ZD(J)9轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機內(nèi)進水后易引發(fā)機內(nèi)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機的防護等級為IP54，只能防止外殼各方向的濺水，因此轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機防護罩去掉后，對轉(zhuǎn)轍機自身的防水性能考驗更為嚴峻。部分城市地鐵隧道內(nèi)線路在施工和使用過程中經(jīng)常遇到基坑排水不暢導致轉(zhuǎn)轍機浸水的情況。因此將轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機浸水后進水部位分析

通過現(xiàn)有IP54防護等級的ZD(J)9轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機采取的密封技術措施

針對現(xiàn)場需求，從現(xiàn)有ZD(J)9轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機的密封性能。密封性能提升后的防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機相同。該型轉(zhuǎn)轍機的動作、轉(zhuǎn)換、鎖閉及表示檢測原理與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機相同。機械接口和電氣接口與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機保持一致，現(xiàn)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(zhuǎn)轍機動作桿兩端由矩形截面優(yōu)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(yōu)化為圓形截面并進行兩桿分離設計，機內(nèi)參與位置及密貼狀態(tài)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(zhuǎn)轍機內(nèi)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(wěn)性，有效避免動作過程中對防水密封圈和防塵圈的不規(guī)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(nèi)部中空外檐加長的橡膠密封條結構。內(nèi)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(zhuǎn)轍機電機安裝螺栓增加了O型密封圈，防止轉(zhuǎn)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(yōu)化了機內(nèi)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(zhuǎn)轍機的性能

4.1 轉(zhuǎn)轍機防護等級

防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機經(jīng)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(zhuǎn)轍機每30 s動作一次。外殼防護試驗如圖6所示。

4.2 轉(zhuǎn)轍機其他性能

防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)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(jīng)第三方檢測，滿足《ZD9/ZDJ9系列電動轉(zhuǎn)轍機》（TB/T 3113-2015）的要求。

5 防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機均不鎖閉并不接通表示，測試合格。電動操作轉(zhuǎn)轍機進行道岔轉(zhuǎn)換，道岔轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，同步性良好。

5.2 現(xiàn)場使用

1）轉(zhuǎn)轍機倒向

現(xiàn)場使用時轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機安裝到右側時，需要改變轉(zhuǎn)轍機的伸向。現(xiàn)場改變轉(zhuǎn)轍機伸向時，防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)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(diào)整

分動檢測桿表示缺口調(diào)整時，調(diào)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(diào)整不分先后。

聯(lián)動檢測桿表示缺口調(diào)整時，不需要拆轉(zhuǎn)轍機尾部的防護管，聯(lián)動檢測桿調(diào)整時先調(diào)拉入后調(diào)伸出。拉入時調(diào)整外部連接桿件。伸出時通過工具，調(diào)整扳手如圖8所示，松開接頭鐵頭部的鎖緊螺母，旋擰調(diào)整螺母調(diào)節(jié)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(zhuǎn)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(nèi)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(xiàn)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(zhuǎn)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(jù)鐵路線路的使用需求，當需要IP67防護等級的轉(zhuǎn)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(xiàn)有ZD(J)9轉(zhuǎn)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(zhuǎn)轍機的防護性能。防護性能提升后的新型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機為防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機。通過第三方試驗，防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機的防護等級達到IP67M，轉(zhuǎn)轍機桿件浸水后能夠有效防止水進入機內(nèi)。該型轉(zhuǎn)轍機的動作、轉(zhuǎn)換、鎖閉及表示檢測原理與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機相同。機械接口和電氣接口與原有ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機保持一致，現(xiàn)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(zhuǎn)轍機相同。

通過五機牽引道岔對防塵密封型ZD(J)9轉(zhuǎn)轍機進行試裝，滿足道岔轉(zhuǎn)換和密貼檢查使用要求，道岔轉(zhuǎn)換同步性良好。該型轉(zhuǎn)轍機現(xiàn)場使用時左右裝倒向方便，表示缺口調(diào)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(zhuǎn)轍機能夠滿足客運專線正線和地鐵隧道內(nèi)線路對轉(zhuǎn)轍機的防水需求。