简介:这份PPT培训材料面向城市轨道交通电务、工务岗位的检修人员及职业院校相关专业学习者,系统讲解道岔与转辙机的基础知识,重点聚焦上海地铁广泛使用的ZD6型电动转辙机。内容从道岔概述切入,梳理转辙器、连接部分、辙叉及护轨三大单元的构成,并给出轨距、开程、爬行窜动量、转换阻力等工务电务结合部技术要求,随后展开转辙机的作用、基本要求与分类方式,再逐件剖析ZD6机壳、机盖、移位接触器、动作杆、主轴、自动开闭器、表示杆、减速器、电动机九大部件,配合电机原理图说明其传动与锁闭原理。资源包为单一PPT文件,约1.24MB,结构紧凑、图文对应,便于课堂讲授与自学翻阅。目前已有132人学习,适合作为转辙机原理入门、现场检修参考与岗前培训的辅助资料。
1. 从一份 ZD6 转辙机培训 PPT 说起:道岔控制到底难在哪
很多人第一次接触城市轨道交通信号设备,都是从 ZD6 电动转辙机开始的。这份《上海地铁ZD6转辙机培训材料.ppt》就是一份典型的现场培训课件,内容覆盖道岔概述、转辙机作用与分类、ZD6 九大件结构、以及道岔转换设备通则。它解决的不是"怎么设计转辙机"的问题,而是"现场怎么理解、怎么检查、怎么判断故障"的问题。适合刚入行的信号检修人员、做联锁接口的调试工程师,以及需要快速补齐道岔控制知识的技术管理者。我拆完这份材料最大的感受是:ZD6 的机械结构不算复杂,真正难的是把机械动作、电气表示、锁闭逻辑三者在脑子里串成一条线。这条线串不起来,现场遇到"道岔转换不到位"就只能靠猜。
2. ZD6 九大件拆解:从电动机到移位接触器的动作链路
2.1 动力源与传动:电动机、减速器、摩擦连接器
ZD6 的动力起点是直流电动机,它的作用是提供机械传动动作源。电动机输出的是高转速、低转矩的机械能,直接驱动道岔是不现实的,所以中间必须经过减速器。减速器的核心任务就一句话:把高转速低转矩变成低转速大转矩。这个转换比不是随便定的,它要保证在额定电压下,转辙机输出力能克服道岔转换阻力,同时又不至于把尖轨推坏。
摩擦连接器(也叫摩擦联结器)是这条链路上的保护环节。当道岔转换过程中遇到异常阻力——比如尖轨和基本轨之间卡了异物——摩擦连接器会打滑,切断动力传递,防止电动机堵转烧毁,也防止齿条块、动作杆等机件被硬生生掰坏。现场常见的做法是定期检查摩擦连接器的摩擦力矩,一般按厂家规定的弹簧压缩量来调整,调紧了保护失效,调松了正常转换都费劲。
2.2 执行与锁闭:主轴、动作杆、齿条块
主轴是 ZD6 内部锁闭的核心部件。它上面装着锁闭齿轮,和齿条块配合完成两个动作:一是推动齿条块直线运动,齿条块再带动动作杆去转换道岔;二是在转换到位后,锁闭齿轮的削尖齿嵌入齿条块的锁闭槽,完成内部机械锁闭。这个锁闭是"死"的,一旦锁上,外力很难从动作杆方向反向推动齿条块。
动作杆是转辙机转换道岔最后的执行部件。它一头连着齿条块,一头连着道岔的密贴调整杆或外锁闭装置。动作杆不仅要传递拉力,还要在挤岔时尽可能保护转辙机内部机件。这里就引出了挤切销和移位接触器的配合逻辑,下一节展开。
2.3 监督与表示:自动开闭器、表示杆、移位接触器
自动开闭器是转辙机的"神经末梢"。它有两组核心功能:第一,在转换过程中通过机械动作构成两次接点变位,监督转辙机是否按顺序完成了启动、转换、锁闭全过程;第二,道岔被挤时,表示杆移动将检查柱顶起,使自动开闭器的一排动接点离开静接点,直接切断道岔表示电路。
表示杆的作用是检查尖轨的开通方向,监督道岔状态,给自动开闭器的准确动作提供条件。它和动作杆是两套独立的杆件,动作杆负责"动",表示杆负责"说"。现场判断道岔是否密贴,不能只看动作杆到位没有,必须看表示杆是否给出了正确的表示。
移位接触器是一只非自复式辙动开关,有一组常闭接点,位于机壳侧壁齿条块顶杆上方。它的常闭接点串联在道岔表示电路中,专门监督主挤切削的状态。当道岔被挤、表示杆位移不足、检查柱未被顶起,但主副挤切销已经被挤断时,动作杆在齿条块内位移会导致顶杆上升,移位接触器断开,切断表示电路并报警。这个设计解决了一个关键问题:挤岔后如果只靠表示杆检查,可能存在检查盲区,移位接触器补上了这道防线。
2.4 壳体与安全接点:容易被忽视的两个环节
壳体负责固定转辙机各部件,确保相关部件的轴向或径向同心。听起来简单,但现场如果壳体安装不方正,主轴和齿条块的配合就会偏磨,时间一长锁闭齿轮和齿条块间隙变大,锁闭可靠性下降。
安全接点是一个必须单独说的部件。它的要求是:在插入手摇把或钥匙时,安全接点应可靠断开,非经人工恢复不得接通电路。这条规定的意义在于,人工摇动道岔时,必须确保电动机不会突然启动,否则手摇把可能伤人,转辙机也可能损坏。现场检查时,安全接点的接触状态和断开可靠性是必查项。
3. 道岔结合部与转换设备通则:那些用毫米说话的地方
3.1 工务与电务结合部的九条硬指标
道岔是工务和电务的结合部,任何一方出问题都会导致道岔转换异常。这份材料里列出的九条要求,每一条都是现场判断的依据:
| 检查项 | 标准 | 现场意义 |
|---|---|---|
| 轨距、牵引点开程 | 符合标准 | 开程不对,转辙机拉力方向会偏 |
| 爬行、窜动量 | 不超过 20mm | 超限会导致杆件别劲、磨卡 |
| 转换阻力 | 不大于转辙机牵引力 | 阻力过大,摩擦连接器打滑 |
| 尖轨与基本轨密贴间隙 | 不大于 1mm | 密贴不良,表示电路无法接通 |
| 顶铁与轨腰间隙 | 不大于 1.5mm | 间隙过大,尖轨容易反弹 |
| 轨枕间距 | 符合标准 | 窜动会造成杆件别劲 |
| 基本轨横移 | 不得导致 4mm 锁闭 | 横移过大,锁闭失效 |
| 尖轨底部与滑床板 | 密贴 | 不密贴,转换阻力增大 |
| 滑床板 | 无影响转换的滑痕 | 滑痕说明有硬摩擦 |
这九条里,现场最容易翻车的是第 4 条和第 7 条。第 4 条要求刨切部分与基本轨密贴间隙不大于 1mm,但现场用塞尺检查时,往往因为尖轨有肥边或硬弯,局部间隙达标、整体密贴不达标。第 7 条更隐蔽,基本轨横移不得导致 4mm 锁闭,意思是当尖轨和基本轨之间插入 4mm 厚的东西时,转辙机不应该锁闭。如果基本轨本身会横移,这个 4mm 检查就失去了基准。
3.2 转换设备安装的方正与杆件要求
道岔转换设备的安装必须与道岔成方正。具体来说:
- 转辙机外壳纵侧面的两端与基本轨或中分线的垂直距离偏差,不大于 10mm。
- 各种道岔杆件应与直股基本轨中分线垂直,密贴调整杆、表示杆、尖端杆的两端垂直偏差不大于 20mm。
- 各种道岔拉杆水平方向的两端高低偏差不大于 5mm,以两基本轨工作面为基准。
这些数字不是拍脑袋定的。转辙机安装不方正,动作杆的运动方向就和道岔转换方向不平行,会产生侧向分力,导致杆件别劲、磨卡,时间长了杆件螺纹磨损、螺母松动。杆件高低偏差过大,则会导致动作杆在垂直方向上有附加弯矩,影响锁闭可靠性。
杆件本身也有硬性要求:螺纹牙形符合标准、有足够强度、密贴调整杆螺母有防松措施。严禁采用锻接和焊接工艺接长杆件和安装角钢。带有弯度的杆件,弯角不大于 30 度,弯高不大于 100mm。现场如果发现杆件有焊接痕迹,基本可以判定是违规改造,必须更换。
3.3 转辙机设置与牵引方式的选择逻辑
城市轨道交通正线上一般采用 9 号道岔,车辆段和停车场一般采用 7 号道岔。通常一组道岔由一台转辙机牵引。但如果正线采用 9 号 AT 道岔,它是弹性可弯道岔,需要两点牵引,即一组道岔需要两台转辙机。
上海城市轨道交通的配置是:停车场道岔采用单机牵引,转辙机用 ZD6-D 型;正线采用双机牵引,第一牵引点用 ZD6-E 型,第二牵引点用 ZD6-J 型。这里的选择逻辑是:停车场车速低、道岔号数小,单机牵引足够;正线车速高、道岔号数大,尖轨长且弹性可弯,单台转辙机无法保证尖轨全长密贴,必须两点牵引。
ZD6 系列还分左开和右开,安装位置可以在线路两侧。现场更换转辙机时,左开右开不能搞错,否则动作杆和表示杆的安装方向反了,道岔根本转换不了。
4. 现场排查:道岔转换不到位与表示丢失的常见坑
4.1 现象:道岔转换到位但表示电路不通
原因:表示杆调整不当,检查柱未落入表示杆缺口,或者自动开闭器接点接触不良。现场常见的情况是,动作杆已经到位,齿条块也锁闭了,但表示杆的缺口和检查柱差了一两毫米,自动开闭器的动接点没有完全进入静接点。
解决:先确认尖轨与基本轨密贴间隙是否在 1mm 以内,再调整表示杆的连接螺纹,使检查柱在道岔锁闭后能自然落入表示杆缺口。调整后手动摇动道岔一个来回,观察自动开闭器接点变位是否干脆。如果接点有氧化或烧蚀,用细砂纸打磨或直接更换接点组。
4.2 现象:道岔转换过程中摩擦连接器打滑,道岔停在中途
原因:道岔转换阻力过大,超过摩擦连接器设定的摩擦力矩。阻力来源可能是滑床板缺油、尖轨底部与滑床板之间有异物、轨枕窜动导致杆件别劲,或者尖轨有硬弯。
解决:先甩开动作杆,人工拨动尖轨,感受转换阻力是否均匀。如果某一段特别紧,检查该段滑床板和轨枕间距。确认机械部分无卡阻后,再检查摩擦连接器的弹簧压缩量是否在规定范围。注意,不要一上来就调紧摩擦连接器,那样会掩盖真正的机械问题,导致电动机长期过载。
4.3 现象:挤岔后表示电路未切断,值班员未收到报警
原因:移位接触器失效,或者主挤切销未断而表示杆已经位移。移位接触器的常闭接点如果粘连或卡死,即使顶杆上升,接点也断不开。另一种情况是挤岔力度不够,主挤切销没断,但表示杆被推动,检查柱顶起,自动开闭器切断了表示——这种情况下表示是切断了,但移位接触器没有动作,需要区分是哪种保护起了作用。
解决:定期检查移位接触器的动作灵活性,用手按压顶杆,确认常闭接点能可靠断开。更换挤切销时必须使用规定规格,不能用普通销子代替。挤岔后不仅要检查挤切销,还要检查动作杆在齿条块内是否位移、顶杆是否上升。
4.4 现象:手摇把插入后电动机意外启动
原因:安全接点未可靠断开,或者安全接点的接线被短接。安全接点的设计要求是插入手摇把或钥匙时可靠断开,非经人工恢复不得接通电路。如果安全接点接触不良或被人为短接,手摇时电动机可能突然得电。
解决:每次插入手摇把前,先确认安全接点断开。定期检查安全接点的机械联动机构,确保插入手摇把时接点确实断开。严禁在安全接点回路上做任何短接改造。
4.5 现象:转辙机安装后道岔方正偏差大,杆件磨卡
原因:转辙机安装角钢不方正,或者安装位置与基本轨的垂直距离偏差超过 10mm。杆件与基本轨中分线的垂直偏差超过 20mm,导致动作杆在运动过程中与导向孔磨卡。
解决:安装转辙机时,用方尺和卷尺测量外壳纵侧面两端与基本轨的垂直距离,偏差控制在 10mm 以内。杆件安装后,手动转换一个来回,观察杆件是否有别劲。如果杆件有弯度,检查弯角是否超过 30 度、弯高是否超过 100mm。严禁用焊接方式调整杆件角度。
5. 从培训材料到现场作业:把九大件和九条要求串成一张检查表
这份 PPT 的价值不在于它讲了多少原理,而在于它把现场检查需要的数字和逻辑都摆出来了。我自己的习惯是,把 ZD6 九大件和工务电务结合部九条要求做成一张对照表,每次上道检查时按顺序过一遍。
先看机械部分:壳体安装是否方正,主轴锁闭齿轮和齿条块配合是否正常,动作杆和表示杆的螺纹是否完好、螺母是否防松,摩擦连接器弹簧压缩量是否在标记位置,安全接点插入手摇把时是否可靠断开。再看电气部分:自动开闭器接点是否清洁、变位是否干脆,移位接触器顶杆动作是否灵活、常闭接点是否可靠,表示杆缺口与检查柱的配合是否在锁闭后自然落入。最后看结合部:轨距和开程是否标准,爬行窜动是否超过 20mm,尖轨与基本轨密贴间隙是否在 1mm 以内,顶铁与轨腰间隙是否在 1.5mm 以内,滑床板是否有影响转换的滑痕。
这套检查表看起来繁琐,但现场真正出问题的地方,基本都逃不出这几个环节。我印象最深的一次是某停车场道岔反复出现转换到位后表示丢失,查了半天自动开闭器和表示杆都没问题,最后发现是基本轨横移导致 4mm 锁闭检查失效,尖轨在列车通过时的震动下轻微反弹,表示杆缺口位置变化,检查柱落不下去。从那以后我每次检查道岔,都会在尖轨和基本轨之间插一次 4mm 塞尺,确认转辙机确实不能锁闭。这个习惯帮我提前发现了好几次基本轨横移的隐患。希望这份材料里的数字和逻辑,也能帮你把现场判断从"靠猜"变成"靠查"。
本文还有配套的精品资源,点击获取