1背景概述

中国铁路信号设备行业历经了由简至繁、由手动至自动化的历史性跨越，在国家铁路网迅猛扩展和技术不断革新的驱动下，取得了显著的发展成就。为了适应这些新变化，创造、发明了一系列新型转辙设备，ZY系列电液转辙机外锁闭装置、转换锁闭器密、贴检查器是其中的代表，如何尽快掌握这些设备的原理、性能、维修方法、维修要领，成为信号维修管理研究的新课题。

2 转辙机的工作原理

2.1 ZY系列电动液压转辙机油路系统工作原理

电动液压转辙机油路系统为闭式系统,当电机带着油泵顺时针方向启动时，油泵从油缸的左侧腔内吸入油并向油缸右侧腔泵出。因交流电动机启动力矩较小，液压油首先推动启动油缸活塞迅速向左移动，以启动电动机；当电机启动成功并带动油泵正常转动后，油泵从油缸的左侧腔内吸入油，并向油缸右侧腔泵出，随着右侧油腔油压的升高，左侧油腔油压的降低，油缸带动作杆向左移动,当油缸到位时，油泵从右边的单向阀吸出油，泵出的液压油经左侧的滤清器和溢流阀回到油池。

为了改善交流电机起动特性，与油缸并联了启动油缸。该系统中的一动调节阀和二动调节阀用于调节主机油缸与付机油缸在转换道岔时实现宏观同步动作。

2.2 ZY系列电动液压转辙机机械动作原理

电机经联轴器带动油泵组顺时针方向旋转,由于活塞杆固定不动,使油缸向右移动,油缸侧面的推板接触反位锁块后，油缸继续向前移动时，通过推板和反位锁块带动动作杆向右移动，同时定位锁块开始解锁,当油缸走完解锁动程后，反位锁块和定位锁块处于锁闭铁和推板的间隙内，油缸继续通过推板和反位锁块带动动作杆向右移动，当动作杆继续移动到反位锁块与锁闭铁的锁闭面将要作用时,开始进入锁闭过程，继续向右移动将反位锁块推入锁闭铁的反位锁闭面,反位尖轨密贴于基本轨，动作杆不动作转换力可增加，油缸继续向右移动, ，油缸侧面的推板进入反位锁块的锁闭面，进入锁闭状态。

2.1 ZY系列电动液压转辙机电路系统工作原理

以ZYJ7道岔控制电路为例，操纵道岔后，1QDJ吸起，切断道岔原位置表示继电器电路，道岔失去表示，同时2QDJ转极后，接通ZYJ7转辙机的启动电路，使其BHJ吸起，ZYJ7主机与SH6副机通过油管连接同时工作，带动道岔尖轨进行解锁、转换、锁闭动作。在转动中ZYJ7主机如先于SH6锁闭器，则在主机锁闭后并且接电转换到位后，利用其新位对应接点接通续操电路，使ZYJ7电动机继续转动，待SH6锁闭器转换到位后，其动接点转换切断续转电路，ZYJ7电动机停转；续操电路是指，当ZYJ7主机动作到位，而付机SH6锁闭器未到位时，此时电机不能断电，要保证付机SH6锁闭器动作到位。如ZYJ7主机后于SH6锁闭器到位，则ZYJ7主机转换到新位后，动接点自动切断ZYJ7电动机动作电路，ZYJ7电动机停转。待ZYJ7主机与SH6锁闭器全部转换到位，通过自动开闭器动点切断主副机三相电源中B、C相电源电路，使BHJ落下，1DQJ落下，1DQJF落下（BHJ↓-1DQJ↓-1DQJF↓），接通道岔表示电路，道岔新位置表示继电器吸起，道岔新位置表示灯点亮。在转换中如果道岔尖轨受阻，道岔操作时间不超过30S，如确因付机端尖轨受阻，30S后电机自动断电（这是TJ延时决定的，道岔正常转换时间,与道岔型号不同而有所不同,这里以ZYJ7-B220+140为例,动作时间为8.5S），切断1DQJ自闭电路，1DQJ落下，电动机停转，BHJ落下。在道岔启动过程中，如果电源缺相或者DBQ故障，BHJ不吸起，1DQJ不自闭，缓放完毕，1DQJ落下，电动机停转。

ZYJ7道岔表示电路采用三线制：表示电源、偏极继电器、二极管三者构成并联电路。三者同时要检查三相交流电机的三个绕组线圈的完好，检查主、付机到位、表示缺口正确、自动开闭器接点完好等，方可给出相应位置的表示。

如下图以定位为例，定位表示电路接通公式：DJZ、DJF由BD1-7的次级输出110V交流电源有两条支路。第一条支路：  继电器支路 BD1-7的端3→R11-2→1DQRJ23-21→2DQJ131-132→DBJ4-1 →X4→ZYJ711-12→电机线圈3-1→ X1→1DQJ11-13 →BD1-7端4 ；第二条支路：  二极管支路BD1-7的端3→R11-2→1DQJ23-21→2DQJ131-132→1DQJF13-11 →2DQJ111-112→X2→43→ZYJ7-43→34-33→15-16→7#→7#SH6→43→33-34→15-16→二极管2-1→R1→36-35-46 →12#→12#ZYJ7→35-36→25→K2电机线圈2-1→X1 →1DQJ11-13→BD1-7端4 。

                             （ZYJ7电液转辙机控制电路）

3. 故障分析处理

电动液压转辙机按照其组成分为机械、油路和电路三类故障，对应的故障及现象处理方法也不同。

3.1转辙机动作角度分析如下：

3.1.1电机正常转动，油缸不动作

（1）油箱严重缺油； （2）油泵组故障；（3）自动开闭器动接电机械卡组

3.1.2油缸动作而不到位

（1）油箱缺油 (2)机内锁机构异物卡阻；（3）如果尖轨没有解锁，则是①查看动作杆斥离轨卡阻情况；②检查锁框状态；(4)如果尖轨没有密贴，则是①道岔机械或外锁闭器及道岔有卡阻物，应调整或去除卡阻物；②电液转辙机溢流压力低，调整至标准值；③道岔转换阻力超标应或尖轨上翘造成等与工务进行整治道岔；(5)如果尖轨已密贴，则是①钩锁设备（或内部）机械卡阻，应去掉卡阻物；②外锁闭器未调整好，应调整外锁闭器。

3.1.3油缸到位，接点不转接

(1)锁闭柱或检查柱落不到锁闭杆或表示杆缺口内（检查缺口内有无异物），调整缺口。(2)锁闭柱或检查柱在固定座内动作不灵活，应调整注油

3.1.4.油缸到位，反弹断表示

(1)惯性轮不起作用；(2)油路系统空气未排干净；(3)斥力轨向密贴轨方向传动，且限位块失效；(4)道岔过紧且溢流压力过大时也会产生；(5)工务捣固不良，车辆通过，道岔基本轨横移时。

3.2电路分析如下：

3.2.1电路故障点较多，可能发生故障的面也较大。能准确迅速地判断出故障的性质和范围，最常用的有三种：

①用“对分法”判断，缩小故障范围：用“对分法”判断，缩小故障范围。简单地说就是中间分段，判断出是哪部分发生了故障。只有很快地确定故障范围，特别是判断出室内或室外、主机或副机，才能有目的地查找，避免往返反复，延误故障时间。所以在故障处理时要熟练地掌握这种方法。

②用“测量法”判断故障：就是用测得的电气数据来作进一步分析判断。在查找表示电路故障时，可在分线盘上测量X1、X2、X4端子，根据测得的交直流电压数值来判断故障的范围和性质。表示电路导通时，相当于室内110V表示电源与电阻Rl、DBJ线圈串联，DBJ线圈上的分压与室外二极管、电阻R2并联。这样的连接方式，可直接得出在继电器线圈上的交流电压是与电阻的分压，即110V的一半左右。而直流电压则是这分压经电缆线路，二极管、电阻电路整流后的电源电压。一般在继电器线圈上测得的只是20V左右。我们用表示电路的这个特点和数值范围来判断故障，方法

为反复操纵道岔，转换正常，但定反位均无表示。查看室内DBJ和FBJ都在落下状态。这种情况可在分线盘上测量X1、X2、X4端子电压。如无电压，可甩开室外电缆，再测仍无电压时，则是室内发生了故障；甩开室外电缆，电压数值正常，即可断定是室外电缆或机内表示电路故障；测得的电压值如果是110V左右的交流电压，没有直流，一般可能是室外表示电路断路；测得的电压如果是55V左右的交流而没有直流，则可能是整流元件击穿或短路；如果测得的电压交直流都有，而且数值在正常范围之内，只是在继电器线圈上电压极性相反(正常应1正4负)，这便是二极管电路反接。这种情况，日常维修中遇到的较少，只是在工程开通、更换配线、更换二极管等工作中才会遇到；如果测得的交、直流电压极性和数值都正常，那就是继电器的配线或线圈内部断线了。

③“位置区分法”判断道岔故障：在日常故障处理中还可用继电器位置和道岔位置的不同来区分故障范围。在电液转辙机电路中，各条控制线(X1～X5按其用途，可分为：启动电路、表示电路及合用部分；启动电路的专用部分和表示电路的专用部分；定位专用部分和反位专用部分。因此可利用道岔故障时，操纵的方向和道岔的实际位置来分区故障范围。如往返操纵道岔转换正常，定、反位均无表示：即可排除启动、表示合用部分故障，只在定、反位表示合用部分查找为宜。从电路中可看出，重点查找室内电源、继电器、二极管电阻电路等。其他部分可不必查找。如道岔由定位向反位操纵正常，但由反位向定位操纵不能转换：根据这种现象，首先可排除启动电路的共用部分，故障点肯定在定位启动专用回路，很可能是定位启动接点接触不良。

从以上两例中可以看出，用“位置区分法”判断故障范围是简便、快捷、直观的较好方法之一

3.2.2查找电气故障通常使用哪几种方法?

分别为：查找开路故障用“压阻法”（电压法+电阻法）；②查找短路、接地故障用“分段电流法”(电流测量+甩线法)。

①开路故障是最常见的道岔设备电气故障。用“压阻法”查找断路故障比较好记忆，不用甩线，不易乱，可缩短故障处理时间。“压阻法”就是按电路的连接方式，顺序测量电源、通道电缆、关联接点、通道负载等。当通道中有电压用电压测量，具体方法是：选用与电路相适应的电压挡，表笔的一端固定在电源的一个极上，另一只表笔按电路的接通顺序逐点、逐段测量。也可表笔交替在电路中逐点、逐段测量；当测到哪一段电压数值消失或极小时，则可判断是此段断路了。如上图：①向反位操纵道岔，电流表不动，没表示：这个现象可首先在分线盘上测量X1、X2、X5有无380V交流电压。如操纵道岔时有电压，则说明故障点在室外。这时再从变压器箱(电缆盒)内这三个端子上测量，有电压时可再向转辙机侧测量，测到哪一点无电压时就是故障点。启动电路故障，用启动电源测量比较直观，也不会发生短路等情况。但需室内配合，一直供出启动电源(操纵道岔)，而且向定位和向反位操纵使用的各控制线(X1～X5)又不一样，测量就觉得非常不便。如果测量与操纵时机配合不一致，又很容易产生误测，使故障查找走弯路。为了避免这种情况的发生，此时通道中属于无电压状态，用电阻测量，具体方法是：确认在不操纵道岔的情况下(并确认电路中无其他电源)，可直接用电阻挡顺序测量。两表笔从一个点开始测，一个表笔不动，另一只表笔按电路的接通顺序逐点、逐段测量， 哪一点不通(电阻很大)，则是开路的故障点。

②查找短路、接地故障处理方法。短路故障在日常维修中也经常遇到。比如电缆或配线破皮混线等，即可造成短路故障的发生。但短路故障比断路故障的查找难度大多了。“分段电流法”(电流测量+甩线法)是最常使用的基本查找方法。

在判断电路中故障是短路后，按电路的连接顺序逐段用钳流表卡流，当流从有到没有或很小时，部分设备测试点无法用表卡电流时，需甩线法进一步排查确认短路点。甩开电流消失设备无短路点，接好甩下一个点，当甩到无法甩开时，电流从无流到有流，就可断定这两点间就是故障点。甩线测量时，要尽量在线头少、易于判断处进行。同时要断开与各元件间的联系。这会使查找判断更快更准确。如上图：道岔转换正常，但是定位无表示：根据现象分析，这时需首先在分线盘上道岔在定位时测X1、X2、X4测量表示电源电压。若测得的数值较小时，用钳流表进行卡流，当电流是90mA左右时（正常值45mA左右），则说明是表示电路短路。室外的表示电路包括电缆线路、机内自动开闭器接点、转辙机内的配线以及二极管和电阻电路。所以就需依次在电缆端子(变压器箱及各电缆盒内)、转辙机内的端子配线、自动开闭器接点、二极管和电阻电路等逐段用上述方法查找。

总而言之在设备故障原因查明后，如一时难以恢复，在不影响行车安全的前提下，力争先恢复正线行车，例如使用备用器材或贯通电缆或测下设备，采用将道岔人工转换到定位等应急处理手段，缩小故障影响。

结束语

通过分析对ZY系列电动液压转辙机工作原理和故障处理分析讨论，希望对信号人员的日常维护有所帮助，可以实现电动液压转辙设备的可靠运用及一般故障的快速处理，有效减少对运输安全的影响。