第二章 信号基础设备
第二章 铁路信号基础设备
第一节 色灯信号机
色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。目前，铁路应用的色灯信号机有透镜式色灯信号机、组合式信号机和LED 信号机。透镜式色灯信号机采用透镜组来将光源发出的光线聚成平行光束，由于它结构简单，安装方便，故得到广泛采用。组合式信号机则是为提高在曲线上显示距离而研制的信号机。多年来，我国铁路一直采用传统的以白炽灯泡为光源的色灯信号机，其主要缺点是可靠性差、寿命短、易断丝、功效低。为了提高信号显示的可靠性和延长灯泡的使用寿命，提出了采用发光二极管即LED 技术研制开发铁路信号机 (以下简称LED 信号机 )。目前客运专线上采用了LED 信号机。
一、透镜式色灯信号机
（一）透镜式色灯信号机的结构
透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型，其中高柱信号机的机构安装在信号机柱上，矮型信号机的的机构安装在水泥基础或钢制基础上。
高柱透镜式色灯信号机如图2-1所示。它由机柱、机构、托架、梯子等部分组成。机柱采用钢筋混凝土结构，用于安装机构和梯子。矮型透镜式色灯信号机如图2-2所示。它由机构、基础等组成。
基础 图2-1 高柱透镜式色灯信号机
图2-2 矮型透镜式色灯信号机 梯子基础机柱 机构
（二）透镜式色灯信号机的机构组成
透镜式色灯信号机的机构如图2-3所示，每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐、背板等组成。
灯泡是色灯信号机的光源，目前均采用直丝双丝灯泡，灯泡内有两个灯丝，一个主灯丝，一个副灯丝。正常情况下点亮主灯丝，当主灯丝断丝时，自动改点副灯丝，并发出报警，提醒值班人员更换灯泡。
灯座是用来安装灯泡的，现采用定焦盘式灯座，为保证获得最大的显示距离，灯泡应安装在透镜的焦点上，在调整好透镜组焦点后灯座固定不动，更换灯泡时无需调整灯座。
透镜组装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，外面是无色带棱内凸透镜，里面是有色的带棱外凸透镜（有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色）。根据透镜成像原理，如果光源灯泡置于透镜组的焦点处，经透镜折射后，就会成为平行光，使灯泡发出的光呈平行射出，将光源发出的光线集中射向所需要的方向。
遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。
背板可衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件。只有高柱信号机才有背板。一般信号机采用圆形背板。各种复示信号机、遮断信号机及其预
告信号机、容许信号则采用方形背板，以示区别。
（三）透镜式信号机构分类
透镜式色灯信号机构按结构分为单显示、二
显示、三显示三种。单显示机构用于的复示信号
机构、引导信号机构、容许信号机构、遮断信号
及其预告信号机构。二显示机构有两个灯室，三
显示机构有三个灯室。每个灯室内有一组透镜、
一副灯座、一个灯泡和遮檐。灯座间用隔板分开，以防止相互串光，保证信号显示的正确。每一机构设有一块背板，同机构各灯室共用。各种信号机可根据信号显示的需要选用合适的机构，再按灯光显示和配列要求选择规格和颜色相符的有色内透镜，安装在机构内。此外，还有灯列式进站复示信号机构等。
二、组合式色灯信号机
图2-3 透镜式色灯信号机机构
透镜式色灯信号机构的光系统射出的平行光线，两侧分别只有的20
散角，覆盖面很窄，在曲线线段上只能在局部范围内能看到，即使加了偏光镜也很难在整个曲线范围内得到连续显示。为保证曲线区段信号显示的连续，20世纪80年代从德国引进V136型信号机构，并据此研制了适合我国铁路需要的新型组合式信号机构，作为透镜式信号机构的换代产品。
组合式色灯信号机用于瞭望困难的线路，适用于曲线半径300～2000m 的各种曲线和直线上信号显示的要求。在距信号机
5～1000m 距离内能够得到连续的信号显示。该信号机光系统设计合理，光能利用率高，显示距离远，主光源显示距离可达到1000m ，如
不加偏光镜可达1500m 。曲线折射
性能强，偏散角度大，可见光分布
均匀，能见度高，有利于司机瞭望。 组合式信号机构由光系统、机构壳体、遮檐等组成。如图2-4所示。组合式信号机构的光系统由反光镜、灯泡、色片、非球面镜、偏散镜及前表面玻璃组成。灯泡发出的光通过色片、非球面镜汇聚成带有指定颜色的平行光，在经过偏散镜将一部分光偏散到所需方向，使曲线上能连续地准确地看到信号显示。色片有红、黄、绿、蓝、月白五种颜色。偏散镜将光系统产生的平行光较均匀地聚焦到所需要的可视范围内。可根据曲线特点选用相应种类的偏散镜，以保证连续显示。
组合式信号机每个机构只有一个灯室，使用时根据信号显示要求分别组装成二显示、三显示及单显示，故称为组合式。灯室间无串光的可能。由于采用铝合金或玻璃钢材料，每个机构仅7Kg ，便于安装、维护和调整。
三、LED 色灯信号机
LED 信号机的机构大小同透镜式色灯信号机，机构由铝合金材料构成，重量大大减少，便于进行施工安装，密封条件好，信号点灯单元由LED 发光二极管构成，使用寿命长，可以做到免维护。
LED 铁路色灯信号机显示距离超过1.5 km 且清晰可辨，使用寿命可达105
h ，安全可靠。通过监测控制系统的电流，可监督信号显示系统的工作状态，预警异常情况有助于准确判断故障点，便于及时处理。用LED 取代传统的双丝信号灯泡和透镜组，从而彻底消除灯泡断丝这一多发性的信号故障，可以做到免维护，结束了普通信号机定期更换信号灯泡的维修方式，
图2-4 组合式色灯信号机机构
减少维修工作量，节省维修费用。
第二节轨道电路
轨道电路是重要的信号基础设施，用来监督列车对轨道的占用、线路是否完整和传递列车控制信息，将列车运行与信号显示联系起来。一般的轨道电路利用钢轨作为传输通道，配上送电（发送）设备和受电（接收）设备以及钢轨绝缘等组成。当有列车占用时，电流被分路，接收设备即可反映轨道电路被占用。
一、轨道电路的作用
（一）监督列车的占用，反映线路的空闲状况。利用轨道电路监督列车或调车车列在线路上的占用情况，是目前常用的方法。由轨道电路反映该段线路是否空闲，为开放信号、建立进路或构成闭塞提供依据。
（二）传递各种列车控制信息。轨道电路中可传送频率或码型变换的控制信息，用来控制地面信号显示和列车运行。如移频自动闭塞利用轨道电路传递不同的频率信息来反映前行列车的位置，一方面可控制地面信号机的显示不同的信号灯光，另一方面由列车运行自动控制系统接收，不间断地监督前行列车的位置、运行前方信号机的状态和线路条件等，从而确定列车运行的目标速度，控制列车在当前运行速度下是否停车或减速。
二、轨道电路的组成和工作原理
（一）轨道电路的组成
轨道电路一般由基本钢轨、钢轨绝缘、钢轨接续线、引接线、送电设备、受电设备等组成，如图2-5所示。
图2-5 轨道电路的组成
1.钢轨绝缘
钢轨绝缘安装在轨道电路的分界处，利用它可以保证相邻轨道电路间互不影响。当列车车列在轨道电路上运行时，由于存在钢轨爬行等情况，所以要求钢轨绝缘应有较高的绝缘性能和机械强度。钢轨绝缘一般由钢纸、玻璃钢、尼龙等材料制成。钢轨绝缘由轨端绝缘、槽
型绝缘、绝缘管、绝缘垫圈等组成。
为了保证轨道电路的可靠工作，除了在钢轨接缝处安装有钢轨绝缘外，凡是跨接在两平行钢轨之间的角钢和各种连接杆均加有绝缘。任何导电的器具都不能跨压两根钢轨或将轨缝的绝缘短接。
3.钢轨接续线
在不设钢轨绝缘的接缝处，虽然有鱼尾板连接两钢轨，但其导电性能不能不能保证轨道电路可靠工作。为了有效实现电气连接，在两相邻的钢轨接缝处安装钢轨接续线，用来实现两相邻钢轨接缝处的电气连接，从而保证轨道电路的正常工作。
3.引接线
引接线是连接轨道电路两端送电设备和受电设备的导线，一般用涂有防腐油的多股钢丝绳制成。它一端连接钢轨，另一端接在装有送电设备和受电设备的电缆盒或变压器箱上。
4.送电设备
利用送电设备能够向钢轨上发送信号电流。不同制式的轨道电路，送电设备的组成也不同。
5.受电设备
受电设备用来接收送电设备经钢轨传送的电信号，并控制有关信号设备执行命令，它是轨道电路的执行元件，大多采用轨道继电器。
（二）轨道电路的基本工作原理
当列车或调车车列未占用轨道电路，即线路空闲时，送电端将电信号经钢轨送至受电端，受电端接收到钢轨传来的电信号后使执行元件动作（大多是轨道继电器吸起）。此时的状态称为轨道电路的调整状态。轨道电路在调整状态时，控制台上的对应区段在未排列进路时光带不点亮，经该区段排列进路后点亮白光带。
当列车或调车车列进入轨道电路，即线路被占用时，通过车列的轮对的分流，使流过受电端轨道继电器的电流大大减小，从而使轨道继电器落下。此时的状态称为轨道电路的分路状态。轨道电路在分路状态时，控制台上的对应区段光带点亮红色光带。由此，通过轨道电路可以监督列车或车列的运行位置。
当列车或调车车列出清轨道电路时，轨道电路又恢复到调整状态，即轨道继电器吸起。
当轨道电路发生钢轨折断等故障时，由于受电端接收不到电信号，而使轨道继电器落下。此时的状态称为轨道电路的断轨状态。这时，控制台上的对应区段光带也是点亮红色光带。
电气化牵引区段的车站，为了防止牵引电流对信号轨道电路的正常工作造成干扰，采用
25Hz相敏轨道电路。在轨道电路送电端和受电端需要连通牵引电流的钢轨绝缘两侧分别设置扼流变压器，如图2-6所示。绝缘两侧的两扼流变压器牵引线圈中间点相连，保证牵引电流（I1+I2）能顺利地处越过绝缘节，而信号电流I3利用钢轨作为传输回路，两根钢轨中的电流方向相反，不会越过绝缘节。由于I1和I2在扼流变压器的信号线圈的感应电流方向相反，互相抵消，从而扼制了牵引电流对信号电流的干扰。
“
图2-6 扼流变压器
三、轨道电路的分类
（一）按供电电源分类
轨道电路可分为直流轨道电路和交流轨道电路。采用直流电源的轨道电路，称为直流轨道电路。由于直流电源设备安装较困难，检修不方便等原因，直流轨道电路现已很少采用。采用交流供电的轨道电路，称为交流轨道电路，它常用的轨道电路。交流轨道电路的种类很多，站内使用的有工频（50Hz）交流连续式480型轨道电路、25Hz相敏轨道电路；自动闭塞区间使用的有ZPW2000、UM2000、UM71等移频轨道电路；驼峰调车场使用的有JWXC-2.3型轨道电路。各种交流轨道电路最主要的区别是轨道电源的信号频率范围不同。铁路现场所说的交流轨道电路，一般特指工频交流连续式480型轨道电路。
（二）按工作方式分类
轨道电路可分为开路式轨道电路和闭路式轨道电路。开路式轨道电路平时呈开路状态，由于轨道继电器经常落下，不能监督轨道电路的完整，遇有断轨或引接线、接续线折断等故障，不能立即发现，即不能实现故障---安全，因此很少采用。闭路式轨道电路平时构成闭合回路，如图2-6所示，其送电设备（电源）和受电设备（轨道继电器）分别装设在轨道电路的两端。轨道电路上无车占用时，轨道继电器吸起。有车占用时，因车辆分路，轨道继电器落下。当发生断轨、断线等故障时，轨道继电器落下，能保证安全。闭路式轨道电路是目
前常用的轨道电路。
（三）按所传送的电流特性分类
轨道电路主要分为连续式、移频式以及数字编码式轨道电路。连续式轨道电路中传送连续的交流或直流电流。这种轨道电路只能用来监督轨道的占用与否，不能传送更多的信息。移频轨道电路在钢轨中传送的是移频电流，在发送端用低频（几赫至几十赫）作为行车信息去调制载频（数百赫至数千赫），使移频频率随低频作用周期性变化。在接收端将低频解调出来，作为地面信号和列控系统的控制信息。典型的移频轨道电路有ZPW2000、UM2000、UM71轨道电路等，可传送多种信息的信号。数字编码式轨道电路也采用调频方式，但它采用的不是单一低频调制频率方式。根据速度码、线路坡度码、闭塞分区长度码、路网码、纠错码等编码去调制载频，形成一个若干比特的一群调制频率。
（四）按分割方式分类
轨道电路可分为有绝缘轨道电路和无绝缘轨道电路。有绝缘轨道电路用钢轨绝缘（机械绝缘节）将轨道电路分成不同的轨道电路区段，如25Hz相敏轨道电路，工频50Hz交流连续轨道电路都属于有绝缘轨道电路，大部分轨道电路都用机械绝缘节来划分不同的轨道电路区段。为了提高列车的运行速度，在自动闭塞区间，采用无缝焊接的长钢轨，两闭塞分区的分界点不再装设机械绝缘节，而采用电气绝缘节。电气绝缘节利用电路谐振的原理，通过电感、电容元件与钢轨构成谐振槽路，相邻两闭塞分区传输不同频率的信号，谐振回路对不同频率呈现不同阻抗，从而实现相邻轨道电路间的电气隔离。如UM71、UM2000、ZPW2000轨道电路都是无绝缘轨道电路。
（五）按轨道电路内有无道岔分类
分为无岔区段轨道电路和道岔区段轨道电路。无岔区段轨道电路内钢轨线路无分支，只有一个受电端，结构简单，一般用于股道、尽头调车信号机前方接近区段、进站信号机内方、两差置调车信号机之间的轨道区段。道岔区段轨道电路，钢轨线路有分支，道岔处钢轨和杆件要增加绝缘，还要增加道岔连接线和跳线，结构复杂。当分支超过一定长度时，必须设多个受电端。
四、轨道电路区段的划分和命名
（一）轨道电路区段划分
轨道电路的划分就是确定轨道电路的范围，利用轨道绝缘节（包括机械绝缘和电气绝缘）将轨道电路划分为互不干扰的独立电路单元。根据轨道电路应用的处所不同，轨道电路的划分原则也不同。
区间轨道电路的划分原则主要是：在轨道电路极限长度的允许下，应保证列车停车时要有足够的停车制动距离。根据《技规》规定“两架通过信号机间的距离不得小于1200米，当采用8分钟列车追踪运行间隔时间，在满足列车制动距离及自动停车装置动作过程中，列车走行距离的要求时，可小于1200米，但不得小于1000米”。
站内轨道电路区段的划分首先要保证轨道电路的可靠工作，并应满足排列平行进路和不影响作业效率为原则。
电气集中车站，凡有信号机防护的进路中道岔区段与股道，以及信号机的接近区段，均应装设轨道电路，用以反映进路和接近区段内是否空闲和车辆所在的位置，并满足提高站内作业效率的要求，站内轨道电路的具体划分原则有以下几点：
1.信号机前后应划分成不同的区段。凡有信号机的地方均设有轨道绝缘，其前后为两个不同的轨道电路区段。
2.凡能平行运行的进路，其间应设轨道绝缘隔开，连接两平行线路的渡线道岔中间，以及能构成平行进路的两平行道岔中间都应装设轨道绝缘。
3.每一道岔区段的轨道电路内所包括的道岔数不得超过三组，交分道岔不得超过两组。这是因为道岔太多了，轨道电路分支漏阻影响大，不易调整。
4.在站内，有时为了保证列车经过道岔后，该道岔能及时道岔解锁，以便于排列下一条进路，对于较长的道岔区段轨道电路，应适当分割成较短的区段，以提高咽喉通过能力，。
5.集中联锁车站的牵出线、机待线、出库线、专用线或其他用途的尽头线入口处的调车信号机前方，应设轨道电路，作为调车信号机的接近区段，其长度不得小于25m.
（二）轨道电路区段的命名
道岔区段和无岔区段轨道电路采用不同的方式命名。
道岔区段轨道电路是根据道岔编号来命名的。如附图所示，只包含一组道岔的轨道区段，用其所包含道岔的编号来命名，如1DG、3DG。包含两组道岔的轨道区段，用两组道岔编号连缀来命名，如9-11DG、19-27DG。若包含三组道岔轨道区段的，则以两端的道岔编号连缀来命名。
无岔区段命名有不同的情况。对于股道，以股道号命名，如IG、ⅡG、3G等。进站信号机内方及双线单方向运行的发车口处的无岔区段，根据所衔接的股道编号加A（下行咽喉）及B（上行咽喉）来表示。如IAG、ⅡBG。半自动闭塞区间进站信号机外方的接近区段，用进站信号机名称后加JG来表示。如XDJG。差置调车信号机之间的无岔区段，以两端相邻的道岔编号写成分数形式来表示。如D5、D15间的1/19WG。牵出线、机待线、机车出入库线、
专用线等调车信号机外方的接近区段，用调车信号机编号后加G 来表示，如D 2G 。
五、轨道电路的死区段及轨道电路最小长度的规定
一般情况下，两根钢轨绝缘都是成对出现的，且每一对钢轨绝缘都应是同一坐标。但由于钢轨线路有弯道和道岔存在，有时两钢轨的轨缝难以并齐。对于站内轨道电路，当一对钢轨绝缘不能设于同一坐标时，其错开的距离内如果有车占用，轨道电路无法反映出来，因此称这一错开的部分为轨道电路的死区段。为了防止有段车停在死区段不能发现，规定轨道电路死区段的长度不得大于2.5m ，如图2-7（a ）所示。
铁路上运行的列车或车列，有的车辆两转向架之间距离很长，为防止前后两轮对跨越短小的轨道区段，要求轨道区段的最小长度不得小于18m 。据此要求，两相邻死区段的间隔，以及死区段与相邻轨道电路的间隔也不得小于18m ，如图2-7（b ）(c)所示。当死区段的长度小于2.1m 时，上述长度可小于18m 但不得小于15m 。如果不能满足上述要求，可能出现车辆跨越轨道区段得不到检查，如果错误转换道岔，开放信号，将导致严重的行车事故。
不大于2.5m （a ） （b ） （c ） 图2-7 轨道电路死区段及最小长度
对于电气化牵引区段，交叉渡线（含复式交分道岔）上两根直股钢轨都通过牵引电流时，为了确保轨道电路和机车信号设备能正常工作，在交叉渡线上应增加钢轨绝缘（图2-8中的a和b）。如果不增设a和b绝缘节，上下两线路的外侧钢轨将通过道岔跳线连在一起，使两区段不能完全隔开，不仅对牵引电流造成分流，也对轨道电路正常工作造成影响。由于交叉渡线道岔型号及铺设处所线路间距的不同，在辙叉处增设绝缘节的方式也不尽相同。
交叉渡线增设了新的绝缘节后，使渡线处轨道电路死区段的长度超过规定的标准数值2.5 m。因此，规定单机不准在交叉接线上停留，以保证作业安全。但是有的小车最外轮对间距小于死区段长度，当小车单独运行到交叉渡线的死区段时，将瞬间失去对小车的检查，在小车出清进路后，有时道岔区段不能正常解锁，出现这种情况只能人为办理故障解锁。
图2-7 电化区段交叉渡线增设的绝缘节
对于自动闭塞区段区间无绝缘轨道电路，在两闭塞分区之间的调谐区内也存在“死区段”，UM71无绝缘轨道电路的死区段长度为20m，ZPW-2000无绝缘轨道电路的死区段长度为5m。因此，在闭塞分区的一端设有禁停标志，要求调谐区（电气绝缘节）范围内不得停留车辆。UM71无绝缘轨道电路调谐区长度为26m，ZPW2000无绝缘轨道电路调谐区长度为29m。
六、超限绝缘
在站内，相邻轨道电路间必须设置钢轨绝缘，钢轨绝缘的设置应满足既保证作业安全又提高作业效率的要求。
考虑到车辆的最外方轮对与车辆最突出的部位（车钩）之间还有很长的距离（不超过3．5 m），为保证列车或车列的最后一个轮对出清道岔区段后，其车钩能进入警冲标内方，正常情况下除双动道岔渡线上的绝缘外，要求设于岔后警冲标内方的钢轨绝缘与警冲标的距离不得
小于3．5 m。若钢轨绝缘距警冲标不足3．5 m，则有可能造成列车未全部进入警冲标内方，道岔区段提前解锁，这时排列邻线经道岔另一位置的进路，可能造成侧面冲突，危及行车安全。但钢轨绝缘距警冲标也不宜过远，否则将影响股道有效长。一般要求绝缘节与警冲标的距离为3.5～4m。
图2-9岔后绝缘节的测量
测量岔后绝缘节是否侵限如图2-9所示。首先确认警冲标应该埋设的位置，然后测量出绝缘节距警冲标的垂直距离，绝缘节应在警冲标内方不小于3.5m处；小于3.5m或处于警冲标外方时（当绝缘节处于警冲标外方时距离为负值）为侵限绝缘，或称“超限绝缘”。
为了保证平行作业或轨道区段划分的要求，有时必须在岔后的设置绝缘节，即使为“侵限绝缘”设置也不能不设。如在举例站场中，3号道岔与5号道岔之间、21号道岔与25号道岔之间设置的绝缘节都是侵限绝缘，但如果不设，将影响平行作业。在控制台或显示器上将侵限绝缘节符号外画上圆圈，以提醒行车人员注意。
第三节道岔转辙设备
道岔转辙设备是保证列车及调车车列在车站范围内运行安全的重要基础设备。用来道岔转辙装置完成牵引道岔转换、对道岔实行机械锁闭、监督道岔位置的作用。许多铁路行车事故都是由于道岔转辙装置功能失效造成的，保证道岔转辙装置安全可靠地发挥作用，对保证站内作业安全具有十分重要的意义。
道岔转辙设备包括转辙机及其外部的转辙装置、转换锁闭器、道岔监督与监测设备等，其中转辙机是道岔转辙系统的核心和主体，外部转辙装置包括各类杆件、安装装置及外锁闭道岔的外锁闭装置，转换锁闭器是电动液压转辙机配套设备，道岔监督与监测设备是保证列车及调车车列安全的附加设备，它们共同完成道岔的转换、锁闭和位置监督。
一、转辙机
（一）转辙机的作用
1.转换道岔的位置，根据值班员的意图将道岔转换至定位或反位；
2.道岔转换到规定位置而且密贴后，对道岔实现机械锁闭（外锁闭道岔除外），防止外力转换道岔；
3.正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后(可动心轨道岔的心轨和翼轨密贴)，给出相应的表示；
4.道岔被挤或因故处于“四开”(两侧尖轨均不密贴)位置时，及时切断表示并给出报警提示。
（二）转辙机的分类
1.按动作能源和传动方式分类，转辙机可分为电动转辙机、电动液压转辙机和电空转辙机。
电动转辙机由电动机提供动力，采用机械传动的方式。多数转辙机都是电动转辙机，包括我国铁路大量使用的ZD6系列转辙机和S700K型电动转辙机。
电动液压转辙机简称电液转辙机，由电动机提供动力，采用液力传动的方式。ZY(J)系列转辙机即为电液转辙机。
电空转辙机由压缩空气作为动力，由电磁换向阀控制。ZK系列转辙机即为电空转辙机。
2.按供电电源种类，转辙机可分为直流转辙机和交流转辙机
直流转辙机采用直流电动机，工作电源是直流电。ZD6系列电动转辙机就是直流转辙机，采用直流220 V电源。电空转辙机则由直流24 V电源供电。直流电动机由于采用换向器和电刷，因此存在易损坏和电源利用率不高的缺点。为了克服上述缺点，目前正在试用无刷直流电机。
交流转辙机采用三相交流电源或单相交流电源，由三相异步电动机或单相异步电动机作为动力。由于牵引道岔需要较大的功率，目前大多采用三相异步电动机。在提速区段正线道岔采用的S700K型电动转辙机或ZYJ7型电液转辙机均为三相交流转辙机。交流转辙机采用交流电动机，没有换向器和电刷，因此故障率低，而且控制距离比较远。
3.按动作速度分类，转辙机分为普通动作转辙机和快动转辙机
绝大多数转辙机转换道岔时间都在3 s以上，属于普通动作转辙机。ZD7型、S700型电动转辙机和ZK系列电空转辙机转换道岔时间在0．8 s以下，属于快动转辙机。快动转辙机主要用于驼峰调车场，以满足分路道岔快速转换的要求。
4.按锁闭道岔的方式，转辙机可分为内锁闭转辙机和外锁闭转辙机
内锁闭转辙机依靠转辙机内部的锁闭装置锁闭道岔尖轨，是间接锁闭的方式。ZD6系列等大多数转辙机均采用内锁闭方式。内锁闭方式，锁闭力量较小，锁闭可靠性差，列车对转辙机冲击力较大时，容易造成锁闭失效，因此只用在列车运行速度较低的非提速区段车站或非正线道岔。
外锁闭转辙机虽然内部也有锁闭装置，但主要依靠转辙机外的外锁闭装置锁闭道岔，将密贴尖轨直接锁于基本轨，斥离尖轨锁于固定位置，是直接锁闭的方式。提速区段由S700K
型电动转辙机和ZYJ7型电液转辙机（包括SH6型转换锁闭器）牵引的正线道岔均采用外锁闭方式。外锁闭方式锁闭可靠，列车对转辙机几乎无直接冲击。
5.按是否可挤，转辙机分为可挤型转辙机和不可挤型转辙机
电动转辙机和电液转辙机都有可挤型和不可挤型。可挤型转辙机内设有挤岔保护(挤切或挤脱)装置，道岔被挤时，动作杆解锁，保护了整机。不可挤型转辙机内不设挤岔保护装置，发生挤岔时，可能挤坏道岔尖轨，也可能挤坏道岔动作杆与整机连接结构，设备恢复时，要根据设备的损坏情况，更换道岔及转辙设备。
（三）转辙机的设置
在车站联锁区域内联锁道岔或驼峰调车场集中控制的道岔都必须安装转辙机，道岔的辙叉号不同或采用的转辙机类型不同，安装的转辙机数量也不同。转辙机的设置数量要视道岔辙叉号、固定辙岔还是可动心轨、电动转辙机还是电液转辙机而确定。
在非提速区段车站及提速区段车站的非正线道岔，大多采用9号或12号道岔，一般每组道岔的岔尖安装一台转辙机即可。复式交分道岔的两组尖轨和两组可动心轨分别由一台转辙机牵引，即一组复式交分道岔需要安装4台转辙机。当采用12号AT道岔时，因其为弹性可弯道岔，尖轨加长且有弹性，需要采用两台或3台转辙机来转换道岔，第一牵引点用ZD6-E 型电动转辙机，第二及第三牵引点采用ZD6-J型电动转辙机。对于可动心轨的12号AT道岔，其心轨需另设一台或两台转辙机牵引。18号可动心轨道岔尖轨有三个牵引点，可动心轨有两个牵引点，需要安装5台转辙机
在提速区段车站的正线上，均采用可动心轨的提速道岔。提速道岔进一步加长了尖轨长度，因此均采用多点牵引、多点检查的方式。较大的辙叉号为30号、38号道岔，一般采用6加3（岔尖6个牵引点，岔心3个牵引点）的牵引方式；目前辙叉号最大的道岔是62号，采用8加4（岔尖8个牵引点，岔心4个牵引点）的牵引方式。
提速道岔均采用分动外锁闭方式，牵引的转辙机有S700K型电动转辙机、ZYJ7型电液转辙机及ZD（J）9型电动转辙机三种类型。采用S700K或ZD（J）9型电动转辙机时，每个牵引点安装一台电动转辙机；采用ZYJ7型电液转辙机时，18号及以下道岔的岔尖或心轨均由一台电液转辙机带一个或两个SH6型转换锁闭器，岔尖或心轨超过3个牵引点的30号及以上提速道岔，不用SH6型转换锁闭器，每个牵引点用一台ZYJ7型电液转辙机。
对于有的渡线（双动）道岔，一端在正线为提速道岔，一端不在正线为非提速道岔，对于不在正线上的非提速道岔，仍采用ZD6型转辙机牵引。
（四）各种转辙机的组成与功能介绍
1. ZD6系列电动转辙机
ZD6系列电动转辙机包括用于牵引普通道岔的ZD6-A、D、F、G型电动转辙机和用于牵引AT道岔的ZD6-E、J型电动转辙机。该系列各种型号的转辙机主要的组成部件基本相同，
均采用直流电动机，机械锁闭装置设在在转辙机内部。主要部件包括：电动机、减速器、摩擦联结器、转换锁闭装置、自动开闭器、挤切连接器和移位接触器等，其结构如图2-10所示。
由电动机为转辙机提供动力；通
过动作杆和表示杆连结道岔尖轨，转
换锁闭装置将转矩变换为动作杆的伸
出或拉入运动，牵引尖轨，完成道岔
的转换和锁闭；为提供较大转矩牵引
道岔，采用减速器降低转速；为防止
道岔转换过程中尖轨被阻后电机烧坏
和机件受损，设有摩擦连接器消耗电
机的动能；通过自动开闭器反映道岔
的位置，同时在转换过程中自动接通
和断开电动机的启动电路；挤切连接
器用以在挤岔时保护转辙机内部部件不受损害，同时提供报警信息；在维修电动转辙机或用手摇把人工变换道岔位置时，为防止电机转动设有安全接点（又称遮断器）断开电路，确保作业人员的安全。
安装ZD6型电动转辙机时，一般都将转辙机的电动机（机头）远离岔尖。电动转辙机的安装位置分为正装和反装，站在电动机一侧，面向岔尖看，如果动作杆向右伸，即为正装；动作杆向左伸，即为反装。
另外，ZD 7型电动转辙机是ZD 6系列的转辙机减少一级减速，为快动转辙机，供驼峰调车场分路道岔使用。
2.S700K 型电动转辙机
S700K 型电动转辙机是从德国西门子公司引进设备，该转辙机应用于提速区段，它采用三相交流电动机，用滚珠丝杠作为驱动装置，结构先进、工艺精良、故障率低。
S700K 型电动转辙机主要部件有外壳、三相交流电动机、齿轮组、摩擦联结器、滚珠丝杠、保持联结器、动作杆、操纵板、锁舌、锁闭块、检测杆、指示标、速动开关组、安全接点座、开关锁等，其结构如图2-11所示。
当需要操纵道岔时，通过道岔控制电路将三相交流电送到电动机，使电动机旋转，经齿轮组及摩擦联结器使滚珠丝杠旋转，从而使丝杠上的螺母作水平运动。在螺母运动过程中，底壳 安全接点 电机 减速器 电机接线端子 自动开闭器 摩擦联结器 表示杆 动作杆 主轴 锁闭齿轮 齿条块 移位接触器 图2-10 ZD6型电动转辙机结构 插接器
由操纵板将锁闭块顶进，使表示接点断开，同时带动锁舌向缩进方向运动，直至锁闭块完全缩进，实现了机内机械解锁。在转辙机机内解锁后，由于三相电动机继续转动，故滚珠丝杠上的螺母继续运动，带动保持联结器动作，由于保持联结器与动作杆固定为一体，从而带动动作杆运动，通过钩式外锁闭装置，带动道岔尖轨或可动心轨完成转换。当尖轨或心轨到达规定位置后，另一侧的锁闭块弹出，接通表示接点，同时锁舌也弹出，锁住保持联结器，使转辙机动作杆保持固定不动，实现了机内的机械锁闭。
3.ZYJ7型电液转辙机
ZYJ7型电动液压转辙机是采用交流电机驱动通过液压传动方式带动转换道岔的一种转辙装置，因此称为电液转辙机。用于多点牵引道岔上时，它可与SH6型转换锁闭器配套使用。ZYJ7与SH6两者之间用胶管连接，传递动力。这样不仅可以节省电能，还可保证各牵引点同步动作。在一些提速区段上大量采用ZYJ7型电液转辙机。
ZYJ7型电液转辙机由主机和SH6型转换锁闭器两部分组成。ZYJ7型电液转辙机用于第一牵引点，SH6型转换锁闭器用于第二或第三牵引点。ZYJ7型电液转辙机结构如图2-12所示，SH6型转换锁闭器结构图如图2-13所示。
检测杆
导向套筒 导向法兰
安全接点座
开关锁
锁闭块及锁舌 速动开关 指示标 电缆密封装置 底壳
动作杆罩筒 止挡片
保持联结器 螺母
接插件 电机
滚珠丝杠 摩擦联结器 齿轮组 连杆
动作杆 图2-11 S700K 型电动转辙机结构
ZYJ7型电液转辙机主机主要由动力机构、转换锁闭机构、表示锁闭机构和手动安全机
构组成。动力机构主要部件有电动机、惰性轮、联轴器、油泵、溢流阀、单向阀、滤清器、油箱、油管等；转换锁闭机构主要部件有启动油缸、油缸、活塞及活塞杆、调节阀、推板、定位锁块、反位锁块、销轴、动作杆、锁闭铁等；表示锁闭机构主要部件有动作板、速动爪、速动爪滚轮、速动片、接点调整架、接点系统、表示锁闭杆、锁闭柱、拐肘、拉簧等；手动安全机构主要由安全接点（电门）构成。
SH6型转换锁闭器（也称为副机）没有动力机构，主机与副机间靠油管连接。它主要由
转换锁闭机构、表示机构和挤脱机构组成。其中转换锁闭机构和主机基本相同，只是尺寸、接点组 十四柱端子
表示杆
动作杆
油管 油缸 锁块
图2-13 SH6型转换锁闭器结构
滚轮
调节阀 锁闭铁 保护管 底壳
油缸组 启动油缸 滚轮
锁闭杆
遮断器 电机轴套组 电机 联轴器 油管
接点组
接线座
惯性轮
溢流阀 油泵
油箱
调节阀
动作杆 锁闭块 图2-12 ZYJ7型电液转辙机结构
锁闭铁
转换力矩不一样；表示机构类似于ZD6型电动转辙机的自动开闭器部分，主要主要部件有动作板、速动片、速动爪、速动爪滚轮、接点系统、拐肘、检查柱、检查块、表示杆等。
当操纵道岔时，电机旋转，通过联轴器，使油泵动作，开始泵油，推动油缸移动。推板随油缸移动，首先实现机内机械解锁。推板继续移动，带动伸出锁块、销轴、动作杆移动，动作杆带动外锁闭装置动作，进而带动道岔的尖轨或心轨进行转换。当道岔到达规定位置后，实现机内锁闭，接通新的表示。
当第一、第二点转换时间不一致时，可以通过调整节流阀来实现ZYJ7与SH6的同步。
4.ZYJ7GZ型轨枕式电液转辙机
转辙机一般情况下都安装在道岔对应线路的一侧，ZD6型电动转辙机通过角钢安装在基本轨上，S700K型电动转辙机和ZYJ7型电液转辙机通过安装装置固定在轨枕上，间接地与线路联成一个整体。列车通过线路时线路结构将在道床中上下起伏，这种偏载对高速运行的列车会造成威胁。轨枕式转辙机是把转换设备的重量尽可能均匀地布置于线路设备当中，为列车运行，特别是高速运行创造良好的运行条件。轨枕式转辙机由于安装在线路中间，所以可以大大节省转换设备安装所需的空间。轨枕式转辙机适用于高架线路、隧道、地铁、提速线路和高速线路上。
由ZYJ7GZ型电液转辙机牵引的道岔，第一牵引点安装ZYJ7GZ型转辙机（主机），第二及第三牵引点安装SH6GZ转换锁闭器（副机），还设有液压站和中转盒，主机和副机共用一套动力系统，两者之间靠油管连接传输动力。
5.ZD（J）9型电动转辙机
ZD（J）9型电动转辙机是用于牵引提速道岔的新型转辙机，它的减速装置的结构及动作原理与S700K型电动转辙机相似；它转换锁闭机构结构及动作原理与ZYJ7型电液转辙机基本相似。
ZD（J）9型转辙机结构如图2-14所示。由底壳、盖、电动机、减速器、摩擦联结器、滚珠丝杠、推板套、动作板、锁块、锁闭铁、接点组、动作杆、锁闭（表示）杆、安全开关组、挤脱器（不可挤的不设）、接线端子等组成。结构采用模块化设计，便于维护和维修。
当操纵道岔时，电动机旋转，电动机的驱动力矩经减速器减速后传到摩擦联结器。由摩擦联结器的内摩擦片通过花键传动滚珠丝杠，将转动转换为螺母的平动。螺母外套有推板套，其上固定有动作板。推板套推动动作杆上的锁块，在锁闭铁作用下，形成了转辙机的解锁、转换、锁闭过程（机械原理和电液转辙机基本相同）。
6.ZK 系列电空转辙机
电空转辙机是利用压缩空气作为动力源，最终使道岔进行转换的转辙设备，它主要应用在驼峰调车场。目前现场有ZK3、ZK3—A 、ZK4—A170等型号的电空转辙机。其中早期的ZK2型电空转辙机缺点较多（这种转辙机转换力较小，容易卡阻，无风源过滤设备），严重影响行车安全，已经被淘汰。ZK3型转辙机转换力大，而且使转辙机安装与调整简单，维修容易。但在使用过程中发现，它在转换、锁闭及表示系统等方面还存在着危及安全的缺陷，因此在ZK3型的基础上改进为ZK3—A 型。又在ZK3—A 型的基础上改进为ZK4—170型转辙机。
驼峰调车场绝大部分是溜放作业，车辆对向经过道岔，只有机车上峰才能顺向通过道岔，极少发生挤岔事故，所以电空转辙机没有考虑挤岔防护。
（五）道岔的密贴标准与手摇转换
道岔转换时，必须使道岔尖轨与基本轨可靠密贴，才能保证行车安全，因此对于各种道岔提出严格的密贴标准。
1.道岔的密贴标准
（1）装有转换锁闭器，电动、电空、电液转辙机的单机牵引普通道岔，在工务第一连接杆处以及设有外锁闭装置的尖轨、心轨第一锁闭杆处的尖轨与基本轨间、心轨与翼轨间有４mm 及其以上间隙时，道岔不能锁闭和信号不能开放。
（2）具有两个及其以上牵引点的分动外锁闭道岔，其尖轨竖切部分任意两牵引点间，尖轨与基本轨间有10mm 及其以上间隙时，道岔表示电路不得接通。
如果道岔不符合密贴标准，不允许经过该道岔办理行车或调车作业。电务人员对道岔密贴情况应定期进行检查，发现道岔不密贴应及时调整。其他行车有关人员发现道岔不密贴的摩擦联结器 电机、减速器 底壳 滚珠丝杠 锁闭（表示）杆 接点组 接线端子 安全开关组 图2-14 ZD(J)9型电动转辙机结构
挤脱器 动作杆
情况，应立即通知电务人员调整。
2.道岔的手摇转换
所有集中控制的道岔，正常情况下都是由转辙机带动道岔转换。但是当发生电源停电、施工封锁或其他非正常情况时，道岔无法正常转换，经过登记检查后，可以利用手摇把摇动转辙机使道岔转换。电务人员登记停用检修道岔转辙设备时，也可以利用手摇把使道岔转换。
使用手摇把时，应首先断开转辙机的安全接点（遮断器），切断电机电路，手摇把插入转辙机内与减速器的输入轴固定，用手摇动手摇把带动转辙机转动，使道岔转换。道岔密贴后，不能立即停止摇动，因为这时道岔还未实行机械锁闭。应继续摇动手摇把，听到机内“咔嚓”声响后，说明转辙机自动开闭器表示接点接通，道岔已受机械锁闭。
3.电动(空)转辙机道岔手摇把的使用保管
手摇道岔是非常慎重的操纵，如果将一组已受电气锁闭的道岔错误的要到另一位置，将可能造成车进入异线的危险。因此，不是在非常情况下严禁使用手摇把改变道岔位置。因此铁路现场对手摇把的使用和保管有着严格的规定：
(1)车务、电务部门对道岔手摇把的管理，实行统一编号、统一装箱、车站保管制度。编号以车站为单位，由01～09两位数字组成。由电务负责登记造册一式两份，车务电务分别存档。配备数量车与电务共同确定。道岔手摇把装在保管箱内，放在车站《站细》规定地点，由车站值班员保管。
(2) 道岔手摇把实行集中保管后，车务加锁，电务加封。电务人员要使用道岔手摇把时，必须在车站登记要点，电务、车务有关人员分别在电务《行车设备检查登记簿》上双方签字后，方可开锁、破封，取出道岔手摇把。
车务人员需要使用时，由车站（车场）值班员在车务《行车设备检查登记簿》内登记，经电务人员核对、确认，双方签字后，方可开锁、破封，取出道岔手摇把。(车站未设信号工区的，车务要使用时，应及时通知信号工区，电务人员得到通知后必须在24h内，会同车务人员共同清点数量，核对号码，车务加锁，电务加封)。道岔手摇把使用后及时收回，由车务、电务清点数量，并核对号码后，车务加锁，电务加封。
二、外部转辙装置
（一）ZD6系列转辙机的外部转辙装置
ZD6系列转辙机的外部转辙装置主要包括密贴调整杆和表示调整杆组成。密贴调整杆一端通过立式杆架与道岔的第一连接杆相连，另一端通过螺栓与电动转辙机的动作杆相连。动作杆通过密贴调整杆、道岔第一连接杆带动道岔尖轨进行转换，实现尖轨与基本轨密贴。通
过调整密贴调整杆上的轴套可调整道岔尖轨的密贴。转辙机内道岔表示杆由主杆和副杆左右叠加组成，表示调整杆的一端通过舌铁与道岔尖端杆相连，另一端通过螺栓与转辙机的表示主杆连接。通过调整道岔尖端杆上的螺栓的位置，可以调整道岔的表示主杆缺口；通过调整另一端副杆螺栓，可以调整道岔的表示副杆缺口。
（二）钩式外锁闭装置
提速道岔转辙系统均采用外锁闭装置，应用初期曾采用过燕尾式外锁闭装置，由于存在许多难以克服的缺点，现已逐步被钩式外锁闭装置所淘汰。钩式外锁闭装置为尖轨分动垂直锁闭方式，锁闭可靠，安装调整方便。
钩式外锁闭装置主要部件有锁钩、锁闭杆、锁闭框、锁闭铁、尖轨连接铁、销轴等，如图2-15所示。
锁闭铁固定在基本轨的外侧，锁闭框固定在锁闭铁的下方。锁钩通过销轴及尖轨连接铁与道岔尖轨固定，锁钩与锁闭杆上下排列被限制在锁闭框内，锁闭杆侧面带有导向槽，锁闭杆上对应每一尖轨的下面有一块向上凸起的锁闭块，两尖轨连接的锁钩各有一个与锁闭杆向上凸起的锁闭块对应的向上凹陷的缺口，锁钩的尾端还有一带斜面向上的凸起部分和向下带小斜面的凸起部分，即锁钩的尾端类似于燕尾形。
当操纵道岔时，转辙机的动作杆动作，通过连接杆带动外锁闭装置的锁闭杆动作，
实现锁闭杆 锁钩 锁闭铁 密贴调整片
锁闭框
尖轨连接铁 限位板
导向槽
固定螺栓
图2-15 尖轨用分动钩式外锁闭装置
铁路信号基础设备题库
铁路信号基础设备题库 一、填空题 1、直流无极继电器的电磁系统由线圈、衔铁、轭铁、铁芯四部分组成。 2、安全型信号继电器的接点电阻由接点金属材料本身电阻、接触电阻、 两部分组成。 3、交流二元继电器有轨道线圈、局部线圈两个线圈，当两个线圈中的电流相位相差90 度时继电器吸起。 4、继电器电路中防止混线的方法有以下四种位置法、极性法、 双断法、独立电源法。 5、铁路信号的基本颜色有红、绿、黄；辅助颜色有蓝、紫、月白。 6、铁路信号灯泡的额定电压是12 V，信号点灯变压器XB1-34中34的含义是 变压器的容量是34VA 。 7、电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮和锁闭齿条块完成了解锁、转换和 锁闭三个过程。 8、轨道电路由送电端、受电端、钢轨三大部分组成，轨道电路的作用一是监督列车的占用；二是传递列车信息。 9、轨道电路中有绝缘是指有机械绝缘，无绝缘是指有电气绝缘。 10、道岔按其锁闭方式可分为内锁闭、外锁闭两种。ZD6采用的是间接锁闭方式，S700K采用的是直接锁闭方式。 11、ZD6转辙机的减速器采用两级减速，分别是小齿轮带动大齿轮、渐开线内啮合行星传动式减速器。 12、有极继电器根据线圈中电流极性不同具有__反位打落_和_定位吸起_两种稳定状态。 13、信号机一般应设在线路左侧，四显示自动闭塞进站信号机显示一个黄灯意义是准许列车按限速要求越过该信号机，经道岔直向位置进入站内准备停车；三显示自动闭塞区间通过信号机显示黄灯意义是要求列车注意运行，表示列车运行前方有一个闭塞分区空闲。 14. 继电器接点的接触方式有_点接触__、_线接触_、面接触三种。
15、进站信号机应距列车进站时遇到的第一个道岔尖轨尖端（顺向时为警冲标）大于50 m 的地点，但不得超过400 m。 16、根据能源供应及信息提供方式，应答器可分为有源应答器和无源应答器。 17、轨道电路中，两相邻死区段间的间隔，一般不小于18 m。 18、从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间，存在着一段轨线中断的空隙，叫做辙叉的有害空间。 19、一组道岔有一台转辙机牵引的称为单机牵引，有两台转辙机牵引的为双机牵引，由两台以上的称为多机牵引。 20、在电动转辙机解锁过程中，由自动开闭器接点断开原表示电路，接通准备反转的动作电路；锁闭后，由自动开闭器接点断开电动机动作电路，接通接头表示电路。 21、转换时间在以下的称为快速转辙机，主要用于驼峰调车场，以满足分路道岔快速转换的需要。 22、道岔的定位是指道岔经常所处的位置，反位是指排列近路时根据需要改变的位置。 23、转辙机按动作能源和传动方式分为：电动转辙机、电动液压转辙机 和电空转辙机。 24、按智能型电源屏稳压方式可分为不间断供电方式、分散稳压方式、集中于分散稳压相结合的方式三种类型。 25、信号设备对供电的基本要求可靠、稳定、安全。 26、25HZ相敏轨道电路既有对频率的选择性，又有对相位的选择性。 27、正常情况下，继电器电源、信号机点灯电源、轨道电路电源、道岔表示电源、稳定备用电源、不稳定备用电源为不间断工作制；电动转辙机电源为短时 热备 工作制；闪光电源为周期工作制。 二、选择题 C 1、按规定运行色灯的颜色是（） A红色B黄色C绿色 A 2、视觉信号有（） A信号机B口笛C响墩D角号
铁路信号基础设备试题库完整
铁路信号基础设备题库 、填空题 1、直流无极继电器的电磁系统由线圈、衔铁、轭铁、铁芯 ___________ 四部分组成。 2、安全型信号继电器的接点电阻由接点金属材料本身电阻、接触电阻、_____________ 两部分组成。 3、交流二元继电器有轨道线圈、局部线圈两个线圈，当两个线圈中的电 流相位相差90 度时继电器吸起。 4、继电器电路中防止混线的方法有以下四种位置法、极性法、双断法__________ 、独立电源法______________ O 5、铁路信号的基本颜色有红、绿、黄；辅助颜色有蓝______ 、紫 ___________ 、 ___ 月白________ O 6铁路信号灯泡的额定电压是 J2 ___________ V,信号点灯变压器XB1-34中34 的含义是_____ 变压器的容量是 34VA __________________ O 7、电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮和锁闭齿条块完成了解锁、转换和 锁闭_______ 三个过程。 8、轨道电路由送电端、受电端、钢轨三大部分组成，轨道电路的作用一是监督列车的占用;二是传递列车信息。 9、轨道电路中有绝缘是指有机械绝缘，无绝缘是指有电气绝缘° 10、道岔按其锁闭方式可分为内锁闭、外锁闭两种。ZD6采用的是间接 锁闭方式，S700K采用的是直接锁闭方式。
11、ZD6转辙机的减速器采用两级减速，分别是小齿轮带动大齿轮、渐开线
12、有极继电器根据线圈中电流极性不同具有__反位打落_和_定位吸起_两种稳定状态。 13、信号机一般应设在线路￡侧，四显示自动闭塞进站信号机显示一个黄灯 意义是准许列车按限速要求越过该信号机，经道岔直向位置进入站内准备停 J;三显示自动闭塞区间通过信号机显示黄灯意义是要求列车注意运行，表 示列车运行前方有一个闭塞分区空闲。 14、继电器接点的接触方式有_点接触__、_线接触_、面接触_______ 三种。 15、进站信号机应距列车进站时遇到的第一个道岔尖轨尖端（顺向时为警冲标） 大于50 m的地点，但不得超过400 m。 16、根据能源供应及信息提供方式，应答器可分为有源应答器和无源应答器。 17、轨道电路中，两相邻死区段间的间隔，一般不小于18 m。 18、从两翼轨最窄处到辙叉心实际尖端之间，存在着一段轨线中断的空隙，叫做 辙叉的有害空间______________。 19、一组道岔有一台转辙机牵引的称为单机牵引，有两台转辙机牵引的为 双机_牵引，由两台以上的称为多机_________ 牵引。 20、在电动转辙机解锁过程中，由自动开闭器接点断开原表示电路, 接通准备反转的动作电路;锁闭后，由自动开闭器接点断开电动机动作电路, 接通接头表示__________________电路。 21、转换时间在0.8s以下的称为快速转辙机，主要用于驼峰调车场，以满足分路道岔快速转换的需要。 22、道岔的定位是指道岔经常所处的位置，反位是指排列近路时根据需要
机械工程测试技术第二章信号分析基础习题
第二章 信号分析基础 （一）填空题 1、 测试的基本任务是获取有用的信息，而信息总是蕴涵在某些物理量之中，并依靠它们来 传输的。这些物理量就是 ，其中目前应用最广泛的是电信号。 2、 信号的时域描述，以 为独立变量；而信号的频域描述，以 为独立变量。 3、 周期信号的频谱具有三个特 点： ， ， 。 4、 非周期信号包括 信号和 信号。 5、 描述随机信号的时域特征参数有 、 、 。 6、 对信号的双边谱而言，实频谱（幅频谱）总是 对称，虚频谱（相频谱）总是 对 称。 7、信号x(t)的均值μx 表示信号的 分量，方差2 x σ描述信号的 。 7、 当延时τ＝0时，信号的自相关函数R x (0)= 均方值 ，且为R x (τ)的 最大 值。 9、 周期信号的自相关函数是 周期信号，但不具备原信号的 信息。 10、 为了识别信号类型，常用的信号分析方法有 概率密度函数 、和 自相关函数 。 11、为了获得测试信号的频谱，常用的信号分析方法有 傅立叶变换法 、 和 滤波器法 12、 设某一信号的自相关函数为)cos(ωτA ，则该信号的均方值为2 x ψ= ，均方根值为x rms = 。 （二）判断对错题（用√或×表示） 1、 各态历经随机过程一定是平稳随机过程。（√）p39-40 2、 信号的时域描述与频域描述包含相同的信息量。（ √ ） 3、 非周期信号的频谱一定是连续的。（ ×）(离散傅立叶变换） 4、 非周期信号幅频谱与周期信号幅值谱的量纲一样。（×） 5、 随机信号的频域描述为功率谱。（√） 6、 互相关函数是偶实函数。（ × ） （三）单项选择题 1、下列信号中功率信号是（ B ）。 A.指数衰减信号 B.正弦信号、 C.三角脉冲信号 D.矩形脉冲信号 2、周期信号x(t) = sin(t/3)的周期为（B ）。 A. 2π/3 B. 6π C. π/3 D. 2π
信号与系统基础知识
第1章 信号与系统的基本概念 1.1 引言 系统是一个广泛使用的概念，指由多个元件组成的相互作用、相互依存的整体。我们学习过“电路分析原理”的课程，电路是典型的系统，由电阻、电容、电感和电源等元件组成。我们还熟悉汽车在路面运动的过程，汽车、路面、空气组成一个力学系统。更为复杂一些的系统如电力系统，它包括若干发电厂、变电站、输电网和电力用户等，大的电网可以跨越数千公里。 我们在观察、分析和描述一个系统时，总要借助于对系统中一些元件状态的观测和分析。例如，在分析一个电路时，会计算或测量电路中一些位置的电压和电流随时间的变化；在分析一个汽车的运动时，会计算或观测驱动力、阻力、位置、速度和加速度等状态变量随时间的变化。系统状态变量随时间变化的关系称为信号，包含了系统变化的信息。 很多实际系统的状态变量是非电的，我们经常使用各种各样的传感器，把非电的状态变量转换为电的变量，得到便于测量的电信号。 隐去不同信号所代表的具体物理意义，信号就可以抽象为函数，即变量随时间变化的关系。信号用函数表示，可以是数学表达式，或是波形，或是数据列表。在本课程中，信号和函数的表述经常不加区分。 信号和系统分析的最基本的任务是获得信号的特点和系统的特性。系统的分析和描述借助于建立系统输入信号和输出信号之间关系，因此信号分析和系统分析是密切相关的。 系统的特性千变万化，其中最重要的区别是线性和非线性、时不变和时变。这些区别导致分析方法的重要差别。本课程的内容限于线性时不变系统。 我们最熟悉的信号和系统分析方法是时域分析，即分析信号随时间变化的波形。例如，对于一个电压测量系统，要判断测量的准确度，可以直接分析比较被测的电压波形)(in t v （测量系统输入信号）和测量得到的波形)(out t v （测量系统输出信号），观察它们之间的相似程度。为了充分地和规范地描述测量系统的特性，经常给系统输入一个阶跃电压信号，得到系统的阶跃响应，图1-1是典型的波形，通过阶跃响应的电压上升时间（电压从10％上升至90％的时间）和过冲（百分比）等特征量，表述测量系统的特性，上升时间和过冲越小，系统特性越好。其中电压上升时间反映了系统的响应速度，小的上升时间对应快的响应速度。如果被测电压快速变化，而测量系统的响应特性相对较慢，则必然产生较大的测量误差。 信号与系统分析的另一种方法是频域分析。信号频域分析的基本原理是把信号分解为不同频率三角信号的叠加，观察信号所包含的各频率分量的幅值和相位，得到信号的频谱特性。图1-2是从时域和频域观察一个周期矩形波信号的示意图，由此可以看到信号频域和时域的关系。系统的频域分析是观察系统对不同频率激励信号的响应，得到系统的频率响应特性。频域分析的重要优点包括：（1）对信号变化的快慢和系统的响应速度给出定量的描述。例如，当我们要用一个示波器观察一个信号时，需要了解信号的频谱特性和示波器的模拟带宽，当示波器的模拟带宽能够覆盖被测信号的频率范围时，可以保证测量的准确。（2）
信号与系统基础知识
第1章 信号与系统的基本概念 1.1 引言 系统是一个广泛使用的概念，指由多个元件组成的相互作用、相互依存的整体。我们学习过“电路分析原理”的课程，电路是典型的系统，由电阻、电容、电感和电源等元件组成。我们还熟悉汽车在路面运动的过程，汽车、路面、空气组成一个力学系统。更为复杂一些的系统如电力系统，它包括若干发电厂、变电站、输电网和电力用户等，大的电网可以跨越数千公里。 我们在观察、分析和描述一个系统时，总要借助于对系统中一些元件状态的观测和分析。例如，在分析一个电路时，会计算或测量电路中一些位置的电压和电流随时间的变化；在分析一个汽车的运动时，会计算或观测驱动力、阻力、位置、速度和加速度等状态变量随时间的变化。系统状态变量随时间变化的关系称为信号，包含了系统变化的信息。 很多实际系统的状态变量是非电的，我们经常使用各种各样的传感器，把非电的状态变量转换为电的变量，得到便于测量的电信号。 隐去不同信号所代表的具体物理意义，信号就可以抽象为函数，即变量随时间变化的关系。信号用函数表示，可以是数学表达式，或是波形，或是数据列表。在本课程中，信号和函数的表述经常不加区分。 信号和系统分析的最基本的任务是获得信号的特点和系统的特性。系统的分析和描述借助于建立系统输入信号和输出信号之间关系，因此信号分析和系统分析是密切相关的。 系统的特性千变万化，其中最重要的区别是线性和非线性、时不变和时变。这些区别导致分析方法的重要差别。本课程的内容限于线性时不变系统。 我们最熟悉的信号和系统分析方法是时域分析，即分析信号随时间变化的波形。例如，对于一个电压测量系统，要判断测量的准确度，可以直接分析比较被测的电压波形)(in t v （测量系统输入信号）和测量得到的波形)(out t v （测量系统输出信号），观察它们之间的相似程度。为了充分地和规范地描述测量系统的特性，经常给系统输入一个阶跃电压信号，得到系统的阶跃响应，图1-1是典型的波形，通过阶跃响应的电压上升时间（电压从10％上升至90％的时间）和过冲（百分比）等特征量，表述测量系统的特性，上升时间和过冲越小，系统特性越好。其中电压上升时间反映了系统的响应速度，小的上升时间对应快的响应速度。如果被测电压快速变化，而测量系统的响应特性相对较慢，则必然产生较大的测量误差。 信号与系统分析的另一种方法是频域分析。信号频域分析的基本原理是把信号分解为不
铁路信号基础课程复习题答案
铁路信号基础课程作业题参考答案 一、填空题 1、信号继电器按动作原理分为（电磁继电器）和（感应继电器）。 2、信号继电器按电流性质分为（直流继电器）和（交流继电器）。 3、安全型继电器是直流24V系列的重弹力式（直流电磁）继电器，其典型结构为（无极继电器）。 4、双线区段的车站股道编号应从正线起，按列车的运行方向分别（向外）顺序编号。 5、在站场平面布置图上，站场股道编号，正线编为（罗马）数字，站线编为（阿拉伯）数字。 6、信号设备编号中的“1DG”表示（1号道岔区段轨道电路）。 7、实行极性交叉是轨道电路（防止钢轨绝缘破损）的防护措施之一。 8、安全型继电器接点接触式形式有（面接触）、（线接触）、（点接触）。 9、继电器电路的分析法有（动作程序法）、（时间图解法）、（接通径路法）。 10、JRJC-70/240二元二位继电器具有（相位）和（频率）选择性，它吸起的条件是（局部电压超前轨道电压90度）。 11、进站信号机的安装距最外方道岔尖轨尖端（不少于50M ）的地方。 12、当进站及通过信号机灭灯时，其前一架信号机应自动显示（红灯）。 13、列车的禁止信号显示（红）灯，调车的禁止信号显示（蓝）灯。 14、自动闭塞的通过信号机在上、下行处243KM和560M处，它的上行通过信号机的编号 是（2436 ），下行通过信号机的编号是（2435 ）。 15、遮断信号机平时显示（不显示）灯，（不起信号）作用，机柱涂有（黑白相间 的斜线），当发生危险时显示（红）灯。 16、进站复示信号机采用（灯列式）结构，它（复示）进站信号机的显示。（） 时表示站内正线停车，（）表示站内侧线停车。 17、XDZ—B型多功能信号点灯装置电路中，端子1、2输入的是（交）流（220 ）V 电压，接信号灯泡主丝的端子是（ 3 ），电压是（直）流（12 ）V；信号灯泡付丝的端子是（ 4 ），电压是（直）流（12 ）V ；它们的公共端子是（ 5 ）。 18、在25HZ相敏轨道电路中防护盒是由电感和（电容）串联而成，对交流50HZ呈（串 联）谐振，相当于（15Ω）的电阻，以抑制干扰电流；对25HZ的信号电流相当于（16μf电容），对25HZ信号电流的无功分量进行补偿，起着（减小轨道电路传输衰耗和相移）的作用。 19、ZD6-A型转辙机是由（电动机、减速器、摩擦联结器、自动开闭器、主轴、动作杆、表 示杆、移位接触器、外壳等）组成。 20、信号设备必须设置（安全）、（屏蔽）、（防雷）地线。 21、标准分路灵敏度是衡量轨道电路（分路效应优劣的）标准。我国规定一般的轨道电路 分路灵敏度为（0。06Ω）。 22、对于轨道电路，在分路状态最不利的条件下用（0。06Ω）的标准分路线，在任何地点
随机信号分析基础作业题
第一章 1、有朋自远方来，她乘火车、轮船、汽车或飞机的概率分别是0.3，0.2，0.1和0.4。如果她乘火车、轮船或者汽车来，迟到的概率分别是0.25，0.4和0.1，但她乘飞机来则不会迟到。如果她迟到了，问她最可能搭乘的是哪种交通工具？ 解：()0.3P A = ()0.2P B = ()0.1P C = ()0.4 P D = E －迟到，由已知可得 (|)0.25 (|)0.4 (|)0.1(|)0 P E A P E B P E C P E D ==== 全概率公式： ()()()()()P E P EA P EB P EC P ED =+++ 贝叶斯公式： ()(|)()0.075 (|)0.455()()0.165(|)()0.08 (|)0.485 ()0.165 (|)()0.01 (|)0.06 ()0.165(|)() (|)0 ()P EA P E A P A P A E P E P E P E B P B P B E P E P E C P C P C E P E P E D P D P D E P E ?= ===?===?===?== 综上：坐轮船 3、设随机变量X 服从瑞利分布，其概率密度函数为2 2 22,0 ()0,0X x x X x e x f x x σσ-??>=?? ，求期望()E X 和方差()D X 。 考察： 已知()x f x ，如何求()E X 和()D X ？
22 222 2()()()[()]()()()()()()()x x E X x f x dx D X E X m X m f x dx D X E X E X E X x f x dx ∞ -∞ ∞ -∞∞ -∞ =?=-=-=-?=???? 6、已知随机变量X 与Y ，有1,3,()4,()16,0.5XY EX EY D X D Y ρ=====，令 3,2,U X Y V X Y =+=-试求EU 、EV 、()D U 、()D V 和(,)Cov U V 。 考察随机变量函数的数字特征 思路： 协方差：(,)()()()Cov X Y E XY E X E Y =-? 相关系数： 22()()() ()()()2(,) XY E aX bY aE X bE Y D aX bY a D X b D Y abCov X Y ρ= +=++=++ ()6 ()5()76()52(,)40E U E V D U D V Cov U V ==-===- 11、设随机变量X 的均值为3，方差为2。令新的随机变量622Y X =-+，问：随机变量X 与Y 是否正交、不相关？为什么？ 考察正交、不相关的概念 ()0 E XY =??≠? 0正交，非0不正交 XY ρ=?? ≠? 0不相关，非0相关 ()0E XY = 正交 (,)0Cov X Y ≠ 相关
第二节信号基础设备
第二章 铁路信号基础设备 第一节 色灯信号机 色灯信号机以其灯光的颜色、数目和亮灯状态来表示信号。目前，铁路应用的色灯信号机有透镜式色灯信号机、组合式信号机和LED 信号机。透镜式色灯信号机采用透镜组来将光源发出的光线聚成平行光束，由于它结构简单，安装方便，故得到广泛采用。组合式信号机则是为提高在曲线上显示距离而研制的信号机。多年来，我国铁路一直采用传统的以白炽灯泡为光源的色灯信号机，其主要缺点是可靠性差、寿命短、易断丝、功效低。为了提高信号显示的可靠性和延长灯泡的使用寿命，提出了采用发光二极管即LED 技术研制开发铁路信号机 (以下简称LED 信号机 )。目前客运专线上采用了LED 信号机。 一、透镜式色灯信号机 （一）透镜式色灯信号机的结构 透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型，其中高柱信号机的机构安装在信号机柱上，矮型信号机的的机构安装在水泥基础或钢制基础上。 高柱透镜式色灯信号机如图2-1所示。它由机柱、机构、托架、梯子等部分组成。机柱采用钢筋混凝土结构，用于安装机构和梯子。矮型透镜式色灯信号机如图2-2所示。它由机构、基础等组成。 基础 图2-1 高柱透镜式色灯信号机 图2-2 矮型透镜式色灯信号机 梯子基础机柱 机构
（二）透镜式色灯信号机的机构组成 透镜式色灯信号机的机构如图2-3所示，每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐、背板等组成。 灯泡是色灯信号机的光源，目前均采用直丝双丝灯泡，灯泡内有两个灯丝，一个主灯丝，一个副灯丝。正常情况下点亮主灯丝，当主灯丝断丝时，自动改点副灯丝，并发出报警，提醒值班人员更换灯泡。 灯座是用来安装灯泡的，现采用定焦盘式灯座，为保证获得最大的显示距离，灯泡应安装在透镜的焦点上，在调整好透镜组焦点后灯座固定不动，更换灯泡时无需调整灯座。 透镜组装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，外面是无色带棱内凸透镜，里面是有色的带棱外凸透镜（有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色）。根据透镜成像原理，如果光源灯泡置于透镜组的焦点处，经透镜折射后，就会成为平行光，使灯泡发出的光呈平行射出，将光源发出的光线集中射向所需要的方向。 遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。 背板可衬托信号灯光亮度，改善瞭望条件。只有高柱信号机才有背板。一般信号机采用圆形背板。各种复示信号机、遮断信号机及其预 告信号机、容许信号则采用方形背板，以示区别。 （三）透镜式信号机构分类 透镜式色灯信号机构按结构分为单显示、二 显示、三显示三种。单显示机构用于的复示信号 机构、引导信号机构、容许信号机构、遮断信号 及其预告信号机构。二显示机构有两个灯室，三 显示机构有三个灯室。每个灯室内有一组透镜、 一副灯座、一个灯泡和遮檐。灯座间用隔板分开，以防止相互串光，保证信号显示的正确。每一机构设有一块背板，同机构各灯室共用。各种信号机可根据信号显示的需要选用合适的机构，再按灯光显示和配列要求选择规格和颜色相符的有色内透镜，安装在机构内。此外，还有灯列式进站复示信号机构等。 二、组合式色灯信号机 图2-3 透镜式色灯信号机机构
城市轨道交通信号与通信系统基础知识
城市轨道交通信号与通信系统基础知识 填空题 城市轨道交通信号系统通常包括两大部分，分别为联锁装置和列车自动运行控制系统。 列车自动运行控制系统ATC包括ATO（列车自动驾驶）、ATP（列车自动超速防护）、ATS（列车自动监控系统）。 信号机是由机柱、机构、托架、梯子、基础组成。（此一般指高柱信号机，若矮型信号机则无梯子。） 机构是由透镜组（聚焦的作用）、灯座（安放灯泡）、灯泡（光源）、机箱（安装诸零件）、遮檐（避免其它光线射入）、背板（增大色灯信号与周围背景的亮度）等组成。 透镜式信号机是指用信号的颜色和数目来组成的设备，并且采用光学材料的透镜组。 通过色灯的显示，提供列车运营的条件，拥有一系列显示的设备称为信号机。 信号机按高矮可分为高柱信号机与矮型信号机。 信号机按作用的不同可分为：防护信号机、阻挡信号机、出段信号机、入段信号机、调车信号机。 道岔区段设置的信号机称为防护信号机。 10、控制列车的进入与速度的设备称为信号。传送各种信息（图像、信息等）称为通信。 11、继电器是由电磁系统和接点系统组成。电磁系统是由线圈和铁芯组成，即输入系统。接点系统是由前接点和后接点组成，即输出系统。 12、转辙机的功能有：转换道岔、锁闭道岔、给出表示。 13、转辙机按用电性质，可分为直流电动转辙机和三相交流电动转辙机。 14、转辙机按道岔锁闭位置，可分为内锁闭和外锁闭。 15、转辙机按动力，可分为电动和液压。 16、50Hz微电子相敏轨道电路应用于车辆段内，其作用是接受来自轨道上列车占用的情况。 17、音频数字编码无绝缘轨道电路应用于正线上和试车线上，其作用是接受和发送各种信息。
铁路信号基础设备课后习题答案部分解析
第五章轨道电路 1.简述轨道电路的基本原理。它有哪两个作用？ 轨道电路就是用钢轨作为导线，其一端接轨道电源，另一端接轨道继电器线圈所构成的电气回路。由钢轨、绝缘节、导接线、轨道电源、限流电阻、及轨道继电器等组成。它的基本原理是：当轨道区段内有车占用时，轨道继电器线圈失磁；当轨道区段内无车（空闲）时，轨道继电器线圈励磁，如图所示。 1）监督列车的占用2）传递行车信息。 2.轨道电路如何分类？各种轨道电路在铁路信号中有哪些应用？ 1）按动作电源分：直流轨道电路（已经淘汰）、交流轨道电路（低频300HZ以下，音频300——3000HZ，高频10——40KHZ。） 2）按工作方式分：开路式、闭路式（广泛使用） 3）按传送的电流特性分：连续式、脉冲式、计数电码式、频率电码式、数字编码式4）按分割方式分：有绝缘轨道电路、无绝缘轨道电路（电气隔离式、自然衰耗式、 强制衰耗式） 5）按所处的位置分：站内轨道电路、区间轨道电路 6）按轨道电路内有无道岔分：无岔轨道电路、道岔轨道电路 7）按适用的区段分：电化区段、非电化区段 8）按通道分：双轨条、单轨条 3.站内轨道电路如何划分？怎么命名？ 划分原则（1）、有信号机的地方必须设置绝缘节（2）、满足行车、调车作业效率的提高（3）、一个轨道电路区段的道岔不能超过3组 命名：道岔区段和无岔区段命名方式不同 （1）道岔区段：根据道岔编号来命名。如：1DG 1-3DG、1—5DG。 （2）无岔区段：有几种不同情况，对于股道，以股道号命名，如1G等；进站内方，根据所衔接得股道编号加A或B，如1AG（下行咽喉）、2BG（上行咽喉）；差置调车信号机之间，如1/3WG、 4.交流连续式轨道电路由哪些部件组成？各起什么作用？ 钢轨——传送电信息绝缘节——划分各轨道区段轨端接续线——保持电信息延续轨道继电器——反映轨道的状况 5.简述交流连续式轨道电路的工作原理。P116 交流连续式轨道电路由送电端、受电端、钢轨绝缘、钢轨引接线、轨端接续线、钢轨等组成如图，电源采用交流，钢轨中传输的是交流，继电器接受的交流，但动作是直流轨道电路完整无车占用---GI↑，其交流电压应在10.5---16v 左右，当车占用时---GJ↓，GJ的交流残压此时应低于2.7v。 6.道岔区段轨道电路有何特点？何为一送多受轨道电路？ （1）、道岔绝缘道岔区段除了各种杆件、转辙机安装装置等加装绝缘外，还要加装切割绝缘，以防止辙叉将轨道电路短路。道岔绝缘根据需要，可以设在直股，也可以设在弯股。 （2）、道岔跳线为保证信号电流的畅通，道岔区段除轨端接续线外，还需装设道岔跳线。一送多受：设有一个送电端，在每个分支轨道电路的另一端各设一受电端。各分支受电端轨道继电器的前接点，串联在主轨道继电器电路之中。当任一分支分路时，分支轨道继电器落下，其主轨道继电器也落下。 7.什么是轨道电路的极性交叉？有何作用？
信号基础设备课程设计
一、设计原理 1、ZD6转辙机结构及工作原理 (1)转辙机的功能 转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于道岔的转换与锁闭，以及对道岔所处位置和状态的监督。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置（内锁闭方式没有）和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。转辙机的作用具体如下： （1）转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位； （2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔； （3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示； （4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。 ZD6系列电动转辙机的功能是转换、锁闭、表示铁路道岔。当接通ZD6电转机的电源后，按下列顺序自动完成其功能： 切断原表示电路→释放道岔锁闭→转换道岔→锁闭道岔→接通新表示电路。 在设计ZD6电转机的过程中，充分考虑了“故障——安全”原则，当发生挤岔等事故时，ZD6电转机能较好地保护铁路道岔，机车等重要铁路运输设备。 (2)ZD6转辙机的结构和传动原理 ZD6电转机在设计过程中充分考虑了制造、使用、保养、维护的特点，把它分成电动机、减速器、自动开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、底座及机盖等九个部件，各位一体，独立制造，使用者摸得着，看得见，方便了检查、保养、维护。其传动原理如图1所示。 图中各机件所处的位置是动作杆由右向左移动后的停止状态，即动作杆在伸出位置时各构件的位置。为使动作杆向右移动，其传动过程如下： ①来自道岔控制电路的电源，经由图中的自动开闭器的第一排接点，接至电动机，使电动机按图中所示方向旋转。 ②电动机通过齿抡1带动减速器，使输出轴按反时针方向旋转。 ③输出轴和主轴之间用起动片连接在一起，起动片有三个作用：（1）十字接头联轴器作用，它使主轴和输出轴联结在一起，使主轴和输出轴同步旋转；（2）凸轮作用，把主轴的旋转运动变为自动开闭器支架的摆动；（3）把主轴的旋转运动变为速动片的间歇运动，使动接点能快速切断控制电路，确保接点组的使用寿命。 ④主轴的旋转运动通过锁闭齿轮传给齿条块，变为动作杆的直线运动，实现对道岔的转换和锁闭。 ⑤自动开闭器支架的摆动，带动自动开闭器的接点转换机构和检查柱，实现对表示电路的控制和道岔的密贴检查。 ⑥对于可挤型ZD6电转机，当发生挤岔事故时，道岔尖轨向另一侧运动，通过安装装置，推动表示杆、动作杆向与现在所处状态相反方向运动。表示杆推动检查柱向上运动，切断表示电路；与此同时，动作杆切断挤切销，使顶杆向上运动，顶开移位接触器，也切断表示电路,并实现挤岔报警。
铁路信号基础设备期末复习题集2
铁路信号基础设备期末复习题集 一、填空题 1、安全型继电器是直流24V系列的重弹力式（直流电磁）继电 器，其典型结构为（无极继电器）。 2、双线区段的车站股道编号应从正线起，按列车的运行方向分 别（向外）顺序编号。 3、在站场平面布臵图上，站场股道编号，正线编为（罗马）数字，站线编为（阿拉伯）数字。 4、信号设备编号中的“1DG”表示（1号道岔区段轨道电路）。 5、实行极性交叉是轨道电路（防止钢轨绝缘破损）的防护措 施之一。 6、安全型继电器接点接触式形式有（面接触）、（线接触）、（点 接触）。 7、继电器电路的分析法有（动作程序法）、（时间图解法）、（接通径路法）。 8、进站信号机的安装距最外方道岔尖轨尖端（不少于50M） 的地方。 9、当进站及通过信号机灭灯时，其前一架信号机应自动显示（红灯）。 10、列车的禁止信号显示（红）灯，调车的禁止信号显示（蓝）灯。 1
11、一般，道岔以（经常开通的位臵）为定位状态， 12、固定信号按设臵部位分为：（地面信号）和（机车信号）。 13、转辙机的基本功能是（转换）、（锁闭）、和（表示）以及（报 警）。 14、电动转辙机每转换一次，锁闭齿轮和锁闭齿条块完成了解锁、 转换和锁闭_三个过程。 15、出站、近路、预告、驼峰信号机在正常情况下显示距离是_ 不得少于400米。 16、电动转辙机移位接触器的作用是监督主销是否良好。12、 遮断信号机平时显示（不显示）灯，（不起信号）作用，机柱涂有（黑白相间的斜线），当发生危险时显示 （红）灯。 17、ZD6-A型转辙机是由（电动机、减速器、摩擦联结器、自动 开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、外壳等）组成。 18、信号设备必须设臵（安全）、（屏蔽）、（防雷）地线。 二、问答题和叙述题 1、有极继电器有什么特点？ 答： 1）根据电流极性的不同有两种稳定的工作状态，定位和 反位； 2）即使电流消失，继电器仍能保持状态；
信号基础设备复习
信号基础设备复习 一、信号显示、信号机 禁止信号：要求停车的信号； 进行信号：注意或减速运行的以及准许按规定速度运行的信号。 我国铁路视觉信号的基本颜色是红、黄、绿 对信号显示的基本技术要求 显示简单明了 足够的显示数目和显示距离 符合“故障—安全”原则 较高抗干扰能力 调车信号机 作用：指示站内各种调车作业 设置：有调车作业的集中联锁的车场。 A:单置调车信号机 B:并置调车信号机 C: 差置调车信号机 D:尽头型调车信号机：由牵出线、场间联络线以及站内各种用途的尽头线，向联锁区的入口处装设的调车信号机。 尽头型：特点是信号机内方是道岔区段，外方是无岔区段（信号机的接近区段）。 且同一坐标处只有一架信号机。 并置：设置在咽喉区中间的信号机，其相邻内外方都是道岔区段，但同一坐 标处有两架背向的调车信号机。 差置：设置在咽喉区中间，不在同一坐标处的两架背向信号机，之间有一个无 岔区段，而任一信号机内方均是道岔区段。 单置：设在咽喉区中间的信号机，其相邻内外方均为道岔区段，同一坐标处只 有一架信号机。 一个月白色灯光：准许越过该信号机调车 一个蓝色灯光：不准越过该信号机调车（只有这两种显示） 遮断信号机 作用：在繁忙道口、有人看守的桥梁、隧道以及可能危及行车安全的塌方落石地点进行防护。设置：距离防护地点大于50m处。采用方形背板，并在机柱涂黑白相间的斜线。 在自动闭塞区段，遮断信号机应与通过信号机有联系。当遮断信号机与前方相邻的通过信号机之间小于800m时，则通过信号机应重复遮断信号机红色灯光显示，当遮断信号机与前方相邻的通过信号机之间大于800m时，则通过信号机应为该遮断信号机的预告信号。遮断信号机不应设在停车后起动困难的地点。 遮断信号机显示一个红色灯光时，不准列车越过该信号机，不亮灯时，不起信号作用。二、继电器、继电电路
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第1章信号与系统的基本概念 1.1引言 系统是一个广泛使用的概念，指由多个元件组成的相互作用、相互依存的整体。我们学习过“电路分析原理”的课程，电路是典型的系统，由电阻、电容、电感和电源等元件组成。我们还熟悉汽车在路面运动的过程，汽车、路面、空气组成一个力学系统。更为复杂一些的系统如电力系统，它包括若干发电厂、变电站、输电网和电力用户等，大的电网可以跨越数干公里。 我们在观察、分析和描述一个系统时，总要借助于对系统中一些元件状态的观测和分析。例如，在分析一个电路时，会计算或测量电路中一些位置的电压和电流随时间的变化；在分析一个汽车的运动时，会计算或观测驱动力、阻力、位置、速度和加速度等状态变量随时间的变化。系统状态变量随时间变化的关系称为信号，包含了系统变化的信息。 很多实际系统的状态变量是非电的，我们经常使用各种各样的传感器，把非电的状态变量转换为电的变量，得到便于测量的电信号。 隐去不同信号所代表的具体物理意义，信号就可以抽象为函数，即变量随时间变化的关系。信号用函数表示，可以是数学表达式，或是波形，或是数据列表。在本课程中，信号和函数的表述经常不加区分。 信号和系统分析的最基本的任务是获得信号的特点和系统的特性。系统的分析和描述借助于建立系统输入信号和输出信号之间关系，因此信号分析和系统分析是密切相关的。 系统的特性千变万化，其中最重要的区别是线性和非线性、时不变和时变。这些区别导致分析方法的重要差别。木课程的内容限于线性时不变系统。 我们最熟悉的信号和系统分析方法是时域分析，即分析信号随时间变化的波形。例如，对于一个电压测量系统，要判断测量的准确度，可以直接分析比较被测的电压波形0（。（测量系统输入信号）和测量得到的波形v out （r）（测量系统输出信号），观察它们之间的相似程度。为了充分地和规范地描述测量系统的特性, 经常给系统输入一个阶跃电压信号，得到系统的阶跃响应，图1T是典型的波形，通过阶跃响应的电压上升时间（电压从10%上升至90%的时间）和过冲（百分比）等特征量，表述测量系统的特性，上升时间和过冲越小，系统特性越好。其中电压上升时间反映了系统的响应速度，小的上升时间对应快的响应速度。如果被测电压快速变化，而测量系统的响应特性相对较慢，则必然产生较大的测量误差。 信号与系统分析的另一种方法是频域分析。信号频域分析的基本原理是把信号分解为不同频率三角信号的叠加，观察信号所包含的各频率分量的幅值和相位，得到信号的频谱特性。图1-2是从时域和频域观察一个周期矩形波信号的不意图，由此可以看到信号频域和时域的关系。系统的频域分析是观察系统对不同频率激励信号的响应，得到系统的频率响应特性。频域分析的重要优点包括:（1）对信号变化的快慢和系统的响应速度给出定量的描述。例如，当我们要用一个示波器观察一个信号时，需要了解信号的频谱特性和示波器的模拟带宽，当示波器的模拟带宽能够覆盖被测信号的频率范围时，可以保证测量的准确。（2）为线性系统分析提供了一种简化的方法，在时域分析中
铁道信号基础设备复习要点及课后答案
第二章各种用途的信号机 1.铁路信号的定义 铁路信号是用特定物体（包括信号灯、仪表、音响设备）的颜色、形状、位置和声音等向铁路司机传达有关前方路况、机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车命令等信息的装置货设备。 2.视觉信号的基本颜色和意义 视觉信号:以物体或灯光的颜色、形状、位置、数目或数码显示等特征表示的信号。 红色——停车 黄色——注意或者减低速度 绿色——按规定速度运行 3.信号机的分类 按发出信号的机具是否移动分：铁路信号分为:手信号(基本不再使用);移动信号(施工、维修临时使用);固定信号(常用)；机车信号。 4.主体信号机 进站、出站、进路、通过、遮断、防护等信号机，都能独立显示信号，指示列车运行的条件，叫主体信号机。 5.对信号显示的基本技术要求 √显示简单明了 √足够的显示数目和现实距离 √符合“故障—安全”原则 √较高抗干扰能力 6.进站信号机的显示及意义 7.信号机的显示距离 √进站、通过、遮断信号机的显示距离不得少于1000m √高柱出站、高柱进路信号机,不得小于800m √出站、进路、预告、驼峰信号机的显示距离不得少于400m
√调车、矮柱出站、矮柱进路、复示信号机、容许、引导以及各种信号表示器的显示距离均不得少于200m √因地形、地物影响信号显示的地方,不得小于200m 8.遮断信号机 作用:在繁忙道口、有人看守的桥梁、隧道以及可能危及行车安全的塌方落石地点进行防护。 设置:距离防护地点大于50m处。 9.预告信号机 作用:预告进站、通过(指防护所间区间)、遮断和防护等主体信号的显示。 设置:遮断信号机,半自动闭塞区段的进站信号机前。与主体信号机距离大于800m(预告信号机为黄灯时,主体信号处于关闭状态,为绿灯时,主体信号处于开放状态)。 当预告或其主体信号机的距离不足400m时，为了让司机预先有足够的实践确认信号，这种情况下，规定预告信号机距其主体信号机不得少于1000m。10.复示信号机 出站及发车进路信号机,因受地形、地物影响,达不到规定的显示距离时,应设置复示信号机。 复示信号机显示一个绿色灯光时,表示出站或发车进路信号机在开放状态。复示信号机采用方形背板,以区别一般信号机。除进站复示信号机采用灯列式结构外,其余均为单机构、单显示。 11.信号基本灯关颜色及其意义 11.信号机及信号表示器命名 √进站信号机:是按列车运行方向。如X(下行)、S(上行)、Xf(多路进站口) √出站信号机:是按列车运行方向,右下角加股道号。如,S5等,多车场先加入车场号再加股道号。 √调车信号机:从列车到达方向顺序编号,上行咽喉用双数,下行咽喉用奇数。如:D2,D9,多车场以百位表示车场。
城市轨道交通信号基础设备研究
城市轨道交通信号基础设备 第一节继电器 一、继电器原理 继电器是一种电磁开关，是实现自动控制和远程控制的重要设备。根据电磁原理随着衔铁的动作，动接点与静接点接通或断开，从而实现对其他设备的控制。 继电器类型很多，但均由电磁系统和接点系统两部分组成。电磁系统主要包括线圈、铁芯、衔铁等，接点系统由动接点和静接点组成。 最简单的电磁继电器如图2-1所示。它就是一个带接点的电磁铁，其动作原理也与电磁铁相似。当给线圈中通以一定数值的电流后，在衔铁和铁心之间就产生一定数量的磁通，该磁通经铁心、衔铁、轭铁和气隙形成一个闭合磁路，铁心对衔铁就产生了吸引力。吸引力的大小取决于所通电流的轭铁大小。当电流增大到一定值时，吸引力增大到能克服衔铁向铁心运动的阻力时(主要是衔铁自重)，衔铁就被吸向铁心；当线圈中没有电流时，衔铁由于重力作用被释放。由衔铁带动的动接点(随衔铁一起动作的接点)也随之动作，与动合接点(前接点，以下称前接点)接通。此状态称为继电器励磁吸起(以下简称吸起)。可见，继电器具有开关特性，可利用它的接点通、断电路，构成各种控制和表示电路。如图2-1的信号点灯电路，前接点接通时点亮绿灯，后接点接通时点亮红灯。 图2-1 电磁继电器的基本原理 二、继电器的作用 继电器具有继电特性，能以极小的电信号来控制执行电路中相当大功率的对象，能控制数个对象和数个回路，能控制远距离的对象。由于继电器的这种性能，给自动控制和远程控制创造了便利的条件，所以，它广泛应用于国民经济各部门的生产过程控制和国防系统的自动化和远动化之中，也广泛应用于铁路信号的各个方面。 故障一安全原则是铁路信号设备必须遵循的原则，当系统任何部分发生故障时，应确保系统的输出处于安全状态。随着电子技术的迅速发展，电子器件尤其是计算机以其速度快、体积小、容量大、功能强等技术优势，在相当大程度上逐渐取代继电器，构成自动控制和远程控制系统，使技术水准大大提高。但与电子器件相比，继电器仍存在一定优势，尤其是具有故障一安全性能，因此不仅现在，而且在未来一定时期内，继电器在铁路信号领域仍将起着重要作用例如在计算机联锁设备中，尽管以计算机为核心，但还采用继电器电路作为系统主机与信机、轨道电路、转辙机的接口电路。 三、对继电器的技术要求 信号继电器作为信号系统中的主要(或重要)器件，它在运用中的安全、可靠就是保证各种信号设备正常使用的必要条件。为此，信号设备对继电器提出了极其严格的要求，具体如下：其一，动作必须可靠、准确；其二，使用寿命长；其三，有足够的闭合和断开电路的能力；其四，有稳定的电气特性和时间特性；其五，在周围介质温度和湿度变化很大的情况下，均能保持很高的电气绝缘强度。 四、信号继电器分类 继电器类型繁多，信号继电器种类也不少，可按不同方式分类如下。
信号安全栅简介及基础知识
信号安全栅简介及基础 知识 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
第一部分 安全栅的基本知识 本安型安全栅介绍 本安型安全栅应用在本安防爆系统的设计中，它是安装于安全场所并含有本安电路和非本安电路的装置，电路中通过限流和限压电路限制了送往现场本安回路的能量，从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路，它在本安防爆系统中称为关联设备[见术语解释]，是本安系统的重要组成部分。 由于安全栅被设计为介于现场设备与控制室设备之间的一个限制能量的接口，因此无论控制室设备处于正常或故障状态，安全栅都能确保通过它传送给现场设备的能量是本质安全的。 中国国家仪器仪表防爆安全监督站是中华人民共和国地区监督生产安全防爆产品的权威机构，对本安型安全栅产品有着严格、科学、详细的规定，只有通过该监督站认证的企业及其所开发生产的产品才具备符合标准的安全性能，否则可能会给使用方的设备、人员和生产造成无可估量的损害。 术语解释：关联设备 一种安装在安全场所，本安电气设备与非本安电气设备之间的相连的电气设备。 安装位置安全栅安装于安全场所，接收来自危险区的信号,输出安全信号到安全区或危险区. 安全栅的结构形式常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式. 齐纳式安全栅结构原理: 电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。它的原理简单、电路实现容易，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围，其原因如下： 1、安装位置必须有非常可靠的接地系统，并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω，否