第二节　信号机

为指示列车运行及调车作业的命令，铁路必须根据需要设置各种信号机和信号表示器，它们是各种信号系统中不可缺少的组成部分，用来形成信号显示，指示运行条件。信号显示方式的使用，必须严格按《铁路技术管理规程》（以下简称《技规》）的规定执行。

一、固定信号分类

1.按设置部位分类，固定信号可分为地面信号和机车信号

地面信号是设于车站或区间固定地点的信号机或信号表示器，用来防护站内进路或区间闭塞分区及道口。机车信号设于机车驾驶室内，用来复示地面信号显示，以及逐步成为行车凭证使用。

2.按信号机构造分类，地面信号机可分为臂板信号机和色灯信号机

臂板信号机是以臂板的形状、颜色、数目、位置表达信号含义的信号机。规定臂板呈水平位置为关闭，与水平位置向下夹45°角为开放，夜间则以臂板信号机上的灯光颜色与数目来显示。臂板信号机须通过机械装置由人工开放，也有通过电动机开放的，后者称为电动臂板信号机。臂板信号机存在较多缺点，难以自动化，不能构成现代化信号系统，正在与所从属的臂板电锁器联锁系统一起被淘汰。

色灯信号机是用灯光的颜色、数目及亮灯状态表示信号含义的信号机。它具有昼夜显示一致、占用空间小等特点，但需可靠的交流电源。目前，采用的几乎全部为色灯信号机。

3.按用途分类，固定信号可分为信号机和信号表示器两大类

信号机是表达固定信号显示所用的机具，用来防护站内进路、防护区间、防护危险地点，具有严格的防护意义。信号机按防护用途的不同又可分为进站、出站、进路、调车、驼峰、遮断、预告、复示等信号机。另有设于铁路平交道口的道口信号机。

信号表示器是对行车人员传达行车或调车意图的，或对信号进行某些补充说明所用的器具，没有防护意义。信号表示器按用途又分为发车表示器、调车表示器、进路表示器、发车线路表示器、道岔表示器、脱轨表示器等。

4.按地位分类，信号机可分为主体信号机和从属信号机

主体信号机是能独立地显示信号，指示列车或调车车列运行条件的信号机，如进站、出站、进路、通过、驼峰、调车等信号机。从属信号机是本身不能独立存在，只能附属于某种信号机的信号机，如预告信号机从属于进站信号机、所间区间的通过信号机、遮断信号机；复示信号机从属于进站、进路、出站、驼峰、调车等信号机。

5.按停车信号的显示意义分类，可分为绝对信号和非绝对信号（亦称容许信号）

绝对信号是指当显示停止运行的信号时，列车、调车车列必须无条件遵守的信号显示。所有站内信号机的禁止信号显示均为绝对信号（但调车信号禁止信号对列车来说不作为停车信号）。非绝对信号是指列车在列车信号机显示红灯、显示不明或灯光熄灭时允许列车限速通过，并准备随时停车的信号。如自动闭塞区间的通过信号机显示停车信号时，列车必须在信号机前停车，鸣笛一长声，停车等候2min，该信号机仍未显示进行信号时，即以遇到阻碍能随时停车的速度继续运行，最高速度不超过20km/h。

6.按安装方式分类，信号机可分为高柱信号机、矮型信号机、信号托架和信号桥

高柱信号机的信号机安装在信号机柱上，一般用于距离要求较远的信号机。高柱信号机具有显示距离远、观察位置明确等优点。因此，为保证安全，提高效率，进站、正线出站、接车进路、通过、预告、驼峰等信号机必须采用高柱信号机。

矮型信号机设于位于建筑限界下部外侧的信号机基础上，一般用于显示距离要求不远的信号机上。因高柱信号机的设置受建筑限界的限制，另外应考虑信号机的设置不影响到发线有效长，站线出站、发车进路、一般情况下的调车信号机等采用矮型信号机。

设于特殊地形和特殊条件下的信号机，其中包括进站信号机，经铁路局批准，亦可采用矮型信号机，如设于桥隧的预告信号机、通过信号机、双线双向自动闭塞区段的反方向进站信号机。

因受限界限制，不能安装信号机柱时，则以信号托架和信号桥代替。信号托架为托臂形结构建筑物，信号桥为桥形结构建筑物，分别如图1-4（a）和图1-4（b）所示。

二、色灯信号机

色灯信号机包括透镜式、组合式和LED信号机。

透镜式色灯信号机是以凸透镜组为集光器的色灯信号机。透镜组由无色的外透镜和有色的内透镜组成，显示的颜色取决于内透镜的颜色。它的每个灯位固定一种颜色，多种颜色由多个灯位完成显示，故又称多灯信号机。以前多采用透镜式色灯信号机，因其结构简单、安全方便、控制电路所需电缆芯线少等优点，所以得到广泛采用。但其光系统存在一定的缺点，光通量不能充分利用，在曲线线段上不能连续显示。

组合式色灯信号机则是为提高在曲线上的显示距离而研制的新型信号机。信号机构采用组合型式，一个灯位为一个独立单元，配一种颜色，使用时根据需要进行组合，故称为组合式色灯信号机。它是信号机比较理想的更新换代产品。

LED信号机的信号点灯单元由LED发光二极管构成。LED信号显示系统作为一种节能、免维护的新型光源被成功运用。

1.透镜式色灯信号机

XS型透镜式色灯信号机有高柱和矮型两种类型，高柱信号机的机构安装在钢筋混凝土信号机柱上，矮型信号机的机构安装在信号机基础上。

高柱透镜式色灯信号机如图1-5所示。它由机柱、机构、托架、梯子等部分组成。机柱用于安装机构和梯子。机构的每个灯位配备有相应的透镜组和单独点亮的灯泡，给出信号显示。托架用来将机构固定在机柱上，每一机构需上、下托架各一个。梯子用于给信号维修人员攀登及作业。

矮型透镜式色灯信号机如图1-6所示。它用螺栓固定在信号机基础上，没有托架，更不需要梯子。

色灯信号机可构成二显示、三单示和单显示信号机。图1-6为双机构二显示、三显示信号机；图1-5为二显示信号机。各种信号机根据需要还可以分别带引导信号机构或进路表示器。

透镜式色灯信号机的每个灯位由灯泡、灯座、透镜组、遮檐和背板等组成，如图1-7所示。

灯泡是色灯信号机的光源，采用直线双丝铁路信号灯泡。

灯座用来安放灯泡，采用定焦盘式灯座，在调整好透镜组焦点后固定灯座，更换灯泡时无需再调整。

透镜组装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，里面是有色带棱外凸透镜（可有红、黄、绿、蓝、月白、无色六种颜色），外面是无色带棱内凸透镜。之所以采用两块透镜组成光学系统，是利用光的折射和反射原理，将光源发出的光线集中射向所需要的方向，即增强该方向的光强。这样，就能满足信号显示距离远且具有很好的方向性的要求。信号机构的颜色取决于有色透镜，可根据需要选用。

遮檐用来防止阳光等光线直射时产生错误的幻影显示。

背板是黑色的，构成较暗的背景，可衬托信号灯光的亮度，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。

2.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2°的散角，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。为解决曲线区段信号显示连续性的问题，20世纪80年代研制了适合我国铁路需要的新型组合式信号机构，是信号机比较理想的更新换代产品。组合式色灯信号机适用于瞭望困难的线路，适用于曲线半径300～20000m的各种曲线和直线轨道上，在距信号机5～1000m距离内得到连续信号显示。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1000m，如不加偏散镜可达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、三显示及单显示机构，故称为组合式。灯室间无窜光的可能。

组合式信号机构由光系统、前表面玻璃、机构壳体、遮檐、瞄准镜插孔五部分组成，如图1-8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。

反光镜是椭球面镜，用来将光源发出的光反射后聚焦起来。机构内可装红、黄、绿、蓝、月白五种颜色的色片，根据需要配备其中的一种颜色。非球面镜用于聚光。偏散镜由多个棱镜及曲面镜组成，是使部分光线按所需方向偏散一定角度的光学元件。用光学性能极好的聚甲基丙烯酸甲酯（俗称有机玻璃）制造，精确度高，透光性能好，性能较稳定。偏散镜还可增强部分近距离能见度，使得在距信号机5m处时也能看到信号显示。

机构的外壳用硅铝合金压铸而成，内外表面均涂无光黑漆，可防止光反射，结构合理，密封性能好且体积小，重量轻，每个机构包括遮檐约7kg，便于携带安装。

机构的遮檐采用玻璃纤维增强不饱和聚酯（俗称玻璃钢）制造，重量轻，耐腐蚀性能好，强度高。其几何形状设计成既能遮挡阳光，又能满足偏散光显示的需要。

3.LED信号机

LED信号机采用轻便、耐腐蚀的单灯铝合金机构，组合灵活、安装简单。显示距离超过1.5km且清晰可辨，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，可预警异常情况有助于准确判断故障点，便于及时处理。LED信号机构重量大大减少，便于施工安装，密封条件好，使用寿命长，可达105h。用LED取代传统的双丝信号灯泡和透镜组，从而彻底消除灯丝断丝这—多发性的信号故障，可靠性高，聚焦稳定，光度性好，无冲击电流，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。