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1、1西南交通大学西南交通大学 毕业论文毕业论文题 目 论铁路信号设备维护与安全保障 专 业 铁道通信信号 班 级 铁道通信信号 2012-25 姓 名 学 号 12933840 指导教师 xxxx 二 0 一四 年 四 月2目 录1.铁路信号设备的概述1.1 铁路信号设备的发展史1.2 铁路信号设备的组成及原理2.对铁路信号设备系统进行性能与故障分析,从而排除故障2.1 信号机的维护及注意事项2.2 转辙机的维护及注意事项2.3 轨道电路的维护及注意事项3.铁路信号维护安全性问题3.1 典型事故案例3.2.关于设备维护的建议谢辞参考文献注释附录3摘 要铁路信号设备是组织指挥列车运行，保证行车安全
2、，提高运输效率，传递信息，改善行车人员劳动条件的关键设施。铁路信号设备是铁路主要技术之一。铁路信号的装备水平和技术水准是铁路现代化的重要标志。铁路信号基础设备，包括信号继电器，信号机，轨道电路，转辙机等是构成铁路信号系统的基础，他们的质量和可靠性直接影响信号系统效能的发挥，可靠性能的提高，在铁路信号现代化的进程中，信号基础设备在不断的更新和改造。信号设备具有结合部多、易受外界影响的特点，使得铁路各专业存在的问题，最终均要反映到信号设备上，因此，对于铁路运输企业来说，减少信号设备故障一方面要重视信号设备在提高铁路运输效率中所处的位置二是要铁路全系统综合治理，这一点尤为重要。关键词： “透镜式色灯
3、信号机”“四开”“转辙机”“压敏电阻”“跳线”“引线”41. 铁路信号设备的概述1.1 铁路信号设备的发展史百余年来，中国的铁路事业经历了新旧两个根本性质不同的社会。无论从政治上还是从经济上，这都决定了它在其发展历程中必然会遭遇到两种迥然不同的命运和前途。同样，作为火车“眼睛”的信号设备也有着坎坷的发展历程。铁路作为一个舶来品，同中国人民的命运一样，在屈辱中挣扎。新中国的成立，给千疮百孔的中国铁路带来发展的舞台，也给善良的中国人民带来了幸福的生活。铁路信号设备的发展伴随着新中国铁路六十年一路走来。它的发展见证了新中国铁路的发展，是新中国成长的缩影。六十年前，中国铁路的信号设备无技术性可谈，人工
4、扳动道岔，人工开放臂板信号，无论刮风下雨夜间还要爬到高高的杆子上挂煤油灯。有时一晚上要挂好几次。铁路工人的工作强度可想而知。更无安全性可言。电的广泛应用，使铁路工人告别挂煤油灯的历史，铁路信号出现了色灯信号机，色灯信号机以不同的颜色显示，告诉司机以不同的速度运行。1960 年，我们铁路信号工作者自行设计研制的 6036 小站电气集中联锁电路。在实际应用中得到了不断的改造与完善。于 1965 年正式在新中国铁路上得到运用。因此更名为 6502 电气集中联锁。6502 电气集中以其完善严谨可靠的电路，迅速在中国铁路上得到广泛应用。 中国铁路信号设备从无到有，从爬杆挂煤油灯到以机车信号为主，从人工扳
5、动道岔到计算机联锁的提速道岔。短短六十年的风雨，中国铁路信号设备实现了大的跨越式发展。铸就出了中国速度。这一速度也是中国经济发展的速度，也是中国人民生活水平的发展速度51.2 铁路信号设备的组成一.信号机（一）信号机的作用信号机时表达固定信号显示所用的机具，用来防护站内进路，防护区间，防护危险地点，具有严格的防护意义。广义的铁路信号是铁路运输系统中，保证行车安全，提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制、自动控制记、及远程控制技术。狭义的铁路信号是在行车、调车工作中对行车有关人员指示运行条件而规定的物理特征符号。（二）信号机类别和基本组成1.信号机的类别（1）按设置部位分类，固定信号可分为
6、地面信号和机车信号（2）按信号机构造分类，地面信号机可分为色灯信号机和臂板信号机（3）按用途分类，固定信号可分为信号机和信号表示器两大类（4）按地位分类，信号机可分为主体信号机和从属信号机（5）按停车信号的显示意义分类，可分为绝对信号和非绝对信号（6）按安装方式分类，信号机可分为高柱信号机、矮型信号机、信号托架和信号桥2.基本组成高柱透镜式色灯信号机由机柱、机构、托架、梯子等部分组成矮型透镜式色灯信号机由螺栓固定在信号机基础上，没有托架，更没有梯子（三）LED 信号机工作原理LED 信号机由隔离变压器、整流电路、稳压电路、和告警电路构成。输入电源经变压、整流后，由两路稳压电路进行稳压，两路稳压
7、电路热备，以保证输出稳定的 12V 直流电压。告警电路对发光盘和两路稳压电路进行监督，故障时发出告警。6二.转辙机1.转辙机的作用(1)转换道岔的位置，根据需要转换 至定位或反位；（2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；（3）正确的反映道岔实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示；（4）道岔被挤或因故处于“四开”位置时，及时给出报警及表示。2.转辙机的分类（1）按动作能源和传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机、和电空转辙机（2）按供电电源种类转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机（3）按动作速度分类，转辙机分为普通动作转辙机和快动转辙机（4）按锁闭道
8、岔的方式，转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机（5）按是否可挤，转辙机分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机3.现场常用转辙机的简单原理以现场常用的 s700k 型电动转辙机为例（1）电动机的转动通过减速齿轮组，传递给摩擦联结器;（2）摩擦联结器带动滚珠丝杠转动；（3）滚珠丝杠的转动带动丝杠上的螺母水平移动；（4）螺母通过保持连接器经动作杆、外锁闭杆带动道岔转换；（5）道岔的尖轨或可动心轨经外表示杆带动检测杆移动。三.轨道电路1.轨道电路作用7轨道电路是铁路信号自动控制的基础设备。利用轨道电路可以自动检测列车、车辆的位置，控制信号机的显示；通过轨道电路可以将地面信号传递给机车，从而可以控制列车运行
9、。2.轨道电路的分类（1）按轨道电路的工作方式分为开路式和闭路式轨道电路。闭路式轨道电路能够检查轨道电路的完整性，所以目前信号设备中多采用闭路式轨道电路。（2）按牵引电流通过方式分为单轨调和双轨条轨道电路。双轨条轨道电路工作比单轨条轨道电路稳定可靠，极限长度基本上可以满足闭塞分区长度的要求，但成本高。电气化区段多采用双轨条轨道电路。（3）按相邻钢轨线路的分割方法分绝缘节式和无绝缘节式轨道电路。（4）按信号电流性质分直流、和交流；连续式和脉冲式供电等几种。我国目前应用的有：50Hz 轨道电路、25Hz 相敏轨道电路、微电子交流计数轨道电路和移频轨道电路（有 4 信息、8 信息、18 信息和 UM
10、71、ZPW2000）。3.常用轨道电路的原理25HZ 相敏轨道电路25Hz 轨道电路的信号电源是由铁磁分频器供给 25Hz 交流电，以区分 50Hz牵引电流，接受器采用二元二位轨道继电器，该继电器的轨道线圈由送电端25Hz 轨道电源经轨道传输后供电，局部线圈则由 25Hz 局部分频器电源供电。轨道继电器工作时，从轨道电路取得较少的功率而大部分功率是通过局部线圈曲子局部电源，因而轨道电路的控制距离可以延长，且只有轨道继电器上的轨道线圈电压 Ug 和局部线圈电压 Uj 之间的相位角接近或等于 90时，转矩最大，是翼片绕轴旋转，带动接点动作，否则，翼片不能旋转，不能带动接点动作。所以，25Hz 轨
11、道电路既有对频率的选择性（区别开电力牵引电流）又有相位的8选择性。当轨道线圈和局部线圈电源电压满足规定的相位要求时，GJ 吸起，过道电路处于调整状态，即表示轨道电路空闲。当列车占用时，轨道电路被分路，GJ 落下。若频率、相位不对时，GJ 也落下。因而，其抗干扰性能较强，广泛应用于交流电力牵引区段。2.对铁路信号设备系统进行性能与故障分析，从而排除故障2.1 信号机的维护及注意事项2.1.12.1.1 信号机正常工作未发出报警信号的情况信号机正常工作未发出报警信号的情况 多雨、雷雨季节每月一次打开信号机构的箱盖，检查信号机内部是否有漏水或雨水浸泡现象，防止因漏水或雨水浸泡导致信号机元件损坏；（无
12、雨季节可根据现场实际情况延长检修周期） 打开信号机构检查后，关闭灯箱盖时要注意信号机构内的电缆、导线不能与光源上的电阻接触，防止因电阻发热造成电缆、导线损坏。关闭灯箱盖后须锁紧灯箱盖两边的锁紧螺母，当发现螺母旋转不灵活时添加润滑油或更换锁紧组件，避免灯箱盖未锁紧造成漏水。每个月一次用手持机在报警仪上检测每个灯位的工作电流并做好记录，信号机的正常工作电流是:128135mA，当工作电流超出规定范围时要及时查出原因并排除。2.1.22.1.2 报警仪检测到报警仪检测到 LEDLED 信号机故障报警信号机故障报警 当信号机光源因个别发光二极管发生故障而发出维修报警，一般只需更换信号结构中的光源,如果
13、点灯变压器也发生故障，需要将变压器一起更换。更换光源的方法为：先松开遮檐上的螺丝，取下遮檐；松开镜框上 4 个 M510螺丝，取下前置镜玻璃压圈和玻璃；松开镜框上 4 个 M520 沉头螺丝，取下镜框，打开机构后盖，用一字起子取出光源上的电源输入线，取出光源，换上新的光源，接上电源，重新将光源固定。9更换变压器的方法：将变压器安装板上的四个固定螺丝松开，取下整个变压器组件。2.1.3 LED 信号机可能出现的故障及排除故障方法信号机可能出现的故障及排除故障方法序号故障状态可能故障原因排除故障方法备注点灯变压器有输 入电压、无输出 电压更换变压器点灯变压器输入、 输出电压正常更换光源1整个 LE
14、D 光源不能 点亮检查光源上的电 源输入线是否接 触良好。将光源的电源输入线取 下重新接到输入端子上。2变压器 烧坏检查光源背面 PCB 板上的 TVS 是否击穿，造成 短路。更换光源和变压器光源板与电阻板 的每束连接线接 触不良。将电阻板万可端子上的 每束连接线取下再重新 接到端子上。3光源上有 整束 LED 发光管不 能点亮一束 LED 中有一 个或几个 LED 损 坏。更换光源。4信号机构 内部漏水检查灯箱盖上的 密封圈损坏，箱 盖锁紧螺母没有 拧紧，前置镜的 固定螺丝松动。紧固前置镜上的固定螺 丝；更换箱盖密封圈， 重新拧紧箱盖锁紧螺母。5信号机工 作电流偏 低信号机光源的 LED 发
15、光管有损 坏更换光源10信号机的端电压 偏低调整变压器二次侧输出 端子变压器输入端子 上的压敏电阻击 穿更换压敏电阻或整个变 压器组件6信号机工 作电流偏 高或过高光源上的 TVS 击 穿造成变压器二 次侧短路更换 TVS 或整个光源2.2 转辙机的维护及注意事项2.2.12.2.1 保养及维护保养及维护1.1.巡视巡视（1）设备有无外界干扰和异状，斥离尖轨与基本轨之间无异物，各部无意外破损。（2）道岔密贴状态良好，尖轨、基本轨、心轨、翼轨的竖切部分无肥边。（3）尖轨无爬行，往复动作无异声、无磨卡，密贴调整杆和表示拉杆不碰枕木和道岔，并有 10mm 以上间隙。（4）道床平正，列车过道时转辙机无过大的起伏，其上下起幅不大 10mm。（5）安装装置的紧固件，开口销、连接销、表示杆和动作杆防松螺母，无脱落，不松动。（6）转辙机动作杆，表示杆及安装装置的各连接销、摩擦面均应润滑。（7）询问车务人员，了解转
