ZD6型转辙机故障分析及处理.docx

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ZD6型转辙机故障分析及处理

摘要

毕业设计（论文）

题目：

ZD6系列电动转辙机的维护与故障处理

专业：

铁道通信信号

班级：

通号3121

学号

姓名：

丁伟

指导老师：

赵文武

起止日期：

2014.11.27－2015.1.15

诚信承诺

本毕业设计（论文）是本人独立完成，没有任何抄袭行为，如有不实，一经查出，本人自愿承担一切后果。

承诺人：

丁伟

2015年1月15日

毕业设计（论文）总成绩评定表

班级

通号3121

姓名

丁伟

学号

设计（论文）题目

ZD6系列电动转辙机的维护与故障处理

成绩

指导教师评分

答辩评分

总成绩

指导教师评语：

指导教师签名：

年月日

系毕业设计（论文）答辩小组评语：

答辩小组组长签名：

年月日

注：

1.根据专业具体实际情况，如未安排答辩环节，答辩评分及答辩小组评语可不填写。

摘要

道岔及转换系统是轨道交通必不可少的基础设备，它又是线路上的薄弱环节，需要专门技术和设施来保障通过列车的安全。

道岔的转换和锁闭，是直接关系行车安全的关键设备。

道岔的操纵分为手动、电动俩种方式。

手动是作业人员通过道岔握柄在现场直接操纵道岔的转换与锁闭，

这种方式效率低，劳动强度大，不能适应铁路现代化的要求。

手动方式正

随着非集中连锁的被改造而逐渐减少。

电动方式，是由各类转辙机转换和

锁闭道岔，易于集中操纵，实现自动化。

转辙机用以可靠地转换道岔位置，

改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反映道岔位置。

转辙机是重要的信号

基础设备，它对于保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强

度，起到非常重要的作用。

为满足列车提速后的行车安全和提高运输效率

的要求，道岔转换装置必须高安全、高可靠、长寿命、少维护。

ZD6型电动转辙机不能满足这样要求，所以现在广泛采用S700K型电动转辙和

ZYJ7型电动液压转辙机。

它们的共同特点是：

采用外锁闭、尖轨及心轨的动态安全由外锁闭保证；两根尖轨由联动改为分动；尖轨、心轨均用多点牵引，可实现全程密贴以及全程夹异物检查，确保列车运行安全；采用三相异步电动机故障少、寿命长。

关键词 ：

道岔；液压转辙机；转换系统；

Abstract

Turnout and conversion system is an essential foundation for rail transportation equipment, it is also a weak link line, the need for expertise and facilities to ensure the safety of through trains. Lock switch and the conversion is directly related to the key to traffic safety equipment. Switch into manual manipulation, electric two ways. Is the operator to manually switch handle in the field through direct manipulation of the transformation and locking switch, which is inefficient and labor-intensive, can not meet the requirements of railway modernization. Are manually focus with the non-modification

of the food chain was gradually reduced. Electrical method pointer from the various types of conversion and locking switch is easy to focus on the manipulation of automation. Switch to reliably switch the location of the conversion to change the direction of switch opening, tip locking switch tracks, reflecting the position switch. Switch is an important signal of the infrastructure to ensure its safety, to improve transport efficiency and improve the labor intensity of traffic, play a very important role. After the train speed to meet the traffic safety and improve transport efficiency, switch converter must be high-security, high reliability, long life and less maintenance. ZD6 electric switch 

can not meet such requirements, so there are now widely used in electric switch S700K and electro-hydraulic type ZYJ7 pointer. Their common characteristics:

 the use of 

external locking, sharp rail tracks and the dynamics of the heart from outside the lock to ensure security; two apical rail linkage replaced by the transfer; sharp track both heart-rail traction with multi-point can be realized throughout dense paste, as well as foreign body in the whole folder to ensure the safe operation of trains; the use of three-phase asynchronous motor fault less, long life. 

 Keywords：

Turnout ；Hydraulic Switch Machine ；Conversion system 

第1章概述

1.1用途

用于铁路电气集中站场用来改变道岔开通方向，琐闭道岔尖轨，反映道岔尖轨位置状态的设备。

主要技术指标工作环境：

型号及分类

ZD6-**/*：

其中Z代表转辙机 D代表电动 6代表设计顺序号 第一个*代表派生顺序号 第二个*代表动作杆动程 第三个*代表额定转换力 1．2．3  主要技术参数 型号ZD6-D165/350，额定转换力3430N，动作杆动程165mm，表示杆动程135-185 mm，转换时间≤5、5秒，工作电流≤2A，主副销抗挤力均为29420±1961N，表示杆抗挤力14700-17600 

第2章整机结构及主要部件的作用

2.1结构

ZD6系列电动转辙机，由电动机、减速器、自动开闭器、主轴、动作杆、表示杆、底壳、机盖、移位接触器等组成。

（厂家不带配线，E型机无移位接触器）

2.2主要部件的作用

2.2.1  电动机

电动转辙机的动力装置，一般采用直流电动机，电动机的电流由信号机提供，根据车站操纵人员的意图，由信号机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。

ZN6转辙机配用的电动机为短时工作制直流半数可逆转电机，它具有记载，在额定转矩1.8倍情况下，安全使用的特点，使用中最大摩擦电流允许为3.3安倍。

直流半激式电动机的特点：

1、起动转矩大。

2、软特性。

3、改变方向容易。

 三个特点很适合道岔的转换，所以ZN6系列转辙机采用了这种电机，DZG电动机可用ZN6系列的转辙机。

但要注意的是ZN6系列不用类型的电机齿轮有区分，如A型机为27齿，D型机为20齿，E型和J型机为12齿等，更换电机时需注意型号的不用。

 得上所述得出：

电动机在转辙机转换时，起机械传动动作源的作用，转换道时，首先构成转辙机控制电路，将道岔控制电路电源。

DZ220V，DF220V电后，经

自动开闭器接点送在电动机，使其定转子线圈半激励磁，转子线圈带动机轴

按电流流经方向的不用而旋转。

从而实现将电能转换成机械能。

电动机旋转

带动各级齿轮转动，最终将道岔转换至控制位，再经自动开闭器接点切断道

岔控制电流。

2.2.2   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。

通路的误就是将电机的高转速

降低为适合道岔转换的低转速，与此同时，将电动机输入的低转矩，增大

到足以能够驱动带动定负载的道岔转换锁闭机构。

 2）

 由于采用了行星减速机构，

故具有有一定程度的防逆转功能，

以防列车通

过道岔时产生的冲击力矩而解锁道岔。

 3）

 当停电或有故障时，其输入轴头部方头供手提转动道岔。

2.2.3   摩擦联接器

 1）

 道岔转换完了时，动作电流被切断，由电动机因慢性关系不可能立即停转，

这个慢性动能消转于摩擦带上，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，不改被烧毁。

2.2.4 转换锁闭装置

 转换锁闭装置主要由主轴，动作杆，锁闭齿轮，动作齿条等组成。

 其作用是；1）将减速器输出的旋转力矩变成改变道岔开通位置所需的水平推C拉7力。

 2）道岔在开通位置，即尖轨与基本轨密贴后，尖轨内部机械锁闭。

两个要点：

1）主轴与输出轴两者之间利用一个起十字接头作用的启动片连接一起。

2）动力杆与齿条块间靠挤切销连接。

2.2.5  接点转换装置

 接点转换装置主要由表示杆和自动开闭器等部件组成，

自动开闭器的作用

主要是：

及时地和正确地接通与断开电动转换机构的启动与表示电路，其

主要作用有以下三点：

 1） 

构成转辙机转换启动电路后，在转换过程中，以其机械动作构成两次接

点变位，第一次变位断开原表示电路，为下一次返回启动电路准备条件；

第二次变位断开本次启动电路，使电动机停止转动。

 2）

 监督转辙机转换全过程，配合表示杆动作，不间断地检查道岔开通位置

以及尖轨密贴状态。

 3）

在道岔被挤时，中断道岔表示电路。

 表示杆的作用：

表示杆是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，断开

道岔表示电路现场的信号不行，你们可能都知道，表示杆与道岔尖轨直

接连接，只有尖轨转至终点，且与道岔基本保持小于4毫米间隙状态下，

表示杆缺口才能正确检查柱头部，接点才能打落，否则动接点虽退出原

静接点组，但与反向接点无法接触。

表示杆的另一个作用是，当道岔被挤时，顶点无检查柱，切断表示电路，起到道岔退表示作用。

2.2.6  挤岔保护装置

 齿条块和动力归纳通过主副挤切销紧密地连接成一个整体，在正常情况

下，动作齿条完成道岔的转换，挤查时，挤切销被断开，使动作杆和齿

条块脱离，且把移位接能器触头顶起，切断表示电路，从而保护了其他

机械部件。

2.2.7 移位接触器的作用

 ZN6转辙机（除E行外）内安装了两个移位接触器，分别与齿条块伸出

或接入位置时的顶杆位置相对应，转辙齐正常使用时，移位接触器的常

闭接点串联在表示电路内，当道岔被挤时，顶杆便会将常闭接点顶起，

切断转辙机表示电路，向行车值班员发出声光报警。

2.2.8  转辙机配线的作用

 转辙机内配线是接道岔的闭合方式，线制要求，配制成形品，通接

器连通转辙机内的启动电路和表示电路。

2.2.9  机壳和机盖

  机壳的作用（主要）安装转辙机的各部件，和在道岔上固定。

同时，机

壳和机盖起到了开启，封闭和防护的作用。

通过上述对ZN6系列转辙机，用途，结构，点，传动原理，及几大部分的学习，使学员们加强了对ZN6系列转辙机的了解，为下一步分析转辙机简单故障，提供了理论依据。

2.3 转辙机主要部分的技术特点

转辙机的电机、减速器、自动开闭器、主轴等部分可以单独拆卸互不影响以便维修其中减速器和自动开闭器的底脚都开有限位槽，以保证它们固定在底壳内与主轴的中心线同心，安装后不需调整其左右位置整机安装尺寸为360×610毫米，四底脚安装孔直径为422毫米，动作杆及表示杆中心距底脚基面高为50毫米所有道岔安装装置与拉杆都是根据这些尺寸来确定的，在现场实地安装有正装（右开）和反装（左开）两种装法，出厂时均为正装状态。

如需反装可将动作杆、表示杆倒换方向。

所谓左开、右开均为从电机处看其两杆伸出方向而定。

开闭器上的静接点片采用新材料，镀青铜，动接点环采用新材料铜镍合金或不锈钢，提高了导电性及耐磨性。

自2002年9月开始，速动爪采用了无注油滚轮，小拐肘该为花键轴，减少了旷量。

动作杆、表示杆均采用了镀硬铬工艺。

表示杆采用了新型加强式表示杆，主、副表示杆同时承担作用力，增加了整体强度。

表示杆调整螺母整体横穿式，与两杆连接不另设螺母。

消除了滑扣和主、副表示杆脱开失控现象。

DZG电动机采用了新工艺，新材料，大大降低了电机断线故障。

第3章ZD-6系列电动转辙机传动原理

（动作杆在拉入状态，1、3闭合动作杆向右移动）来自道岔控制电路的电流经由自动开闭器第一排接点接至电动机（启动电路）使电动机按时针方向旋转，输出轴与主轴通过启动片连在一起由输出轴带动主轴一起旋转在主轴旋转过程中可完成电路的转接及机械的解锁、转换、锁闭等动作。

第4章ZN6系列转辙机常见故障分析与处理

ZD6型转辙机故障，从结构上可分为电路故障和机械故障；从电路动作程序上可分为启动电路故障和表示电路故障；从设备位置上可分为室内设备故障和室外设备故障；从故障现象上还可分为道岔不能启动、空转和无表示故障三种故障。

按照道岔电路的动作程序，结合控制台上电流指针摆动、挤岔电流鸣响及道岔位置表示灯的变化进行综合分析，逐步缩小故障范围，稳、准、快地处理好故障。

4.1区分室内外故障

道岔控制电路发生故障时，最关键的就是要区分故障点是在室内还是室外，避免来回跑动，耽误处理故障时间。

4.1.1道岔启动电路的区分

道岔不能启动时，应首先看清控制台现象，必要时还应在分线盘处测回路电阻，以准确区分在室内还是在室外。

当道岔启动电路故障时，可单独操纵道岔，道岔原来位置表示灯不灭，说明1DQJ未励磁；道岔原来位置表示灯熄灭，但是松开单操纵按钮时，单操原来位置表示灯油点亮，说明2DQJ不转极。

上述两种故障现象，可判断故障在室内。

当道岔定、反位表示灯均无表示，且发生挤岔报警时，不能单独操纵道岔，应在分线盘有关端子上册启动电路回路电阻，以区分室内、外故障。

对于四线制道岔来说，X1为定位的启动和表示公用线，X2为反位的启动和表示公用线，X3问哦定、反位表示公用线，X4为定、反位启动公用线。

因此，道岔在定位，X2与X4之间应该是通的；道岔在反位，X1与X4之间应该是通的。

以道岔在定位为例，X2与X4之间不通，说明故障在室外，如果X2与X4之间有电阻，一般可确定为室内电路开路。

为可靠起见，可单独操纵道岔，用万用表直流250V电压挡在分线盘处测X2和X4有无直流电压，如果无电压，肯定故障在室内，如果有电压，故障在室外。

当判断在室内时，应当先查看室内道岔启动电路的熔断器，如果熔丝熔断，应换上熔丝试验一次，再熔断，则为混线故障。

曲分混线故障在室内还是在室外，应再次在分线盘处测试。

拆下分线盘处故障道岔的X2或X4的电缆芯线，测启动电路室内侧的电阻，如果电阻无穷大（开路），则为室外故障；如果有电阻则为室内故障。

对于双动道岔，单独操纵后电流表指针摆动一次为室外故障。

4.1.2道岔表示电路的区分

对于四线制道岔控制电路，定位无表示时，在分线盘处测X1与X3的交流电压；反位无表示时，在分线盘处测X2与X3的交流电压。

若测得交流电压有110V左右，说明室外开路。

若测得电压为0V时，应断开X3电缆芯线再测电压，有110V左右为室外短路；仍为0V则室内开路。

室外短路时，在室内测750Ω电阻上应有交流电压，但无直流电压，不必断X3。

4.2混线故障分析

四线制道岔发生电缆混线的故障较为常见，下面对可能发生的混线故障进行分析。

4.2.1X1与X2相混

道岔原在定位向反位，向反位操纵时，道岔启动后熔断反位熔断器RD2不

能转换到底，无位置表示。

当道岔向反位启动后，接通自动开闭器第2、4排接点，由于X1与X2相混，使反位启动的DZ电源从室内经X2送出后又窜到X1，经自动开闭器41-42接点送到定子线圈的1端子上，使道岔又有往回转的趋势。

这样，两定子线圈的自感电势相互抵消，导致回路电流过大，熔断反位的熔断器，使道岔停止转换。

道岔原在反位，向定位操纵时，道岔启动后熔断定位的熔断器RD1，使道岔不能转换彻底无位置表示。

原因分析同上述。

4.2.2x1与x2相混

道岔原在定位，无位置表示，向反位操纵后，道岔能转换到底，但在反位

密贴处来回窜动，控制台上电流指针往返摆动，一直无位置表示。

由于X1与X3相混，当道岔向反位转换完毕后，断开自动开闭器第1排接点，接通第2排接点，虽然反位启动电路被断开，但因1DQJ有缓放作用，在接点转换过程中能一直保持吸起，启动电源没有断开。

于是DZ经自动开闭器11-44—21—22—Z1-2—自动开闭器23-24—移位接触器01-01—自动开闭器43-44—X3—X1自动开闭器41-42—电动机1-3—电动机3-4—遮断开关05-06—X4—DF，接通定位启动电路，使道岔向定位转换。

但只要道岔向定位启动，自动开闭器接点立即变位，断开第2排接点又接通第1排接点，即断开刚接通的定位启动电路，重新接通了反位启动电路，又使道岔向反位转换。

反位刚转换完毕，自动开闭器动接点又迅速打向第2排接点，于是定位启动电路又被接通。

就这样，循环往复出现道岔在定位密贴处来回窜动现象。

道岔原在反位，有反位表示；操纵至定位，能转换完毕，但无定位表示；再操反位出现道岔在反位密贴处来回窜动的现象，原因分析同上。

4.2.3X2与X3相混

道岔原在定位，有定位表示，操纵至反位，道岔能转换到底，无反位表示。

因为X2与X3混线，将反位表示电源短路造成道岔无反位表示。

道岔在定位，反位无表示，操纵至定位后，有定位表示。

系X1与X3混线所至。

4.2.4X1与X4相混

道岔原在定位，有定位表示操纵至反位时，先后熔断定为、反位的熔

RD1和RD2，道岔不能转换到底，一直位置表示。

由于X1与X4混线，道岔由定位操至反位时，在1DQJ刚一吸起，2DQJ

未转级的瞬间，直接将DZ、DF电源短路，熔断定位的熔断器RD1；当2DQJ转极后，DZ和反位DF可正常供出，使道岔启动，但当自动开闭器动接点变位接通第4排静接点时，X4的DF经X1和自动开闭器41-42接点，直接接到定子绕组1端子上，将转子线圈短路，导致熔断反位的熔断器RD3，道岔将停止转换，定位和反位均无表示。

同理可分析道岔从定位操向反位时的故障现象。

4.2.5X2与X4相混

道岔原在定位，操向反位时，只要2DQJ转极，直接熔断反位的熔断器RD2，道不能自动，无道岔位置表示。

道岔原在反位，操向定位时，1DQJ吸起，直接熔断反位的熔断器RD2，2DQJ转极后，道岔刚一启动，烧断定位的熔断器RD1，无道岔位置表示。

4.2.6X3与X4相混

道岔原在定位，操纵至反位时，道岔转换到底，且有反位表示，但反位的熔断器RD2熔断。

由于X3与X4混线，当道岔向反位转换完毕，虽然反位启动电路被断开，但1DQJ有缓放作用，缓放过程还可能送出DZ和DF电源，于是X2上的DZ经自动开闭器11-21-22-Z1-2自动开闭器23-24-43-44-X4-DF,从而将DZ于DF短路，熔断反位熔断器RD2。

道岔原在反位，能正常转换至定位，当在次向反位操纵时也会出现上述现象。

操至定位时，不会熔断器RD1，这是因为DZ与DF被二极管反向阻隔了。

4.3故障分析

4.3.1  机盖开启不灵活是何原因？

 原应是转辙机锁的连动部件磨头，拉弹簧力小，或长拉簧。

处理方法是

检查锁连动部件，轴销连接部油润，来用扳动顺畅后即可，拉簧老化无

弹力可更换。

4.3.2  机盖不落锁是何原因？

 机盖不落锁有2条原因：

一是机盖调的仰角过大，机盖前锁舌勾不到锁

卡上，二是锁安装偏斜，处理方法是1.试调机盖后，调整弯头螺丝，

注意两个弯头螺丝此项调平，不可一高一低，使机盖掉角达不到效果。

2.

把锁重新安装调正。

4.3.3 安全接点在插入手擦把时自动切断电路，非经人工恢复为何又接通电路？

原因是断电距离小于2MM，处理方法是调整卡锁机动接点组拐臂角度，

具体做法就是把封孔板背部加强板用扳手往下扳，

扳到使安全电门动接点，而不与静接点片断开2MM以上即可。

4.3.4 安全电门动力接点环打入静接点片接触深度不到4MM是何原因？

 原因是断电距离过大造成的，处理方法是调整上锁扣动接点组，拐臂角度，具体做法是把封孔板背部加强板用扳手往上扳，扳到使安全电门动接点环打入静接片满足4MM以上即可。

4.3.5 机壳内进水进尘是何原因？

1）增孔板及封孔盖（塞）封闭不严。

2）机盖盘根本不平顺，限量超限。

3）机盖内放水螺丝没上或没坚固，

4）防护罩筒放气孔旋上，

5）水害，重点检查部位是转辙机钥匙孔和插入手摇把孔的胶堵后的不严或胶堵破损造成的，其它方面也要检查，采取针对性措施。

（1）电动机出现的故障。

转子发生断格故障，例如，电动机在炭刷位置上就无法工作；炭刷在刷握中适度不合适，过松或者过紧，从而使电动机就会产生很大的火花或者根本无法启动。

（2）减速器出现的故障。

摩擦电流受温度和湿度的影响。

据经验得出，在冬季时，摩擦电流增大；在夏季时，摩擦电流减小。

摩擦带有油质或内齿轮伸出端锈蚀比较严重，从而使得摩擦电流发生变化。

由摩擦带连接的自身结构导致摩擦电流偏差超限。

（3）自动开闭器出现的故障。

首先，对于第二次变位，开闭器是无法实现的。

检查柱和开闭器座孔缺油而产生干摩擦，使检查柱不落槽。

工务在转辙机在锁闭位置时没有通知电务人员配合，拐轴在道岔结合部作业时由于外力作用而发生变形。

其次，动接点受到列车震动等原因的影响而使得螺钉上的紧固螺母松动，从而使调整螺钉也跟着松动，造成连接销脱出，在接点座平面上卡死。

再次，由于拐轴与拐轴孔缺油，容易发生干摩擦，动接点被卡死无法转换。

第四，在解锁时，由于速动爪与速动片间隙较小，速动爪被速动片顶住，使解锁无法进行。

第五，速动衬套与主轴间缺油，导致燃轴故障发生，