内锁闭和外锁闭道岔的原理介绍(区别、优缺点)

道岔的锁闭是把尖轨或可动心轨等可动部分固定在某个开通位置，当列车通过时不受外力作用而改变。道岔按锁闭方式可分为内锁闭和外锁闭两种。

1 内锁闭道岔 Interlock switch

1.1 内锁闭道岔的定义

道岔内锁闭是通过转辙机杆件实施对道岔尖轨锁闭的方式，即由转辙机动作杆经外部杆件对道岔实现位置固定即内锁闭道岔。主要应用于传统联动道岔。

1.2 内锁闭道岔的原理

转辙机动作杆通过装置中GTM型密贴调整杆与道岔方钢连接，通过转辙机动作杆的动作，带动道岔完成移动转换。由于联动道岔密贴尖轨密贴时，斥离尖轨的位置由方钢保持，斥离尖轨与基本轨间的开口距离已由道岔结构本身保证，所以道岔内锁闭只要能够做到密贴并锁闭密贴尖轨，就能保证道岔尖轨的锁闭。如下图所示 ：

GTM型密贴调整杆与道岔方钢连接示意图

1.3 内锁闭道岔的特点

①结构简单，便于日常维护保养，且转换比较平稳，属定力锁闭；

②道岔的两根尖轨由若干根连接杆组成框架结构，使尖轨部分的整体刚性较高，而且框式结构造成的反弹力和抗劲较大；

③由于两尖轨由杆件连接，当杆件受到外力冲击时，如发生弯曲变形，会使密贴尖轨与基本轨分离，严重威胁行车安全；

④当列车通过道岔产生冲击时，其冲击力经过杆件将直接作用于转辙机内部，使转辙机部件易于受损，挤切销折断，移位接触器跳开等。

因此，内锁式转换设备已不能适应提速的需要，必须采用分动外锁闭道岔转换设备。

2 外锁闭道岔 Outside lock the switch

2.1 外锁闭道岔的定义

当道岔由转辙机带动至某个特定位置后，通过外锁闭装置直接把尖轨与基本轨密贴夹紧并固定，称为外锁闭。

由于提速道岔的外锁闭道岔尖轨的两根尖轨之间没有连接杆，在转换过程中，两根尖轨是分别动作的，称为分动外锁闭道岔。

2.2 外锁闭道岔的原理

钩型外锁闭装置由锁闭杆、锁钩、尖轨连接铁、锁闭铁、锁闭框五部分组成。

锁闭杆与转辙机动作杆连接来实现道岔的转换，同时又通过杆上的凸起部分与锁钩配合完成锁闭功能；锁闭通过尖轨连接铁与尖轨连接，锁钩移动即带动尖轨移动；锁闭铁通过锁闭框与基本固定连接，锁闭铁相对于基本轨是固定的，锁钩与锁闭铁配合实现尖轨与基本轨的密贴。道岔外锁闭装置是能可靠地锁闭尖轨和基本轨的一种器械。

2.3 分动外锁闭道岔转换设备的特点

①改变了传统的框架式结构，使尖轨的整体刚性大幅度下降。

②尖轨分动后，转换起动力小，而且一根尖轨的变形不影响另一根尖轨，由此造成的反弹、抗劲等转换阻力均减小很多。

③两根分动尖轨在外锁闭装置作用下，无论是在起动解锁，还是密贴锁闭过程中，所需的转换力均较小，避开了两根尖轨最大反弹力的叠加时刻。

④同时承担两根尖轨弹性力的过程是在密贴尖轨解锁以后到斥离尖轨锁闭以前这一较短的时间内，而此时正是电动机功率输出的最佳时刻，使电气特性和机械特性得到良好的匹配。

⑤外锁闭装置一旦进入锁闭状态，车辆过岔时，轮对对尖轨和心轨产生的侧向冲击力基本上不传到转辙机上，即具有隔力作用，有利于延长转辙机及各类转换部件的使用寿命。

⑥由于两尖轨间无连接杆，所以密贴尖轨很难在外力作用下与基本轨分离，可靠地保证了行车安全。

⑦由于密贴尖轨与基本轨之间由外锁闭装置固定，克服了内锁闭道岔靠杆件推力或拉力使尖轨与基本轨密贴易造成4 mm失效的较大缺陷。

3 外锁闭道岔的分类

外锁闭装置分为两种:一种是燕尾式外锁闭装置，一种是钩型外锁闭装置。

按锁闭方式分，燕尾式外锁闭装置属于平面锁闭，钩型外锁闭装置属于垂直锁闭。

3.1 钩型外锁闭装置

钩型外锁用装置由锁闭杆、锁钩、锁闭框、尖轨连接铁、锁轴和锁闭铁构成。

钩型外锁闭装置结构示意图
1—锁闭杆；2—锁钩；3—锁闭框；4—尖轨连接铁；5—锁轴；6，7—锁闭铁。

锁闭框用螺栓与基本轨连接，锁闭铁插入锁闭框方孔内，并用固定螺栓紧固。尖轨连接铁用螺栓与尖轨连接，由锁轴将其与锁钩连接。锁钩底部缺口对准锁闭杆的凸块，并与锁闭杆共同穿入锁闭框内。

钩式外锁闭装置的工作原理

当转机转辙机转换时，动作杆带动锁闭件移动，密贴尖轨处的所块随之入槽和移动，当动作至另一侧尖轨与基本轨密贴时，该侧尖轨的锁钩沿锁闭杆斜面向上翘起，当锁钩升至锁闭杆凸起顶面时，锁钩被锁闭铁和锁闭杆卡住不能落下，另一侧（斥离尖轨）的锁钩缺口卡在锁闭杆的凸起处不能移动，从而保持尖轨与基本轨的开口不变。锁闭后的锁闭力是通过锁闭铁、锁闭框直接作用于基本轨，所以锁闭铁和锁闭框基本不承受弯矩，使锁闭更加可靠。同时全部配件皆经过锻造调质处理，其综合机械性能改善了,从而避免了锁闭铁因承受弯矩和锻造方面缺陷而引发的断裂问题。

3.2 燕尾式外锁闭装置

燕尾式外锁闭装置由锁闭杆、连接铁、滑块、锁轴、燕尾式锁块、锁钩以及锁闭铁构成。

燕尾式式外锁装置结构示意图
1—锁闭杆；2—连接铁；3—滑块；4—锁轴；5—燕尾式锁块；6—锁钩；7—锁闭铁。

锁闭铁与基本轨用螺栓固定连接，燕尾锁块、连接铁与尖轨连接，滑块嵌于连接铁槽中，销轴中部穿过滑块孔两端与锁块连接，锁块钩的燕尾部分与锁闭铁发生作用，锁闭杆以其缺口钝角斜面与锁块发生作用,并穿过锁闭铁方孔，锁钩焊于锁闭块上与锁团发生作用。

燕尾式式外锁装置的工作原理

转换道岔时，当转辙机带动锁闭杆，其缺口带动燕尾锁块从而将动程传递给尖轨。尖轨动作到位后，锁闭杆继续移动，将燕尾锁块从缺口中挤出，使燕尾块尾部斜面进入锁闭铁斜面（锁闭面）锁闭杆平面挤着燕尾块侧面使其能移动。

燕尾式外锁闭装篮是通过道岔解锁、转换和锁闭3 个过程来完成道岔转换的。道岔解锁和道岔锁闭过程两根尖轨是分别动的，只有在道岔转换过程两根尖轨才一起动作。