杜冠杰

淺析ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程中的故障判斷及處理

杜冠杰

（山西省鐵路裝備制造有限集團公司太原電務器材公司，山西 太原 030008）

主要對ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部故障進行了總結(jié)分析，針對這些故障，從機械、液壓、電路方面進行原因剖析，并提出簡單的處理方法。

電液轉(zhuǎn)轍機；轉(zhuǎn)換故障；原因剖析；處理方法

1 研究背景及意義

ZY（J）7系列電液轉(zhuǎn)轍機是中國提速道岔中所使用的主要道岔轉(zhuǎn)換設備，轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)故障，容易導致道岔無法轉(zhuǎn)換或轉(zhuǎn)換時間過長等現(xiàn)象，從而影響客貨行車。針對轉(zhuǎn)轍機零部件以及機械、油路工作原理分析引起轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換故障的原因十分有必要，且對現(xiàn)場維護及返修有較大指導意義。

2 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機簡介

ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機在現(xiàn)場道岔使用環(huán)境中，大部分是由一臺主機即ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機和一臺付機，即SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器組成，主機帶有油泵電機組組成的動力原件，付機則通過油管與主機連接獲取動力，事實上兩者共用一套動力系統(tǒng)。

2.1 機構(gòu)組成

ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機主要組成分為三大系統(tǒng)：動力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換鎖閉系統(tǒng)、表示鎖閉系統(tǒng)，具體如圖1所示。

圖1 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機機組構(gòu)成

動力系統(tǒng)將轉(zhuǎn)轍機從機外獲得的電能轉(zhuǎn)化為使轉(zhuǎn)轍機機內(nèi)液壓元件動作的液壓能。這套系統(tǒng)的主要部件為油泵電機組。轉(zhuǎn)換鎖閉系統(tǒng)負責轉(zhuǎn)換道岔中的尖軌，并將它鎖閉在密貼位置，同時要滿足至少100 kN的鎖閉力以保證道岔性能穩(wěn)定，其中負責轉(zhuǎn)換動作的零部件為油缸組和動作桿組，負責鎖閉的零部件組為動作桿組和鎖閉鐵。表示鎖閉系統(tǒng)負責正確反映尖軌狀態(tài)并鎖閉尖軌在終端位置，同時滿足 30 kN的軸向鎖閉力。其中負責表示作用的零部件為接點組，負責鎖閉的零部件為鎖閉桿組。

2.2 轉(zhuǎn)換鎖閉機構(gòu)動作原理

轉(zhuǎn)換鎖閉機構(gòu)動作原理如圖2所示。電機經(jīng)聯(lián)軸器帶動油泵順時針方向旋轉(zhuǎn)，油缸組中活塞桿固定不動，所以油缸向右動作。油缸側(cè)面的推板接觸動作桿組一側(cè)鎖塊后，油缸繼續(xù)提供動力向前移動，動作桿組由于鎖鐵與油缸組推板密貼而隨油缸組一起向前移動，同時另一側(cè)鎖塊開始解鎖，當油缸走完解鎖動程后，兩塊鎖塊都處于鎖閉鐵和推板的間隙內(nèi)，油缸繼續(xù)通過推板和鎖塊的配合帶動動作桿向右移動。當動作桿移動到鎖塊與鎖閉鐵的鎖閉面時，轉(zhuǎn)轍機開始進入鎖閉過程，動作桿繼續(xù)向右移動至鎖塊密貼于鎖閉鐵的反鎖閉面，轉(zhuǎn)轍機完成道岔中的尖軌與基本軌密貼動作。此后油缸繼續(xù)向右移動，動作桿由于鎖塊已經(jīng)與鎖閉鐵密貼而無法動作，油缸側(cè)面的推板與鎖塊密貼，轉(zhuǎn)轍機進入鎖閉狀態(tài)。

2.3 油路系統(tǒng)工作原理

油路系統(tǒng)工作原理如圖3所示。本系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，電機通過聯(lián)軸器帶動油泵啟動，油泵從油缸右側(cè)吸入油，泵入油缸左側(cè)，從而使油缸右側(cè)腔內(nèi)為低壓，油缸左側(cè)腔內(nèi)為高壓，油缸左右出現(xiàn)壓差，油缸從左向右移動。當油缸向右動作到終端停止動作時，油泵從油泵電機組組件中右側(cè)的單向閥吸入油，泵出的高壓油經(jīng)左邊的濾油器和溢流閥回到油箱完成整個油路動作。同理，電機反方向帶動油泵啟動時，油泵從油缸左側(cè)吸入油，泵入油缸右側(cè)，油缸從右向左移動。移動至終端停止動作時，油泵從油泵電機組組件中左側(cè)的單向閥吸入油，泵出的高壓油經(jīng)右邊的濾油器和溢流閥回到油箱完成另一側(cè)油路動作。

3 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機不動作原因分析、判斷以及處理方法

排除轉(zhuǎn)轍機外鎖及安裝裝置及道岔所導致的轉(zhuǎn)轍機不動作原因，本文只針對轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部故障導致轉(zhuǎn)轍機不動作的原因進行分類總結(jié)、故障判斷及處理方法。

圖2 轉(zhuǎn)換鎖閉機構(gòu)動作原理

圖3 油路系統(tǒng)工作原理

3.1 機械故障導致的轉(zhuǎn)轍機不動作原因

3.1.1 接點組啟動片與動作板立面間隙過小

接點組啟動片與動作板立面間隙過小會導致啟動片在動作時與動作板發(fā)生摩擦甚至卡阻，動作板卡死油缸無法動作，轉(zhuǎn)轍機出現(xiàn)不動作的故障。處理方法為擰松接點組4個底角螺栓，對接點組位置進行微調(diào)，直至啟動片與油缸動作板立面間隙在1.0～2.0 mm范圍內(nèi)。

3.1.2 接點組動接點軸軸竄過大

接點組動接點軸軸竄過大會導致啟動片在與其動作方向垂直的方向上晃動過大，與動作板摩擦卡阻的可能性增大，動作板卡死油缸無法動作，導致轉(zhuǎn)轍機不動作。處理方法為通過增減調(diào)整墊的方式來控制接點組動接點軸軸竄在0.3～0.8 mm范圍內(nèi)。

3.1.3 動作桿解鎖力過大

動作桿解鎖力過大會導致動作桿無法解鎖，進而出現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機不動作的故障。動作桿解鎖力其實是指在轉(zhuǎn)轍機進行轉(zhuǎn)換鎖閉過程中動作桿開始解鎖時需要克服的力，實際為動作桿組件中壓緊螺母上鋼珠從定位板上橢型坑中移動至定位板平面上所需克服的阻力。這個阻力實際受動作桿組內(nèi)給鋼珠提供壓力的碟簧力影響，碟簧位于鋼珠正下方壓緊螺母內(nèi)部由壓珠軸貫穿。碟簧組合力有大有小，當?shù)闪^大，對鋼珠的壓力也會增大，進而影響動作桿解鎖力變大影響動作桿解鎖。處理方法為通過減少碟簧數(shù)量或者改變碟簧疊落方式來減小動作桿組件內(nèi)碟簧力，進而減小解鎖力，使動作桿可以順利解鎖。

3.1.4 動作桿鎖塊轉(zhuǎn)換不到位

由于油缸組鎖塊槽內(nèi)有異物或者鎖塊與加強板之間摩擦力過大的原因，動作桿鎖塊有可能無法完全落入鎖塊槽內(nèi)，導致鎖塊與鎖閉鐵卡阻，動作桿無法移動并解鎖，轉(zhuǎn)轍機出現(xiàn)不動作的故障。處理方法為清理鎖塊槽內(nèi)異物并在鎖塊與加強板之間填注潤滑油，保證鎖塊轉(zhuǎn)動靈活。

3.2 油路故障導致的轉(zhuǎn)轍機不動作原因

總的來說，由于轉(zhuǎn)轍機油路系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，系統(tǒng)中任何一個組成部件有堵塞或者內(nèi)泄的情況發(fā)生，都會導致液壓系統(tǒng)不通或者失壓，轉(zhuǎn)轍機出現(xiàn)不動作的故障。現(xiàn)在在保證各部件不存在堵塞的前提下，討論油路系統(tǒng)中各部件出現(xiàn)內(nèi)泄的原因以及判斷和處理方法。

3.2.1 油路缺油導致壓力不足

在檢查油路故障之前，首先要保證油路系統(tǒng)中有足夠的液壓油。油路缺油直接導致壓力不足，轉(zhuǎn)轍機不動作。檢查方法為查看油箱油標尺，保證油箱內(nèi)油面高度在油標尺刻度范圍內(nèi)。需要注意的是，在油箱缺油繼而通過注油器向油箱內(nèi)添加液壓油至標準范圍后，需要對轉(zhuǎn)轍機液壓系統(tǒng)進行一兩次正反方向的排氣操作，保證系統(tǒng)內(nèi)沒有空氣才能進行下一步的檢查及故障判斷。

3.2.2 油泵內(nèi)泄

在轉(zhuǎn)轍機接通電路后，油泵開始運行，油泵的作用是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)化為液壓能。如果由于油泵內(nèi)部配油盤與轉(zhuǎn)子之間存在雜質(zhì)刻劃而造成的劃痕，那么油泵在向外輸出油壓的時候一部分液壓油就會通過這些劃痕流失，導致油泵泵出的壓力不足，這種現(xiàn)象稱為油泵內(nèi)泄。油泵內(nèi)泄的原因不止上述情況一種，在此不多作贅述。

油泵內(nèi)泄的判斷方法：切斷油泵與油路系統(tǒng)，對油泵進行單獨測壓，油泵如有內(nèi)泄，壓力表指針擺幅大，壓力值達到一定值后出現(xiàn)下降趨勢。如若油泵內(nèi)泄較大，壓力有可能達不到標定值就出現(xiàn)下降。處理方法為更換合格油泵。

3.2.3 空動缸內(nèi)泄

空動缸組并聯(lián)在油缸組兩側(cè)，空動缸和油缸其中任一出現(xiàn)內(nèi)泄都會導致油路失壓，轉(zhuǎn)轍機不動作。高壓油在到達空動缸時，有可能由于空動缸內(nèi)部柱塞與缸體之間間隙過大而泄漏到另一側(cè)造成失壓，這種現(xiàn)象稱為空動缸內(nèi)泄。

空動缸內(nèi)泄的判斷方法：在保證油泵正常的前提下，將空動缸與油泵正常連接，緊死高壓側(cè)調(diào)節(jié)閥，斷開空動缸與油缸連接，打開另一側(cè)二動，接通電路，油泵正常輸出壓力，如果二動接頭有滲油、滴油甚至漏油的情況出現(xiàn)，證明空動缸存在內(nèi)泄，反之正常。處理方法為更換合格空動缸。

3.2.4 油缸內(nèi)泄

高壓油在離開空動缸后輸入油缸一側(cè)而造成油缸兩側(cè)出現(xiàn)壓差，油缸組開始動作，在這過程中，如果油缸內(nèi)部活塞桿中間密封圈由于破損或被劃傷等原因而失效，那么油缸一側(cè)的高壓油就會泄漏到另一側(cè)，導致油缸兩側(cè)壓差不夠推動油缸組動作，這種現(xiàn)象稱為油缸內(nèi)泄。

油缸內(nèi)泄的判斷方法：在保證油泵以及空動缸正常的前提下，打開油缸活塞桿一側(cè)接頭，接通電路，油泵正常輸出壓力，如果活塞桿接頭有滲油、滴油甚至漏油的情況出現(xiàn)，證明油缸存在內(nèi)泄，反之正常。處理方法為更換合格油缸。

3.3 電路故障導致的轉(zhuǎn)轍機不動作原因

3.3.1 三相電缺相導致電機不轉(zhuǎn)

當轉(zhuǎn)轍機接通電路，電機嗡嗡作響但不轉(zhuǎn)，那么最有可能的原因就是三相電缺相，電機不轉(zhuǎn)會導致轉(zhuǎn)轍機不動作。處理方法為：先檢查接入轉(zhuǎn)轍機的電路正常與否，再檢查電機線正常與否。若接入轉(zhuǎn)轍機的電路不正常，則將其恢復正常；若電機存在故障，則更換電機。

3.3.2 電路接錯或接觸不良

轉(zhuǎn)轍機接點組靜接點電路接錯或接觸不良也會導致轉(zhuǎn)轍機電路不通，轉(zhuǎn)轍機不動作。處理方法為：根據(jù)轉(zhuǎn)轍機電路圖檢查靜接點電路通斷正常與否，若有電路接錯或接觸不良則將電路恢復正常。

4 ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機動作緩慢原因分析、判斷及處理方法

ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機動作緩慢的原因分析方法與不動作大致相同，只是各部件卡阻與內(nèi)泄程度較小時，轉(zhuǎn)轍機會出現(xiàn)動作緩慢、動作時間較長的故障現(xiàn)象，判斷與處理方法與第三章所介紹的大致相同。

5 總結(jié)

本文主要對ZY（J）7型電液轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部故障進行總結(jié)分析，針對這些故障從機械、液壓、電路方面進行原因剖析并提出簡單的處理方法，對生產(chǎn)試驗有一定的指導意義，同時對現(xiàn)場維護及故障排除有一定參考意義。

U284.92

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.08.049

2095－6835（2020）08－0114－02

〔編輯：王霞〕