淺析高鐵道岔轉轍設備

王維

【摘 要】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。

【關鍵詞】高速鐵路 道岔轉轍設備 原理 意義

我國高速鐵路迅速發展，給老百姓出行帶來了方便，節省了更多時間，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。

1高鐵道岔轉轍設備設計原則

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。

2 S700K-C電動轉轍機的結構

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。

3 S700K電動轉轍機傳動機構動作原理

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）。

4 S700K電動轉轍機主要部件的功能與作用

（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生變化，調整摩擦力大小。摩擦聯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，實現電機的動力正常輸出；實現齒輪組與滾珠杠間的軟聯接，當滾珠絲杠上的轉換阻力大于摩擦聯接器結合力時，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為直線運動，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）保持聯接器。保持聯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接在一起。可擠型保持聯接器的原理：當道岔的擠岔力超過彈簧壓力時，動作桿滑脫，起到整機不被損環的保護作用，根據需要，擠切阻力可設定為9、16、24及30KN。不可擠型保持聯接器內的彈簧被取消，改為硬性聯接結構，擠切鎖定力設為90KN。保持聯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督道岔工作狀態，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。

參考文獻：

[1]孫旻.淺析S700K提速道岔的日常養護[J].鐵道通信信號，2011年11期.

[2]黃智達.淺談S700K提速道岔故障分析與處理[J].西鐵科技，2011年02期.

[3]陽建鳴.日本新干線的轉轍機監視裝置[J].鐵道通信信號，1994年07期.

[4]楊海福.淺談S700K-C電動轉轍機倒裝方法[J].鐵道建筑技術，2011年S1期.

[5]劉峰.智能化道岔轉轍機擠脫力測試系統的研制與應用[J].鐵路通信信號工程技術，2011年04期.