浅谈ZQB-III 型缺口报警与提速道岔机械特性的关系

吴志云

朔黄铁路发展有限责任公司 河北沧州 061113

道岔是铁路系统最重要的线路连接设备。转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于转换和锁闭道岔。道岔转换装置中，道岔缺口承担检查道岔尖轨密贴程度的功能，保证尖轨与基本轨的密贴数值满足线路行车要求，满足给岀道岔表示，实现联锁逻辑，保证列车安全通过。

1 ZQB- Ⅲ型转辙机缺口监测报警系统

一直以来，铁路为了保证包括转辙机在内的道岔缺口线路设备正常使用，采用定期维护保养的方式。这种维修模式下，不同使用频度的转辙机采用相同时间间隔进行维修保养，使得维修资源得不到合理分配。同时，缺乏对转辙机当前状态的实时监测，难以获取转辙机缺口变化趋势，难以有针对性地对道岔及转辙机进行调整及时消除隐患，导致道岔故障后再组织抢修，影响行车安全与效率。随着科技的进步，道岔缺口监测技术逐步得到应用发展，朔黄沿线陆续引入道岔缺口监测装置。黄骅港站目前采用郑州盛源交通ZQB- Ⅲ型转辙机缺口监测报警系统

1.1 系统构成

ZQB- Ⅲ型转辙机缺口监测报警系统由室内主机、现场信息采集分机、缺口传感器、防浪涌单元组成。

1.2 报警原理

道岔缺口报警信息是由缺口传感器采集信息后传送给道岔信息采集分机，再经由传输电缆将信息传输给道岔缺口报警主机。

其工作原理如下：当表示杆发生位移时带动转辙机缺口间隙变化，使传感器内部圆弧触头的弦高与转辙机内的检查块接触，传感器导通。当传感器导通后使信息采集分机输入端由高电位变成低电位，信息分机的CPU 分辩出是那种报警后进行编码，经双音频发生器变成双音频信号，进行放大、耦合、经过传输电缆网络送到道岔报警主机，又经道岔报警主机对双音频解码、信息处理、形成报警信息使道岔报警主机显示报警信息，同时通过CAN 通信接口上报信号微机监测系统。由于主机采取分散控制、集中管理方式[1]。主机上电初始化后，主控对输入的路数、每路接入的分机地址下传各检测板，由检测板上对所接入分机逐个扫描。当主机查询到某分机时，该分机回传报警信息，报警信息回传到主机后主机和微机监测系统才能显示报警信息，所以报警信息有一定的延迟。

1.3 接入微机监测实现的功能

当缺口报警系统接入微机监测后新增了以下功能：

（1）有车占用报警。在有车占用时段（有车占用时段指红光带结束后再延迟120 秒）内所产生的报警为红光带结束后再延时考核300 秒，能恢复的报警给予屏蔽，不能恢复的报警列入三级报警。

（2）无车占用报警。在有车占用时段以外所产生的报警，全部列入二级报警。

（3）屏蔽无效报警。对各型道岔在定位时屏蔽反位报警；在反位时屏蔽定位报警。

（4）道岔转换过程中出现的报警。道岔从定位转换到反位时，需屏蔽反位报警120 秒；道岔从反位转换到定位时，需屏蔽定位报警120 秒。

（5）道岔临界报警系统主机内部各单元故障、CAN 单元通信故障应列入二级报警。

（6）道岔缺口信息采集器发生通讯故障应列入三级报警。

1.4 报警信息分类

微机监测针对缺口报警系统有以下两种报警信息：

1.4.1 二级报警

该类报警是微机监测屏蔽掉无用报警后的设备真实报警，说明室外设备存在较为严重的病害。要求现场人员及时处理；

1.4.2 三级预警

是由过车引起的缺口超限报警，属于预警信息，如果某组道岔经常产生预警信息，说明该道岔已经存在病害，应引起注意；

道岔缺口报警装置主机内部各单元故障及缺口信息采集分机通讯故障，上报微机监测机后，微机监测能显示三级报警信息。

2 ZQB- Ⅲ型转辙机缺口监测反映道岔机械特性

在ZQB- Ⅲ型转辙机缺口监测系统本身正常工作情况下能够切实监测现场道岔锁闭是否导致，尖轨密贴度是否满足行车要求。经长期实践总结，当发生二级报警时，预示着室外设备存在以下的道岔病害，如下：

（1）道岔的尖轨与基本轨之间不密贴；此类报警现象表现为每次经过列车报警出现，扳动道岔部分报警会自动恢复。这类病害多是由于列车长期经过道岔，列车的冲击导致尖轨产生硬弯。这种现象产生报警后，如果检修人员单纯的对缺口进行调整，现场当时可以达到报警恢复。但随着列车的再次经过，报警会再次发出。要彻底根除需联系工务检查道岔是否有工务病害，同时检查密贴力是否合适。当把上述问题解决，报警从根本上彻底解决。

（2）转辙机表示杆轴销旷动；此类报警现象表现为列车经过道岔或者扳动道岔都会发生报警。这类报警多是由于表示杆销轴螺丝松动或者销轴锈蚀无法固定表示杆。出现这类报警，作业人员靠调整缺口无法彻底消除报警，需及时对表示杆销轴更换方可彻底消除报警。

（3）道岔钩锁轴销旷动；此类报警现象表现为列车经过道岔或者扳动道岔都会发生报警。但相比表示杆轴销旷动带来的安全隐患要大很多。现场检修作业多是把机油注入锁钩注油孔，但机油并不能满足锁钩内部铜套和轴销的润滑需求，锁钩内部铜套和轴销的长时间无法满足润滑度，极易造成锁钩内部铜套的磨损和损坏。轻则尖轨锁闭后有轻微位移造成道岔缺口反复报警，重则道岔到位锁闭后尖轨和基本轨无法密贴伴随有较大的离缝，存在车辆经过时发生机车脱轨掉道的危险。为避免这类病害的产生，经多次试验将黄油和机油1 比1 混合注入锁钩能够最大限度的满足锁钩内部铜套和轴销的润滑需求。现在黄骅港已经现场试验推行，效果良好，并制作了相应配套的专用注油枪。作业人员发现道岔反复报警，检查发现如果道岔钩锁轴销旷动需及时更换锁钩内部铜套。

（4）道床不实、道渣捣固不实；此类报警多发生于工务进行捣固后的道岔，报警现象出现于列车经过道岔后。道岔经过捣固，如道渣捣固不实当列车经过后道床发生变化导致道岔框架几何尺寸变化，随之带来表示杆的轻微位移。一般这类报警不会自动恢复，需现场作业人员到现场对表示缺口进行调试后，联系工务及时对道岔进行捣固，夯实道床、道渣，作业人员同时把缺口调整合适方可彻底消除报警。

（5）基本轨位移、轨距发生变化；这类现象多发生在上行线，每次扳动道岔或者列车经过道岔都会触发报警。原因在于满载列车对道岔长期碾压导致基本轨位移、轨距发生变化，引起尖轨锁闭位置位移带来表示杆的位移[2]。这类报警不会自动恢复，作业人员现场调整缺口后恢复。后期发现部分道岔调整恢复后短时间内过车再次报警，对设备检查时发现密贴力发生变化，出现这种情况不要着急对密贴力进行调整应及时联系工务检查轨距，待工务对轨距进行调整后再对密贴力进行调整方可消除此类报警。

（6）缺口调整不良，缺口偏大或偏小；这类现象多是由于电务现场作业人员在道岔检修时缺口调整不良，报警现象呈现只要道岔扳动到相应位置报警就会触发。出现这类现场后，作业人员对缺口进行重新调整便可消除此类报警。

（7）因转辙机防尘不良表示缺口内部进入煤灰或油泥；此类报警现象呈现只要道岔扳动到相应位置就会触发报警，当列车经过或者反复扳动道岔会有一定几率自动恢复。这类现象多是由于转辙机防尘不良导致表示缺口间隙进入煤粉和油泥。由于煤粉和油泥可以作为导体使传感器内部圆弧触头的弦高与转辙机内的检查块接触产生报警，出现这类现象作业人员靠调整缺口无法消除报警。现场作业人员需将道岔扳动到报警相反位置，然后测试采集分机报警位置输出线与地线之间的电压以确定是否为缺口内部进入煤灰或油泥。当测得电压为直流5V时，说明原因为缺口内部进入煤灰或油泥。确定原因后对传感器进行擦拭去污处理方可消除这类报警。黄骅港针对此类问题研究发明ZYJ7 转辙机一体式防尘罩，在现场推广应用后全面避除了这类现象。

（8）传感器接地。此类报警现象呈现只要道岔扳动到相应位置就会触发报警，当列车经过或者反复扳动道岔报警无法自动恢复。这类现象是因为传感器圆弧触头与检查柱绝缘破损导致报警。出现这类现象无论作业人员无法靠调整缺口使报警恢复。现场作业人员需将道岔扳动到报警相反位置，然后测试采集分机报警位置输出线与地线之间的电压以确定现象原因。当测试电压为直流0V 时，说明传感器接地已无法正常工作，需及时更换传感器方可消除此类报警。

纵观上述缺口报警，每一个缺口报警背后都有道岔机械特性发生变化的影子。每一次消除报警的同时也是对道岔病害整治的过程。合理分析、对症下药是保证道岔有一个良好机械特性的关键[3]。

3 结语

传统模式下，为了保证道岔线路设备正常使用，采用定期维护保养的方式。这种维修模式下，不同使用频度的转辙机采用相同时间间隔进行维修保养，使得维修资源得不到合理分配。随着ZQ B - Ⅲ型转辙机缺口监测的上道使用，使得现场作业人员完成了时刻监测道岔状态。每一个道岔机械特性的改变都会在缺口监测以报警的形式体现出来。对出现不同频率，不同时刻，不同时机的缺口报警合理的分析判断是指引道岔检修的重点。在出现报警时不盲目的调整缺口消除报警，从报警的根本原因着手分析处理，这样不仅消除了报警，更重要的是有效的维持了道岔的稳定运行，让道岔始终以一个良好的状态服务于行车组织。