样的：当电动机刚旋转时，自动开闭器的33-34接点断开，切断了定位表示电路；同时接通了41-42接点，为使道岔恢复定位准备条件。当道岔转换到反位，完成锁闭后，在表示杆的配合下，自动开闭器在切断动作电流后，立即接通反位表示接点33-24。在道岔尖轨转换过程中，道岔始终无表示。在电动转辙机完成道岔转换的过程中，在接通表示前，曾经过三个阶段：解锁、转换、锁闭。解锁的过程就是道岔启动时，使锁闭齿轮上的锁闭圆弧离开动作齿

8、条的削尖齿面，同时密贴调整杆走完空动距离；锁闭的过程就是道岔尖轨与基本轨密贴后，使锁闭圆弧面与削尖齿面重合。电动转辙机在转换道岔过程中，各部件的动作顺序可表达如下：电动机减速器主轴锁闭齿轮齿条块动作杆尖轨。四、各类型转辙机性能各种类型转辙机性能见表1-6序号型号额定负载动作杆动程表示杆动程转换时间S摩擦电流A单开1.4摩擦电流A交分1.4主挤切销抗挤岔力副挤切销抗挤岔力1ZD6250156+2861673.22.02.92.62.93kN200N3kN200N2ZD6-A250165+2861673.82.02.92.62.93KN200N3kN200N3ZD6-D350165+2701675

9、.52.02.92.62.93KN200N3kN200N4ZD6-E600190+2701969.02.02.55KN200N9KN5ZD6-F450130+21451856.52.02.55KN200N9KN6ZD6-J600165+22.02.53KN200N5kN200N第二章道岔施工配合与道岔病害联合整治第一节 更换铺设道岔施工配合 在更换和铺设道岔施工时，工务和电务以及其他有关部门应密切配合，从设计定位、预铺组装到调试开通，施工过程的各个阶段都要加强协作。工电配合最关键的是道岔转换设备的施工配合。一、道岔转换设备施工配合道岔转换设备是引导机车车辆从一条线路进入另一条线路的设备。道岔转

10、换设备应能保证道岔转换灵活、锁闭可靠、表示正确。道岔铺设、更换、整治后，工务和电务部门应对转辙部分和转换设备进行反复调试和检查，包括尖轨密贴、电动转辙机表示缺口、摩擦电流、轨道电路绝缘性能等。（一）工务部门的配合项目和要求安装转辙机以前，必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、岔枕位置、道岔方正、新设道岔铺设情况、原转辙设备情况等。通过调查，做好记录，不符合要求者，由工务部门进行调整。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蝗轨距也不同。尖轨长度为6250mm及以上者，尖轨理论尖端在实际尖端前50mm处，尖轨尖端处的轨距一般都要加宽。在测量电动转辙机

11、基础角钢尺寸时应引起注意。2.道岔钢轨类型：根据钢轨类型选定角形铁；3.尖轨开程：ZD型转辙机的安装动程为156mm时，道岔尖轨开程应调整在142151mm。4.整组道岔调整方正：在安装电动转辙机之前，必须使整组道岔调整方正。整治的内容有：一是尖轨第一连接杆改造；二是尖轨与基本轨密贴调整；三是尖轨方正；四是消灭尖轨反弹。5.有关枕木位置调整：普通单开道岔安装ZD6电动转辙机时，尖轨第一连接杆中心与尖轨端枕木中心的距离以330mm为宜；与岔心端枕木中心的距离以285mm为宜。具体以图纸为准。6.新设道岔按设计铺设到位，部件完整。7.原有转辙设备安装情况：原有的转辙设备占据电动转辙机安装位置时，应

12、根据现场情况拟定移设方案。（二）对电务部门的配合项目和要求1.转辙设备的安装应符合定型安装图的要求。2.检查道岔岔尖前后爬行量最大不超过20mm。枕木应不影响基础角钢、密贴调整杆及表示杆的安装和调整。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，有足够的强度，角形铁应与钢轨密贴（腹部除外）6.密贴调整杆动作时，空动距离应大于5mm；各种连接杆的调整螺扣露出螺帽外的信余量不小于10mm。7.所有通过轨底的杆件，距钢轨底面的净距离不应小于10mm。8.各部绝缘

13、安装正确，无遗漏，无破损；各部螺栓应坚固。二、工电配合中的两个关键问题在道岔施工中，轨距的调整和安装装置的安装，道岔尖轨的开程调整和密贴调整杆空动距离的调整是工电配合中的两个关键问题。（一）调整道岔尖轨轨距及电动转辙机安装装置的安装列车经过道岔的曲股时，由于转辙角的影响，基本轨受到较大的冲击力，使道岔尖轨尖端处的轨距变化大，需要经常进行整修。但是，基本轨轨腰上装有L铁，它把钢轨和安装装置的角钢架连接且固定在一起。所以若要调整轨距，必须拆装电转机的安装装置，这样不但费工，更重要的是影响电动转辙机的正常工作。安装装置角钢架的主要作用是安装固定电动转辙机，而不是保持轨距，所以对于L铁的形状和安装要求

14、不严，L铁和轨腰间不密贴，加上工务设备的原因，致使尖轨尖端轨距不稳定。因此，在道岔施工时，工务在调整轨距的同时，应设置绝缘轨距杆（有的路局已这样做了）；电务应改进L铁的形状，提高安装要求，使L铁与轨腰能靠严顶紧，使电动转辙机安装装置对轨距的保持起一些辅助作用。在联合整治中，可根据具体情况采取应急措施，即在L铁和轨腰间加垫片，使垫片与L铁坚固连成一体，不降低L铁的连接强度。（二）调整道岔动程和密贴调整杆拉杆空动距离道岔动程由工务调整，密贴调整杆拉杆（简称拉杆）空动距离由电务调整。两种调整工作相互关联和影响，必须联合进行。所谓道岔动程，就是扳动尖轨时，尖轨移动的距离。尖轨扳离基本轨后，尖轨尖端非工

15、作边与基本轨工作边之间的距离，就是道岔的动程，也称开度。动程数值在第一连接杆中心线处测量。铁路线路修理规则规定：直尖轨的动程为142mm，曲尖轨的动程为152mm，AT型弹性可弯尖轨12号普通道岔的动程为180mm，12号提速道岔的动程为160mm。尖轨动程数值，必须保证最小轮背距和最小轮缘厚度的轮对能够顺利通过转辙部分，而不撞击尖轨工作边，如图2-1所示。图2-1道岔动程与轮对的关系拉杆动程是电动转辙机动作杆的动程。不同类型的电动转辙机，其动程也不同，但都必须大于曲尖轨最小动程。拉杆动程数值，减去道岔动程数值，即是拉杆在杆架内的空动距离，如图2-2所示。图2-2电动转辙机拉杆杆架内空动距离一

16、般要求拉杆空动距离不得小于5mm。空动距离的作用是，减少转辙机启动电流，顺利完成解锁。道岔的动程越大，则拉杆的空动距离越小，两者是相互影响的。有些类型的电动转辙机拉杆构造动程较小，如ZD6-A250/152型电动转辙机，拉杆动程仅152mm，再加上安装时各部尺寸的影响，使拉杆杆架内空动距离就更小了，甚至不能保证5mm的数值，不得不减少道岔的动程，因而隐藏了不安全的隐患。因此，安装电动转辙机施工时，工务应首先按规定调整道岔的动程，电务要精确测量各部安装尺寸，尽可能增大道岔动程和拉杆动程的差数，以保证拉杆杆架空动距离。对道岔和拉杆动程不符规定数值的道岔，工电两部门要积极配合，及早解决设备病害。调整

17、的原则应是：若道岔动程大，拉杆架空动距离小，则缩小道岔动程到规定的最小限度值，使拉杆空动距离增大；若道岔动程小，拉杆动程大，则缩小拉杆空动距离，增大道岔动程；若道岔动程和杆架空动距离都小，则应拔正道岔方向，重新调整电动转辙机各部安装尺寸；对极个别不能保证拉杆空动距离的道岔，应把道岔动程调整到规定的最小数值，采用窄型杆架，或切削杆架侧边来增加空动距离。第一节道岔尖轨转换过程中的受力分析道岔尖轨在电动转辙机的作用下，由一个位置向另一个位置转换，直至与基本轨密贴的过程中，受到三个力的作用，那就是主动的推（拉）力，被动的尖轨转换阻力和尖轨密贴力。分析这三个力的产生、变化和相互关系，是道岔联合整治的理论

18、基础。一、推（拉）力道岔尖轨受到的推（拉）力是电动转辙机将电能转变为机械能而产生的，它通过电动转辙机的齿条块、动作杆和外部的密贴调整杆作用到尖轨上。推（拉）力是一个主动力，力的方向与尖轨位移的方向相同。推（拉）力克服尖轨转换阻力，使尖轨产生位移，实现道岔的转换。每一组道岔转换时实际所需的推（拉）力取决于该道岔的转换阻力。转换阻力越大，所需电转机输出的推（拉）力也越大。电动转辙机能输出的最大推（拉）力就是它的额定负载。如ZD6-D型电动转辙机的额定负载为3432N，它能产生的最大推（拉）力就是3432N。推（拉）力的大小可以间接地由电动机的电流来反映。电动转辙机带动道岔尖轨转换过程中，流过电动机

19、的电流，就是电动转辙机的工作电流。工作电流的大小间接地反映了道岔在转换过程中推（拉）力的大小，也间接地反映了道岔转换阻力的大小。工作电流在标准范围内越小越好，但不得小于0.8A。二、转换阻力尖轨在转换过程中产生阻力叫转换阻力，它与推（拉）力的方向相反。转换阻力由下列因素产生：一是尖轨与滑床板间的相对移动时产生的摩擦力，这个力与尖轨的重量、尖轨与滑床板间接触面积、接触面的粗糙程度等因素有关；二是尖轨和连接杆组成的框架因转换变形而产生的变形阻力，这个力与框架结构有关；三是尖轨平移时，由于推（拉）尖轨而产生的反弹力，这与尖轨的长度、尖轨根部联结方式、尖端和滑床板的接触状态等因素有关；四是锁闭前克服尖

20、轨绷劲的反弹力；五是特殊的卡阻力，如尖轨和基本轨的肥边，尖轨与基本轨间有或上、或下的卡阻现象等；六是尖轨与基本轨密贴时，基本轨的横向阻力。这些阻力不是同时发生的。当道岔尖轨在移位过程中，前三种阻力同时发生；当道岔无肥边、无卡阻现象时，就没有特殊卡阻力；当尖轨与基本轨密贴时发生了横向阻力，若尖轨有“绷”劲，就发生反弹力。各类道岔都有理论转换力（见表2-1），它反映了道岔的正常转换阻力。从道岔转换阻力的发生可看出，道岔转换阻力的大小取决于道岔的结构、施工工艺、维修质量等诸多方面，它对道岔正常转换的影响很大。所以尽可能地减小道岔转换阻力是工电联合整治的主要目的。各种道岔的理论转换力，见表2-1。各种

21、道岔的理论转换力表2-1图号道岔名称尖轨特征mmFINFSNTB402-7543/m钢轨9号6250尖轨转辙器活接头946.6（96.58f）1500（153）TB403-7543/m钢轨9号7700尖轨转辙器活接头1190(121.43f)1650(168.3f)TB404-7550/m钢轨9号6250尖轨转辙器活接头1000.6(102.1f)1750(178.5f)TB405-7550/m钢轨9号7700尖轨转辙器活接头1329.39135.64f1800(183.6f)专线414150/m钢轨9号6250尖轨转辙器尖轨长6250AT轨、活接头1176(120 f)1764(180 f)

22、专线414450/m钢轨9号7700尖轨转辙器尖轨长7700AT轨、活接头1372(140 f)2058(210 f)专线414750/m钢轨9号1130尖轨转辙器尖轨长1130AT轨、活接头3822 (390 f)5733(585f)411560/m钢轨9号6250尖轨转辙器尖轨长6250AT轨、活接头1470(150 f)2205（225f）专线410260/m钢轨9号7700尖轨转辙器尖轨长7700AT轨、活接头1470（3920f）2205(225f)专线412860/m钢轨9号1130尖轨转辙器尖轨长1130AT轨、活接头3920(400f)5880(600f)注:F1为理论转换力；

23、Fs为转换力的置信上限值.三、尖轨密贴力当转辙机输出的力克服了各种阻力，使尖轨密贴于基本轨后在增加的力为密贴力。当道岔转换到位,处于锁闭状态时，尖轨对基本轨必须有一定的密贴力,以确保列车通过尖轨时，尖轨可靠地密贴基本轨。若尖轨有绷劲的反弹力，则尖轨的密贴力将增大。设尖轨无反弹力时的密贴力为A，尖轨有反弹力时的密贴力为A，尖轨的反弹力为X，则尖轨有反弹力时的密贴力为：A=A+X所以，尖轨密贴力的大小与尖轨“绷”劲的反弹力、特殊卡阻力等有关。调整密贴力调整杆的螺栓，可调整密贴力的大小尖轨密贴力的大小也可间接的用电流大小来反映，这时的电流就是锁闭电流，也叫密贴电流。密贴力太大，有可能使4锁闭，或者使

24、道岔不能启动，或电动转辙机空转等，使转换设备发生故障。所以合理调整密贴力，也是工电联合整治道岔的一个重要内容。第二节道岔病害及整治从道岔尖轨在转换过程中的受力分析可看到，尽可能减小道岔转换阻力是工、电联合整治道岔的目标之一。工务部门针对道岔的每一个关键环节，找出了对道岔工电结合部质量影响教大的“绷、卡、爬、松”四个方面的问题。下面从分析“绷、卡、爬、松”现象入手，找出原因，有针对性地采取整治措施，克服道岔病害。一、“绷”的问题“绷”，主要是指尖轨框架处于自由状态靠向基本轨时，存在反弹现象。这种反弹现象主要有两种情况，一种是指尖轨尖端先于第一连结杆与基本轨密贴；另一种是指第二、第三连结杆处先于第

25、一连结杆与基本轨密贴。产生反弹现象的原因有：1.尖轨有硬弯或被挤过。2.尖轨框架组装不合标准。若尖轨的三根连结杆的长度不符合安装标准，则尖轨框架间将产生内部应力。3.基本轨框不符合标准。岔头不方，直基本轨不直，曲基本轨弯折点不标准。4.尖轨跟端过死。台螺栓损坏或不标准，间隔铁孔眼大，造成台螺栓不起作用。5.尖轨中、后部滑床扳过硬，造成尖轨在移动时，尖轨后部带不过来。前三个是出现上述第二“绷”现象的原因。克服“绷”现象的整治措施有：1.整直尖轨或更换尖轨。2.按标准调整三根连结杆的长度。从前向后调整，如有误差，可采取加垫或磨削的方法进行调整，一般道岔连结杆长度见表22。 道岔连结杆长度 表22钢

26、轨类型/m道岔型号方钢mm第一拉杆mm第二拉杆mm第三拉杆mm439号10201051108912号1015104210721089509号10041030106812号1015102110511068609号10041042108912号9631012*1084注：*为第二方钢。3.方正岔头接头，拔直直股方向。测量调改两基本轨控制点间的距离，以60/m钢轨12号道岔为例，第一连结杆处为1441mm，第三连结杆处为1499mm，尖轨跟端处为1642mm，曲基本轨第二弯折点处为1506mm。检查曲基本轨弯折量，用2m弦量。第一弯折点矢度为5.7mm，第二弯折点矢度4.1mm，当误差越过1mm时，

27、应重新弯折。4.更换台螺栓，更换间隙铁，或在台螺栓上加垫。5.锛砍削平木枕，降低滑床板高度。6.调整各部轨距，并进行转辙性能测试。“绷”的现象是尖轨密贴于基本轨时发生道岔故障的主要原因。这种现象是大量存在的，也是最不易诊断原因的，所以这是工电联合检查的重点。检查道岔“绷”现象的方法，目前采用的有两种。一种是利用设于车站控制台的电流表进行检查。单独操纵道岔，观察道岔的工作电流和锁闭电流的变化，若工作电流与锁闭电流之差超过0.3A（经验值）时，就说明这组道岔存在“绷”的现象。这里用的电流表是经过改装的电流表。即将原来大刻度的控制台电流表改为在3.5A测量范围内为精确细分刻度（满量程不变）的电流表，

28、所以也称钳位电流表。另一种方法是用手摇把摇动道岔，当道岔解锁时，由于道岔有“绷”劲。手摇把出现自动空转现象。这里可用撬棍检查道岔的绷劲点。具体做法是将前三根连结杆作为基本测试点，由第一根连接杆开始用撬棍将尖轨向基本轨拔动，拔到哪一根连接杆“绷劲”消除，也就找到故障点。这种做法叫分段诊断法，比较简单易行。二、“卡”的问题“卡”，主要是指转辙部分前三块滑床板部位基本轨卡阻尖轨，使尖轨不能与基本轨顺利密贴。卡阻现象有四种情况：第一，在普通道岔的第一滑床板不落槽、尖轨底部刨切不好等；第二，AT型道岔尖轨上部卡基本轨头部下颚的现象较多，主要原因是尖轨中后部滑床板过硬；第三由于尖轨作用边或基本轨作用边存在

29、肥边，造成卡阻现象；第四，尖轨拱腰，使第三块滑床板处尖轨上部卡基本轨头部下颚。克服卡阻现象的整治措施有以下几点：1.更换滑床板或前后调换滑床板，更换尖轨；2.锛砍削平木枕，降低滑床板；3.对钢轨肥边要及时打磨，对周期性肥边，电务要采取跟踪调整方式；4.处理尖轨拱腰的临时措施是以打磨尖轨上部卡阻部位，必要时更换尖轨。在道岔运用中，这四种情况都随时可能造成尖轨未转换到规定位置，不能进行正常的机械锁闭，或锁闭后不能正常解锁，使电动转辙机空转等问题。三、“爬”的问题“爬”，主要是指转辙部分道岔爬尖轨前后串动。如果尖轨串动量和道岔爬行大于20mm时，就很容易造成转辙机表示杆位置改变。在所有销子不旷的情况

30、下，尖轨爬行对表示缺口的移动量见表2-3。尖轨看待对表示缺口的移动量表2-3尖轨爬行情况表示杆缺口移动量改进前改进后两根尖轨同时向前或向后爬行20mm0.130.13一尖轨向前爬行20mm，另一尖轨向后爬行20mm3.050一尖轨向前爬行20mm，另一尖轨不动1.550.03如果各部销子再有一定旷量，当道岔爬行时，势必改变原来的状态，密贴状态及表示缺口就很难保证原来的设定位置，造成无表示，同时也容易造成密贴杆位置改变，使密贴力变化，导致道岔故障。尖轨爬行的检查方法：检查密贴尖轨距尖轨前第一轨缝的距离，标准图上显示的值，该尺寸应符合表2-4的规定。当提速道岔心轨爬行大于10mm，提速道岔尖轨及其他型号道岔爬行大于20mm时，视为爬行超标。克服爬行现象的措施有：1.锁定基本轨；2.更换尖轨踵端台螺栓。 养修配合参考 表2-4顺号钢轨类型