ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的防水應(yīng)用研究

寧宗夏

（西安鐵路信號(hào)有限責(zé)任公司，西安 710100）

1 概述

在鐵路線(xiàn)路實(shí)際運(yùn)用中，轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)進(jìn)水后易引發(fā)機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)部件銹蝕造成機(jī)械卡阻、電氣接點(diǎn)銹蝕導(dǎo)致接觸不良、絕緣部件絕緣性能降低等問(wèn)題。目前轉(zhuǎn)轍機(jī)的防護(hù)等級(jí)為IP54，只能防止外殼各方向的濺水，因此轉(zhuǎn)轍機(jī)露天使用時(shí)需加裝防護(hù)罩進(jìn)行防護(hù)，如圖1所示。

近年來(lái)，客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)正線(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)防護(hù)罩去掉后，對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)自身的防水性能考驗(yàn)更為嚴(yán)峻。部分城市地鐵隧道內(nèi)線(xiàn)路在施工和使用過(guò)程中經(jīng)常遇到基坑排水不暢導(dǎo)致轉(zhuǎn)轍機(jī)浸水的情況。因此將轉(zhuǎn)轍機(jī)的防護(hù)等級(jí)由IP54（防濺水）提升到IP67（防浸水）顯得極為重要。

2 轉(zhuǎn)轍機(jī)浸水后進(jìn)水部位分析

通過(guò)現(xiàn)有IP54防護(hù)等級(jí)的ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的浸水試驗(yàn)，分析出進(jìn)水部位如圖2所示。

部位1：動(dòng)桿件四周。

部位2：檢測(cè)桿桿件四周及分動(dòng)檢測(cè)桿件兩片桿件之間的貼合縫處。

部位3：機(jī)蓋與底殼的結(jié)合縫處。

部位4：轉(zhuǎn)轍機(jī)電機(jī)安裝孔、手動(dòng)開(kāi)關(guān)孔等外殼各處孔及外露螺紋孔處。

3 防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)采取的密封技術(shù)措施

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)需求，從現(xiàn)有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)浸水試驗(yàn)后得出的進(jìn)水部位著手，采取相應(yīng)技術(shù)措施提升ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的密封性能。密封性能提升后的防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)，除防護(hù)等級(jí)外其余各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與原有ZD(J)9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)相同。該型轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作、轉(zhuǎn)換、鎖閉及表示檢測(cè)原理與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)相同。機(jī)械接口和電氣接口與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)保持一致，現(xiàn)場(chǎng)可完全互換。

3.1 動(dòng)作桿處的密封性能提升

為提升動(dòng)作桿周邊密封性能，將ZD(J)9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作桿兩端由矩形截面優(yōu)化為圓形截面，如圖3所示，圓形截面桿件周邊使用標(biāo)準(zhǔn)密封圈進(jìn)行防護(hù)。

3.2 檢測(cè)桿處的密封性能提升

為提升檢測(cè)桿周邊、兩片檢測(cè)桿貼合面密封性能，將檢測(cè)桿件伸出機(jī)外部分優(yōu)化為圓形截面并進(jìn)行兩桿分離設(shè)計(jì)，機(jī)內(nèi)參與位置及密貼狀態(tài)檢測(cè)的部分仍保持原有兩個(gè)矩形截面貼合的結(jié)構(gòu)，如圖4所示。檢測(cè)桿兩端的圓形截面使用標(biāo)準(zhǔn)密封圈進(jìn)行防護(hù)。

3.3 桿件密封防護(hù)結(jié)構(gòu)密封性能提升

動(dòng)作桿和檢測(cè)桿兩端的密封防護(hù)結(jié)構(gòu)，采用油氈、防塵圈、防水密封圈的多層密封防護(hù)模塊，桿件浸水后可有效防止水從動(dòng)作桿和檢測(cè)桿進(jìn)入轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部。桿件密封結(jié)構(gòu)中安裝有導(dǎo)向帶，導(dǎo)向帶加強(qiáng)了各桿件動(dòng)作的平穩(wěn)性，有效避免動(dòng)作過(guò)程中對(duì)防水密封圈和防塵圈的不規(guī)則摩擦，延長(zhǎng)了密封件的使用壽命。

3.4 機(jī)蓋與底殼的結(jié)合縫處的密封性能提升

機(jī)蓋與底殼間的橡膠密封條采用內(nèi)部中空外檐加長(zhǎng)的橡膠密封條結(jié)構(gòu)。內(nèi)部中空結(jié)構(gòu)增加了壓縮量，橡膠密封條壓縮后外檐結(jié)構(gòu)包裹在底殼上，提升了機(jī)蓋與底殼結(jié)合縫處的密封性能。橡膠密封條如圖5所示。

3.5 外殼孔、軸連接處密封性能提升

轉(zhuǎn)轍機(jī)電機(jī)安裝螺栓增加了O型密封圈，防止轉(zhuǎn)轍機(jī)電機(jī)安裝螺栓處進(jìn)水。

圓孔套、端蓋等與底殼有安裝接口的零件，由原來(lái)涂抹防水密封膠改進(jìn)為在端面增加O型圈進(jìn)行防水。

優(yōu)化了機(jī)內(nèi)電機(jī)引線(xiàn)的布線(xiàn)方式，取消了底殼上用于固定電機(jī)引線(xiàn)的螺紋通孔。

底殼上的螺紋孔采用盲孔設(shè)計(jì)，外殼孔與軸連接處加裝耐候性良好的O型密封圈，提升了整機(jī)密封性能。

4 防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的性能

4.1 轉(zhuǎn)轍機(jī)防護(hù)等級(jí)

防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)經(jīng)第三方檢測(cè)，外殼防護(hù)等級(jí)滿(mǎn)足《外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》（GB/T 4208-2017）中的IP67M，試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)轍機(jī)每30 s動(dòng)作一次。外殼防護(hù)試驗(yàn)如圖6所示。

4.2 轉(zhuǎn)轍機(jī)其他性能

防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)常溫性能、耐高低溫性能、絕緣性能、耐壓性能、耐振性能經(jīng)第三方檢測(cè)，滿(mǎn)足《ZD9/ZDJ9系列電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)》（TB/T 3113-2015）的要求。

5 防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的試裝及使用分析

5.1 道岔試裝

防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)在60 kg/m鋼軌 18號(hào) KZX（07）004道岔上進(jìn)行五點(diǎn)牽引試裝，道岔各牽引點(diǎn)處道岔開(kāi)程符合要求。在道岔各牽引點(diǎn)處夾4 mm異物測(cè)試，各牽引點(diǎn)轉(zhuǎn)轍機(jī)均不鎖閉并不接通表示，測(cè)試合格。電動(dòng)操作轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行道岔轉(zhuǎn)換，道岔轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，同步性良好。

5.2 現(xiàn)場(chǎng)使用

1）轉(zhuǎn)轍機(jī)倒向

現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)轉(zhuǎn)轍機(jī)可以在道岔左側(cè)安裝，也可以在道岔右側(cè)安裝。在道岔左側(cè)安裝的轉(zhuǎn)轍機(jī)安裝到右側(cè)時(shí)，需要改變轉(zhuǎn)轍機(jī)的伸向。現(xiàn)場(chǎng)改變轉(zhuǎn)轍機(jī)伸向時(shí)，防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作桿和檢測(cè)桿兩端均有連接孔，將動(dòng)作桿和檢測(cè)桿的防護(hù)件和接頭組件更換到另一側(cè)即可，如圖7所示。

2）表示缺口調(diào)整

分動(dòng)檢測(cè)桿表示缺口調(diào)整時(shí)，調(diào)整外部連接桿件使鎖閉柱（密貼檢查柱）落入檢查缺口，左、右兩片分動(dòng)檢測(cè)桿的調(diào)整不分先后。

聯(lián)動(dòng)檢測(cè)桿表示缺口調(diào)整時(shí)，不需要拆轉(zhuǎn)轍機(jī)尾部的防護(hù)管，聯(lián)動(dòng)檢測(cè)桿調(diào)整時(shí)先調(diào)拉入后調(diào)伸出。拉入時(shí)調(diào)整外部連接桿件。伸出時(shí)通過(guò)工具，調(diào)整扳手如圖8所示，松開(kāi)接頭鐵頭部的鎖緊螺母，旋擰調(diào)整螺母調(diào)節(jié)兩桿的相對(duì)位置，直至鎖閉柱（密貼檢查柱）落入檢查缺口。

3）桿件處密封防護(hù)模塊的更換

轉(zhuǎn)轍機(jī)的桿件處的密封件由于老化及磨損因素影響，生命周期內(nèi)需要更換。桿件處的密封件（防塵圈、防水密封圈、油氈）和導(dǎo)向帶均安裝在密封防護(hù)模塊中，現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)可整體更換桿件兩端的密封防護(hù)模塊。

4）機(jī)蓋通風(fēng)孔應(yīng)用

防塵密封型ZD(J)9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的機(jī)蓋兩側(cè)設(shè)置通風(fēng)孔。機(jī)蓋通風(fēng)孔處安裝有防水透氣膜，防水透氣膜防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP66-IP67。根據(jù)鐵路線(xiàn)路的使用需求，當(dāng)需要IP67防護(hù)等級(jí)的轉(zhuǎn)轍機(jī)時(shí)，出廠(chǎng)時(shí)機(jī)蓋兩側(cè)通風(fēng)孔處使用橡膠墊堵住。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文從現(xiàn)有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)浸水試驗(yàn)后得出的進(jìn)水部位著手，采取相應(yīng)技術(shù)措施提升轉(zhuǎn)轍機(jī)的防護(hù)性能。防護(hù)性能提升后的新型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)為防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)。通過(guò)第三方試驗(yàn)，防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)的防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP67M，轉(zhuǎn)轍機(jī)桿件浸水后能夠有效防止水進(jìn)入機(jī)內(nèi)。該型轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作、轉(zhuǎn)換、鎖閉及表示檢測(cè)原理與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)相同。機(jī)械接口和電氣接口與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)保持一致，現(xiàn)場(chǎng)可互換。除防護(hù)等級(jí)外，其余各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與原有ZD(J)9電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)相同。

通過(guò)五機(jī)牽引道岔對(duì)防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)進(jìn)行試裝，滿(mǎn)足道岔轉(zhuǎn)換和密貼檢查使用要求，道岔轉(zhuǎn)換同步性良好。該型轉(zhuǎn)轍機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)左右裝倒向方便，表示缺口調(diào)整簡(jiǎn)單，桿件處的密封防護(hù)結(jié)構(gòu)更換方便。防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機(jī)能夠滿(mǎn)足客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)正線(xiàn)和地鐵隧道內(nèi)線(xiàn)路對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)的防水需求。