新型防水技术在ZD6型电动转辙机中的应用

【摘 要】转辙机是电气集中联锁的主要设备之一，结合ZD6型电动转辙机的结构和技术标准的了解，从转辙机动作杆、表示杆、手摇把孔、注油孔等外露活动部件处分析转辙机进水部位，有针对性地提出了电动转辙机结构的改造措施，有效地解决了转辙机的防水问题。

【关键词】城市轨道交通；电动转辙机；防水措施

【分类号】：U213.61；

一、电动转辙机的结构及技术标准

1、电动转辙机的结构组成

ZD6型电动转辙机主要由电动机，减速器，摩擦连接器，自动开闭器，主轴，动作杆，移位接触器，底壳及机盖组成。

2、ZD6型电动转辙机各主要部件的作用

（1）电动机：在接线端子上加入额定电压后，电机线圈内有电流流过，从而产生转动。

（2）减速器：把电动机的高转速降低，以提高转矩，便于转换道岔并满足道岔转换时间的要求。。

（3）摩擦连接器：用弹簧和摩擦制动板，组成输出轴与主轴之间的摩擦连接，以防止尖轨受阻时损坏机件。

（4）自动开闭器：自动开闭器通过表示杆与尖轨连接，能及时、正确反映道岔尖轨的位置，并完成控制电动机和挤岔表示的功能。

（5）主轴：主轴由输出轴通过启动片带动旋转，主轴上安装锁闭齿轮。通过与齿条块配合完成转换和锁闭道岔。

（6）动作杆：动作杆和齿条块用挤切销相连，正常动作时，齿条块带动动作杆。挤岔时，挤切销折断，动作杆和齿条块分离，避免机件损坏。

（7）移位接触器：移位接触器安装于机壳内侧，动作杆上方。由触头、弹簧、顶销、接点等组成。正常情况下，接点是接通的。当挤岔时，使顶杆上升，将移位接触器的顶销顶起，断开它的接点，从而断开道岔表示电路。

（8）底壳和机盖：用来固定转辙机各部件，防护内部机件免受机械损伤和雨水、尘土侵入，提供整机安装条件。

3、转辙机的主要测试标准

（1）减速器

减速器内部、大小齿轮及其他传动部位均应涂耐温+60℃以上和-40℃以下的脂；减速器应达到啮合均匀、无卡阻，在与转辙机总组装时应达到与主轴同心。

（2）摩擦连接器

摩擦联接器的正反向摩擦电流相差应不大于工作电流的15%；其摩擦电流2.6A～2.9A；并在1.5倍额定转换力、+60℃环境温度条件下，运转15 min不经调整仍能正常工作。

（3）自动开闭器

动静接点的绝缘座安装牢固、完整、无裂纹；动接点不松动，静接点片长短一致，相互对称；接点片不弯曲、不扭曲，辅助片作用良好；动接点与静接点沿进入方向中分线偏差不大于0.5mm；动接点在静接点内的接触深度要求不小于4.0mm，两侧之差不大于1.5mm；在切断表示电路过程中，速动爪的抬起量应保证爪尖弧面与速动片间具有0.3mm～1.0mm的间隙；接点压力应为为4.9N～14.7N。

（4）动作杆组

齿条块被锁闭后，锁闭齿轮的两个锁闭圆弧与齿条块两个锁闭齿圆弧应同时接触，最大间隙应不大于0.05 mm；锁闭齿轮的启动齿应在齿条块的中间，单面最小间隙为lmm。锁闭齿轮与齿条块在解锁和锁闭时其拐点不应有卡阻现象。

（5）移位接触器

移位接触器的触头与齿条块组中的顶杆应对正，其轴线偏差应不大于1.5 mm；两者间的距离为1.5mm，当动作杆被挤动2.5mm～3mm及齿条块中顶杆总上升行程2.5mm～3mm时，移位接触器应可靠断电，非经人工恢复不应接通电路；其“复位按钮”在外加力复位过程中不应引起接点弹片变形。

二、电动转辙机防水问题的研究背景

ZD6系列电动转辙机是目前用量最大的转辙机之一，它的用途是改变道岔开通方向，锁闭道岔，反映道岔的位置状态，被广泛地应用于国家铁路、城市轨道交通、地方铁路。

在实际的应用中转辙机常被安装在室外轨道道岔旁，经常会处于露天环境下，电动转辙机的外壳防护等级标准为IP54，GB/T 4942.2-93《低压电器外壳防护等级》中对IP54等级的描述是：不能完全防止灰尘的进入，并且只能防止任何方向的溅水等。也就是说，当遇到降水强度大的季节，ZD6型电动转辙机防水防尘 IP54等级的技术条件就无法满足实际应用的需要了。由于大量进水有可能导致转辙机部分部件出现生锈，从而引起卡阻现象，这样不但会减少转辙机的使用寿命，也会影响转辙机的工作效果，严重时还有可能出现事故，因此，应提高转辙机的防尘防水技术以避免转辙机受损。

三、电动转辙机主要进水部位分析

ZD6型电动转辙机由各个部件组装而成，这些部件可以单独拆卸，互不影响。因此各个部件结合处的密封性对防水性能有着极大影响。针对转辙机的结构，有以下几大进水点及其进水原因的简单分析：

1、摇把孔：用摇把控制电动转辙机时候，若摇把和转辙机接触面不平整，则有可能导致转辙机进水；

2、部件结合处：转辙机各部件在组装时如果接触面吻合度不高则容易进水

3、机盖盘根：盘根使用时间较长时容易发型变形，就有可能影响防尘防水的效果。

4、蛇管连接处：当蛇管连接处结构不平就有可能引起转辙机进水。

5、转辙机动作杆和表示杆的注油孔：由于动作杆或表示杆的动作，有可能产生风箱效应，将雨水或潮气带入转辙机

6、转辙机动作杆和表示杆的动作孔：原因如5。

四、电动转辙机防水技术的改造和应用

1、更换胶垫材料

针对摇把孔胶垫和动作杆和表示杆的杆件密封圈，将之前较硬，粗糙大的材料更换成市面上较流行的内酯型聚氨酯防水橡胶。这种材料耐辐射、耐臭氧、介电性能好、弹性好、延伸率高，耐油性、耐热性及与金属的粘合性都较好，且工作使用温度为-40℃～100℃，满足电动转辙机的工作温度。早期的聚氨酯的耐水解性能效果一般，后期发展的内酯型聚氨酯材料则大大改善了聚氨酯的耐水解性能，使得其大力应用在工业领域。在电动转辙机上，聚氨酯防水橡胶质地软，抗老化的特性可以替代之前使用较硬材料，其出色的耐磨特点应用在在动作杆和表示杆动作孔和注油孔时能够与表示杆和动作杆面紧密接触，清理掉杆件上面的雨水和油水，有效防止雨水或油水随杆件进入转辙机内，并且也能有效地防水雨水从摇把孔进入到转辙机内。

2、各个部件在组装时结合处不够吻合或结构面不平整时候，涂密封胶可以有效地提高转辙机密封的程度。针对这一防水薄弱点，我们同样选择耐热性好，耐水性强的聚氨酯密封胶。聚氨酯密封胶呈膏状，便于在组件结合处使用。对转辙机的固定螺栓我们采用螺纹胶，使螺栓孔具备较好的密封性，加强螺栓孔的防水能力。

3、蛇管和转辙机盘根的防水也非常重要。对于蛇管连接处的防水措施，我们可以采用加长的耐挤压防水胶垫，这样就可以提高蛇管连接处的防水性能。而对于转辙机盘根来说，现在所使用的硬胶盘根易变形且容易沾到机壳上，这些因素对于转辙机的外壳防护效果的影响非常大。我们的建议是将盘根更换为含油黑盘根。这种盘根是由石墨和反腐蚀剂的四氟线编制而成，该材料强度大，稳定性强，使用寿命久，主要用于工业的密封水，蒸汽等。使用这种材料的盘根能够很好地满足IP54的要求。

五、电动转辙机其它防水措施的简介

转辙机玻璃钢防护罩：转辙机玻璃钢防护罩广泛应用在铁路上，其特点是使用较为方便，能够有效地防止杂物落在转辙机上面，缺点是重量较大，不便于安装，且在强风天气下容易刮翻。若将防护罩固定，则列车通过钢轨时引起的振动对固定螺栓产生影响，固定部位易破损，不利于工人的维护和修理。

六、结语

转辙机是电气集中联锁的主要设备之一，本文以ZD6型转辙机为例，结合转辙机的相关技术标准，探讨其防水措施。通过研究发现，对转辙机相关部件材料的更换和结构的改造能够最大限度地减少下雨天气对转辙机运行状况的影响，防止了内部紧密结构部件的生锈卡阻，避免了因电气接点生锈带来的接触不良等问题，值得在未来的转辙机防水工作中加以推广应用。