一、透镜式色灯信号机
（一）透镜式色灯信号机
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水泥基础上。
高柱透镜式色灯信号机如图1所示。它由机柱、机构、托架、梯子等部分组成。矮型透镜式色灯信号机没有托架和梯子（如图2所示）。
（二）透镜式色灯信号机的机构
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3所示。
灯泡是色灯信号机的光源，采用直丝双丝铁路信号灯泡。
图1 高柱透镜式色灯信号机 图 2 矮型透镜式色灯信号机
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。
透镜组安装在镜架框上，由两块带棱的凸透镜组成，里面是有色带棱外凸透镜，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，使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。这样，就能满足信号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。各种复示信号机、遮断信号机及其预告信号机、容许信号机则采用方形背板，以示区别。
（三）透镜式色灯信号机机构分类
图3 透镜式色灯信号机机构
透镜式色灯信号机构分为高柱和矮型两大类。高柱、矮型信号机构按结构又分为二显示、三显示和单显示。每种显示都有各自的灯室，每个灯室内有一组透镜、一付灯座、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。背板是一个机构共用的。各种信号机可根据信号显示的需要选用机构，再按灯光配列对信号灯位颜色的规定安装各灯位的有色内透镜。各种透镜式色灯信号机构的型号含义如下：
透镜式色灯信号机构的型号含义如下：
以XSG—HL为例：X（信号机构）、S（色灯）、G（高柱）、HL（红绿）；
A（矮型）、B（表示）、F（复示、发车）、J（进路）、P（棚下）、R（容许）、Y（引导）、Z（遮断）、A（蓝灯）、B（白灯）、U（黄灯）
二、组合式信号机
XS型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2º的散角，覆盖面很窄，在曲线线段上只能在局部范围内看到，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，在引进德国V136型信号机的基础上，据此研制出了适合我国铁路需要的新型组合式信号机构。组合式信号机适用于嘹望困难的线路，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，有利于司机嘹望。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。
（一）组合式信号机构种类
组合式信号机构按非球面透镜的直径分为XSZ-135型、XSZ-150型和XSZ-200型，其中应用最早，最多的是XSZ-135型。按使用不同的偏散镜，分为1型、2型、3型、4型四种类型。
（二）组合式信号机机构结构
组合式信号机构由光系统、机构壳体、遮檐、瞄准镜插孔五部分组成。
（三）组合式信号机的光学原理
组合式信号机的光学原理示意图如图4所示，由光源（信号灯泡）发出的光，透过滤色片变成色光，经过非球面透镜将散射的色光汇聚成平行光，再经过偏散镜进行折射偏散，将其中的一部分光保持原方向射出，称为主光；另一部分光按偏散镜的偏散角度射出称为偏光。主光主要用于远距离显示，光强较高。偏光主要用于曲线部分。随着列车的运行，逐渐接近信号机，对于光强的需要也逐渐减弱，所以偏光的光强也随着偏散角度加大相应减弱，从而充分有效地利用了光源，使得在曲线上各个位置看到的信号灯光亮度均匀一致。
图4 组合式信号机光学原理
三、LED铁路色灯信号机
LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED铁路色灯信号机大小同透镜式色灯信号机，机构采用铝合金材料，信号点灯单元由LED发光二极管构成。LED铁路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。
（一）LED铁路色灯信号机的优点
LED铁路色灯信号机采用轻便、耐腐蚀的单灯铝合金材料，组合灵活、安装简单。显示距离超过1.5km，且清晰可辨。使用寿命可达105h，安全可靠。通过监测控制系统的电流，可监督信号系统的工作状态，预警异常情况有助于准确判断故障点，便于及时处理。LED铁路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。用LED取代传统的双丝信号灯泡和透镜组，从而彻底消除了灯丝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。用发光盘取代信号灯泡具有以下优点：
（1）可靠性高；
（2）寿命长；
（3）节省能源；
（4）聚焦稳定；
（5）光度性好；
（6）无冲击电流。
（二）LED铁路色灯信号机的组成和工作原理
现使用的LED色灯信号机构有XSLE型、XLL型、XSZ（G、A）型、XLG（A、Y）型和XSL型等。
XSLE型由发光盘、BXZ-40点灯单元和GTB隔离调压报警单元组成。XLL型由发光盘和XLL型LED信号机点灯单元组成。XSZ型的发光盘可与现有信号点灯变压器配合使用。XLG型由发光盘和减流报警单元组成。XSL型由PFL型LED发光盘和FDZ发光盘专用点灯装置组成。各种型号的LED色灯信号机的部件是配套使用的。现以XSL型LED色灯信号机为例进行介绍。
XSL型LED信号机由铝合金信号机构、PFL-I型铁路LED发光盘和FDZ型发光盘专用点灯装置组成。
（1）铝合金信号机构
铝合金信号机构分为高柱机构和矮型机构。
高柱信号机构由背板总成、箱体总成、遮檐和悬挂装置四部分组成。
背板总成带有背板，并用来安装箱体总成。背板总成分为二灯位背板总成和三灯位背板总成两种。把每个灯位组装成一个整体称为高柱箱体总成。箱体总成也分为二灯位箱体总成和三灯位箱体总成两种。两种机构除背板总成不同外，其余均相同。用两个箱体总成分别固定在二灯位背板总成上，即构成二灯位高柱信号机构。用三个箱体总成分别固定在三灯位背板总成上，即构成三灯位高柱信号机构。
遮檐用螺钉装在机构箱体上的玻璃卡圈上。
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