楊曉剛

（1.西安建筑科技大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，陜西 西安 710100；2.西安全路通號(hào)器材研究有限公司，陜西 西安 710100）

ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)是我國(guó)鐵路使用量最大的轉(zhuǎn)轍機(jī)之一，為我國(guó)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)是ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)的主要組成部件，起到傳遞動(dòng)力完成道岔轉(zhuǎn)換，并在發(fā)生擠岔時(shí)保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)不被損壞的作用。擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的擠切削由于受過(guò)車振動(dòng)影響，存在不擠自斷的疲勞斷裂現(xiàn)象，影響道岔轉(zhuǎn)換和行車安全。因此，為了提高ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)使用過(guò)程中的可靠性，對(duì)其擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的研究就顯得尤為重要。

1 現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)原理

如圖1所示，ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)由擠切削、齒條塊、動(dòng)作桿組成。轉(zhuǎn)轍機(jī)在正常使用過(guò)程中，主擠切削起到連接齒條塊、動(dòng)作并傳遞動(dòng)力的作用。擠岔時(shí)，主擠切削受擠斷裂，動(dòng)作桿推動(dòng)頂桿使移位接觸器斷開(kāi)表示電路，以保護(hù)轉(zhuǎn)轍機(jī)機(jī)內(nèi)零件不被損壞。

圖1 現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖

2 現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)問(wèn)題分析

（1）在正常轉(zhuǎn)換過(guò)程中，擠切削一直承受來(lái)自動(dòng)作桿的系統(tǒng)外力以及齒條塊的轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)力。隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸不斷向高速化、重載化發(fā)展，高速通過(guò)道岔的重載列車施加給道岔橫向沖擊力都通過(guò)動(dòng)作桿而作用到擠切削上，極易造成擠切削疲勞斷裂的現(xiàn)象。

（2）由于擠切削批次不同，其材料特性及自身強(qiáng)度均存在差異，故在發(fā)生擠岔時(shí)存在擠切削擠不斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致動(dòng)作桿及其他零部件受擠損壞。

（3）為了防止擠切削不擠自斷，現(xiàn)場(chǎng)需要經(jīng)常檢查擠切削的使用狀況，并對(duì)其定期更換，維護(hù)工作量很大。

3 擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)改進(jìn)

鑒于ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)現(xiàn)有擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)存在擠切削不擠自斷、擠不斷以及維護(hù)工作量大等問(wèn)題，對(duì)擠岔保護(hù)機(jī)構(gòu)重新設(shè)計(jì)，將其剛性連接結(jié)構(gòu)改進(jìn)為柔性可擠脫結(jié)構(gòu)。

新結(jié)構(gòu)擠脫結(jié)構(gòu)主要由齒條塊、碟簧組件、滾棒和動(dòng)作桿等組成。動(dòng)作桿和兩組碟簧組件分別置于齒條塊上兩個(gè)通孔中，通過(guò)調(diào)整碟簧組安裝孔兩端的碟簧堵，使置于齒條塊中可以沿垂直于動(dòng)作桿動(dòng)作方向移動(dòng)的滾棒被碟簧組件的導(dǎo)向塊壓設(shè)在動(dòng)作桿表面的圓弧槽中。這樣，通過(guò)碟簧組件和滾棒使齒條塊和動(dòng)作桿彈性連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞和擠岔保護(hù)。滾棒上的水平分力就是擠脫力，調(diào)整碟簧堵可改變擠脫力大小。

當(dāng)列車經(jīng)過(guò)道岔時(shí)，車輪對(duì)道岔沖擊力通過(guò)動(dòng)作桿作用到滾棒上，當(dāng)沖擊力小于擠脫力時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)道岔正常轉(zhuǎn)換，當(dāng)沖擊力大于擠脫力時(shí)，滾棒就會(huì)在沖擊力作用下擠壓碟簧組并脫離動(dòng)作桿圓弧槽，動(dòng)作桿即可在沖擊力作用水平移動(dòng)，并推動(dòng)頂桿使移位接觸器斷開(kāi)表示電路。

4 對(duì)比分析

（1）新結(jié)構(gòu)擠脫機(jī)構(gòu)未改變?cè)袛D岔保護(hù)機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)和安裝位置尺寸，互換性好，可在ZD6系列轉(zhuǎn)轍機(jī)上使用。

（2）調(diào)整齒條塊兩端的碟簧堵即可改變擠脫力的大小，操作簡(jiǎn)單。

（3）擠岔之后恢復(fù)擠脫機(jī)構(gòu)時(shí)，反向推動(dòng)動(dòng)作桿，使?jié)L棒落入工作桿圓弧槽即可，維護(hù)方便，并可多次使用。

（4）滾棒采用高強(qiáng)度合金鋼，不會(huì)出現(xiàn)擠壓變形及壓潰現(xiàn)象，相互運(yùn)動(dòng)表面采用特殊表面處理，反復(fù)擠脫后磨損較小。

5 結(jié)語(yǔ)

依據(jù)GB/T25338.1-2010《轉(zhuǎn)轍機(jī)通用技術(shù)條件》進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)測(cè)試。對(duì)該擠脫機(jī)構(gòu)進(jìn)行了擠脫力測(cè)試，其正反位擠脫力偏差較小，多次擠脫后仍可繼續(xù)使用，擠脫力值滿足鐵標(biāo)要求；將該擠脫機(jī)構(gòu)裝配到ZD6轉(zhuǎn)轍機(jī)上，對(duì)整機(jī)進(jìn)行了擠脫測(cè)試、壽命試驗(yàn)和振動(dòng)試驗(yàn)等測(cè)試，整機(jī)動(dòng)作平穩(wěn)可靠，滿足鐵標(biāo)要求。試驗(yàn)結(jié)果表明，該擠脫機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)越，具有進(jìn)一步研究及推廣價(jià)值。

［1］TB1477-83.ZD6-A165/250型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)［M］.北京:中國(guó)鐵道出版社，1983.

［2］陸和祥，高琨.ZD6型電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)主擠切銷折斷原因剖析［J］.鐵道通信信號(hào)，2009，（6）.

［3］陳曉云.可擠型 ZD（J）9轉(zhuǎn)轍機(jī)滾柱擠脫的原理及應(yīng)用［J］.鐵道通信信號(hào)工程技術(shù)，2014，（6）.