1、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
2、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3002000m的各种曲线和直线上信号显示的要求。在距信号机51000m距离内能够得到连续的信号显示
3、。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
4、。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
5、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，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，
6、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。1.钢轨绝缘钢轨绝缘安装在轨道电路的分
7、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
8、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
9、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
10、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。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
11、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
12、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
13、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25H
14、z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
15、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12
16、00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，
17、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
18、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、G、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、BG。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
19、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D2G。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
20、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。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
21、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2.5m。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。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
22、，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35 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35 m。若钢轨绝缘距警
23、冲标不足35 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3.54m。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。
24、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
25、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
26、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
27、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08 s以下，属于快动转辙机。快动转辙
28、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
29、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
