基于STM8S单片机的ZK4型驼峰场电空转辙机失压监测系统

ZK4驼峰转辙机存在的问题及对策分析作者：冯琳玲王训恒来源：《科技创新导报》 2014年第6期冯琳玲1 王训恒2(1.湖南高速铁路职业技术学院 421002; 2.广州铁路集团公司衡阳职工培训基地421002)摘要：近几年，ZK4电空转辙机成为铁路驼峰编组场驼峰转换设备的主要类型，在株洲北站、衡阳北站和怀化南站都有着广泛的应用，ZK4电空转辙机的质量对编组站的安全运行起到重要的作用。

在实际运用中，ZK4逐渐出现各种问题，造成事故的出现。

本文就ZK4转辙机存在的问题进行分析，同时提出相应的措施。

关键词：ZK4转辙机驼峰故障分析中图分类号：U284.92 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)02（c）-0068-01ZK4电空转辙机适用于有压缩空气源的自动化、半自动化铁路驼峰编组场，是以压缩空气为动力，快速转换道岔、锁闭道岔和表示尖轨位置的设备。

然而在实际运行过程中，ZK4出现了许多问题，通过分析得出造成这些问题的主要原因包括ZK4设计不合理、存在技术缺陷、故障检测手段不完善等，本文对这些问题进行详细的分析，希望对ZK4的安全运行提供参考性意见。

1 ZK4电空转辙机运行中出现的问题ZK4电空转辙机比ZK3-A电空转辙机在结构上更加优化，它是由气缸、电磁锁闭阀、管路、组合式气源处理元件等组成。

ZK4比ZK3虽然增设了电磁锁闭阀元件解决了道岔转换失控的问题，但是增加的电磁锁闭装置却容易造成转辙机动作不畅或不动作的问题。

ZK4转辙机使用一个锁闭阀进行定反位工作，容易造成锁闭阀芯的相互干扰。

虽然已经采用二极管来解决这项问题，但是仍然会出现锁闭阀芯相互干扰的现象。

ZK4电空转辙机的控制电路同样会造成以下问题：(1)道岔不能转换；(2)道岔转换滞后；(3)道岔转换不到位；(4)道岔定、反位转换不到位或不能转换等问题。

2 ZK4电空转辙机故障形成的原因2.1 转辙机动作慢导致ZK4电空转辙机动作慢的原因主要包括：风压问题、换向阀和风缸内缺油、换向阀和风缸内存在卡阻、气源处理元件风路堵塞、换向阀动作不灵活等原因。

浅谈ZK4型电空转辙机的维修整治目前, 我国驼峰编组场大多使用的是ZK4 型电空转辙机，它适用于有压缩气源的自动化、半自动化驼峰编组场，是借助于压缩空气完成快速转换道岔、锁闭道岔并表示尖轨位置的设备。

转折设备的维修质量将直接影响到车辆运行的稳定性和可靠性，提高道岔的运行质量可为确保铁路运输安全提供有利保障，以下是对ZK4 型电空转辙机病害与整治的一些简单看法。

二、ZK4 型电空转辙机的工作原理及特点：ZK4 型电空转辙机的工作原理为：当定位电磁先导阀得电励磁，换向阀换向，气缸前腔进气，动作杆缩回，待尖轨与基本轨重新密贴后，接通定位表示电路；反之亦然。

当进气压力正常时，压力继电器励磁吸起，接通电磁锁闭阀工作电源，电磁锁闭阀阀头保持吸起，此时转辙机处于解锁状态。

当进气压力低于转辙机最低工作压力时，压力继电器落下，断开电磁锁闭阀工作电源，电磁锁闭阀失电后，其锁闭阀头伸出，将转辙机动作杆锁闭，确保转辙机不能错误动作。

ZK4 型电空转辙机构成及功能：首先，由气缸、电磁先导阀、差压式自保换向阀、电磁锁闭阀、表示装置、组合式气源处理原件、压力开关和单向阀等组成。

具有差压自保式换向阀作为整机控制机构，消除了换向阀漏风而误动作的隐患；用长期受电的电磁锁闭阀代替气动大锁闭阀，克服了解锁时与动作杆卡阻的缺陷；用低压开关控制电磁锁闭阀伸出及工作风压，提高运营可靠性；采用组合式气源处理元件，克服了额定压力因振动而造成变化的缺点；采用双锁闭设计，即差压自保气锁闭和电磁锁闭，防止因泄漏或断气造成设备失控引发的故障。

内部元件分布简洁，便于维护、清扫。

油杯油量和视油窗滴油量直观、易调。

电空转辙机转速快、力量大，能保证在车辆未压入轨道区段前，道岔因故转换不到位时，在1.0～ 1.2 s返回原来位置。

其次，当风压≥0.32 M Pa时，处于解锁状态；当风压≤0.25 M Pa时，处于锁闭状态。

三、ZK4型电空转辙机维护相关问题及措施：1.外界对道岔设备的影响1.1编组场溜放作业繁忙，车辆对道岔的冲击力大，道岔转换频率高，会影响道岔的使用寿命，增大维修量。

ZK4-170型电空转辙机使用说明书中国铁路通信信号集团公司天津铁路信号工厂2009年6月前言欢迎使用我厂ZK4型电空转辙机,为方便使用本说明书尽可能详细地向您介绍ZK4型电空转辙机的结构、特点、工作原理、主要技术参数、安装操作及必须注意的事项等。

使用ZK4型电空转辙机的用户，在使用前一定要仔细阅读使用说明书,本书内容的解释权归天津铁路信号工厂。

ZK4型电空转辙机是天津铁路信号工厂设计开发的产品,于1999年12月通过铁道部鉴定。

我厂具有精密的生产设备和检测系统,有着几十年生产电空、电动转辙设备的丰富经验;是中国制造铁路信号设备最早企业之一,已经建立了一整套完善的设计、开发、生产安装和产品售后服务的质量保证体系,并通过了ISO9001质量体系认证；我们将竭诚向您提供各项优质服务。

重要提示：整机质保期为一年，在质保期内不得随意解体。

由于产品在不断的技术改进，当使用说明书与现场不一致时，用户应向工厂索要与现场设备一致的使用说明书。

设计院等部门在进行编组场设计时，应要求工厂提供最新版本的使用说明书(说明书按时间先后分新旧)。

服务承诺：根据用户要求我厂可提供如下服务：1.工厂可提供对现场人员安装、检修、维护、保养等技能培训；2.接到用户反馈意见24小时内给用户以回复；3.在产品质保期内，工厂负责更换设备有自身问题的零、部件；4.质保期内，在正常使用条件下由于设备本身原因出现的故障，在您无法排除的情况下,请立即与天津铁路信号工厂联系实施免费维修；5.由于不可抗拒力或因操作、使用及维护不当等原因造成的故障，不在保修之列，我厂可提供相应的服务支持；6.质保期满后,将继续根据您的要求进行有偿服务。

联系方式：地址：天津铁路信号工厂（天津市东丽区驯海路1号）邮政编码：300300电话：售后服务专线：路电：（023）84511 传真：（023）84511市电：（022）26184511 传真：（022）26184511市电：（022）60403661订货服务专线：市电：（022）60403876技术：市电：（022）60403651http: \\ E-mail: ***************天津铁路信号工厂2009年6月目录一、概述 (4)二、工作原理 (4)三、电空转辙机主要技术要求 (5)四、电空转辙机的主要特点 (5)五、环境因素要求 (6)六、电空转辙机型号及其含义 (6)七、使用 (6)八、电空转辙机结构及安装尺寸 (7)九、电空转辙机主要部件的功能 (9)十、质量保证期内容 (9)十一、配套安装装置 (10)十二、安装与调试 (11)十三、包装与运输及储存 (13)十四、订货须知 (13)十五、随机附件明细 (13)十六、备用件及易损件和易耗件明细 (14)十七、附图 (19)一、概述ZK4型电空转辙机（以下简称电空转辙机）可分为ZK4-170型电空转辙机和ZK4-200型电空转辙机。

驼峰监测系统关于ZK4道岔监测的实现驼峰监测系统目前已经在很多驼峰车站使用，通过该系统，用户能实时观测到信号设备的运行状态，并且能快速分析故障。

驼峰监测项目有外电网、道岔、信号机、电源屏、轨道电路等，相比较普通车站，ZK4道岔是驼峰特有的设备，因此本论文重点介绍驼峰监测系统中对ZK4道岔监测的实现。

标签：驼峰监测系统；ZK4道岔；信号设备ZK4道岔监测项目包括道岔转换时间、道岔启动时间、道岔表示继电器、动作电流等，下面分别介绍硬件监测方案和软件功能的实现。

1 硬件设计1.1 ZK4转换时间监测ZK4转换时间的判断条件：DBJ（FBJ）落下开始，到FBJ（DBJ）吸起结束。

监测系统通过以上两个继电器的状态，实现ZK4转换时间的监测，通过板卡程序实现ZK4转换时间的计算。

1.2 ZK4启动时间监测ZK4启动时间的判断条件：DCJ开始转极为开始条件，DBJ或FBJ失去表示为结束条件。

监测系统通过以上三个继电器的状态，实现ZK4启动时间的监测，这三个继电器均有空接点，通过板卡程序实现ZK4启动时间的计算。

1.3 ZK4表示继电器监测每台ZK4道岔对应DBJ（定位表示）、FBJ（反位表示）继电器各一个，收到ZK4动作命令后，DBJ或FBJ吸起，等车占用道岔区段后落下。

将DBJ、FBJ 作为普通开关量进行采集，DBJ、FBJ均为1700继电器，有空接点。

1.4 ZK4动作电流监测ZK4每动作一次，记录一条动作电流曲线，并记录转换方向，开始记录条件为DCJ开始转极，结束条件为DBJ或FBJ吸起，详细如下：在表示没有返回的情况下，等待表示时间最长2秒。

电流采样使用1X道岔电流模块进行采集，绕三圈，注意绕线方向（HDF为电源的负）。

施工图上参考普通道岔板的施工图，DCJ替换1DQJ位置，DBJ、FBJ保持原来位置，1X输出线保持在原来位置，注意保持原来的1DQJ、DBJ、FBJ、电流输出线的位置一一对应。

2 软件设计下位机通过CAN接口将采集数据上送给上位机，上位机收到数据后，通过实时值、日曲线、日报表、动作电流曲线等进行展现。

ZK4电空转辙机巡检作业指导书1.目的：经过信号工对ZK4电空转辙机的电气、机械特性按作业要求及作业标准巡检后，确保在一定周期内ZK4电空转辙机达到驼峰控制信号设备的工作要求、技术质量标准的要求。

2.适用范围：驼峰信号工岗位。

3.作业内容：3.1安装装置检修。

3.1.1转辙机安装装置检修。

3.1.2尖轨及第一连接杆的检查。

3.2转辙机内部检修。

3.2.1风源处理元件检修。

3.2.2电磁锁闭阀检修。

3.2.3遮断器及自动开闭器检修。

3.3电缆箱盒检查。

3.3.1箱盒外部检查。

3.3.2箱盒内部检查。

3.4试验调整。

3.4.1手动操作试验。

3.4.2电动操作试验。

3.4.3销记。

4.作业材料、工具：5.检修作业程序：6.作业安全注意事项：6.1检修快动转辙机用安全木应保证其作用良好，除风压锁闭和操纵试验外，检修作业时必须将安全木放置在尖轨与基本轨间动程开口测量处，方可进行作业。

6.2检修电动(电空、电液)转辙机或在道岔动作杆附近、基本轨尖轨之间进行检修、清扫工作时，应打开遮断器。

6.3在道岔上工作应勤联系、勤了望，工具、材料不得侵入限界。

驼峰、平面溜放作业时，不得盲目断开转辙机遮断器。

6.4检修机内各部件时，必须先断开气源再将换向阀上部的排气阀打开，排尽气后方可解体进行检修作业。

6.5观察油雾情况及过滤杯有无杂质，注意及时排放并定期清理过滤。

6.6室内联系值台人员要比室外作业人员提前15分钟到岗，并按规定进行防护和列车预告。

作业完毕方可消记并在确认作业人员全部撤离线路后离开行车室。

6.7严禁用手指探入销子孔、各部缺口和牵纵拐滑动面；严禁手扶导管架附近的导管。

6.8联系用语要简单明了，影响使用时应征得同意后要点进行。

科学技术创新2020.20驼峰场微机监测系统的功能及应用孙大锐（中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨电务段，黑龙江哈尔滨150000）1驼峰自动控制系统微机监测功能的运用随着铁路科技的飞速发展，对铁路驼峰编组站设备运用的安全性和稳定性要求也大幅度提高，自动化驼峰编组场微机监测功能的有效利用，直接关系到编组站车组解编工作中的安全连挂准确率，严重的可能影响到安全运输效率甚至影响到全局安全运输秩序。

在自动化驼峰设备的应用过程中，现场维护人员可通过系统的微机监测功能发现和解决安全生产上的特性问题、共性问题，从而有效地控制影响行车安全的不稳定因素，使驼峰编组站的设备运用质量不断提高，为安全生产提供重要保障。

1.1测速设备监测功能的运用驼峰8mm 测速雷达由振荡器产生频率f 1=35.1±0.1GHz 的发送信号，通过微波系统辐射到被测目标上，频率为f 1的信号在遇到移动目标时，即反射回一个频率为f 1+f d 的信号，由天线接收后与本振频率f 1进行混频，其差频即为多普勒信号f d 。

该频率与车速成正比，当有车辆时，计算机就能实现测速功能。

通过作业人员每日对雷达天线测试数据曲线的监测分析，一旦雷达测速信号出现不平滑跳动（不规则丢、多脉冲信号），立即通知相关人员对测速雷达的方向（测速方向与辐射角度）和技术参数进行测试调整，同时还要区分与雷达天线同步设置的计轴传感器异常计轴造成的报警信息干扰，尽量减少外界因素干扰雷达设备正常工作，避免影响到驼峰编组作业。

1.2测重设备监测功能的运用塞钉式压磁测重传感器安装在钢轨腹板中间φ33的有锥度钻孔内，传感器核心是圆柱形铁芯，内部是按对角线方向分别绕以激磁和信号绕组，安装位置距前、后轨枕距离相等。

在车辆通过传感器时，利用磁弹性效应进行工作，在信号绕组中将输出一个与轮重成正比的重量信号，信号处理后可获得一个相应的车重模拟电压与实际勾车重量相对应，为速度控制系统提供参数支持。

zk4电空转辙机工作原理zk4电空转辙机是一种常用于铁路交通系统中的关键设备，主要用于实现列车的转辙操作。

它通过电空操作原理实现转辙功能，具有结构简单、可靠性高等特点。

zk4电空转辙机的工作原理主要包括两个部分：电动机控制和空气控制。

首先是电动机控制部分。

zk4电空转辙机通过电动机来驱动转辙操作。

电动机通常采用直流电动机，通过控制电动机的正反转来实现转辙机构的运动。

转辙机构包括转辙杆、转辙杆导轨、转辙杆联动装置等，通过电动机的驱动，转辙杆可以在导轨上做水平运动，从而实现列车的转辙操作。

其次是空气控制部分。

zk4电空转辙机通过空气控制来控制转辙机构的动作。

空气控制系统主要包括气源、气源处理部分和执行器。

气源通常采用压缩空气，通过气源处理部分对压缩空气进行处理，保证供给给执行器的气源质量可靠。

执行器包括气缸、空气阀等，通过空气阀的控制来控制气缸的运动，进而控制转辙机构的转动。

zk4电空转辙机的工作流程如下：当车辆需要转辙时，驾驶员通过信号系统发出转辙命令。

转辙命令会通过控制信号总线传送到zk4电空转辙机的控制器。

控制器根据收到的转辙命令，通过电动机控制部分和空气控制部分来实现转辙机构的动作。

电动机会开始转动，驱动转辙杆在导轨上水平运动。

同时，空气控制系统会打开相应的气阀，控制气缸的运动，进而控制转辙机构的转动。

当转辙机构完成转动后，控制器会通过反馈信号来确认转辙操作的完成。

同时，控制器还会将转辙完成的信号传送给信号系统，以便信号系统更新列车的运行信息。

zk4电空转辙机的工作原理中，电动机控制和空气控制两个部分密切配合，共同完成转辙操作。

电动机控制部分通过驱动转辙杆的运动，实现转辙机构的转动；空气控制部分通过控制气缸的运动，进而控制转辙机构的转动。

两个部分的协调工作，保证了zk4电空转辙机的正常运行。

zk4电空转辙机通过电空操作原理实现列车的转辙操作。

它的工作原理包括电动机控制和空气控制两个部分，通过电动机和气缸的配合工作，实现转辙机构的运动。

ZK4型电空转辙机使用与维护分析作者：张家荣来源：《智富时代》2018年第11期【摘要】在社会的快速发展中，ZK4电控转辙机逐渐发展为铁路驼峰编组场驼峰转换的主要设备，其具有转速快、结构简单、维修便利等优势。

ZK4电控转辙机的原理是将压缩空气作为动力，快速地转换道岔、闭锁道岔以及表示尖轨位置，但在实际应用过程中，ZK4存在很多问题，相关技术人员必须予以重视。

基于此，文章介绍了ZK4转辙机的主要内容，分析了ZK4电空转辙机运行中出现的问题，并对ZK4型电空转辙机使用与维护进行了分析。

【关键词】ZK4转辙机；驼峰；故障分析ZK4电控转辙机是驼峰场道岔转换设备的主要类型，直接关系着编组站运行的安全性。

ZK4电控转辙机是ZK3电控转辙机的优化，能够有效地提高整个设备的可靠性，为设备使用年限的增长提供保障。

在实际运行过程中，ZK4电控转辙机中存在一些故障，其主要原因是ZK4设计不合理、存在技术缺陷、故障检测手段不完善等。

相关技术人员必须针对这些故障，采取合理的优化措施，为铁路工程建设的整体质量提供保障。

一、ZK4电空转辙机概述ZK4电控转辙机主要有两种类型，分别是ZK4-170型和ZK4-200型，其适用范围是存在压缩空气动力源的自动化和半自动化驼峰调车场，在压缩空气的作用下，实现道岔的快速转换、锁闭，并表示出尖轨的位置。

在转换时间相同的条件下，适用于50kg/m和43kg/m钢轨的9号及9号以下单开及单开对称道岔和三开道岔。

ZK4型电空转辙机在ZK3-A型电空转辙机的基础上对其结构进行了优化，并运用差压自保式换向阀技术代替了ZK3-A型电空转辙机滑阀中的梭阀、小锁闭阀；用电磁锁闭阀代替了ZK3-A型电空转辙机中的气动大锁闭阀。

这些技术的应用，不仅有效地提高了整机的使用寿命和可靠性，还有效地减少了设备运行过程中的故障，在很大程度上提高了设备的可用度。

ZK4型电空转辙机的主要特点是：将差压式自保换向阀作为整机控制结构，消除换向阀误动作隐患，使用电磁锁闭阀代替气动锁闭，避免出现解锁时与动作杆卡阻的缺陷。

ZK4道岔隐形和难点问题的解决方案作者：张晖来源：《科技创新与应用》2016年第10期摘要：驼峰场是铁路运输不可或缺的环节，它的主要任务是货物列车解体和编组，它主要由道岔、缓行器、轨道电路、信号机、雷达测速、车轮感应器、测重设备、测长区段等组成，随着设备自动化水平的发展，车辆的溜放安全得到进一步提高，但是电务维修人员的检修水平，仍然是决定着安全行车和运输效率的重要环节，驼峰设备重要环节之一——ZK4电空转辙机。

关键词：ZK4道岔；问题；措施由于驼峰场道岔故障不能导向安全，所以在日常的检修作业中要求精检细修，消除安全隐患。

在日常溜放作业中，道岔设备是容易造成事故的部分，轻者造成车辆的错溜，重者有可能造成车辆脱轨、颠覆，文章阐述了驼峰道岔设备的隐形和难点问题的解决方法。

1 道岔问题（电务部分）（1）油雾器内滤清器滤网被颗粒物糊住，风源无法直达风缸或到达风缸的风压达不到规定值，导致风缸无法正常工作，油雾器内滤清器滤网由于长时间过滤气体中的颗粒物，也是最容易被颗粒物糊住的滤网，也是最容易被忽视的检修环节。

（2）由风源输送到道岔外部风管的风夹带着水，冬天极易结冰，最容易堵住风路，导致道岔不能正常转换。

（3）转辙机内的预热电阻，冬季给机内风管路源源不断提供热量，控制和阻止风路结冰，以免堵住风路。

如果预热电阻不热或出现任何问题，都将影响道岔正常转换。

（4）自动开闭器拐轴拉簧的弹力不够，将导致动接点动作迟缓或打入深度不够甚至打不下去。

因接点接触不良或接点根本接触不住，造成回楼表示电源，断断续续或根本回不去。

（5）自动开闭器动接点卡阻，在正常扳动时道岔转换灵活（尖轨与基本轨间未卡异物），但卡阻一侧的动接点极易造成动接点下不去，楼内表示报警。

（当动接点在静接点座内，用手顺势向内扳动动接点，距静接点达到最大的角度时松开动接点，如果能顺势回到原位就视为正常，如果回不去就视为动接点卡阻。

）（6）冬季风缸内由风带进去的水结冰，导致风缸动程减小（170±2mm↑）导致道岔转换无法到位，严重影响道岔的正常转换。

ZK4-170型电空转辙机使用说明书中国铁路通信信号集团公司天津铁路信号工厂2009年6月前言欢迎使用我厂ZK4型电空转辙机,为方便使用本说明书尽可能详细地向您介绍ZK4型电空转辙机的结构、特点、工作原理、主要技术参数、安装操作及必须注意的事项等。

使用ZK4型电空转辙机的用户，在使用前一定要仔细阅读使用说明书,本书内容的解释权归天津铁路信号工厂。

ZK4型电空转辙机是天津铁路信号工厂设计开发的产品,于1999年12月通过铁道部鉴定。

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重要提示：整机质保期为一年，在质保期内不得随意解体。

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设计院等部门在进行编组场设计时，应要求工厂提供最新版本的使用说明书(说明书按时间先后分新旧)。

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