新一代ZD6,型电动转辙机插接器的研究*

赵明国

（辽宁省交通高等专科学校，辽宁 沈阳 110122）

截至2022年5月，中国铁路营业里程达15万km，稳居世界第二，其中，高铁里程达4.1 万km，居世界第一。中国国家铁路集团有限公司发布的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提到，到2035 年，全国铁路网运营里程达到20万km左右，其中，高铁达到7万km 左右。截至2021 年底，中国内地累计有50 个城市开通城市轨道交通运营线路，共9 206.8 km。2021年当年新增城轨交通运营线路1 237.1 km，当年新增运营线路长度与上年基本持平，继续保持快速增长[1]。由此可见，ZD6 型电动转辙机的市场规模、应用前景均不可估量，转辙机作为列车转向的执行设备，决定了列车运行安全，而插接器在转辙机中充当着电路枢纽的角色，其重要性也不言而喻。

目前，国内外对ZD6 系列电动转辙机插接器的研究仅限于检修维护层面，而对于ZD6 系列电动转辙机插接器的施工配线、降低成本方面的研究极为缺乏。在日常实践中，行业企业只考虑到插接器作为ZD6 系列电动转辙机的必要组成部分，在检修维护中仅仅只是做到了保证转辙机通电（扳道岔）的基本动作，但未考虑到现有插接器难于观察、不便测量、体积庞大、拆卸困难（甚至极易伤手）等相关使用问题。在现有插接器生产企业中，也只考虑到了插接器配线作为道岔控制电路中的重要节点，而没有考虑时间成本、人工成本、生产成本等。

基于上述问题，项目组研发了一款适应性比较强的新一代ZD6 型电动转辙机插接器。本产品先后历经萌芽阶段（创新源于实践）、调研阶段（市场调研分析）、研发阶段（产品初步成型）、试验阶段（企业试验应用）、推广阶段（产品推广应用）等研发历程。

作为新一代ZD6 型电动转辙机插接器，本产品遵循以下行业技术标准及行业规范：

1）TB 10206—99《铁路信号施工规范》；

2）TB 10071—2000《铁路信号站内联锁设计规范》；

3）TB/T 1477—2005《ZD6 系列电动转辙机》；

4）GB/T 25338.1—2019《铁路道岔转辙机 第1部分：通用技术条件》；

5）GB/T 25338.2—2019《铁路道岔转辙机 第2部分：试验方法》。

目前，相对于国内外的研究而言，本产品在施工配线、安装难易、检修维护、成本造价等诸多方面都具有绝对的优势。

1）采用弹簧式接线端子，即新一代插接器代替现有的插接器，弹簧式接线方法易于快速插拔，导电性好（优质黄铜、导电性能强），防火阻燃（不锈钢弹簧，卡线牢固而不松脱），稳定安全。耐压达500 V，耐流达17.5 A，外壳材质为尼龙阻燃PA66。

2）不改变现有ZD6 系列电动转辙机启动电路技术指标、表示电路技术指标以及转辙机传动技术参数，同时不改变原有控制电路结构及走向，可在现有ZD6系列电动转辙机的基础上直接进行改造。

3）配线端子通过压接方式完成，接线更加方便，更加易于施工。接点不再需焊接，省略了上套管、做环、上锡、焊接等环节，在材料成本（电烙铁、焊锡丝等）、时间成本、人工成本方面都得到了节约，产生了较大的成本节省效益。

4）整体尺寸变小，所占空间更小，使得外观更加小巧美观。同时，本设计是独立插件，便于操作，拆卸更加便捷，相比于原有插接器，不伤器件本身，且维护方便，不会伤手。

5）新一代插接器更加便于观察和测量。

6）成本造价低廉，市场应用潜力和需求巨大。

5.1 满足ZD6系列电动转辙机启动电路技术指标

1）锁闭不能转：进路在锁闭状态时，进路上的道岔应不能再转换。对道岔的此种锁闭称为进路锁闭。

2）有车不能转：道岔区段有车占用或道岔区段轨道电路发生故障时，该区段内的道岔不应转换。对道岔的此种锁闭称为区段锁闭。

3）要转转到底：道岔一经启动，就应转换到底，不受车辆进入影响，也不受值班员的控制。

4）不转就断电：道岔若未能转换，则应能自动切断启动电路，防止故障解除后，道岔自行转换。

5）遇阻向回转：道岔转换途中受阻，使道岔不能转换到底时，应保证道岔经值班员操纵能转回原位。

6）转完断电源：道岔转换完毕，应能自动断开启动电路[2-4]。

5.2 满足ZD6系列电动转辙机表示电路技术指标

1）用道岔表示继电器吸起状态与道岔的正确位置相对应，不准用一个继电器的吸起和落下表示道岔的两种位置，即只能用DBJ 的吸起表示道岔在定位，用FBJ 的吸起表示道岔在反位。

2）当电路发生混线或混入其他电源时，必须保证DBJ或FBJ 不错误励磁。

3）当道岔在转换过程中发生挤岔、停电、断线等故障时，应保证DBJ 和FBJ落下[2-4]。

5.3 满足ZD6系列电动转辙机机械传动技术指标

ZD6 系列电动转辙机的型号及主要技术参数[5]，如表1所示。

表1 ZD6系列电动转辙机的型号及主要技术参数

6.1 项目来源于行业企业实际

针对现有插接器在施工配线、插接安装、检修维护、造价成本等方面存在的问题，如何设计开发出新一代ZD6 系列电动转辙机插接器成为亟待解决的问题，而本项目就是立足于实际开展的相关研究。

6.2 由校企展开联合攻关

本项目的开展由城市轨道交通通信信号技术专业与轨道交通企业进行直接深度对接，从专业教师到一线检修人员再到工程师、部门主管，共同联合攻关，发挥各自优势，从而为解决技术难题提供了可靠的技术支持。

6.3 创新性

改变了ZD6 型电动转辙机数十年的传统应用结构，创新性地提出了新一代可替代的新型插接器及其架构组成。新型插接器采用弹簧式接线方法，不锈钢弹簧卡线牢固不松脱、防火阻燃性强、不断脚，并结合四线制道岔控制电路图，减少了配线个数[6-7]。

6.4 项目成果转化

项目无论是初始的调研和问题的形成，还是之后的设计方案制定，都是与轨道交通企业的一线技术人员共同进行的。本项目计划在轨道交通企业内进行试验验证，实现产学研一体化，并推广至全国各个城市的地铁企业，乃至我国铁路线，应用价值广泛，经济效益显著。

6.5 学生培养

项目组成员中包括了城市轨道交通通信信号技术专业2022 级、2021 级的优秀学生，在校学生参与到了项目申报方案的撰写、文献查阅、内容研究、论文发表、结题验收全过程，发挥了学生导师的优越性，提高了学生自身创新能力和综合素质。同时，将强化学生业务水平、提高其实际操作能力作为一项基础性、持久性的工作持续推动，由此提升学生队伍的整体素质，努力打造一支技术业务精干、勇于奉献的高水平学生队伍，将对整个专业的学生起到引领带动作用，并为学校的可持续发展注入源源不断的活力和动力[8-10]。

6.6 示范引领

本项目作为辽宁省交通高等专科学校教学成果“‘产教融合—技能导向—创新驱动’城轨专业群人才培养模式的探索与实践”的重要组成部分之一，取得了省级职业教育与继续教育教学成果一等奖，并获得了参评国家级职业教育与继续教育教学成果奖推荐资格，在省内乃至国内都有较强的示范引领及推广意义[11-12]。

本项目可应用于转辙机生产厂家、铁路局、地铁、轨道信号施工建设单位、轨道信号施工维保单位、轻轨、有轨等广阔领域。本项目基于独特的技术改造和革新，能有效减少施工流程、节省施工材料、降低施工成本、提升维护效益，可以更好地服务于轨道交通生产一线，保障行车安全，护航人民出行，提高社会效益。由于项目建设需要大量的产业工人和技术管理人员，可带动一定量的校内学生兼职和社会人员就业，可间接带动30 余名校内学生兼职，直接带动10 余名社会人员就业，预计未来三年，产品销售的净利润额超80 万元，带动相关产业上下游收入超100万元。