1 引言
機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說(shuō)都是機(jī)電一體化的設(shè)備。
機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)著社會(huì)工業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，在鐵路行業(yè)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。無(wú)論是輪軌交通系統(tǒng)中的高速動(dòng)車(chē)組、準(zhǔn)高速的大鐵路車(chē)輛、負(fù)責(zé)貨運(yùn)的重載列車(chē)，還是無(wú)軌磁懸浮列車(chē)，以及整個(gè)列車(chē)的運(yùn)營(yíng)環(huán)境基礎(chǔ)，均涉及了大量機(jī)電一體化設(shè)計(jì)。
鐵路行業(yè)機(jī)電一體化程度不斷提高，使得機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化、布局更加合理、性能亦更加優(yōu)良。現(xiàn)代鐵路行業(yè)中逐步將眾多機(jī)械設(shè)計(jì)的復(fù)雜性轉(zhuǎn)移到機(jī)電控制設(shè)計(jì)中，機(jī)電充分耦合，多學(xué)科知識(shí)交叉運(yùn)用．將“智能”動(dòng)作不斷地植入鐵路行業(yè)，使鐵路設(shè)計(jì)技術(shù)不斷地推陳出新、不斷完善設(shè)計(jì)。
2 轉(zhuǎn)轍機(jī)概述
轉(zhuǎn)轍機(jī)(switch machine)即道岔控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。用于轉(zhuǎn)換鎖閉道岔尖軌或心軌，表示監(jiān)督聯(lián)鎖區(qū)內(nèi)道岔尖軌或心軌的位置和狀態(tài)。
2．1轉(zhuǎn)轍機(jī)的作用
一般來(lái)講，轉(zhuǎn)轍機(jī)的作用有以下4個(gè)方面：
(1)轉(zhuǎn)換道岔的位置．根據(jù)需要轉(zhuǎn)換至定位或反位。
(2)道岔轉(zhuǎn)換到所需的位置并密貼后，實(shí)現(xiàn)鎖閉，防止外力轉(zhuǎn)換道岔。
(3)正確反映道岔的實(shí)際位置，道岔尖軌密貼于基本軌后，給出相應(yīng)的表示。
(4)道岔被擠或因故處于“四開(kāi)”位置時(shí)，及時(shí)給出報(bào)警和表示。
2．2轉(zhuǎn)轍機(jī)的分類(lèi)
(1)按動(dòng)作能源和傳動(dòng)方式：電動(dòng)皿、電動(dòng)液壓zY、電空轉(zhuǎn)轍機(jī)ZR。
(2)按供電電源的種類(lèi)，可分為直流和交流。
(3)動(dòng)作速度：普通動(dòng)作(3．8 s以上。大多數(shù)屬于此類(lèi))和快動(dòng)(0．8 s以下，一般用于駝峰調(diào)車(chē)場(chǎng))。
(4)按鎖閉道岔的方式日r分為內(nèi)鎖閉和外鎖閉：內(nèi)鎖閉：依靠轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部的鎖閉裝置鎖閉道岔的尖軌，是間接鎖閉方式。外
鎖閉：依靠外鎖閉裝置直接將基本軌與尖軌密貼，將斥離軌鎖于固定位置．直接鎖閉方式。鎖閉可靠．列車(chē)對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)幾乎無(wú)沖擊。
(5)按是否町?dāng)D，可分為町?dāng)D型和不可擠型轉(zhuǎn)轍機(jī)：可擠型：設(shè)有道岔保護(hù)(擠切或擠脫)裝置，道岔被擠時(shí)，動(dòng)作桿解鎖，保護(hù)整機(jī)。不可擠型：道岔被擠時(shí)，擠壞動(dòng)作桿與整機(jī)的連接結(jié)構(gòu)，應(yīng)整機(jī)更換。
2．3轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本要點(diǎn)
為了維護(hù)鐵路線路的平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)有以下四點(diǎn)基本要求：
(1)足夠的拉力，以帶動(dòng)尖軌作直線往返運(yùn)動(dòng)；當(dāng)尖軌受阻不能運(yùn)動(dòng)到底時(shí)，應(yīng)隨時(shí)通過(guò)操縱使尖軌恢復(fù)原位。
(2)作為鎖閉裝置，當(dāng)尖軌與基本軌不密貼時(shí)，不應(yīng)進(jìn)行鎖閉，一旦鎖閉，應(yīng)保證道岔不因列車(chē)通過(guò)的震動(dòng)而錯(cuò)誤解鎖。
(3)作為監(jiān)督裝置．應(yīng)正確反映道岔的狀態(tài)。
(4)道岔被擠后，在未修復(fù)之前不應(yīng)再使道岔轉(zhuǎn)換。
3 電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)工作過(guò)程分析
隨著鐵路行業(yè)的發(fā)展，提速道岔對(duì)轉(zhuǎn)轍機(jī)的動(dòng)作效率和穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)由于其動(dòng)作速度快、性能可靠已經(jīng)占領(lǐng)我國(guó)轉(zhuǎn)轍機(jī)市場(chǎng)的半壁江山。
電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)是采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓傳動(dòng)方式來(lái)轉(zhuǎn)換道岔的一種轉(zhuǎn)轍裝置。液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)取消了齒輪傳動(dòng)和減速器，簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)．將機(jī)械磨損減到最低程度．減少了維修的作量。且適用于提速道岔。但液壓傳動(dòng)對(duì)液壓介質(zhì)要求較高，對(duì)元件要求也高、傳動(dòng)效率較低。
液壓傳動(dòng)是用液體為工作介質(zhì)來(lái)傳送能量的。油壓傳動(dòng)是液壓傳動(dòng)的一種。是利用油液的壓力來(lái)傳遞能量的。
3．1 轉(zhuǎn)轍機(jī)采用液壓傳動(dòng)的原理
液壓傳動(dòng)借助處于密閉容器內(nèi)的液體的壓力來(lái)傳遞能量和動(dòng)力．液體雖然沒(méi)有立體的集合形狀．卻有幾乎不變的容器。當(dāng)它被容納于密閉的系統(tǒng)之中時(shí)．就可以將壓力由一處傳遞到另一處。當(dāng)高壓液體在管道、油缸中流動(dòng)時(shí)．就能傳遞機(jī)械能，任何液壓傳動(dòng)都是建立在這種通過(guò)處于密閉容器中的受壓液體流動(dòng)來(lái)傳遞機(jī)械能的基礎(chǔ)上的，
3．2轉(zhuǎn)轍機(jī)采用液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)
（1）易于獲得很大的力或力矩，并且易于控制．使用油泵容易獲得較高的壓力(7—35 MPa)油缸的有效承壓面積較大，可獲得很大的力或力矩。
（2）易于實(shí)現(xiàn)直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直接推動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，適合牽引道岔尖軌位移。
（3）易于調(diào)整凋速比。例如，用節(jié)流閥調(diào)速時(shí)，流饋?zhàn)兯偃粲?.02L／min變到100 L／min，調(diào)速比就達(dá)到了5000，這是其他傳動(dòng)方式無(wú)法比擬的。
（4）輸出功率大、體積小。油泵的外形尺寸僅為同功率電機(jī)的12％～13％，重量?jī)H為10％一20％。
（5）傳動(dòng)平穩(wěn)、均勻。
（6）在往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中．可以經(jīng)常快速而無(wú)沖擊的變速和換向．由于液壓機(jī)構(gòu)重量輕、慣性小，可獲得高速反應(yīng)。中等功率的電機(jī)起動(dòng)需要1～2 s，而同功率的液JK機(jī)只需要0.1 s。
（7）易于獲得各種復(fù)雜的動(dòng)作；易于布局和操縱，根據(jù)需要可增設(shè)多個(gè)牽引點(diǎn)；易于防止過(guò)載事故。
（8）操縱力較小。
（9）自動(dòng)潤(rùn)滑，元件的壽命較長(zhǎng)。
（10）易于與電氣設(shè)備配合，制作出性能良好、自動(dòng)化程度高的復(fù)合控制系統(tǒng)。
3．3電液轉(zhuǎn)轍機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。
電液轉(zhuǎn)轍機(jī)由動(dòng)力系統(tǒng)(直流電動(dòng)機(jī)或甲流電動(dòng)機(jī))、液壓系統(tǒng)、油路系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換鎖閉系統(tǒng)和接點(diǎn)(電路)系統(tǒng)組成。
3．4 ZYJ7型電動(dòng)液壓轉(zhuǎn)轍機(jī)的結(jié)構(gòu)
ZYJ7型轉(zhuǎn)轍機(jī)由主機(jī)和SH6型轉(zhuǎn)換鎖閉器(副機(jī))兩部分組成，分別用于第一牽引點(diǎn)和第二牽引點(diǎn)，主機(jī)與副機(jī)問(wèn)通過(guò)油管連接。zYJ7型轉(zhuǎn)轍機(jī)主機(jī)由電動(dòng)機(jī)、油泵、油缸、起動(dòng)油缸、接點(diǎn)系統(tǒng)、鎖閉桿、動(dòng)作桿等部分組成。SH6轉(zhuǎn)換型鎖閉器(副機(jī))主要由油缸、擠脫接點(diǎn)、表示桿、動(dòng)作桿等組成。
3．5 ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)的油路及其動(dòng)作原理
ZYJ7型電液轉(zhuǎn)轍機(jī)油路部分見(jiàn)圖1。
油泵是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力源，用來(lái)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液態(tài)的壓力能。流量凋節(jié)閥、溢流閥、單向閥等組成操縱控制裝置．用以調(diào)節(jié)控制液壓油的流向、流量和壓力，實(shí)現(xiàn)不同的工作循環(huán)。油缸是系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。它把液壓能變換成機(jī)械能。濾清器、油箱等是輔助裝置。
