ZD6轉轍機擠岔保護機構的研究

楊曉剛

（1.西安建筑科技大學 機電工程學院，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轉轍機是我國鐵路使用量最大的轉轍機之一，為我國鐵路運輸事業的發展做出了重要貢獻。擠岔保護機構是ZD6轉轍機的主要組成部件，起到傳遞動力完成道岔轉換，并在發生擠岔時保護轉轍機不被損壞的作用。擠岔保護機構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象，影響道岔轉換和行車安全。因此，為了提高ZD6轉轍機使用過程中的可靠性，對其擠岔保護機構的研究就顯得尤為重要。

1 現有擠岔保護機構原理

如圖1所示，ZD6轉轍機擠岔保護機構由擠切削、齒條塊、動作桿組成。轉轍機在正常使用過程中，主擠切削起到連接齒條塊、動作并傳遞動力的作用。擠岔時，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，以保護轉轍機機內零件不被損壞。

圖1 現有擠岔保護機構結構圖

2 現有擠岔保護機構問題分析

（1）在正常轉換過程中，擠切削一直承受來自動作桿的系統外力以及齒條塊的轉轍機動力。隨著我國鐵路運輸不斷向高速化、重載化發展，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象。

（2）由于擠切削批次不同，其材料特性及自身強度均存在差異，故在發生擠岔時存在擠切削擠不斷的現象，導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，現場需要經常檢查擠切削的使用狀況，并對其定期更換，維護工作量很大。

3 擠岔保護機構改進

鑒于ZD6轉轍機現有擠岔保護機構存在擠切削不擠自斷、擠不斷以及維護工作量大等問題，對擠岔保護機構重新設計，將其剛性連接結構改進為柔性可擠脫結構。

新結構擠脫結構主要由齒條塊、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通孔中，通過調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向塊壓設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，實現動力傳遞和擠岔保護。滾棒上的水平分力就是擠脫力，調整碟簧堵可改變擠脫力大小。

當列車經過道岔時，車輪對道岔沖擊力通過動作桿作用到滾棒上，當沖擊力小于擠脫力時，可以實現道岔正常轉換，當沖擊力大于擠脫力時，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）新結構擠脫機構未改變原有擠岔保護機構的基本結構和安裝位置尺寸，互換性好，可在ZD6系列轉轍機上使用。

（2）調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）擠岔之后恢復擠脫機構時，反向推動動作桿，使滾棒落入工作桿圓弧槽即可，維護方便，并可多次使用。

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

5 結語

依據GB/T25338.1-2010《轉轍機通用技術條件》進行相關試驗測試。對該擠脫機構進行了擠脫力測試，其正反位擠脫力偏差較小，多次擠脫后仍可繼續使用，擠脫力值滿足鐵標要求；將該擠脫機構裝配到ZD6轉轍機上，對整機進行了擠脫測試、壽命試驗和振動試驗等測試，整機動作平穩可靠，滿足鐵標要求。試驗結果表明，該擠脫機構結構緊湊、性能優越，具有進一步研究及推廣價值。

［1］TB1477-83.ZD6-A165/250型電動轉轍機［M］.北京:中國鐵道出版社，1983.

［2］陸和祥，高琨.ZD6型電動轉轍機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轉轍機滾柱擠脫的原理及應用［J］.鐵道通信信號工程技術，2014，（6）.