ZD6轉(zhuǎn)轍機雙機牽引單開道岔問題的分析

劉連娟

摘要：ZD6型系列電動轉(zhuǎn)轍機是我國鐵路使用最廣泛的電動轉(zhuǎn)轍機，由于ZD6型電動轉(zhuǎn)轍機采用內(nèi)鎖閉方式，不適用于提速道岔，所以主要用于非提速區(qū)段以及提速區(qū)段的測線上。ZD6系列轉(zhuǎn)轍機中的E型機和 J型機通常作為雙機牽引 50、60 kg/m 等型號固定轍叉普通單開道岔使用，用于牽引道岔的第一和第二牽引點，以牽引 60 k g/ m A T -12 號道岔使用較多。本文主要對ZD6轉(zhuǎn)轍機雙機牽引單開道岔存在的問題加以分析，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：ZD6型轉(zhuǎn)轍機；雙機牽引單開道岔；問題分析

1 概述

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對鐵路行車要求不斷提高，鐵路的軌型也不相應(yīng)重型化，同時也要求拉動道岔的轉(zhuǎn)轍機加大牽引力。為達到上述要求，根據(jù)鐵道部頒布的標準要求，需要同時兩臺轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換，因此，鐵路上實行ZD6-E/J型雙機牽引轉(zhuǎn)轍機。兩臺轉(zhuǎn)轍機同時啟動，并轉(zhuǎn)到同一要求的密貼度，再經(jīng)連鎖電路檢測到兩臺轉(zhuǎn)轍機的定（反）位表示準確的位置，才能納入連鎖進路運行。

2 ZD6轉(zhuǎn)轍機雙機牽引單開道岔問題的分析

2.1 轉(zhuǎn)轍機牽引力分析

最初 ZD6- E型轉(zhuǎn)轍機為單機配合轉(zhuǎn)換鎖閉器牽引單開道岔使用，設(shè)計牽引力較大，后來改為與J型機配套雙機牽引單開道岔。ZD6-E 型和ZD6-J型轉(zhuǎn)轍機設(shè)計額定轉(zhuǎn)換力為5880N ，兩種型號轉(zhuǎn)轍機使用相同的減速器和電機，設(shè)計的減速器減速比較大為 403 ：1，使其能夠轉(zhuǎn)換輸出足夠的牽引力ZD6- E型轉(zhuǎn)轍機的鎖閉齒輪分度圓直徑為 80mm，ZD6- J 型機的鎖閉齒輪分度圓直徑為70mm，在額定轉(zhuǎn)換力同是5880N 時，ZD6- E 型機需要電機輸出扭矩和輸出功率要比 ZD6-J 型機大 10% 左右，因此，設(shè)計電機的參數(shù)指標是按照滿足 ZD6- E 型機電氣特性指標要求，即滿足ZD6- E型機單機額定轉(zhuǎn)換力 5880N ，工作電流≤2 A 。ZD6- J型機鎖閉齒輪分度圓直徑相對小，相同工作電流時，J型機要比 E 型機的牽引力更大。

2.2 道岔負載分析

經(jīng)現(xiàn)場對接點反彈的轉(zhuǎn)轍機進行測試，雙機牽引時轉(zhuǎn)轍機動作電流一般只有0.6 ～ 0.5A ，最小動作電流 0.45A ，最大動作電流 0.9 A ，第二牽引點 Z D 6- J 型機的動作電流普遍較小，動作電流小表明道岔負載輕。對轉(zhuǎn)轍機牽引負載進行測試，ZD6- J型機負載為 1000N 時，動作電流為 0.6A ，負載 1500 N 時，動作電流 0.75A ；ZD6- E 型機負載為 2000 N 時，最大動作電流 0.95A 。根據(jù)測試，第一牽引點道岔負載阻力不大于 2000 N ，第二牽引點道岔負載阻力不大于 1500 N 。

2.3 轉(zhuǎn)轍機牽引力與道岔負載對接點反彈的影響

ZD6 系列轉(zhuǎn)轍機采用的直流電機具有軟特性，即電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)距能夠隨負荷輕重自動進行調(diào)整變化。當電機負載加重時，電樞轉(zhuǎn)速降低，反電動勢減小，電樞電流和激磁磁場一起增加，轉(zhuǎn)矩加大，電機以低速運轉(zhuǎn) ；當電機負載減輕時，電樞轉(zhuǎn)速加快，反電動勢增大，電樞電流和激磁磁場一起減少，轉(zhuǎn)矩減小，電機高速運轉(zhuǎn)。ZD6-E、ZD6-J型機是大牽引力轉(zhuǎn)轍機。由于道岔負載輕，轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換動作電流小，電機負載小轉(zhuǎn)速會升高動量增大，電機和傳動系統(tǒng)的慣性能量大，在使用中如果減速器摩擦連接器調(diào)整過緊使摩擦電流升高，摩擦帶夾板對減速器內(nèi)齒輪固定力增大，轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換到位電機斷電后，電機和傳動系統(tǒng)的巨大慣性能量不能由摩擦連接器的摩擦轉(zhuǎn)動而吸收釋放，在主軸上的止擋拴碰撞底殼上的止擋樁后，剩余能量使主軸傳動系統(tǒng)向相反的方向往回轉(zhuǎn)動，電機轉(zhuǎn)速越高，反轉(zhuǎn)力越大，主軸回轉(zhuǎn)解鎖，使接通的表示電路又斷開，造成接點反彈斷表示故障。

3 措施分析

針對轉(zhuǎn)轍機牽引力相對較大，所牽引單開道岔負載阻力較小，產(chǎn)生接點反彈問題，從改進轉(zhuǎn)轍機牽引力方面進行研究，探討解決方案。

3.1 減小轉(zhuǎn)轍機牽引力指標

根據(jù)《道岔轉(zhuǎn)換設(shè)備安裝技術(shù)條件（暫行）（ 運 基 信 號 [2010]386 號 ）中 8.4 規(guī)定 ：兩點及三點牽引內(nèi)鎖閉單開道岔轉(zhuǎn)轍機額定牽引力應(yīng)為2 500N 和 4500N 兩種。即第一牽引點可使用2500N 牽引力轉(zhuǎn)轍機，第二牽引點和第三牽引點使用 4500N 牽引力轉(zhuǎn)轍機型與 ZD6 的 E 型和 J型雙機牽引相同型號單開道岔的 ZD9 系列轉(zhuǎn)轍機使用的雙機ZD9-C 型機和 ZD9-D 型機，額定牽引力分別為2500N 和 4500N ，這種配置已實際應(yīng)用，比較成熟可行 ，用于雙機牽引60 k g/ mAT -12號固定轍叉單開道岔牽引力滿足要求。因此，ZD6 用于雙機牽引普通單開道岔的轉(zhuǎn)轍機可相應(yīng)減小額定牽引力設(shè)計指標與道岔負載相匹配。單開道岔尖軌為彈性可彎的，轉(zhuǎn)轍機牽引力過大，一旦在兩牽引點之間有異物夾在尖軌與基本軌中，有可能造成尖軌彎曲變形兩端密貼而中間出現(xiàn)過大間隙威脅行車，轉(zhuǎn)轍機牽引力減小可防止尖軌彎曲變形現(xiàn)象。

3.2 降低牽引力方案

在現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，減小減速器減速比可降低轉(zhuǎn)轍機額定牽引力。現(xiàn) ZD6- E 型機和 ZD6- J型機所使用減速器的第一級齒輪減速比為 118 ：12，第二級行星齒輪減速比 41 ：1，總減速比 403：1。將減速器第一級齒輪減速比改為 114 ：16，第二級減速比不變?nèi)允?41 ：1，總減速比為 292：1，即與 Z D 6- F 型機減速器的減速比相同，ZD6- F 型機是 ZD6 系列轉(zhuǎn)轍機中的成熟產(chǎn)品，額定牽引力為 4500 N ，使用此種減速比的減速器可保證第二牽引點轉(zhuǎn)轍機額定牽引力指標達到 4500 N 。為保證道岔轉(zhuǎn)換的同步性，第一牽引點轉(zhuǎn)轍機也采用相同減速比的減速器，即與 Z D6-K型機配置相同，ZD6- K型機額定牽引力3500N ，實際牽引力大于3 500N。在牽引同型號道岔負載力不變的情況下，轉(zhuǎn)轍機減速器減速比值減小后，相對電機負載加大了轉(zhuǎn)矩增大，動作電流會增大。根據(jù)直流電機特性，相應(yīng)電機轉(zhuǎn)速將降低，電機與系統(tǒng)慣性動量會減小，反彈幾率將減小。

5 結(jié)語

上文論述了在使用條件符合的情況下，合理設(shè)計ZD6 雙機牽引60 k g/ m -12 號固定轍叉單開道岔轉(zhuǎn)轍機的額定牽引力指標，提出探討建議 ：可增加Z D 6 系列不同轉(zhuǎn)換力配置的轉(zhuǎn)轍機機型，采用合適的減速器，使轉(zhuǎn)轍機牽引力與道岔負載相匹配，避免能量過剩較大，減小電機和系統(tǒng)慣性動量，可以解決接點反彈斷表示問題，保證行車安全。

參考文獻

[1]居蔭忠.ZD6轉(zhuǎn)轍機雙機牽引單開道岔問題的探討[J].鐵路通信信號工程技術(shù)， 2014 ， 11 （2） ：68-70.

[2] 李盛慧.ZD6型雙機牽引多動道岔設(shè)計淺析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版， 2013 （36）.

[3] 劉應(yīng)財 ， 張兆睿 ， 許永紅.對CTS2雙機牽引轉(zhuǎn)轍機控制電路的修改及其安全效果分析[J].鐵路運輸安全管理研討會 ， 2010.