三開道岔用于折返時的養護維修技術難點

張 軍，吳勇國，王 帆

1 三開道岔的研制及應用概述1

三開道岔在我國經過近30年的使用，技術已較為成熟，同時也積累了一定的經驗。最早于1978年開始三開道岔的研究設計工作，并于1979年提出了試驗性設計圖，由廠家試制，1981年初在上海局艮山門編組場進行試鋪。2004年開展了地鐵用三開道岔研究設計工作。2007年完成了上海地鐵首組三開道岔的試制試鋪工作，但由于三開道岔的結構較單開道岔復雜，運行條件又受到一定的限制，真正使用的地方并不是很多[1]。

隨著我國城市軌道交通的快速發展，為了降低工程造價，減小成本，三開道岔已開始在城市軌道交通線路上應用[2]。天津地鐵 6號線一期工程北起東麗區大畢莊，南至南開區水上公園東路，線路長28.3 km，共設車站 26座，線路調度中心設在華苑綜合指揮中心。首開段為人民醫院站至水上公園東路站區段，共10座車站，于2016年8月6日開通試運營，其中外院附中站、人民醫院站和水上公園東路站各設有2組三開道岔，共計6組，列車在人民醫院站和水上公園東路站進行折返站作業，人民醫院站 1703#和水上公園東路站2604#兩組三開道岔為首開段折返三開道岔。首開段折返點如圖1所示。

圖1 首開段折返點示意Fig. 1 The first open turn back point

2016年12月31日天津地鐵6號線一期全線開通，列車在南孫莊站和水上公園東路站進行折返站作業，人民醫院站 1703#三開道岔不再用于折返作業，但是由于分期開通，水上公園東路站 2604#三開道岔依然用于折返，至今折返時間已達14個月，日均動作次數為220次。水上公園東路站列車折返路徑如圖2所示。

圖2 水上公園東路站列車折返路徑示意Fig. 2 Turning back path of East Road Station of Water Park

天津地鐵 6號線 6組三開道岔配型的轉轍機為ZDJ9-C型電動轉轍機，其特性為不可擠單桿內鎖，動作桿動程為220±2 mm，表示桿動程為180±15 mm，額定轉換力為2.5 kN，摩擦轉換力為3.8～5.6 kN。同時，在每組三開道岔處配置有4臺密貼檢查器，型號為JM-A型[3]。

普通道岔選用的 ZDJ9-C型電動轉轍機配置的表示桿動程為160±20 mm。三開道岔因其特殊的結構，存在3個動程值，其最大動程為189±5 mm[4]。信號專業在轉轍機選型配桿時尤其需要注意，配桿長度必須要滿足道岔的最大動程，否則會出現轉轍機接點打入深度不夠（不小于4 mm）、表示缺口無法調整到規定范圍（表示缺口范圍2±0.5 mm）等一系列的問題，導致轉轍機出現無表示故障，因此天津地鐵為三開道岔轉轍機配置的表示桿動程為180±15 mm[5]。

2 三開道岔轉轍機維護特點

由于三開道岔的特殊結構以及用于折返的重要性，需要有針對性地對轉轍機進行維護保養。尤其是密貼力的調整，側向尖軌2/4 mm的測試點位，室內繼電器的檢修和更換周期，動作桿與表示桿連接銷的更換周期以及道岔開程調整等內容需要進行重點關注。

2.1 密貼力的調整

三開道岔每個拉桿將一根直向尖軌和一根側向尖軌相連，當要實現開通右側曲股時，需要A轉轍機先帶動直向尖軌與基本軌密貼，然后B轉轍機帶動側向尖軌與直向尖軌密貼[6]。在調整直向尖軌密貼時與普通的單開道岔一致。但在調整側向尖軌密貼時需要注意密貼力不能過大，因為調整密貼力時，力F沿拉桿水平方向施加，然而側向尖軌與道岔拉桿不是直接相連，而是與側向尖軌伸長的連接鐵通過銷子連接在一起，這樣沿拉桿水平方向施加的密貼力F不是直接作用于側向尖軌，反而當密貼力調整過大時側向尖軌與直向尖軌之間會出現不密貼的現象，這是由于三開道岔特殊的構造導致的，信號專業在調整密貼力時需要額外注意。三開道岔結構及動作如圖3所示。

圖3 三開道岔結構及動作示意Fig. 3 The structure and action of the three-way switch

2.2 側向尖軌2/4 mm的測試點位

直向尖軌信號專業在進行2/4 mm指標測試時，其測試點與普通的單開道岔一致，位于牽引點拉桿的中心處[7]。由于側向尖軌與拉桿不是直接相連，所以測試側向尖軌 2/4 mm指標時其測試點應在密貼檢查器連桿中心。測試的標準是：有2 mm間隙時，道岔鎖閉能夠接通道岔表示；有4 mm及以上間隙時，不得鎖閉道岔或不得接通道岔表示（可以密貼檢查器的檢測結果作為判定依據）。測試點位如圖4所示。

圖4 直向和側向尖軌2/4 mm測試點位示意Fig. 4 Direct and lateral pointed rail 2/4 mm test point

2.3 檢修周期

由于三開道岔尖軌較薄[8]、側向尖軌與拉桿特殊的連接方式以及道岔中部沒有拉桿等方面的原因，使得三開道岔整體的穩定性較普通單開道岔較差[9]。因而在檢修周期方面也需區別單開道岔轉轍機進行相應的調整，通過適當增加檢修密度保證折返三開道岔轉轍機工作的穩定。

普通正線道岔轉轍機的檢修周期為月檢，而折返道岔的轉轍機檢修為半月檢。經過1年多的維護發現，折返三開道岔轉轍機的檢修周期以1周為宜，其檢修主要項目為包括：調整尖軌密貼、檢查肥邊情況；表示桿缺口調整；測試2 mm鎖閉4 mm不鎖閉；測量轉轍機的摩擦力；轉轍機動作電流、電壓測試；密貼檢查器的測試調整；轉轍機手動開關、接點組的檢查調整；轉轍機內外部螺栓螺母緊固、注油。

在一周的時間內轉轍機的力、表示缺口等關鍵指標均在允許變化范圍之內，周檢可以保證將三開道岔轉轍機的參數穩定在規定的范圍之內，使三開道岔轉轍機的工作性能保持穩定。

2.4 室內控制繼電器的檢修更換周期

針對三開道岔用于折返的特殊性，需要對控制三開道岔轉轍機動作的室內繼電器制定相應的檢修周期，以保障其在折返期間工作性能的良好。

三開道岔轉轍機組合電路中相關繼電器（1DQJ、1DQJF、2DQJ）每半年進行一次輪修，統計繼電器動作次數超過 10萬次后[10]，相關繼電器不得用于折返三開道岔轉轍機組合電路中，當繼電器的動作次數超過20萬次后該繼電器予以報廢。各型繼電器檢修周期及報廢標準見表1。

2.5 動作桿與表示桿連接銷的更換標準

三開道岔中部沒有拉桿，其結構的穩定性不高，對轉轍機的影響較大，這就需要轉轍機將自身的曠量盡可能地消除，從而來滿足轉轍機的力和表示缺口的穩定。

表1 繼電器檢修周期及報廢標準Tab. 1 Maintenance cycle and rejection standard

折返三開道岔轉轍機動作桿、表示桿的連接銷的曠量不能大于0.5 mm，在轉轍機扳動次數達到10萬次后對連接銷進行強制更換，更換后的連接銷進行報廢處理。

2.6 三開道岔開程的調整

普通的單開道岔只有2根尖軌2個開程，在調整單開道岔開程時2根尖軌互不影響，可任意調整一邊開程至規定范圍后再調整另一邊。但是一組三開道岔有4根尖軌4個開程，4根尖軌的動作是相互影響，相互制約的。

在調整三開道岔開程時，需要綜合考慮4根尖軌的動作情況，相互配合調整，不能夠只顧調整某一個開程。在調整的過程中需不停地扳動道岔觀察尖軌的密貼效果及動作情況，然后再逐步增、減開程片，使4根尖軌的動作及密貼效果達到最理想狀態。三開道岔開程如圖5所示。

圖5 三開道岔開程示意Fig. 5 The stroke of the three-way switch

2.7 轉轍機表示缺口的調整

天津地鐵 6號線三開道岔使用的轉轍機為ZDJ9-C型電動轉轍機。由于該型轉轍機表示桿為單桿，轉轍機表示缺口有主、副口之分，在調整表示缺口時需先調拉入側后調伸出側。在調整伸出側的表示缺口時，需注意表示桿橫穿螺絲的螺桿與螺母都需松開，然后在松或緊表示桿后端調整螺母，將表示缺口調整到2±0.5 mm的范圍內。調整完畢后需再次緊固橫穿螺絲，必須確保橫穿螺絲在表示桿的兩側均緊固良好，否則會使表示缺口跑口，造成轉轍機無表示故障。

3 三開道岔工電配合

在工電配合方面，兩專業應協調檢修計劃確保能夠在同一時間開展對三開道岔的檢修作業，這樣雙方在各自檢修的過程中如果發現問題，便可以第一時間相互配合，使問題得到有效解決，工電雙方配合檢修的作業周期不能超過一周。雙方聯合檢修的主要項目包括：直向尖軌牽引點前與曲基本軌密貼縫隙，直向尖軌其余部分與曲基本軌密貼縫隙，側向尖軌牽引點前與直向尖軌密貼縫隙，側向尖軌其余部分與直向尖軌密貼縫隙，各牽引點轉換阻力，直向和側向尖軌軌底與滑床臺的縫隙，曲基本軌頂鐵與直尖軌軌腰的縫隙，直向尖軌頂鐵與側向尖軌軌腰的縫隙等內容。

工電配合過程中需重點關注在道岔扳動的過程中有無側向尖軌阻礙直向尖軌運動的現象，如果存在該問題將導致轉轍機無法轉換到位，或在轉轍機解鎖后尖軌出現明顯的反彈現象，極容易導致轉轍機發生失表示故障，影響正常的列車折返作業。

4 結語

在城市軌道交通建設中，選用三開道岔可減少車站周邊拆遷量、減少車站開挖規模、減輕交通疏解壓力，可帶來明顯的經濟和社會價值。行業規定三開道岔不可以用于折返，但由于天津地鐵6號線分期開通，不得不使用水上公園東路站的 2604#三開道岔進行折返，通過工電雙方加強維護保養，故障率較普通單開道岔沒有升高，保障了行車安全。

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