专利名称：外分式交分道岔及车转信号的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外分式交分道岔及车转信号的控制装置，适用于铁路线路及铁路信号控制。
背景技术：
如图1所示，为目前普遍使用的复式交分道岔，其由菱形交叉辙叉和二组分别带有四根尖轨的双转辙器组成，所述的菱形交叉辙叉是由二组锐角辙叉21’，以及二组钝角辙叉31’组成；而二组双转辙器所带的共8根尖轨11’、12’、13’、14’、15’、16’、17’和18’中，尖轨12’、13’、16’和17’处于道岔的菱形交叉辙叉的内部。
上述的复式交分道岔，其尖轨长度、侧线半径及道岔全长，都受到辙叉角度α的限制当辙叉角度α愈小，尖轨愈短，侧线半径就愈小，从而限制了列车的通过速度；同时，导曲线半径过小，且无超高，因此轨距、水平、方向难以保持；从尖轨尖端起到导曲线终点止，轨距、方向和高度变化迅速，轨距、水平递减率较大，列车通过时对道岔的横向和纵向冲击力大于普通线路。
另外，由于复式交分道岔采用两组双转辙器，道岔尖轨需要采取联动，增加了尖轨的动作次数，且电务转辙设备电路繁琐。道岔从转辙器到辙叉间，连接零件较多，容易发生松弛失效，同时钢轨密集、岔枕间隔窄小，给捣固带来困难，容易造成轨道坑洼，方向不良，助长爬行，破坏轨距，加剧钢轨及其零件的磨损，维修困难。
而目前现有铁路信号控制装置，可以分为非集中控制装置和集中控制装置两类。
1、非集中控制装置是较早采用的一种利用手动操作来完成的控制装置，它的道岔转换是由扳道员在道岔近旁以体力操纵道岔转换设备来实现的，扳道员必须在道岔区附近的扳道房值班。
对于信号机的控制，若采用臂板信号机，则将操纵信号机的握柄设在扳道房或车站值班室附近，由扳道员或值班员操纵；若采用色灯信号机，则由值班员在值班室内用控制台上的按钮进行控制。因此，非集中控制装置的作业效率很低，并且故障率高，扳道员和值班员的劳动强度大，同时人为因素制约着它的安全保障体系；故其只能应用在运输不是很繁忙，且电源不是十分可靠的车站上。
2、集中控制装置是指在信号楼对信号机和道岔进行集中控制。目前，广为采用的有电气集中控制装置和微机联锁控制装置所述的电气集中控制装置是用继电器实现的联锁控制装置，经过多年的发展，已经形成了比较安全、完备的控制体系以及安全保障体系，但是由于它的控制系统采用的继电器数量很大，折合到每一组道岔多达几十个，对于一个规模较大的车站，甚至可多达数千个。由这些继电器构成的电路是十分复杂的，所以，故障率就非常高，给维修造成不便，难以提高作业效率；并且，生产以及施工周期长。
所述的微机联锁控制装置是在计算机和电气集中控制装置的基础上逐渐发展起来的控制装置，并且得到了迅猛发展。其是用计算机软件取代了电气集中控制装置中的选择组电路，由于计算机的运行速度快，减少了出错率和设备的反应时间，同时通过采用计算机的冗错技术，保障铁路运输的安全性。但是，它同样需要占用很大的空间来容纳设备，同时由于计算机对所处环境的温度、湿度、灰尘等影响因素要求很高，增加了工程造价。
上述的铁路信号控制装置都不能很好的满足外分式复式交分道岔的转换控制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种外分式交分道岔及车转信号的控制装置，操作简单，占地面积小，成本低，故障率低，作业效率高。
为达到上述目的，本实用新型提供一种外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其包含通过电缆连接的若干控制箱、设置在每组道岔接近区段外部的操作杆、设置在每组道岔操作杆外方的进路开通信号机和设置在每组道岔的道岔区段外部的背向开关；
特点是，每组道岔还分别设置有电动转辙机，每组道岔的尖轨处还分别设置有密贴检测器，用于检测密贴状态；所述的控制箱包含电路连接的电源电路、道岔启动控制电路、电动转辙机动作电路、轨道电路控制电路、表示灯电路、信号闪光电路、进路开通信号灯电路；所述的电源电路包含外部电源输入及降压电路和电源变换电路；该外部电源输入及降压电路将输入的外部电压降压；该电源变换电路将降压后的电压转换成电路元件适用的低压信号；所述的道岔启动控制电路检查并根据检查得到的道岔区段与接近区段的占用情况进行道岔转换；当接近区段与道岔区段均空闲时，通过扳动操作杆的操作手柄、或者按压转辙机的头部按钮、或者通过机车轮沿压背向开关对道岔进行转换；当接近区段有车占用之后，通过按压转辙机头部按钮进行道岔转换；当道岔区段有车占用时，不能进行转换道岔；所述的电动转辙机动作电路对道岔转岔的方向进行检查与互锁，保证电动机只能往一个方向转动；所述的轨道电路控制电路包含轨道电路送电控制电路和轨道电路受电控制电路；该轨道电路送电控制电路先将电源经过送电变压器降压至适用于轨道电路在钢轨上传输的电平，再将该降压后的电压送至钢轨上；该轨道电路受电控制电路通过受电变压器将钢轨上的电压升压，转化为能够驱动受电继电器工作的电平；所述的表示灯电路控制电动转辙机头部的表示灯的亮暗，以及操作杆头部表示灯的亮暗；所述的闪光信号电路在当道岔四开或者正在转岔过程中时，提供电动转辙机头部的灯工作条件；所述的进路开通信号灯电路在当有列车进入本接近区段时，打开红色禁止信号灯。
进一步，所述的电动转辙机是交流电动转辙机；所述的操作杆与岔前绝缘的距离L应符合条件计算式L≥v(s+t)+1，其中，1表示道岔接近区段的长度，v表示列车或者车列的运行速度，s表示道岔的转换时间，t表示设备的反应时间；
所述的背向开关与岔前绝缘的距离L’应符合条件计算式L’＞v(s+t)，其中，v表示列车或者车列的运行速度，s表示道岔的转换时间，t表示设备的反应时间。
本实用新型提供的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，工作过程如下当外分式复式交分道岔的接近区段和道岔区段均空闲时，司机或调车员可以扳动操作杆的操作手柄、或者按压转辙机的头部按钮、或者通过机车轮沿压背向开关这三种方式，对道岔进行左侧开通转换，或者右侧开通转换，使道岔转换到需要的位置；当接近区段有列车占用时，只能通过按压转辙机的头部按钮来进行道岔转换；当道岔区段有列车占用时，以上三种方法都不能转换道岔；当停电时，可以用转辙机的手柄来进行道岔转换。
当列车或者车列对向运行时，司机或者调车员根据操作杆头部灯以及进路开通信号机的显示来判断接近区段和道岔区段的空闲状态；同时根据转辙机的头部灯的显示来判断当前进路是否和所需进路一致，若不一致，则扳动操作杆的操作手柄来实现道岔的转换。
当列车或者车列进入接近区段时，防护本接近区段的进路开通信号机显示绿色灯光，其余道岔上的进路开通信号机显示红色灯光；当列车或者车列压到背向开关时，远端的道岔根据运行要求进行转换，使之符合进路的开通要求。
当列车或者车列进入道岔区段时，防护本接近区段的进路开通信号机也显示红色灯光，当列车或者车列完全出清接近区段时，进路开通信号机都显示绿色灯光。
本实用新型提供的外分式复式交分道岔的车转信号控制装置，对环境的适应性大，占用的空间小；组成本装置的设备较少，线路连接简单，操作方便、灵活、可靠，减少故障点，降低故障率，方便维修。
图1为背景技术中复式交分道岔的结构示意图；图2为本实用新型提供的外分式交分道岔及车转信号的控制装置的结构示意图；
图3为本实用新型中控制器的外部电源输入及降压电路图；图4为本实用新型中控制器的电源变换电路图；图5为本实用新型中控制器的道岔启动控制电路图；图6为本实用新型中控制器的电动转辙机动作电路图；图7为本实用新型中控制器的轨道电路送电控制电路图；图8为本实用新型中控制器的轨道电路受电控制电路图；图9为本实用新型中控制器的表示灯电路图；图10为本实用新型中控制器的闪光信号电路图；图11(a)和图11(b)为本实用新型中控制器的进路开通信号灯电路图。
具体实施方式
以下根据图2～图11，说明本实用新型的最佳实施方式。
如图2所示，为本实用新型提供的外分式交分道岔及车转信号的控制装置的结构示意图，其包含通过电缆连接的2个控制箱A/B-CB和C/D-CB，其分别用于控制道岔A、B以及道岔C、D；设置在每组道岔接近区段外部的操作杆OL-A，OL-B，OL-C和OL-D；设置在每组道岔操作杆外方的进路开通信号机TA，TB，TC和TD；以及设置在每组道岔的道岔区段外部的背向开关C/D-TP1，C/D-TP2，A/B-TP1和A/B-TP2；特点是，每组道岔还分别设置有电动转辙机PM-A，PM-B，PM-C和PM-D，每组道岔的尖轨处还分别设置有密贴检测器PC-A，PC-B，PC-C和PC-D，用于检测密贴状态；所述的控制箱均包含电路连接的电源电路、道岔启动控制电路12、电动转辙机动作电路13、轨道电路控制电路、表示灯电路15、信号闪光电路16、进路开通信号灯电路17；所述的电源电路包含外部电源输入及降压电路111和电源变换电路112；如图3所示，该外部电源输入及降压电路111将输入的外部电压降压；为了防止外部电压波动产生瞬间浪涌高压，在外部电源输入端并联一个浪涌保护装置RCM-601BQZ-4；为了保证人身及设备安全，电路中接入了1个15A的漏电保护开关，当电路回路电流超过15A时，自动切断供电回路，保证安全；由于电动转辙机等控制设备均采用日本产品，工作电压为110V，而外部供电电缆直接提供的是220V电压，因此在电路中加入了降压变压器DT，该变压器额定功率为1.1KVA，工作电压频率为工频50HZ，一次侧输入电压220V二次侧输出电压110V；为了方便日常维修，电路中接入了一个220V的电源插座，如果维修人员在现场工作时无法引接电源的情况下，可以就近从车上转换控制箱内接取；另外，电路中同时接入了电动转辙机的安全保护接点，当电动转辙机保护接点未闭合时，切断其工作回路供电。
如图4所示，所述的电源变换电路112将降压后的电压转换成电路元件适用的低压信号；由于道岔控制电路及信号表示电路中的继电器均为24V低压设备，必须将已经降压的工作110V电压变换为24V电压；变压器采用DLP180-24-1/CO。该变压器功率为180W工作电流7.5A。
如图5所示，所述的道岔启动控制电路12中设置了8个继电器，分别是左操作继电器LR、右操作继电器RR、左启动继电器1LWR、右启动继电器2LWR、左表示继电器1LK1R、左表示继电器2LK2R、右表示继电器1RK1R、右表示继电器2RK2R；电路中接入了电动转辙机动作道岔的三种方式操作杆操作、电动转辙机头部按钮操作、通过机车轮缘压上背向开关触发操作。在电路中检查了道岔区段与接近区段的占用情况；当接近区段与道岔区段均空闲是，可以通过上述三种方式进行道岔转换操作；当接近区段有车占用之后，只能通过按压转辙机头部按钮才能进行道岔转换；当道岔区段有车占用时，以上三种方式均不能转换道岔。
在道岔左操作继电器的励磁电路中加入了右操作继电器的失磁条件，同样右操作继电器的励磁电路中加入了左操作继电器的失磁条件，保证了电路动作时的相互检查。
电路中接入D1、D2两个整流二极管，用来防止当开路、短路、混线等故障情况下反向电流回路的构通，保证电动转辙机不能误动作。
如图6所示，所述的电动转辙机动作电路13中，左启动电路检查了右启动继电器的失磁断开条件，同样右启动电路接入了左启动继电器的失磁断开条件，实现了道岔转岔方向的检查与互锁，保证电动机只能往一个方向转动；另外，为了电动机电路能够可靠构通，电路中又多并联了左、右启动继电器的接点各1组。这样当其中1组接点因为特殊原因未闭合牢靠或者一条电路回路开路时，可以通过另外1组接点构通另外1条供电回路，保证电动机的正常转动。
所述的轨道电路控制电路包含轨道电路送电控制电路141和轨道电路受电控制电路142；如图7所示，该轨道电路送电控制电路141轨道电路送电电路首先将110V电源经过送电变压器降压，变为13.5V适合于轨道电路在钢轨上传输的电平，然后送到钢轨上；为了防止钢轨经常压有车辆或者长时间短路对送电变压器造成损害，在变压器二次侧BX端子上串连有一个可调电阻，通过该变阻器改变传送至钢轨的电压，并且防止送电变压器二次侧直接短路；另外，在一次侧110V电压输入变压器前端，接有一个监督继电器DANR，用以监督电源的供应情况。当该电源停电或者故障的情况下，电源监督继电器失磁，通过其接点切断电动转辙机控制电路。
如图8所示，该轨道电路受电控制电路142从钢轨接收到的受电电压通过受电变压器WNR-2升压，转化为能够驱动受电继电器能够工作的电平。通过继电器的接点反映轨道电路的空闲状态；由于WP-400型轨道电路受电变压器为直流驱动型，从钢轨上来的电压属于交流型，因此在受电变压器的二次侧接入了整流单元RF2。
如图9所示，所述的表示灯电路15表示灯电路主要包括电动转辙机头部灯的点灯以及车上操作杆头部表示灯两部分；当电动转辙机正处于转岔状态或者四开位置时，通过闪光继电器接点接通转辙机头部红灯的电路，此时该灯闪光，向司机及调车人员发出警告信号；当道岔左开通时，在检查道岔左、右操作继电器均未励磁、左方向开通表示继电器励磁、电动转辙机内部回路控制器接点闭合等情况下，构通转辙机头部绿灯电路；当道岔右开通时，构通转辙机头部黄灯电路；车上操作杆的道岔开通表示灯基本与电动转辙机一致，不同的是在电路中不再检查转辙机内部回路控制器的接点，但是却检查了道岔接近区段的空闲；另外当道岔区段空闲时，通过道岔轨道区段的继电器接点构通操作杆头部道岔轨道电路空闲表示灯。
如图10所示，所述的闪光信号电路16是为电动转辙机头部的红灯提供条件；当道岔四开或者正在转岔过程中时，道岔左右开通表示继电器均失磁，从而构通了闪光继电器F1R的励磁电路；另外，由于闪光继电器接点少，因此又增加了闪光复示继电器F1RP，该继电器随时反映闪光继电器的状态。
如图11(a)和图11(b)所示，所述的进路开通信号灯电路17在当有列车进入本接近区段时，打开进路开通信号灯。
进一步，所述的电动转辙机PM是交流电动转辙机；所述的操作杆OL与岔前绝缘的距离L应符合条件计算式L≥v(s+t)+1，其中，1表示道岔接近区段的长度，v表示列车或者车列的运行速度，s表示道岔的转换时间，t表示设备的反应时间；所述的背向开关TP与岔前绝缘的距离L’应符合条件计算式L’＞v(s+t)，其中，v表示列车或者车列的运行速度，s表示道岔的转换时间，t表示设备的反应时间。
本实用新型提供的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，工作过程如下当外分式复式交分道岔的接近区段和道岔区段均空闲时，司机或调车员可以扳动操作杆的操作手柄、或者按压转辙机的头部按钮、或者通过机车轮沿压背向开关这三种方式，对道岔进行左侧开通转换，或者右侧开通转换，使道岔转换到需要的位置；当接近区段有列车占用时，只能通过按压转辙机的头部按钮来进行道岔转换；当道岔区段有列车占用时，以上三种方法都不能转换道岔；当停电时，可以用转辙机的手柄来进行道岔转换。
当列车或者车列对向运行时，司机或者调车员根据操作杆头部灯以及进路开通信号机的显示来判断接近区段和道岔区段的空闲状态；同时根据转辙机的头部灯的显示来判断当前进路是否和所需进路一致，若不一致，则扳动操作杆的操作手柄来实现道岔的转换。
当列车或者车列进入接近区段时，防护本接近区段的进路开通信号机显示绿色灯光，其余道岔上的进路开通信号机显示红色灯光；当列车或者车列压到背向开关时，远端的道岔根据运行要求进行转换，使之符合进路的开通要求。
当列车或者车列进入道岔区段时，防护本接近区段的进路开通信号机也显示红色灯光，当列车或者车列完全出清接近区段时，进路开通信号机都显示绿色灯光。
本实用新型提供的外分式复式交分道岔的车转信号控制装置，对环境的适应性大，占用的空间小；组成本装置的设备较少，线路连接简单，操作方便、灵活、可靠，减少故障点，降低故障率，方便维修。
权利要求1.一种外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其包含通过电缆连接的若干控制箱、若干操作杆、若干进路开通信号机和若干背向开关；特征在于，还包含若干通过电缆连接电动转辙机和若干密贴检测器；所述的操作杆设置在每组道岔接近区段外部；所述的进路开通信号机设置在每组道岔操作杆外方；所述的背向开关设置在每组道岔的道岔区段外部；所述的电动转辙机设置在每组道岔上；所述的密贴检测器设置在每组道岔的尖轨处。
2.如权利要求1所述的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其特征在于，所述的控制箱包含电路连接的电源电路、道岔启动控制电路、电动转辙机动作电路、轨道电路控制电路、表示灯电路、信号闪光电路、进路开通信号灯电路；所述的电源电路包含外部电源输入及降压电路和电源变换电路；该外部电源输入及降压电路将输入的外部电压降压；该电源变换电路将降压后的电压转换成电路元件适用的低压信号；所述的道岔启动控制电路检查并根据检查得到的道岔区段与接近区段的占用情况进行道岔转换；当接近区段与道岔区段均空闲时，通过扳动操作杆的操作手柄、或者按压转辙机的头部按钮、或者通过机车轮沿压背向开关对道岔进行转换；当接近区段有车占用之后，通过按压转辙机头部按钮进行道岔转换；当道岔区段有车占用时，不能进行转换道岔；所述的电动转辙机动作电路对道岔转岔的方向进行检查与互锁，保证电动机只能往一个方向转动；所述的轨道电路控制电路包含轨道电路送电控制电路和轨道电路受电控制电路；该轨道电路送电控制电路先将电源经过送电变压器降压至适用于轨道电路在钢轨上传输的电平，再将该降压后的电压送至钢轨上；该轨道电路受电控制电路通过受电变压器将钢轨上的电压升压，转化为能够驱动受电继电器工作的电平；所述的表示灯电路控制电动转辙机头部的表示灯的亮暗，以及操作杆头部表示灯的亮暗；所述的闪光信号电路在当道岔四开或者正在转岔过程中时，提供电动转辙机头部闪光红灯的工作条件；所述的进路开通信号灯电路在当有列车进入本接近区段时，点亮红色禁止信号灯。
3.如权利要求1所述的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其特征在于，所述的电动转辙机是交流电动转辙机。
4.如权利要求1所述的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其特征在于，所述的操作杆与岔前绝缘的距离L应符合条件计算式L≥v(s+t)+l，其中，l表示道岔接近区段的长度，v表示列车或者车列的运行速度，s表示道岔的转换时间，t表示设备的反应时间。
5.如权利要求1所述的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其特征在于，所述的背向开关与岔前绝缘的距离L’应符合条件计算式L’＞v(s+t)，其中，v表示列车或者车列的运行速度，s表示道岔的转换时间，t表示设备的反应时间。
专利摘要一种外分式交分道岔及车转信号的控制装置，其包含通过电缆连接的若干控制箱、设置在每组道岔接近区段外部的操作杆、设置在每组道岔操作杆外方的进路开通信号机和设置在每组道岔的道岔区段外部的背向开关；特点是，每组道岔还分别设置有电动转辙机，每组道岔的尖轨处还分别设置有密贴检测器。本实用新型提供的外分式交分道岔及车转信号的控制装置，操作简单，占地面积小，成本低，故障率低，作业效率高。
文档编号B61L5/06GK2825396SQ200520044618
公开日2006年10月11日 申请日期2005年8月30日 优先权日2005年8月30日
发明者刘峰, 杜晓明, 刘生兰, 刘荣发, 郑琦, 冯飞彦, 夏宏 申请人:宝山钢铁股份有限公司, 中铁一局集团有限公司