盧 偉，段龍華，魏宏波

(1.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451460；2.河南禹亳鐵路發(fā)展有限公司，河南 許昌 461000)

道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備是鐵路信號設(shè)施中非常重要的室外三大設(shè)備之一。ZD6直流電動轉(zhuǎn)轍機是軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛的轉(zhuǎn)轍機。為適應(yīng)我國鐵路事業(yè)的快速發(fā)展對人才的需求，突顯鐵路專業(yè)辦學(xué)特色，加強鐵道信號專業(yè)實訓(xùn)條件的建設(shè)，研制了ZD6直流電動轉(zhuǎn)轍機綜合實訓(xùn)裝置，可以幫助鐵路部門及鐵路院校學(xué)生更好地掌握ZD6直流電動轉(zhuǎn)轍機的操作與維護。

1 裝置概述

ZD6直流電動轉(zhuǎn)轍機綜合實訓(xùn)裝置可通過控制臺操縱按鈕控制轉(zhuǎn)轍機的向定位轉(zhuǎn)換和向反位轉(zhuǎn)換的動作。同時，通過控制臺盤面上的指示燈給出對應(yīng)的定位表示和反位表示。當(dāng)轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換不到位或者故障時，也能給出相應(yīng)的表示。學(xué)員可以人為地設(shè)置故障斷點，模擬故障現(xiàn)象，進行故障處理練習(xí)。該裝置不受現(xiàn)場信號設(shè)備維護方式的限制，模擬現(xiàn)場情景使學(xué)員產(chǎn)生身臨其境的感覺。該裝置采用雙繼電器組合，其中有一個組合為學(xué)員焊接演練專用組合，可以訓(xùn)練學(xué)員的施工焊接水平，從而達到常規(guī)現(xiàn)場教學(xué)無法達到的教學(xué)效果。

2 實訓(xùn)裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

ZD6直流電動轉(zhuǎn)轍機綜合實訓(xùn)裝置主要由電源模塊、轉(zhuǎn)轍機控制臺、繼電器組合架、分線盤、終端電纜盒以及直流轉(zhuǎn)轍機等幾部分組成。電源模塊可提供24 V及220 V直流電源，轉(zhuǎn)轍機控制臺上包含定位和反位表示燈及定位和反位操作按鈕。繼電器組合架上安放兩個繼電器組合，分別是繼電器組合1和繼電器組合2，每個繼電器組合中都包含道岔表示電路和道岔啟動電路。繼電器組合1用于正常操作轉(zhuǎn)轍機及故障處理練習(xí)，繼電器組合2用于學(xué)員焊接演練，采用選擇開關(guān)選擇兩個組合的使用。裝置整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 綜合實訓(xùn)裝置整體結(jié)構(gòu)圖

3 實訓(xùn)裝置電源設(shè)計

直流轉(zhuǎn)轍機電源采用分散穩(wěn)壓DC 220 V/16 A直流轉(zhuǎn)轍機標準電路，輸出DC 220 V/16 A，輸出端設(shè)防雷單元。采用雙模塊同時供電，若某一模塊故障，另一模塊自動承擔(dān)所有負載，供電無中斷。

道岔表示電源為MPR-J220/3型交流穩(wěn)壓電源模塊，輸出AC 220 V/2 A，其輸出端也設(shè)有防雷單元。

繼電器電源為220 V/50 Hz交流電源，經(jīng)過變壓器降壓后，再經(jīng)過隔離器向兩個MPR-Z24/20開關(guān)電源模塊供電，模塊輸出為DC 24 V/16 A。

4 實訓(xùn)裝置電路設(shè)計

實訓(xùn)裝置電路主要由兩部分組成，第一部分是道岔啟動電路，第二部分是道岔表示電路。道岔啟動電路控制轉(zhuǎn)轍機進行轉(zhuǎn)換，當(dāng)?shù)啦韱与娐穭幼魍戤厱r，接通道岔表示電路，將轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換后的實際位置反映在控制臺盤面上，通過控制臺盤面上的定位和反位表示燈進行顯示。本設(shè)計中的四線制道岔控制電路的定位1、3排接點閉合時，第二道岔啟動繼電器吸起，反位2、4排接點閉合時，第二道岔啟動繼電器落下。

4.1 道岔啟動電路

道岔啟動繼電器采用分級控制方式，首先由第一道岔啟動繼電器檢查聯(lián)鎖條件，然后由第二道岔啟動繼電器控制電動機的旋轉(zhuǎn)方向，最后直流電動機轉(zhuǎn)動。道岔啟動電路原理圖如圖2所示。

圖2 道岔啟動電路工作原理圖

操作轉(zhuǎn)轍機從定位轉(zhuǎn)向反位，第一階段為第一道岔啟動繼電器勵磁，第二階段為第二道岔啟動繼電器轉(zhuǎn)極，第三階段為第一道岔啟動電路形成自閉電路，即電動機電路為220 V電源正極→第一道岔啟動繼電器(1-2)→第一道岔啟動繼電器(12-11)→第二道岔啟動繼電器(111-113)→分線盤X2→電纜盒2→自動開閉器(11-12)→電動機定子繞組(2-3)→電動機轉(zhuǎn)子繞組(3-4)→電纜盒5→分線盤X4→第一道岔啟動繼電器(21-22)→第二道岔啟動繼電器(121-123)→220 V電源負極。

操作轉(zhuǎn)轍機從反位轉(zhuǎn)向定位，第一階段為使第一道岔啟動繼電器勵磁，第二階段為第二道岔啟動繼電器轉(zhuǎn)極，第三階段為第一道岔啟動電路形成自閉電路，即電動機電路為220 V電源正極→第一道岔啟動繼電器(1-2)→第一道岔啟動繼電器(12-11)→第二道岔啟動繼電器(111-112)→分線盤X1→電纜盒1→自動開閉器(41-42)→電動機定子繞組(1-3)→電動機轉(zhuǎn)子繞組(3-4)→電纜盒5→分線盤X4→第一道岔啟動繼電器(21-22)→第二道岔啟動繼電器(121-122)→220 V電源負極。

4.2 道岔表示電路

道岔表示電路所用電源由變壓器供給，該變壓器是變壓比為2：1的BD1-7型道岔表示變壓器,其初級輸入電壓為交流220 V，次級輸出電壓為110 V。定位表示繼電器和反位表示繼電器線圈并聯(lián)有4 μF500 V的電容。電路中還串接有二極管。道岔表示電路原理如圖3所示。

圖3 道岔表示電路工作原理圖

當(dāng)轉(zhuǎn)轍機轉(zhuǎn)換到定位或反位后，自動開閉器動作接點斷開第一道岔啟動繼電器(1-2)線圈自閉電路，使第一道岔啟動繼電器失磁落下，第一道岔啟動繼電器第一組后接點接通道岔表示電路。

道岔轉(zhuǎn)換到定位時，定位表示繼電器的勵磁電路為變壓器(3)→分線盤X3→電纜盒3→移位接觸器(04-03)→自動開閉器(14-13)→自動開閉器(34-33)→二級管(1-2)→自動開閉器(32-31)→自動開閉器(41)→電纜盒1→分線盤X1→第二道岔啟動繼電器(112-111)→第一道岔啟動繼電器(11-13)→第二道岔啟動繼電器(131-132)→定位表示繼電器(1-4)→變壓器(4)。

從表示電路中可以看出，通過轉(zhuǎn)轍機自動開閉器的定位表示接點接通電路，經(jīng)二極管將交流電進行半波整流，整流后的正向電路方向正好與定位表示繼電器的勵磁方向一致，使定位表示繼電器吸起。

當(dāng)?shù)啦磙D(zhuǎn)換到反位時，自動開閉器反位表示接點接通，二極管反接在表示電路中，改變了半波整流后電流的方向，使反位表示繼電器吸起。反位表示繼電器的勵磁電路為變壓器(3)→分線盤X3→電纜盒3→自動開閉器(44-43)→移位接觸器(02-01)→自動開閉器(24-23)→二極管(2-1)→自動開閉器(22-21)→自動開閉器(11)→電纜盒2→分線盤X2→第二道岔啟動繼電器(113-111)→第一道岔啟動繼電器(11-13)→第二道岔啟動繼電器(131-133)→反位表示繼電器(4-1)→變壓器(4)。

道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備是使機車車輛從一個股道轉(zhuǎn)向另一個股道的線路連接設(shè)備，操作和維護道岔轉(zhuǎn)轍設(shè)備已成為電務(wù)工作人員和鐵路院校學(xué)員必須學(xué)習(xí)和掌握的技能。ZD6轉(zhuǎn)轍機綜合實訓(xùn)裝置，以教學(xué)需求為研發(fā)導(dǎo)向，不僅可以帶給學(xué)員現(xiàn)場教學(xué)的真實感覺，同時相較于現(xiàn)場設(shè)備更加符合教學(xué)需求，適合廣大鐵路部門和鐵路院校教學(xué)使用。

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