第二章 铁路信号基础设备Date1知识要点一、信号机信号机的基本要求；透镜式色等信号机组成信号机的基本要求；透镜式色等信号机组成 与原理；探照式色等信号机原理；与原理；探照式色等信号机原理； 二、继电器继电器概念；分类；参数；结构；主要类型继电器概念；分类；参数；结构；主要类型 继电器的工作原理；继电器节点电路与应用；继电器的工作原理；继电器节点电路与应用；Date2知识要点三、转辙机转辙机概念，作用；动力转辙机的要求；电转辙机概念，作用；动力转辙机的要求；电 动转辙机组成，控制电路与工作原理；动转辙机组成，控制电路与工作原理； 四、轨道电路与记轴设备轨道电路概念，作用；组成；轨道电路基本轨道电路概念，作用；组成；轨道电路基本 参数；轨道电路工作状态与发展；轨道电路分参数；轨道电路工作状态与发展；轨道电路分 类；道岔区轨道电路；记轴设备功能和原理类；道岔区轨道电路；记轴设备功能和原理Date3第一节 信 号 机l1高柱信号机，显示距离不得少于1000m（指 进站、通过、遮断、防护信号机）；矮型信号 机不得少于200m；l2从制动距离起点至色灯信号机前10m的范围 内，司机应都能够嘹望到清晰的色灯信号； l3一个信号机上两个灯的距离不得少于规定的 显示距离的1500；l4必须能防止由于阳光或人为光源的反射、造 成幻影显示； l5色灯信号机应具备提高信号与背景亮度对比 度的装置。l1.1 色灯信号机的基本技术要求Date4第一节 信 号 机l1.2 透镜式色灯信号机l 我国铁路的色灯信号机目前主要采 用的是XS型系列透镜式色灯信号机。它 有高柱型和矮型之分，不论是高柱型还 是矮型，它们的机构还要分单显示、二 显示和三显示机构。Date5第一节 信 号 机1.2.1组成l臂板、遮檐、无色凸透镜、带色凸透 镜、灯泡、灯座Date6Date7第一节 信 号 机1.2.2 原理灯泡位于外凸透镜和内凸透镜组成的 透镜组的焦点上，其发出的自然光经过 内（带色）凸透镜的折射时变为单色光 。灯光经过透镜组的两次折射，转变为 平行光。从而达到色灯信号机要求的颜 色和距离要求。 长圆筒形的遮檐，用来避免直射光线 的影响，黑色椭圆形背板，是为了衬托 信号灯光的亮度，使机车司机更加容易 辨认。Date8第一节 信 号 机l1.3 探照式色灯信号机探照式色灯信号机的色灯信号机构类似 探照灯，有一个可随电流方向变化而转动 的三色玻璃框，当某一种颜色玻璃对准灯 泡时，就显示那种玻璃颜色的灯光，因而 它的一组透镜可以显示红、黄、绿三种颜 色灯光。 由于结构复杂，可靠性较低，较少采用 。Date9第一节 信 号 机l 我国铁路使用探照式色灯信号机构 有58型和60型。它们都是三显示机构， 结构方面也是大同小异的。因为它们的 结构原理是相同的。Date10第一节 信 号 机l1.4 新型色灯信号机l 1组合式色灯信号机组合式色灯信号机适用于曲线和直线轨 道上，显示距离1000m。l2. AG型透镜式色灯信号机适用于提速线路，改进了光源和透镜组 的质量，显示距离超过1400m。Date11第二节 继 电 器l2.1.1 继电器概念l 继电器是一种具有继电特性的电器元 件，能以极小的电讯号来控制执行电路 中大功率讯号，通常应用于自动控制电 路中，具有自动控制，安全保护，自动 调节等作用。2.1 继电器与继电特性Date12第二节 继 电 器l2.1.2 继电特性 l l对于一个电器元件，当输入量对于一个电器元件，当输入量x x从零增大到从零增大到x x2 2时，输出量时，输出量y y从从y y1 1突然增大到突然增大到y y2 2，此后，此后x x再增大，再增大， 输出量输出量y y则保持不变则保持不变，当输入量当输入量x x从大于或等于从大于或等于x x2 2值减小到值减小到x x1 1值时，输出量值时，输出量y y突然从突然从y y2 2减小到减小到y y1 1，此，此 后，如后，如x x再继续减小至零，再继续减小至零，y y仍保持在仍保持在y y1 1大小，如大小，如 上所述的二值特性，就称为上所述的二值特性，就称为继电特性继电特性。 Date13第二节 继 电 器l Date14第二节 继 电 器l 有接点继电器的继电特性Date15第二节 继 电 器l 在铁路系统中，铁路信号设备大量 地应用铁路信号专用的信号安全型继电 器及其他类型继电器。 Date16Date17第二节 继 电 器l2.2.1按用途分保护继电器（电力系统继电保护用）； 控制继电器（用于工业自动控制系统） ； 通信用继电器； 航空用继电器； 航海用继电器； 铁道信号用继电器等。2.2 继电器分类Date18第二节 继 电 器l2.2.1按输入量的物理性质分(1) 电流继电器，反映电流的变化；(2) 电压继电器，反映电压的变化；(3) 功率继电器，反映功率的变化；(4) 频率继电器，反映交流的频率变化；(5) 非电量继电器，反映非电量的继电器， 有温度、压力、速度等继电器。 2.2 继电器分类Date19第二节 继 电 器l2.2.3按工作电流的种类分直流继电器交流继电器交直流继电器。l 2.2 继电器分类Date20第二节 继 电 器l2.2.4按执行部件的构造原理分有接点继电器无接点继电器（如铁磁的和半导体的等 等）。2.2 继电器分类Date21第二节 继 电 器l2.2.5按动作原理分(1) 电磁继电器，是通过电磁力，吸引 衔铁，带动接点系统改变接点位置的状态 。 (2) 感应继电器，利用磁场在可动翼片 中感应的涡流相互作用，使翼片产生转矩 ，带动接点动作。 (3) 热力继电器，利用两种膨胀系数不 同的双金属片加热后单向弯曲的物理特性 ，使接点动作。2.2 继电器分类Date22第二节 继 电 器l2.2.6按动作时间分(1) 快动作继电器；(2) 正常动作继电器；(3) 缓动作继电器。2.2 继电器分类Date23第二节 继 电 器1额定值 继电器在运用状态时的 电压值或电流值； 2吸起值 使继电器动作所需要的 最小电流或电压值； 3工作值 使继电器动作，前接点 全部闭合，并满足规定的接点压力所需的 最小电流或电压值； 4释放值 继电器从规定值降低到 前接点断开时的电压或电流值；2.3 继电器参数Date24第二节 继 电 器5转极值 有极继电器的动接点由定 位转换到反位或由反位转换到定位所需要的电 压或电流值； 6过负载值 继电器允许接入的最大 电压或电流值（一般为工作值的四倍），接入 过负载值后，线圈不受损伤，电气特性亦不变 化； 7吸起时间 从继电器线圈接通规定 的电压或电流时起至全部前接点闭合的时间； 8释放时间 切断规定的电压或电流 的电源时起至全部动接点与后接点闭合的时间 ；2.3 继电器参数Date25第二节 继 电 器 9安全系数 额定值与工作值之 比；10 返还系数 释放值与工作值之 比称为返还系数。此值一般在0.20.99之 间，铁道信号用的AX型系列继电器的返 还系数在0.20.5之间。 2.3 继电器参数Date26第二节 继 电 器l继电器由电磁系统电磁系统和接点系统接点系统两大主要 部分组成的。 电磁系统电磁系统由磁路和线圈组成由磁路和线圈组成，是继电器 的感受机构，专门用来接受和反映输入物 理量的性质； 接点系统接点系统是继电器的执行机构，用来实 现控制的目的。2.4 继电器的主要结构及发展趋势Date27第二节 继 电 器l1. 直流无极继电器 JWX型直流无极继电器l2.偏极继电器 JPX-1000型偏极继电器l3.有极继电器 JYX型有极继电器l4.整流型继电器 JZX型整流式继电器2.4 继电器的主要结构及发展趋势Date28Date29第二节 继 电 器l1、直流无极电磁继电器-JWX型l 衔铁的动作与电流极性无关。是最 常见的安全性继电器，其它各型继电器 均为无极继电器的派生。l 分为插入式（型号中带有C字）和非 插入式两种。2.4 继电器的主要结构及发展趋势Date30第二节 继 电 器l Date31第二节 继 电 器l2、偏极继电器-JPX1000型l 偏极继电器具有反映电流极性的功能，一 般使用在道岔表示电路及单复线半自动闭塞电 路中。l 偏极继电器的结构与无极继电器的结构基 本相同，只是磁路系统中有特殊部分，即铁心 极靴为方形，衔铁为方形，方形极靴下端装有 L型永久磁铁。2.4 继电器的主要结构及发展趋势Date32第二节 继 电 器l Date33Date34第二节 继 电 器l3、有极继电器-JYX型l 有极继电器是一种能反应电流极性，并能 保持其极性状态（切断电流后能保持原来电流 极性工作的状态）的继电器。l 不同的电流极性带来不同的动节点的动作。l 其磁路与无极继电器有所差异：在轭铁端部 安装了一块呈刀形的长方形永久磁铁。2.4 继电器的主要结构及发展趋势Date35第二节 继 电 器l Date36Date37第二节 继 电 器l4、整流式继电器-JZX型l JZX型整流式继电器的结构与无极 继电器相同。只是为了能使用于交流电 路中，在继电器中安装有半导体半波或 全波整流器，将交流变为直流以动作直 流无极电磁继电器。2.4 继电器的主要结构及发展趋势Date38Date39第二节 继 电 器l1. 直流无极继电器 1) 当向继电器线圈通直流电流后，即产生磁通， 经过铁芯、轭铁、衔铁和气隙，形成一个闭合磁路。 于是铁芯即对衔铁产生吸引力。随着电流增加，磁通 亦随之增加，铁芯对衔铁的吸引力增大。 2) 当此吸引力增大到足以克服重锤片、拉杆等的 反作用力时，即能使衔铁吸向铁芯。衔铁的运动通过 拉杆推动，使动接点向上运动，从而使后接点断开， 前接点接通。 3) 前接点接通后，如果减小线圈中的电流，则磁 通随之减少，使铁芯对衔铁的吸引力也减小。当电流 减小到某一数值，使吸引力不足以克服重锤片和拉杆 的重力时，衔铁落下，从而使可动接点与前接点分离 ，与后接点接通。2.5 继电器工作原理Date40第二节 继 电 器l Date41第二节 继 电 器l2. 直流有极继电器l有极继电器的动作与电流极性有关。两 种常用安全型有极继电器：l极性保持继电器l偏极继电器 2.5 继电器工作原理Date42第二节 继 电 器 2.5 继电器工作原理 2. 直流有极继电器 (1)极性保持继电器-通电断电保持极性Date43第二节 继 电 器l2. 直流有极继电器l(1)极性保持继电器在轭铁上装有一块长条形永久磁铁。当 线圈不通电时，永久磁铁的磁通分布为1和 2两个并联径路： 1从永磁的N极出发，经 过衔铁、衔铁和铁芯空气隙、铁芯、轭铁 回到永磁的S极； 2从永磁的N极出发，经 衔铁上部和重锤片，再经过一个空气隙回 到永磁S极。2.5 继电器工作原理Date44第二节 继 电 器l2. 直流有极继电器l(1)极性保持继电器1)线圈无电时，因衔铁和磁芯间空气隙 大，则磁阻也大。因此，由1所产生的衔铁 和铁芯极靴之间的吸力，小于2所产生的对 重锤片的吸力和继电器的机械负载，所以 衔铁保持在落下位置。2.5 继电器工作原理Date45第二节 继 电 器l 2. 直流有极继电器l(1)极性保持继电器2）当线圈中通电后，铁芯被磁化，如 果在靠近衔铁的一端为S极时，产生的磁 通3与永久磁通1的方向一致而与永久磁 通2的方向相反。若1和3之和所产生的 吸