王維(北京電務段,北京 065000)
淺析高鐵道岔轉轍設備
王維
(北京電務段,北京 065000)
高鐵道岔轉轍機是用來轉換道岔的設備,每一道岔設一臺轉轍機,安裝在道岔尖軌處。它能夠改變道岔的位置;能夠正確的反映道岔的位置;能夠道岔轉到正確位置后,實行機械鎖閉,防止外力轉動道岔;能夠在道岔被擠或因故在四開位置時,及時出現(xiàn)報警表示。本文以S700K-C型電動轉轍機為例,對道岔轉轍設備的基礎知識進行了詳細闡述。
高速鐵路 道岔轉轍設備 原理 意義
我國高速鐵路迅速發(fā)展,給老百姓出行帶來了方便,節(jié)省了更多時間,乘坐更加舒適。高安全性和高可靠性是高速鐵路發(fā)展的關鍵。為了滿足這一條件道岔轉轍設備也在不斷的更新與發(fā)展。京滬高鐵是我國一次建成里程最長的高速鐵路,是我國第一條設計時速達到380km/h的高速鐵路。本文以京滬高鐵S700K-C型電動轉轍機為例,對道岔轉轍設備的基礎知識進行了總結與介紹。
高鐵道岔轉轍設備在設計時應遵循如下原則:符合故障-安全原則;采用多點多機的牽引方式;外鎖閉能滿足大號碼道岔尖軌大伸縮量要求;道岔尖軌鎖閉方式采用分動鉤形外鎖閉方式;道岔芯軌鎖閉方式采用鉤形外鎖閉方式;轉換設備適用于左開、右開道岔;轉換設備滿足轉轍機在道岔左側及右側的安裝;轉換設備設置絕緣,滿足軌道絕緣要求;轉轍器第一、二牽引點間、第二、三牽引點間、第三、四牽引點間、第四、五牽引點間設置密貼檢查器,檢查牽引點間尖軌與基本軌的密貼狀況。
S700K-C共由四部分組成:(1)外殼部分。外殼部分組要有鑄鐵底殼、動作桿套筒、導向套筒、導向法蘭等四個部分組成。(2)動力傳動機構。動力傳動機構主要由三相電動機、搖把齒輪、摩擦連接器、滾珠絲杠、保持聯(lián)接器、動作桿等六個部分組成。(3)檢測機構。檢測機構主要由檢測桿、叉形接頭鐵、速動開關組、鎖閉塊、鎖舌、指示標等組成。(4)安全裝置。安全裝置組有開關鎖、遮斷開關、連桿、搖把孔擋板等組成。
電機轉動 →減速器齒輪組轉動→摩擦連接器傳遞→滾珠絲杠轉動→滾珠絲杠上的螺母移動→操縱板的斜面將鎖舌頂回(切斷表示電路,構成返回時的動作電路)→鎖閉塊縮進(轉轍機解鎖)→保持聯(lián)接器及動作桿移動→鎖閉桿→道岔轉換→帶動尖軌或心軌→外表示桿移動→檢測桿(機內表示桿)移動→到位后鎖閉塊彈出鎖閉道岔→給出該道岔新的位置表示。電動轉轍機的動作大致可分為三個過程:第一為解鎖過程(先斷開表示,后機械解鎖);第二為轉換過程;第三為鎖閉道岔及接通表示接點的過程(先機械鎖閉;后接通表示電路)。
(1)三相電動機。三相電動機的三個繞組成星形接法,每相引出線均為單根多股軟線。
(2)齒輪組。齒輪組由電機齒輪、中間齒輪及摩擦連接器齒輪組成。它的作用主要有將電機的旋轉的驅動力傳遞到摩擦聯(lián)接器上;將電機的高速旋轉降速,使旋轉驅動力增大;改變減速比,以適應動程轉轍機的不同轉換時間,保持道岔各牽引點的同步動作;完成轉轍機的一級降速。
(3)摩擦連接器。摩擦連接器內裝有三對主、被金屬摩擦片,分別固定在外殼和滾珠絲杠上,摩擦片的端面有一壓力彈簧,通過調正壓力彈簧的壓力,可以使主、被摩擦片之間的摩擦結合力大小發(fā)生變化,調整摩擦力大小。摩擦聯(lián)接器的作用主要是將變速齒輪組變速后的旋轉力,傳遞給滾珠絲杠,實現(xiàn)電機的動力正常輸出;實現(xiàn)齒輪組與滾珠杠間的軟聯(lián)接,當滾珠絲杠上的轉換阻力大于摩擦聯(lián)接器結合力時,主被摩擦片之間相對打滑空轉,起到保護三相電機的作用。但必須注意:廠方在轉轍機出廠時已進行調整,現(xiàn)場維修人員不得隨意調整摩擦力。
(4)滾珠絲杠。滾珠絲杠的結構類似于螺栓和螺母。其動作原理為:當滾珠絲杠旋轉一圈時,螺母變化一牙的距離。它的作用:一是將電機的旋轉運動變?yōu)橹本€運動,二是起到二級減速作用,其減速比取決于絲杠的牙距。滾珠絲杠沒有自鎖作用,遇故障不能到位時,能自動退回。在滾珠絲杠外套有推板套,推動動作桿上的鎖塊,進而在鎖閉鐵的作用下,完成轉轍機的解鎖、轉換和鎖閉動程。
(5)保持聯(lián)接器。保持聯(lián)接器分可擠型和不可擠型兩種。其作用是利用彈簧的壓力,將滾柱絲杠與動作桿聯(lián)接在一起??蓴D型保持聯(lián)接器的原理:當?shù)啦淼臄D岔力超過彈簧壓力時,動作桿滑脫,起到整機不被損環(huán)的保護作用,根據(jù)需要,擠切阻力可設定為9、16、24及30KN。不可擠型保持聯(lián)接器內的彈簧被取消,改為硬性聯(lián)接結構,擠切鎖定力設為90KN。保持聯(lián)接器的頂蓋是加鉛封的,維修人員不得隨意打開。
(6)速動開關組及檢測桿。速動開關組主要是監(jiān)督道岔工作狀態(tài),給出道岔定位和反位的表示。當轉轍機動作桿及檢測桿動程不符合要求時,將不能接通表示接點。檢測桿的動程可由缺口指示標檢查。在轉轍機轉換及鎖閉時,其接點通斷情況如下:鎖閉時,哪一側的鎖舌彈出,則這一側所對應的接點打下,即斷開動作電路,給出該位子的表示電路。這時的接點組1/3閉合或2/4閉合位置。解鎖及轉換時,由于兩個鎖舌均在縮進位置,接點組的動接點均呈頂上位置,即2/3排接通,1/4排斷開,構不成表示電路,只有向定、反位的動作電路。
(7)安全接點座(遮斷開關)。安全接點座的作用是需要進行內部檢修或搖動道岔時,人工切斷動作電路,斷開安全接點,防止電動機在室內板動道岔,保證人身安全。
(8)接線座。接線座是轉轍機與電纜盒的配線部件,現(xiàn)采用德國技術的菲尼克斯接線座。
伴隨高速鐵路在我國更多的普及,對高鐵鐵軌重要構成部分——道岔轉轍設備的要求也越來越高。在高速鐵路發(fā)揮重要作用的今天,了解高鐵道岔轉轍設備的設計原則、結構、工作原理以及意義與作用,對于提高高鐵運行安全質量有著重要意義。
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