ZD(J)9轉轍機的防水應用研究

寧宗夏

（西安鐵路信號有限責任公司，西安 710100）

1 概述

在鐵路線路實際運用中，轉轍機內進水后易引發機內轉動部件銹蝕造成機械卡阻、電氣接點銹蝕導致接觸不良、絕緣部件絕緣性能降低等問題。目前轉轍機的防護等級為IP54，只能防止外殼各方向的濺水，因此轉轍機露天使用時需加裝防護罩進行防護，如圖1所示。

近年來，客運專線正線轉轍機防護罩去掉后，對轉轍機自身的防水性能考驗更為嚴峻。部分城市地鐵隧道內線路在施工和使用過程中經常遇到基坑排水不暢導致轉轍機浸水的情況。因此將轉轍機的防護等級由IP54（防濺水）提升到IP67（防浸水）顯得極為重要。

2 轉轍機浸水后進水部位分析

通過現有IP54防護等級的ZD(J)9轉轍機的浸水試驗，分析出進水部位如圖2所示。

部位1：動桿件四周。

部位2：檢測桿桿件四周及分動檢測桿件兩片桿件之間的貼合縫處。

部位3：機蓋與底殼的結合縫處。

部位4：轉轍機電機安裝孔、手動開關孔等外殼各處孔及外露螺紋孔處。

3 防塵密封型ZD(J)9轉轍機采取的密封技術措施

針對現場需求，從現有ZD(J)9轉轍機浸水試驗后得出的進水部位著手，采取相應技術措施提升ZD(J)9轉轍機的密封性能。密封性能提升后的防塵密封型ZD(J)9轉轍機，除防護等級外其余各項技術指標與原有ZD(J)9電動轉轍機相同。該型轉轍機的動作、轉換、鎖閉及表示檢測原理與原有ZD(J)9轉轍機相同。機械接口和電氣接口與原有ZD(J)9轉轍機保持一致，現場可完全互換。

3.1 動作桿處的密封性能提升

為提升動作桿周邊密封性能，將ZD(J)9電動轉轍機動作桿兩端由矩形截面優化為圓形截面，如圖3所示，圓形截面桿件周邊使用標準密封圈進行防護。

3.2 檢測桿處的密封性能提升

為提升檢測桿周邊、兩片檢測桿貼合面密封性能，將檢測桿件伸出機外部分優化為圓形截面并進行兩桿分離設計，機內參與位置及密貼狀態檢測的部分仍保持原有兩個矩形截面貼合的結構，如圖4所示。檢測桿兩端的圓形截面使用標準密封圈進行防護。

3.3 桿件密封防護結構密封性能提升

動作桿和檢測桿兩端的密封防護結構，采用油氈、防塵圈、防水密封圈的多層密封防護模塊，桿件浸水后可有效防止水從動作桿和檢測桿進入轉轍機內部。桿件密封結構中安裝有導向帶，導向帶加強了各桿件動作的平穩性，有效避免動作過程中對防水密封圈和防塵圈的不規則摩擦，延長了密封件的使用壽命。

3.4 機蓋與底殼的結合縫處的密封性能提升

機蓋與底殼間的橡膠密封條采用內部中空外檐加長的橡膠密封條結構。內部中空結構增加了壓縮量，橡膠密封條壓縮后外檐結構包裹在底殼上，提升了機蓋與底殼結合縫處的密封性能。橡膠密封條如圖5所示。

3.5 外殼孔、軸連接處密封性能提升

轉轍機電機安裝螺栓增加了O型密封圈，防止轉轍機電機安裝螺栓處進水。

圓孔套、端蓋等與底殼有安裝接口的零件，由原來涂抹防水密封膠改進為在端面增加O型圈進行防水。

優化了機內電機引線的布線方式，取消了底殼上用于固定電機引線的螺紋通孔。

底殼上的螺紋孔采用盲孔設計，外殼孔與軸連接處加裝耐候性良好的O型密封圈，提升了整機密封性能。

4 防塵密封型ZD(J)9轉轍機的性能

4.1 轉轍機防護等級

防塵密封型ZD(J)9轉轍機經第三方檢測，外殼防護等級滿足《外殼防護等級（IP代碼）》（GB/T 4208-2017）中的IP67M，試驗時轉轍機每30 s動作一次。外殼防護試驗如圖6所示。

4.2 轉轍機其他性能

防塵密封型ZD(J)9轉轍機常溫性能、耐高低溫性能、絕緣性能、耐壓性能、耐振性能經第三方檢測，滿足《ZD9/ZDJ9系列電動轉轍機》（TB/T 3113-2015）的要求。

5 防塵密封型ZD(J)9轉轍機的試裝及使用分析

5.1 道岔試裝

防塵密封型ZD(J)9轉轍機在60 kg/m鋼軌 18號 KZX（07）004道岔上進行五點牽引試裝，道岔各牽引點處道岔開程符合要求。在道岔各牽引點處夾4 mm異物測試，各牽引點轉轍機均不鎖閉并不接通表示，測試合格。電動操作轉轍機進行道岔轉換，道岔轉換平穩，同步性良好。

5.2 現場使用

1）轉轍機倒向

現場使用時轉轍機可以在道岔左側安裝，也可以在道岔右側安裝。在道岔左側安裝的轉轍機安裝到右側時，需要改變轉轍機的伸向?，F場改變轉轍機伸向時，防塵密封型ZD(J)9轉轍機的動作桿和檢測桿兩端均有連接孔，將動作桿和檢測桿的防護件和接頭組件更換到另一側即可，如圖7所示。

2）表示缺口調整

分動檢測桿表示缺口調整時，調整外部連接桿件使鎖閉柱（密貼檢查柱）落入檢查缺口，左、右兩片分動檢測桿的調整不分先后。

聯動檢測桿表示缺口調整時，不需要拆轉轍機尾部的防護管，聯動檢測桿調整時先調拉入后調伸出。拉入時調整外部連接桿件。伸出時通過工具，調整扳手如圖8所示，松開接頭鐵頭部的鎖緊螺母，旋擰調整螺母調節兩桿的相對位置，直至鎖閉柱（密貼檢查柱）落入檢查缺口。

3）桿件處密封防護模塊的更換

轉轍機的桿件處的密封件由于老化及磨損因素影響，生命周期內需要更換。桿件處的密封件（防塵圈、防水密封圈、油氈）和導向帶均安裝在密封防護模塊中，現場使用時可整體更換桿件兩端的密封防護模塊。

4）機蓋通風孔應用

防塵密封型ZD(J)9電動轉轍機的機蓋兩側設置通風孔。機蓋通風孔處安裝有防水透氣膜，防水透氣膜防護等級可達IP66-IP67。根據鐵路線路的使用需求，當需要IP67防護等級的轉轍機時，出廠時機蓋兩側通風孔處使用橡膠墊堵住。

6 結束語

本文從現有ZD(J)9轉轍機浸水試驗后得出的進水部位著手，采取相應技術措施提升轉轍機的防護性能。防護性能提升后的新型ZD(J)9轉轍機為防塵密封型ZD(J)9轉轍機。通過第三方試驗，防塵密封型ZD(J)9轉轍機的防護等級達到IP67M，轉轍機桿件浸水后能夠有效防止水進入機內。該型轉轍機的動作、轉換、鎖閉及表示檢測原理與原有ZD(J)9轉轍機相同。機械接口和電氣接口與原有ZD(J)9轉轍機保持一致，現場可互換。除防護等級外，其余各項技術指標與原有ZD(J)9電動轉轍機相同。

通過五機牽引道岔對防塵密封型ZD(J)9轉轍機進行試裝，滿足道岔轉換和密貼檢查使用要求，道岔轉換同步性良好。該型轉轍機現場使用時左右裝倒向方便，表示缺口調整簡單，桿件處的密封防護結構更換方便。防塵密封型ZD(J)9轉轍機能夠滿足客運專線正線和地鐵隧道內線路對轉轍機的防水需求。