ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的研究

楊曉剛

（1.西安建筑科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，陜西 西安 710100；2.西安全路通號器材研究有限公司，陜西 西安 710100）

ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)是我國鐵路使用量最大的轉(zhuǎn)轍機(jī)之一，為我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)是ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)的主要組成部件，起到傳遞動力完成道岔轉(zhuǎn)換，并在發(fā)生擠岔時(shí)保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)不被損壞的作用。擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的擠切削由于受過車振動影響，存在不擠自斷的疲勞斷裂現(xiàn)象，影響道岔轉(zhuǎn)換和行車安全。因此，為了提高ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)使用過程中的可靠性，對其擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的研究就顯得尤為重要。

1 現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)原理

如圖1所示，ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)由擠切削、齒條塊、動作桿組成。轉(zhuǎn)轍機(jī)在正常使用過程中，主擠切削起到連接齒條塊、動作并傳遞動力的作用。擠岔時(shí)，主擠切削受擠斷裂，動作桿推動頂桿使移位接觸器斷開表示電路，以保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)內(nèi)零件不被損壞。

圖1 現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

2 現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)問題分析

（1）在正常轉(zhuǎn)換過程中，擠切削一直承受來自動作桿的系統(tǒng)外力以及齒條塊的轉(zhuǎn)轍機(jī)動力。隨著我國鐵路運(yùn)輸不斷向高速化、重載化發(fā)展，高速通過道岔的重載列車施加給道岔橫向沖擊力都通過動作桿而作用到擠切削上，極易造成擠切削疲勞斷裂的現(xiàn)象。

（2）由于擠切削批次不同，其材料特性及自身強(qiáng)度均存在差異，故在發(fā)生擠岔時(shí)存在擠切削擠不斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致動作桿及其他零部件受擠損壞。

（3）為了防止擠切削不擠自斷，現(xiàn)場需要經(jīng)常檢查擠切削的使用狀況，并對其定期更換，維護(hù)工作量很大。

3 擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)改進(jìn)

鑒于ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)存在擠切削不擠自斷、擠不斷以及維護(hù)工作量大等問題，對擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，將其剛性連接結(jié)構(gòu)改進(jìn)為柔性可擠脫結(jié)構(gòu)。

新結(jié)構(gòu)擠脫結(jié)構(gòu)主要由齒條塊、碟簧組件、滾棒和動作桿等組成。動作桿和兩組碟簧組件分別置于齒條塊上兩個(gè)通孔中，通過調(diào)整碟簧組安裝孔兩端的碟簧堵，使置于齒條塊中可以沿垂直于動作桿動作方向移動的滾棒被碟簧組件的導(dǎo)向塊壓設(shè)在動作桿表面的圓弧槽中。這樣，通過碟簧組件和滾棒使齒條塊和動作桿彈性連接，實(shí)現(xiàn)動力傳遞和擠岔保護(hù)。滾棒上的水平分力就是擠脫力，調(diào)整碟簧堵可改變擠脫力大小。

當(dāng)列車經(jīng)過道岔時(shí)，車輪對道岔沖擊力通過動作桿作用到滾棒上，當(dāng)沖擊力小于擠脫力時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)道岔正常轉(zhuǎn)換，當(dāng)沖擊力大于擠脫力時(shí)，滾棒就會在沖擊力作用下擠壓碟簧組并脫離動作桿圓弧槽，動作桿即可在沖擊力作用水平移動，并推動頂桿使移位接觸器斷開表示電路。

4 對比分析

（1）新結(jié)構(gòu)擠脫機(jī)構(gòu)未改變原有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和安裝位置尺寸，互換性好，可在ZD6系列轉(zhuǎn)轍機(jī)上使用。

（2）調(diào)整齒條塊兩端的碟簧堵即可改變擠脫力的大小，操作簡單。

（3）擠岔之后恢復(fù)擠脫機(jī)構(gòu)時(shí)，反向推動動作桿，使?jié)L棒落入工作桿圓弧槽即可，維護(hù)方便，并可多次使用。

（4）滾棒采用高強(qiáng)度合金鋼，不會出現(xiàn)擠壓變形及壓潰現(xiàn)象，相互運(yùn)動表面采用特殊表面處理，反復(fù)擠脫后磨損較小。

5 結(jié)語

依據(jù)GB/T25338.1-2010《轉(zhuǎn)轍機(jī)通用技術(shù)條件》進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)測試。對該擠脫機(jī)構(gòu)進(jìn)行了擠脫力測試，其正反位擠脫力偏差較小，多次擠脫后仍可繼續(xù)使用，擠脫力值滿足鐵標(biāo)要求；將該擠脫機(jī)構(gòu)裝配到ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)上，對整機(jī)進(jìn)行了擠脫測試、壽命試驗(yàn)和振動試驗(yàn)等測試，整機(jī)動作平穩(wěn)可靠，滿足鐵標(biāo)要求。試驗(yàn)結(jié)果表明，該擠脫機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)越，具有進(jìn)一步研究及推廣價(jià)值。

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［2］陸和祥，高琨.ZD6型電動轉(zhuǎn)轍機(jī)主擠切銷折斷原因剖析［J］.鐵道通信信號，2009，（6）.

［3］陳曉云.可擠型 ZD（J）9轉(zhuǎn)轍機(jī)滾柱擠脫的原理及應(yīng)用［J］.鐵道通信信號工程技術(shù)，2014，（6）.