大準線二道河站信號設備存在缺陷及整改措施

樊偉偉

神華準能大準鐵路公司信號段，內蒙古 鄂爾多斯 010300

1 大準線二道河站基本概況

大準鐵路自1997年7月20日正式投入運以來，運量逐年遞增，創(chuàng)單線電氣化鐵路運輸世界新高。其所屬二道河車站位于內蒙古自治區(qū)呼和浩特市清水河縣王桂窯鄉(xiāng)境內，車站性質為技術中間站，辦理列車到發(fā)，通過會讓及托電專用線貨物運輸?shù)葮I(yè)務。車站等級為四等車站。主要任務：貨運客運，辦理到達托電專用線，運煤專列和零星貨物交接，是大準鐵路的樞紐站。作為準格爾至大同，準格爾至托克托電廠鐵路上中轉站，其承擔著將準格爾生產的煤炭經二道河站運往大同和托電的任務。該站的行車控制系統(tǒng)采用計算機聯(lián)鎖。其邏輯運算部分為鐵科研TYJL-TR9型容錯計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)，點岱溝站采用的聯(lián)鎖設備為中國鐵道科學研究院通信信號研究所開發(fā)的TYJL-TR9型容錯計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)。該系統(tǒng)在硬件上采用采用三取二的冗余結構，以國際上著名的TRICONEX公司的三冗余控制器為硬件基礎，輸入電路、輸出電路、CPU均采用三取二的冗余措施。高可靠的軟件體系，系統(tǒng)采用雙軟件比較。具備完善的與軟、硬件相配套的保障體系，該系統(tǒng)的計算機輔助設計系統(tǒng)為該系統(tǒng)迅速提供聯(lián)鎖數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、配線圖表。可提供多種控制方式。當采集板發(fā)生故障時，其內部的電器元件會隨機的發(fā)送高（低）電平，由于沒有方波返回，計算機將判斷接點斷開。進而實現(xiàn)故障安全。TYJL-TR9型容錯計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)采用的采集板共計36個輸入通道。而本次改造新增的繼電器中，有11個需要狀態(tài)采集。故只需新增一塊采集板。采用25HZ相敏軌道電路檢查檢查股道的占用情況，以18信息移頻設備為基礎，通過LED色燈信號指揮列車運行。

2 二道河車站目前存在的問題

作為煤炭企業(yè)自建自管的專用鐵路，大準鐵路承擔著繁重的煤炭外運任務。作為大準線中轉站，二道河站的運輸能力直接影響著大準線的運輸能力和托克托電廠的發(fā)電能力，為了提高線路的利用效率，設計人員為二道河車站設計了兩條通過進路。列車由薛家灣方向經8/10號道岔定位四道通過開往大同方向，列車可由薛家灣方向經8/10號道岔反位三道通過開往托列車克托電廠方向。

然而，原始設計中卻存在一個缺陷，即列車由薛家灣方向經8/10號道岔反位三道通過開往托克托電廠方向。列車經8/10號道岔側向通過時，限速45公里/小時，道岔這一缺陷嚴重影響了大準鐵路的運輸能力。

3 解決方案

在上兩節(jié)中我們詳細的介紹了二道河車站的現(xiàn)狀及存在的缺陷。該問題雖然看似簡單，大準線為電氣化鐵路，但影響著二道河車站的通過能力，卻可以通過對現(xiàn)有站場道岔進行改造加以解決。我提出的改造方案如下：

方案一：將原8/10道岔由雙機雙動改為S700K道岔，新增道岔組合一架，新增電動轉轍機5臺。電源屏：PZJ- ——15/3型三相交流電源屏一臺。

方案二：將原8/10道岔由雙機雙動改為ZD9直流、ZD9交流、ZYJ7型電液轉轍機等構成的提速道岔，新增道岔組合一架，新增電動轉轍機5臺。電源屏：PZJ-——15/3型三相交流電源屏一臺。

方案三：將原8/10道岔由雙機雙動改為復式交分道岔。

通過現(xiàn)場考查和科學論證及便與維修等各方面因素考慮，最終確定采用方案一。

4 道岔轉轍設備

4.1 安裝提速道岔的意義

我國鐵路主要使用單開道岔。單開道岔由轉轍機部分、連接部分及轍叉和護軌等構成。轉轍機部分早期的轉轍機械為轉換鎖閉器，通過道岔握柄由人工扳動。這種轉轍機械效率低，安全性差，主要用于電鎖器聯(lián)鎖車站。使用這種聯(lián)鎖的車站全國已為數(shù)不多。

為滿足鐵路運輸對安全和效率的要求，隨著科技進步，轉轍機械發(fā)展成為電動轉轍機，即出現(xiàn)了電動道岔。我國電動轉轍機的主要定型為ZD6型。這種轉轍機械作為最基本的基礎設施為發(fā)展車站電氣集中聯(lián)鎖提供了條件。

普通道岔雖然使用量較大，但普遍存在著大修周期短，維修量大、故障多、使用壽命短等問題。同時，轉轍機轉換力較小，無外鎖閉功能，快速行車時，必然存在不安全隱患。因此，隨著鐵路運輸向高速、重載的方向發(fā)展，在運輸繁忙干線上的正線上必須采用提速道岔。

提速道岔種類很多。其中德國西門子公司S700K型電動轉轍機和ELP319型密貼檢查器構成的提速道岔，具有多點牽引，分動外鎖閉的功能。除此之外，還有ZD9直流、ZD9交流、ZYJ7型電液轉轍機等構成的提速道岔。

為更好地說明為何要采用帶有外鎖閉功能的提速道岔，首先要弄清什么叫道岔的鎖閉。

道岔鎖閉是指道岔這種位置的固定是在轉轍機內部實現(xiàn)的。ZD6型電動轉轍機道岔轉換到位后，轉轍機內鎖閉齒輪圓弧面與齒條塊削尖齒圓弧重合。重合后產生一個固定的力，通過外部桿件加到道岔的尖軌上，實現(xiàn)道岔位置固定。實質上，這種方式對道岔實現(xiàn)的是間接鎖閉，不是直接鎖閉。當列車通過道岔產生沖擊時，其沖擊力將通過桿件加到轉轍機內部。沖擊力過大時可能造成轉轍機部件損壞。轉轍機部件一旦損壞便可能會對道岔失去鎖閉功能，導致桿件移動，釀成重大行車事故。

外鎖閉道岔，當?shù)啦硖幱谀撤N位置時，通過本身所依附的鎖閉裝置，直接把尖軌與基本軌夾緊并固定。這種道岔的鎖閉裝置設于轉轍機外部，因此稱為外鎖閉道岔。

外鎖閉裝置，能有效地克服尖軌在密貼時轉換阻力，可靠地鎖閉道岔尖軌和基本軌（可動心軌和翼軌）,即使連接桿折斷，外鎖閉裝置仍在起著鎖閉作用，外鎖閉能夠隔離列車通過時對轉換設備的震動和沖擊，提高轉換設備壽命和可靠性。外鎖閉道岔的鎖閉裝置一旦處于鎖閉狀態(tài)，列車通過道岔時，輪對對尖軌產生的側向沖擊力基本上不會傳到轉換設備上，即不會加到轉轍機內部，可延長轉轍機及各種轉換桿件的使用壽命。同時，由于對道岔的鎖閉是在尖軌與基本軌間直接進行的，是非常牢固的能適應列車提速后產生的強烈的沖擊。

4.2 道岔室外設備

4.2.1 S700K道岔

在本方案中8/10道岔改為S700K，其轍叉號為12號、鋼軌類型為60kg/m。故選取S700K型轉轍機5臺。

4.2.2 8/10道岔

由于8/10道岔僅是改變轉轍機型號，不需要對室內外硬件設備進行更改。

擬在原有設備的基礎上，通過敷設新電纜重新納入聯(lián)鎖，故不再累述。

4.2.3 道岔室內控制電路

在本次改造中采用四線制道岔控制電路納入聯(lián)鎖。道岔的控制電路控制電路可加以利用，故8/10道岔增設室內組合54架1、2、3層，更新室外電纜并在聯(lián)鎖軟件中做出相應更改。C4組合位置如下：

新増：54架1、2、3層 8/10 利舊 51架，2層 8/10

[1]孫啟發(fā)主編.S700K道岔轉換與鎖閉設備原理及維護知識[M].北京：鐵道出版社，2007.

[2]鐵路信號維護規(guī)則[M].北京：中國鐵道出版社，2006.

[3]武汛主編.鐵路班組長電務技術[M].北京：鐵道出版社，2000.