浅析ZK4型电空转辙机故障分析及排除方法

秦岭

【摘 要】目前，ZK4型电空转辙机凭借其特有的优势，适用于有压缩空气源的自动化、半自动化铁路驼峰编组场，是借助于压缩空气完成转换道岔、锁闭道岔和表示尖轨位置的快速道岔转换设备。本人从事铁路方面的工作，ZK4型电空转辙机在我国铁路建设以及发展中起到了一定的推动作用。本文说明了ZK4型电空转辙机的工作原理，对其常见的故障进行了分析，并就如何排除ZK4型电空转辙机的故障提出了自己的观点。

【关键词】ZK4型电空转辙机；故障分析；排除方法

在实际的工业生产过程中，ZK4型电空转辙机是一种应用非常普遍的设备。一旦ZK4型电空转辙机在运行过程中出现异常，工作人员就必须及时进行处理，否则就可能会影响到整个生产线上所有设备的运行情况。通过有效的故障分析诊断设备以及科学的排除策略可以在很大程度上降低ZK4型电空转辙机在生产、维修以及运行过程中的损失。

ZK4型电空转辙机的工作原理和故障分析：

1.1 ZK4型电空转辙机的工作原理

当定位电磁先导阀得电励磁，换向阀换向，气缸前腔进气，活塞杆缩回，待尖轨与基本轨重新密贴后，接通定位表示电路，反之亦然。

电磁锁闭阀在压力开关控制下处于长期通电状态，当风压高于压力开关接通设定值时，压力开关接通电磁锁闭阀电路，锁闭杆处于缩回状态；当风压低于压力开关断开设定值时，压力开关切断电磁锁闭阀电路，锁闭杆伸出，锁闭杆伸出锁闭活塞杆，从而锁闭道岔，保持尖轨位置。

电磁先导阀线圈与电磁锁闭阀线圈采用单独受电方式。

1.2电空转辙机主要技术要求

1.2.1电空转辙机适用的环境

1.环境温度：-40℃～+70℃（机内温度0℃～+70℃）。

2.相对湿度：90%（+25℃）。

3.大气压力：70.1Kpa（3000m以下）。

1.2.2电空转辙机主要技术条件

1.额定负载：2450N（250Kgf）。

2.额定风压：0.55Mpa。

3.工作风压：0.45Mpa～0.60Mpa。

4.额定电压：DC24V。

5.工作电压：DC20V～DC 28V（即设备最低端电压DC20V，最高端电压DC28V）。

6.先导电磁阀吸起电压：≤DC16V。

7.先导电磁阀释放电压：≥DC1.5V。

8.先导电磁阀线圈电阻：68Ω±4Ω（在20℃下）。

9.电磁锁闭阀吸起电压：≤DC13V。

10.电磁锁闭阀线圈电阻：102Ω±8Ω（20℃下）。

11.活塞行程：ZK4-170型为170mm±2mm和ZK4-200型为200±2mm。

12.动作时间：≤0.6s。

13.保压功能：风压从0.55Mpa降至0.20Mpa的时间应不小于8分钟。

1.3电空转辙机的主要特点

ZK4型采用了国内外先进的气动元件及专利技术，其主要特点包括：

1.用差压自保式换向阀结构作整机控制机构，消除了换向阀因漏风而误动作的隐患，提高了整机安全可靠性。

2.利用长期受电的电磁阀锁闭阀代替气动大锁闭阀，克服了解锁时与活塞杆卡阻的缺陷。

3.设备表示机构中运动副采用SF-2复合材料衬套，减少现场维修工作量，同时提高了整机的使用寿命。

4.采用双锁闭结构，即：气缸的气锁闭和电磁锁闭，防止了因偶然的泄露或低风压风造成设备失控引发的故障。

1.4环境因素要求

1.使用中对环境无污染，在维修或维护中，机内使用的润滑油不得随意倾倒，姚集中收回处理。

2.橡胶件和接点罩报废后，应由交专业部门进行处理。

1.5使用

1.电空转辙机可分为手动操作、半自動操作、自动化操作三种。

2.自动化操作或半自动化操作是电空转辙机与控制系统相连，由控制系统进行操作。

3.机内4个电热器为本机加热设备，使用该设备时，可根据本地环境温度适当增减加热及保温设备。

4.操作前安全警示事项：

1）手动操作及自动操作时绝对不允许有人员站在道岔上。操作前确定人员远离电空转辙机活塞杆、密贴调整杆、尖轨等动作部件。

2）手动操作前，首先将电磁锁闭阀中锁闭杆手动缩回阀体内，在确认关闭电源和接通风源（风压在工作风压范围）条件下，进行手动操作，手动操作频率不宜过快，一般每秒一次。

3）自动或通电操作时，首先将电磁锁闭阀锁闭杆打开，将风压调至0.55Mpa～0.6Mpa，接通DC20V～DC28V的电源后方可进行动作，一般每秒动作一次，连续动作次数不超过10次。

5.使用、维护、保养、维修中安全警示事项

1）设备检修时，应设置专人负责安全防护，并由专业人员进行维修。

2）检修机内各零部件时，必须先断开气源再将换向阀上部的排气阀打开，排气后方可解体进行检修。

3）每次检修完毕后，须打开电磁锁闭阀锁闭杆，接通安全开关，经过自动试验确认无误后，方可关盖使用。

4）PS31压力开关在质量保证期间不可自行调整，发现质量问题的零件，返回精信公司；超出质保期后，使用部门可按照指标要求进行调整，调整完毕后采用蜡封（或漆封）。使用中严禁弯折压力开关引出线焊接处，避免折断。

5）先导阀线圈紧固的两个M4.cn螺栓旋紧不松动即可，不得用力，以免造成线圈外壳损坏。

6）换向阀装配时注意E型圈位置、方向和隔套的布局。

7）气源处理元件维护、注意事项：

a）拆卸过滤杯时用“台钳”夹紧阀体两端（进出气口），夹紧前在钳口与阀体间隔层软质材料，保护阀体，夹紧角度视个人情况。操作者用手向前推起杯体摩擦，用手按卡块，转动杯体至杯体脱离阀体。

b）用煤油清洗杯体和过滤网（切忌使用带有丙酮的清洗液），防止磕碰过滤杯。

c）拆解调压手柄式，使用专用工具或“死扳手”，切忌使用管钳类工具。

d）拆解视油窗时，切忌夹持过力，及夹持非金属部分，避免造成铜箍变形，引起泄露。

e）通风前逆时针旋转手轮，使本阀定值弹簧卸荷后打开气源，按顺时针逐渐转动手轮使压力逐渐增加，直至压力表指针所指定压力为所需输出压力，然后按下手轮锁定压力值，注意调压手轮调压在0.05Mpa～0.7Mpa范围内调整。

8）在日常维护中注意检查气室引风管是否有弯折，影响到气室通风情况。定期调整气源处理元件风压值，检测压力开关通断情况（通过观察电磁锁闭阀杆伸缩情况或使用万能表测试，确定气室是否有堵塞现象）。

1.6电空转辙机结构

1.电空转辙机有换向阀、气缸、表示装置、电磁锁闭阀、附件（气源处理元件、压力开关、管路）组成。

1.7电空转辙机主要部件的功能

电空转辙机具有快速转换道岔、表示道岔位置及锁闭道岔的功能。

1.换向阀：电空转辙机换向阀是电空转辙机主要控制部件，采用了新型差压式自保换向阀，通过定、反位电磁阀的动作，使换向阀换向；动作完成后，利用换向阀阀芯变径结构产生压力差，保持换向阀阀芯的位置，确保设备不会因振动造成误换向，提高了整体动作安全可靠性。

2.气缸：气缸是双向直推式气缸，是电空转辙机主要执行部件；气缸活塞杆通过密贴调整杆与道岔尖軌相连；压缩空气推动活塞杆伸出、拉入，从而完成道岔转换。

3.表示装置：表示装置是反映电空转辙机的定位或反位状态的装置；表示装置中的表示杆通过连接铁与活塞杆相连，并与活塞杆同步动作，接通或切断表示电路，表示尖轨位置。

4.电磁锁闭阀：电磁锁闭阀是电空转辙机的辅助锁闭装置，保证在风压低于断开设定值时锁定活塞杆，从而锁闭道岔。

5.气源处理元件：气源处理元件具有对压缩空气调压、过滤、油雾功能。在压缩空气在进入换向阀前，进行净化处理，并由油雾装置吸油，滴出的油滴随压缩空气形成雾状进入换向阀、气缸，从而起到润滑作用；同时调压阀具有调压锁定功能。

6.低压开关：当管路风压低于压力开关断开设定值时，断开电磁锁闭阀电路，使电磁锁闭阀处于伸出状态。