CTS2軌枕式轉轍機在青藏鐵路應用的改進與提高

陳兆京

（中交鐵道勘察設計院有限公司，北京 100088）

為了保證行車安全，最大限度地降低日常維護工作量，鐵道部引進了GE公司的CTS2軌枕式轉轍機用于青藏鐵路，但是在試運營初期道岔轉換不到位的情況時有發生。為了解決這個問題，在青藏鐵路現場進行了充分的會診分析研究實驗，并在此基礎上提出一系列改進建議和措施，效果較好，道岔故障率大大降低，滿足了青藏公司對運營的要求。當然，道岔轉換不到位的原因是多方面的，下面僅就其與CTS2轉轍機本身改進有關的幾個方面做簡單的介紹，供有關人員參考。

1 CTS2軌枕式轉轍機簡介

CTS2軌枕式轉轍機采用模塊化單元設計，該系統由金屬軌枕單元、電機單元和鎖閉檢測單元3部分組成，如圖1所示。金屬軌枕單元占用一根軌枕的位置并固定在基本軌上，電機單元和鎖閉單元鑲嵌在金屬軌枕單元中，電機單元完成道岔的轉換，鎖閉和檢測單元完成鎖閉道岔和位置檢測。該系統安裝調試完畢后，其日常維護工作量相當少，能夠較好地滿足青藏鐵路公司對日常維護的要求。

1.1 電機單元離合器（負載限制裝置）牽引力的提高

CTS2電機的輸出是通過一個離合器來移動動作桿的，在正常情況下，其充當一個施加推力和拉力的傳動裝置。如果動作桿的運動阻力超過離合器的牽引力，離合器就會自動擠脫，這時只有通過向相反方向操動道岔才能使離合器自動結合。

青藏線12號道岔第二牽引點CTS2牽引力的出廠設定值為550±10%kg，鐵道部最初給GE公司的最大轉換阻力理論值為500 kg，而通過現場儀器測試發現，第二牽引點處的實際轉換阻力遠遠大于500 kg，為此建議提高離合器的牽引力。通過與廠家的溝通和協商，最后廠家同意將牽引力進行調整，但是上限不能超過730 kg，避免因調整過高而引起離合器損壞和電機單元更換。通過這樣的改進措施，解決了一部分第二牽引點CTS2轉換不到位的問題。

1.2 兩臺轉轍機同步問題的改善

青藏線所有12號道岔采用2臺CTS2轉轍機牽引轉換，2臺機器在室內用1臺道岔控制器控制，道岔控制器控制輸出的動作電源首先到達第一牽引點電纜盒，然后并聯至第二牽引點電纜盒，所以，2臺機器幾乎是同時啟動和轉換的。由于2臺機器的動程不同（顯然第二點動程小于第一點動程），而2臺機器又幾乎同時啟動，這勢必造成在第二點即將轉換結束時遇到更大的轉換阻力（第一點因動程大而滯后），當阻力大于離合器的牽引力時，就會因離合器擠脫而導致轉換不到位。基于以上分析，在現場對第二牽引點不能正常到位的機器進行了多次如下實驗。

首先，把手搖把插入第二點CTS2手搖孔內來斷開其啟動電路，然后電操動道岔，在第一點大約啟動0.5 s后拔出手搖把,此時第二點開始啟動，結果部分在之前不能轉換到位的機器能夠轉換到位，實驗結果證實了分析的正確性。

之后，我們又對CTS2電路圖進行了分析并提出如下解決方案：將第一牽引點拉入狀態的空余開結點11～12串聯到第二牽引點伸出啟動電路中，這樣，在伸出轉換時，只有當第一牽引點開始轉換且11～12閉合后,第二牽引點才開始轉換；同理，將第一牽引點的空余31～32結點串聯到第二牽引點的拉入啟動電路中。這樣，第二牽引點大約滯后第一牽引點0.3～0.5 s，比較簡單有效地解決了2臺機器的同步配合問題。由于這兩組空余接點的既有配線已經到達電纜盒，因此施工也相對簡單方便。目前，青藏鐵路公司已經全部完成此項修改工作。CTS2第二牽引點啟動電路如圖2所示，黑色方框內的接點為新串入的第一牽引點接點。

1.3 鎖閉接觸彈簧的調整

CTS2軌枕式轉轍機的鎖閉條件相當嚴格，鎖閉必須同時具備2個條件：一是必須達到規定的動程，二是在動程滿足要求后尖軌必須遇到足夠大的阻力（目的是為了驗證尖軌密貼），以便使輥子克服接觸彈簧的彈力而上升完成鎖閉，如圖3所示。

由于青藏鐵路特殊的惡劣自然環境，晝夜溫差大，常年凍土帶多，這就決定了其線路狀況變化相對較大，這和CTS2轉轍機嚴格的鎖閉條件之間產生了一定的矛盾（例如，軌距稍微變大就有可能因為尖軌遇不到足夠大的阻力而無法鎖閉）。為此，我們設想，如果把接觸彈簧的設計值從250 kg適當降低，在不影響轉轍機安全性的前提下，提高其可靠性，使轉轍機更容易鎖閉，從而使其能夠更好地適應青藏鐵路的自然條件。通過大量的反復實驗，最終確定把新的彈簧設計值定為100 kg，現場實驗效果較好。目前，青藏鐵路公司已經對全部正線第二牽引點的接觸彈簧進行了更換。

2 結束語

經過GE公司、鐵道部和青藏鐵路公司的共同努力，CTS2轉轍機已順利通過國家驗收。CTS2軌枕式轉轍機的高可靠性及其在青藏鐵路的成功運用，有效地解決了轉轍機在惡劣條件下的少維護和免維護問題，同時其軌枕式的設計也實現了道岔的機械化養路和搗鼓，為我國自主研發軌枕式轉轍機起到了一定的借鑒作用。