色燈信號機
一、透鏡式色燈信號機
（一）透鏡式色燈信號機
透鏡式色燈信號機有高柱和矮型兩種類型，高柱信號機的機構安裝在鋼筋混凝土信號機柱上，矮型信號機的機構安裝在信號機水泥基礎上。
高柱透鏡式色燈信號機如圖1所示。它由機柱、機構、托架、梯子等部分組成。矮型透鏡式色燈信號機沒有托架和梯子（如圖2所示）。
（二）透鏡式色燈信號機的機構
透鏡式色燈信號機的每個燈位由燈泡、燈座、透鏡組、遮簷和背板等組成。如圖3所示。
燈泡是色燈信號機的光源，采用直絲雙絲鐵路信號燈泡。
圖1 高柱透鏡式色燈信號機 圖 2 矮型透鏡式色燈信號機
燈座用來安放燈泡，采用定焦盤式燈座，在調整好透鏡組焦點後固定燈座，更換燈泡時無需再調整。
透鏡組安裝在鏡架框上，由兩塊帶棱的凸透鏡組成，裡麵是有色帶棱外凸透鏡，外麵是無色帶棱內凸透鏡。之所以采用兩塊透鏡組成光學系統，使利用光的折射和反射原理，將光源發出的光線集中射向所需要的方向。這樣，就能滿足信號信號顯示距離遠且具有很好的方向性的要求。信號機構的顏色取決於有色透鏡，可根據需要選用。
遮簷用來防止陽光等光線直射時產生錯誤的幻影顯示。
背板是黑色的，構成較暗的背景，可襯托信號燈光的亮度，改善瞭望條件。隻有高柱信號機才有背板。一般信號機采用圓形背板。各種復示信號機、遮斷信號機及其預告信號機、容許信號機則采用方形背板，以示區別。
（三）透鏡式色燈信號機機構分類
圖3 透鏡式色燈信號機機構
透鏡式色燈信號機構分為高柱和矮型兩大類。高柱、矮型信號機構按結構又分為二顯示、三顯示和單顯示。每種顯示都有各自的燈室，每個燈室內有一組透鏡、一付燈座、一個燈泡和遮簷。燈座間用隔板分開，以防止相互串光，保證信號顯示的正確。背板是一個機構共用的。各種信號機可根據信號顯示的需要選用機構，再按燈光配列對信號燈位顏色的規定安裝各燈位的有色內透鏡。各種透鏡式色燈信號機構的型號含義如下：
透鏡式色燈信號機構的型號含義如下：
以XSG—HL為例：X（信號機構）、S（色燈）、G（高柱）、HL（紅綠）；
A（矮型）、B（表示）、F（復示、發車）、J（進路）、P（棚下）、R（容許）、Y（引導）、Z（遮斷）、A（藍燈）、B（白燈）、U（黃燈）
二、組合式信號機
XS型透鏡式色燈信號機構的光系統射出的平行光線，兩側分別隻有2º的散角，覆蓋麵很窄，在曲線線段上隻能在局部范圍內看到，即使加瞭偏光鏡也很難在整個曲線范圍內得到連續顯示。為解決曲線區段信號顯示連續性的問題，在引進德國V136型信號機的基礎上，據此研製出瞭適合我國鐵路需要的新型組合式信號機構。組合式信號機適用於嘹望困難的線路，適用於曲線半徑300～20000m的各種曲線和直線軌道上，在距信號機5～1000m距離內得到連續顯示。該信號機光系統設計合理，光能利用率高，顯示距離遠，主光源顯示距離可達1000m，如不加偏散鏡可達1500m.。曲線折射性能強，偏散角度大，可見光分佈均勻，能見度高，有利於司機嘹望。組合式信號機每個機構隻有一個燈室，使用時根據信號顯示要求分別組裝成二顯示、三顯示及單顯示機構，故稱為組合式。燈室間無竄光的可能。
（一）組合式信號機構種類
組合式信號機構按非球麵透鏡的直徑分為XSZ-135型、XSZ-150型和XSZ-200型，其中應用最早，最多的是XSZ-135型。按使用不同的偏散鏡，分為1型、2型、3型、4型四種類型。
（二）組合式信號機機構結構
組合式信號機構由光系統、機構殼體、遮簷、瞄準鏡插孔五部分組成。
（三）組合式信號機的光學原理
組合式信號機的光學原理示意圖如圖4所示，由光源（信號燈泡）發出的光，透過濾色片變成色光，經過非球麵透鏡將散射的色光匯聚成平行光，再經過偏散鏡進行折射偏散，將其中的一部分光保持原方向射出，稱為主光；另一部分光按偏散鏡的偏散角度射出稱為偏光。主光主要用於遠距離顯示，光強較高。偏光主要用於曲線部分。隨著列車的運行，逐漸接近信號機，對於光強的需要也逐漸減弱，所以偏光的光強也隨著偏散角度加大相應減弱，從而充分有效地利用瞭光源，使得在曲線上各個位置看到的信號燈光亮度均勻一致。
圖4 組合式信號機光學原理
三、LED鐵路色燈信號機
LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED鐵路色燈信號機大小同透鏡式色燈信號機，機構采用鋁合金材料，信號點燈單元由LED發光二極管構成。LED鐵路信號顯示系統作為一種節能、免維護的新型光源被成功運用。
（一）LED鐵路色燈信號機的優點
LED鐵路色燈信號機采用輕便、耐腐蝕的單燈鋁合金材料，組合靈活、安裝簡單。顯示距離超過1.5km，且清晰可辨。使用壽命可達105h，安全可靠。通過監測控製系統的電流，可監督信號系統的工作狀態，預警異常情況有助於準確判斷故障點，便於及時處理。LED鐵路信號機構重量大大減少，便於施工安裝，密封條件好，使用壽命長。用LED取代傳統的雙絲信號燈泡和透鏡組，從而徹底消除瞭燈絲斷絲這一多發性的信號故障，可以做到免維護，結束瞭普通信號機定期更換信號燈泡的維修方式，減少維修工作量，節省維修費用。用發光盤取代信號燈泡具有以下優點：
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