Железнодорожный стрелочный перевод ( AE ), стрелочный перевод или [ комплект ] стрелок ( CE ) — это механическое сооружение, позволяющее переводить железнодорожные поезда с одного пути на другой, например, на железнодорожном узле или в месте ответвления подъездной ветки или запасного пути .
Наиболее распространенный тип стрелочного перевода состоит из пары связанных сужающихся рельсов, известных как стрелочные рельсы ( стрелочные рельсы или остряковые лезвия ), лежащих между расходящимися внешними рельсами ( основными рельсами ). Эти остряки могут быть перемещены вбок в одно из двух положений, чтобы направить поезд, идущий от остряковых лезвий, по прямому пути или по расходящемуся пути. Поезд, движущийся от узкого конца к остряковым лезвиям (т. е. он будет направлен по одному из двух путей, в зависимости от положения остряков), называется выполняющим движение лицом к точке .
Для многих типов стрелок поезд, идущий с любого из сходящихся направлений, будет проходить через стрелку независимо от положения стрелок, поскольку колеса транспортного средства заставят стрелки двигаться. Прохождение через стрелку в этом направлении известно как движение с замыкающей точкой , а стрелки, которые допускают этот тип движения без повреждения механизма, называются замыкаемыми стрелками . [1]
Стрелочный перевод обычно имеет прямой «сквозной» путь (такой как главный путь) и ответвляющийся маршрут. Рукоятка установки описывается стороной, с которой уходит ответвляющийся путь. Правые стрелки имеют ответвляющийся путь справа от прямого пути, если идти от стрелочных переводов, а левые стрелки имеют ответвляющийся путь, уходящий в противоположную сторону. Во многих случаях, например, на железнодорожных станциях, много стрелочных переводов можно найти на коротком участке пути, иногда со стрелками, идущими как вправо, так и влево (хотя лучше держать их разделенными настолько, насколько это возможно). Иногда стрелочный перевод просто разделяет один путь на два; в других случаях он служит соединением между двумя или более параллельными путями, позволяя поезду переключаться между ними. Во многих случаях, когда один стрелочный перевод поставляется для того, чтобы покинуть путь, второй поставляется, чтобы позволить поезду повторно войти на путь на некотором расстоянии вниз по линии; Это позволяет использовать путь в качестве запасного пути, позволяя поезду сходить с путей, чтобы пропустить транспорт (этот запасной путь может быть либо выделенным коротким участком пути, либо образованным из секции второй, непрерывной, параллельной линии), а также позволяет поездам, идущим с любого направления, переходить с одной линии на другую; в противном случае единственный способ для поезда, идущего с противоположного направления, использовать стрелку — это остановиться и проехать через стрелку задним ходом на другую линию, а затем продолжить движение вперед (или остановиться, если она используется в качестве запасного пути).
Прямой путь не всегда присутствует; например, оба пути могут изгибаться, один влево, а другой вправо (например, для стрелки типа «звезда» ), или оба пути могут изгибаться с разными радиусами , но при этом иметь одно и то же направление. Стрелки потребляют относительно большую долю бюджета на обслуживание железной дороги. [2]
Простые однолезвийные стрелки использовались на ранних деревянных железных дорогах для перемещения вагонов между путями. Поскольку железные рельсовые пути стали более распространенными в восемнадцатом веке, чугунные компоненты были сделаны для создания стрелок с контрольными рельсами. [3] В 1797 году Джон Карр описал систему, которую он разработал, которая использовала один железный лезвие, подвешенное на вертикальном штифте, который был сужен, чтобы прилегать к пластинчатому пути. [4] К 1808 году базовая конструкция Карра стала общепринятой. [5]
Использование пружинного рельса, обеспечивающего плавный переход, было запатентовано Чарльзом Фоксом в 1838 году. [6]
До повсеместного распространения электричества стрелки на перекрёстках с интенсивным движением управлялись из сигнальной будки , построенной рядом с путями, с помощью сложной системы стержней и рычагов . Рычаги также использовались для управления железнодорожными сигналами для управления движением поездов через стрелки. В конце концов, были введены механические системы, известные как блокировки, чтобы гарантировать, что сигнал может быть установлен только для того, чтобы поезд мог пройти через стрелки, когда это было безопасно. Чисто механические блокировки в конечном итоге были преобразованы в интегрированные системы с электрическим управлением. На некоторых ветках с низкой интенсивностью движения, на автономных сортировочных станциях или на исторических железных дорогах стрелки могут по-прежнему иметь более ранний тип блокировки.
Колеса железнодорожного вагона в первую очередь направляются по рельсам за счет конусности колес [7] , а не полагаются на фланцы на внутренней стороне колес. Когда колеса достигают стрелки, колеса направляются по маршруту, определяемому тем, какая из двух точек соединена с рельсом, обращенным к стрелке. На рисунке, если подключена левая точка, левое колесо будет направляться по рельсу этой точки, и поезд отклонится вправо. Если подключена правая точка, фланец правого колеса будет направляться по рельсу этой точки, и поезд продолжит движение по прямому пути. Только одна из точек может быть соединена с обращенным к ней путем в любой момент времени; две точки механически заблокированы вместе, чтобы гарантировать, что это всегда так.
Предусмотрен механизм для перемещения стрелок из одного положения в другое ( изменение стрелок ). Исторически для этого требовалось, чтобы оператор-человек переместил рычаг, и некоторые переключатели все еще управляются таким образом. Однако большинство из них теперь управляются дистанционно управляемым приводом, называемым стрелочным приводом ; он может использовать электродвигатель или пневматический или гидравлический привод . Это позволяет осуществлять дистанционное управление и мониторинг, а также использовать более жесткие, прочные переключатели, которые было бы слишком сложно перемещать вручную, но при этом обеспечивают более высокие скорости.
При движении с запаздывающей точкой (проход через переключатель в неправильном направлении, когда они настроены на выключение дорожки) фланцы на колесах заставят точки занять правильное положение. Иногда это называют прохождением через переключатель . Некоторые переключатели спроектированы так, чтобы их можно было принудительно установить в правильное положение без повреждения. К примерам можно отнести переменные переключатели, пружинные переключатели и утяжеленные переключатели.
Если точки жестко соединены с механизмом управления переключателем, тяги механизма управления могут быть согнуты, что потребует ремонта, прежде чем переключатель снова станет пригодным для использования. По этой причине переключатели обычно устанавливаются в правильное положение перед выполнением движения задней точки. [8]
Как правило, стрелки спроектированы для безопасного прохождения на низкой скорости. Однако можно модифицировать более простые типы стрелок, чтобы поезда могли проходить на высокой скорости. Более сложные системы стрелок, такие как двойные скольжения, ограничены работой на низкой скорости. На европейских высокоскоростных линиях нередко можно найти стрелки, где на ответвлении разрешена скорость 200 км/ч (124 мили в час) или более. Стрелки проезжали со скоростью 560 км/ч (348 миль в час) (по прямой) во время французского мирового скоростного заезда в апреле 2007 года. [9]
Федеральное управление железных дорог США опубликовало ограничения скорости для скоростных стрелочных переводов: № 26.5 имеет ограничение скорости 60 миль в час (97 км/ч) и № 32.7 с ограничением скорости 80 миль в час (129 км/ч). [10]
В холодную погоду снег и лед могут помешать правильному движению стрелочных переводов или крестовин , по сути, препятствуя правильной работе железнодорожных стрелок. Исторически железнодорожные компании заставляют сотрудников очищать свои железнодорожные стрелки от снега и льда, сметая снег с помощью стрелочных щеток (в основном проволочных щеток с зубилом, прикрепленным к противоположному концу щетки — очень похоже на скребки для льда, используемые сегодня) или газовых горелок для плавления льда и снега. Такая операция все еще используется в некоторых странах, особенно на ответвлениях с ограниченным движением (например, сезонные линии). Современные стрелки для линий с интенсивным движением обычно оснащены нагревателями стрелок, установленными вблизи их стрелочных рельсов, чтобы стрелочные рельсы не примерзали к рельсам и больше не могли двигаться. Эти нагреватели могут иметь форму электрических нагревательных элементов или газовых горелок, установленных на рельсе, горелки на линии, продувающей горячий воздух через воздуховоды, или других инновационных методов (например, геотермального радиатора и т. д.) для поддержания температуры стрелочных переводов и рельсов выше нуля. Если газовые или электрические обогреватели не могут быть использованы из-за логистических или экономических ограничений, иногда можно применять антиобледенительные химикаты для создания барьера между металлическими поверхностями, чтобы предотвратить образование льда между ними (т. е. смерзание их льдом). Однако такие подходы не всегда могут быть эффективными в экстремальных климатических условиях, поскольку эти химикаты будут смываться со временем, особенно для часто переключаемых переключателей, которые ежедневно подвергаются сотням бросков.
Одного только обогрева не всегда достаточно для поддержания работоспособности стрелок в условиях заснеженности. Мокрый снег, который создает особенно липкий снег и условия белой мглы, может возникнуть при температуре чуть ниже нуля, в результате чего на поездах скапливаются куски льда. Когда поезда проезжают через некоторые стрелки, удары, вибрация, возможно, в сочетании с небольшим нагревом, вызванным торможением или городским микроклиматом, могут привести к тому, что куски льда отвалятся, заклинив стрелки. Нагревателям нужно время, чтобы растопить лед, поэтому, если частота обслуживания чрезвычайно высока, может не хватить времени для таяния льда до прибытия следующего поезда, что приведет к перебоям в обслуживании. Возможные решения включают установку нагревателей большей мощности, сокращение частоты движения поездов или применение противогололедных химикатов, таких как этиленгликоль, в поездах. [11]
Расхождение и длина стрелки определяются углом крестовины (точка в стрелке, где пересекаются два рельса, см. ниже) и углом или кривизной лезвий стрелки. Длина и размещение других компонентов определяются из этого с использованием установленных формул и стандартов. Это расхождение измеряется как количество единиц длины для одной единицы разделения.
В Северной Америке это обычно называют «номером» стрелки. Например, на стрелке «номер 12» рельсы находятся на расстоянии одной единицы друг от друга на расстоянии двенадцати единиц от центра крестовины.
В Соединенном Королевстве стрелки и переезды, использующие рельсы с кресельным креплением, обозначаются комбинацией букв и цифр. Буква определяет длину (и, следовательно, радиус) остряков, а цифра определяет угол переезда (крестовину). Таким образом, стрелочный перевод A7 будет очень коротким и, скорее всего, будет встречаться только в узких местах, таких как доки, тогда как E12 будет встречаться как довольно скоростной стрелочный перевод на главной линии.
На железной дороге Лондона, Мидленда и Шотландии кривизна стрелок была определена от A (самая острая) до F (самая пологая) со следующими соответствующими радиусами: [12]
Стрелочные переводы необходимы для эксплуатации железной дороги, но они создают ряд рисков:
Произошли несчастные случаи, связанные с переключением, вызванные одним или несколькими из этих рисков, в том числе:
Рельсы стрелочных переводов или остряки ( остряковые лезвия ) — это подвижные рельсы, которые направляют колеса либо к прямому, либо к расходящемуся пути. Они имеют коническую форму, за исключением тупиковых стрелочных переводов в промышленных подъездных путях, которые имеют квадратные концы.
В разговорной речи в Великобритании и большинстве других стран Содружества термин «стрелки» относится ко всему механизму. В профессиональной речи этот термин относится только к подвижным рельсам, а весь механизм называется «стрелка» или «стрелки и переезды» . Термины «стрелка» и «стрелка» используются в Северной Америке во всех контекстах.
В некоторых случаях ножи переключателей могут быть подвергнуты термической обработке для улучшения срока службы. Существуют различные виды процессов термической обработки, такие как закалка кромок или полная закалка.
Поперечное сечение лезвий переключателя также влияет на производительность. Новые тангенциальные лезвия работают лучше, чем лезвия старого образца.
Крестовина — это компонент, который обеспечивает прохождение колес по любому маршруту через стрелочный перевод. Он может быть собран из нескольких соответствующим образом вырезанных и согнутых кусков рельса или может быть цельной отливкой из марганцевой стали. На линиях с интенсивным использованием отливка может быть обработана взрывной ударной закалкой для увеличения срока службы. [16]
Ограждение представляет собой короткий кусок рельса , размещенный вдоль основного (основного) рельса напротив переезда. Они обеспечивают, чтобы колеса следовали по соответствующему гребню через крестовину и чтобы поезд не сошел с рельсов. [ необходима цитата ]
Удерживающие рельсы часто используются на очень крутых поворотах, даже там, где нет стрелочных переводов. [17]
Стрелочный двигатель или стрелочный привод (стрелочный двигатель или стрелочный привод) — это электрический, гидравлический или пневматический механизм, который выравнивает стрелки по одному из возможных маршрутов. Двигатель обычно управляется дистанционно диспетчером (сигнальщиком в Великобритании). Стрелочный двигатель также включает электрические контакты для определения того, что переключатель полностью установлен и заблокирован. Если переключатель не делает этого, управляющий сигнал остается на красном (стоп). Также обычно имеется какая-то ручная ручка для управления переключателем в аварийных ситуациях, таких как отключение электроэнергии или для целей технического обслуживания.
Патент У. Б. Первиса датируется 1897 годом.
Стойка переключателя ( рычаг стрелок или наземный рычаг ) представляет собой рычаг и сопутствующие тяги для выравнивания точек переключателя вручную. Рычаг и сопутствующее ему оборудование обычно крепятся к паре длинных стяжек (шпал), которые отходят от переключателя в точках. Они часто используются вместо двигателя переключателя на менее часто используемых переключателях. В некоторых местах рычаг может находиться на некотором расстоянии от точек, как часть рамы рычага или наземной рамы. Чтобы предотвратить несанкционированное вмешательство в работу переключателей внешними средствами, эти переключатели блокируются, когда они не используются.
Фиксатор стрелок ( FPL ) или фиксатор стрелок — это устройство, которое, как следует из названия, фиксирует набор стрелок в нужном положении, а также механически доказывает, что они находятся в правильном положении. Часть названия «фронтирующая точка» относится к тому факту, что они предотвращают перемещение стрелок во время движения встречным ходом, когда поезд потенциально может разделить стрелки (в конечном итоге спуститься по обоим путям), если стрелки будут двигаться под поездом. Во время движения задним ходом колеса поезда заставят стрелки занять правильное положение, если они попытаются сдвинуться, хотя это может привести к значительному повреждению. Это действие известно как «прогон».
В Соединенном Королевстве FPL были распространены с самого начала, в связи с принятием законов, которые обязывали предоставлять FPL на любых маршрутах, по которым ходили пассажирские поезда. Пассажирскому поезду было и до сих пор запрещено совершать движение встречным поездом через стрелки, не заблокировав их либо фиксатором стрелочного перевода, либо временно зафиксировав в том или ином положении. [18]
Соединения используются там, где подвижные точки встречаются с неподвижными рельсами стрелки. Они позволяют точкам легко шарнирно соединяться между своими положениями. Первоначально подвижные лезвия стрелки были соединены с неподвижными рельсами закрытия свободными соединениями, но поскольку сталь довольно гибка, можно устранить эту свободность, утончив короткий участок нижней части самой рейки. Это можно назвать стрелкой без пятки .
Первоначально стрелки строились с прямыми остриями, которые заканчивались на заостренном конце острым углом. Эти стрелки вызывают удар, когда поезд проходит в направлении стрелки. Острия стрелки могли быть сделаны с изогнутой точкой, которая встречалась с рельсом по касательной, вызывая меньший удар, но недостатком было то, что металл в точке был тонким и обязательно слабым. Решение этих противоречивых требований было найдено в 1920-х годах на немецкой Рейхсбан. Первым шагом было иметь разный профиль рельса для рельсов острия и рельсов стрелок, при этом рельсы стрелок были примерно на 25 мм (0,98 дюйма) ниже и более коренастыми в середине.
Помимо стандартных правосторонних и левосторонних переключателей, переключатели обычно выпускаются в различных комбинациях конфигураций.
Двойной стрелочный перевод ( двойной стрелочный перевод ) — это узкий диагональный плоский перекресток двух линий, объединенный с четырьмя парами стрелок таким образом, чтобы позволить транспортным средствам переходить с одного прямого пути на другой, в качестве альтернативы движению по прямой. Поезд, приближающийся к такому расположению, может сойти с любого из двух путей на противоположной стороне пересечения. Чтобы добраться до третьего возможного съезда, поезд должен сменить путь на спуске, а затем дать задний ход.
Такое расположение дает возможность устанавливать четыре маршрута, но поскольку одновременно можно проходить только по одному маршруту, четыре лезвия на каждом конце переезда часто соединены для движения в унисон, поэтому переезд может управляться всего двумя рычагами или стрелочными двигателями. Это дает ту же функциональность, что и две стрелки, размещенные вплотную друг к другу. Эти компактные (хотя и сложные) стрелки обычно встречаются только в местах с ограниченным пространством, например, в горловинах станций (т. е. подходах), где несколько основных линий расходятся, чтобы достичь любого из многочисленных путей платформы.
В североамериканском английском такое расположение также может называться double switch или, более разговорно, puzzle switch . Great Western Railway в Соединенном Королевстве использовала термин double composite points , а в Виктории (Австралия) этот переключатель также известен как double composite . В итальянском языке термин для двойного переключателя — deviatoio inglese , что означает английский переключатель . Аналогично, на голландском языке он называется Engels(e) Wissel , а на немецком языке иногда — Engländer («английский», буквально «англичанин»).
Одинарный скользящий стрелочный перевод работает по тому же принципу, что и двойной скользящий, но обеспечивает только одну возможность переключения. Поезда, приближающиеся к одному из двух пересекающихся путей, могут либо продолжить движение по переезду, либо перейти на другую линию. Однако поезда с другого пути могут продолжить движение только по переезду и не могут перейти на другую линию. Обычно это используется для обеспечения доступа к подъездным путям и повышения безопасности за счет избежания того, чтобы стрелочные переводы были обращены в сторону обычного направления движения. Чтобы добраться до подъездных путей с того направления, которое было бы обращено в сторону, поезда должны продолжить движение по переезду, затем развернуться по изогнутому маршруту (обычно на другую линию двухпутного пути) и затем могут двигаться вперед по переезду на подъездной путь.
Внешний скользящий стрелочный перевод похож на двойной или одинарный скользящий стрелочный перевод, описанный выше, за исключением того, что лезвия стрелочного перевода находятся снаружи ромба, а не внутри. Преимущество перед внутренним скользящим стрелочным переводом заключается в том, что поезда могут проходить через скользящие стрелочные переводы с более высокой скоростью. Недостаток перед внутренним скользящим стрелочным переводом заключается в том, что они длиннее и требуют больше места.
Внешний скользящий переключатель может быть настолько длинным, что его скольжения вообще не перекрываются, как в примере на рисунке. В таком случае одинарный внешний скользящий переключатель такой же, как два обычных переключателя и обычное пересечение. Двойные внешние скользящие переключатели используются только в редких, особых случаях.
Кроссовер — это пара стрелок, которая соединяет два параллельных рельсовых пути , позволяя поезду с одного пути переходить на другой. Как и сами стрелки, кроссоверы можно описать как обращенные или отстающие .
Когда два кроссовера присутствуют в противоположных направлениях, один за другим, конфигурация с четырьмя переключателями называется двойным кроссовером . Если кроссоверы в разных направлениях перекрываются, образуя ×, это называется ножничным кроссовером , ножничным пересечением или просто ножницами ; или, из-за ромба в центре, ромбовидным кроссовером . Это делает схему пути очень компактной за счет использования стыка на уровне .
В конфигурации, где каждый из двух путей обычно перевозит поезда только в одном направлении, съезд может использоваться либо для объезда "неправильного рельса" вокруг препятствия, либо для изменения направления. Съезд также может соединять два пути одного направления, возможно, пару местных и экспресс-путей, и позволять поездам переходить с одного на другой.
В переполненной системе обычное использование перекрестков (или стрелок в целом) снизит пропускную способность, поскольку использование стрелки блокирует несколько путей. По этой причине в некоторых системах скоростного транспорта с высокой пропускной способностью перекрестки между местными и экспресс-путями не используются во время обычного обслуживания в час пик , а схемы обслуживания планируются вокруг использования обычно летающих перекрестков на каждом конце линии местного экспресса.
У тупиковой стрелки отсутствуют конические концы (остряковые лезвия) типичной стрелки. Вместо этого и подвижные рельсы, и концы рельсов расходящихся маршрутов имеют квадратные обрезанные концы. Механизм стрелки выравнивает подвижные рельсы с рельсами одного из расходящихся маршрутов. На железных дорогах США в 19 веке тупиковая стрелка обычно использовалась вместе с подставкой для арфовой стрелки .
Рельсы, ведущие к тупиковой стрелке, не закреплены на шпалах на протяжении нескольких футов, а выравнивание рельсов по зазору не обеспечивается должным образом. Тупиковые стрелки также требуют некоторой гибкости рельсов (то есть более легких рельсов) или дополнительного соединения, на котором они крепятся. Поэтому эти стрелки нельзя пересекать на высокой скорости или при интенсивном движении, и поэтому они не подходят для использования на главной линии. Еще одним недостатком является то, что подход к тупиковой стрелке с ответвляющегося пути, который не соединен стрелками, приведет к сходу с рельсов. Еще одним недостатком является то, что в очень жаркую погоду расширение стали в рельсах может привести к прилипанию подвижных рельсов к основным рельсам, что сделает переключение невозможным, пока рельсы не остынут и не сожмутся.
Одним из преимуществ стрелок-заглушек является то, что они лучше работают на снегу. Боковое действие остряковых рельсов отталкивает снег в сторону, вместо того, чтобы утрамбовывать снег между остряками и рельсом в более современной конструкции.
Тупиковые стрелки были более распространены в самые ранние дни железных дорог и их трамвайных предшественников. Теперь, из-за их недостатков, тупиковые стрелки используются в основном на узкоколейных и ответвлениях.
Трехпозиционный стрелочный перевод используется для разделения железнодорожного пути на три расходящихся пути, а не на два обычных. Существует два типа трехпозиционных стрелочных перевода. В симметричном трехпозиционном стрелочном переводе левая и правая ветви расходятся в одном и том же месте. В асимметричном трехпозиционном стрелочном переводе ветви расходятся в шахматном порядке с использованием двух переплетенных стрелочных переводов. Оба типа трехпозиционных стрелочных переводов требуют три крестовины.
Сложность симметричных стрелок обычно приводит к ограничениям скорости, поэтому трехходовые стрелки чаще всего используются на станциях или в депо, где пространство ограничено, а низкие скорости являются нормой. Симметричные стрелки довольно часто использовались на швейцарских узкоколейных железных дорогах. Асимметричные трехходовые стрелки более распространены, поскольку они не имеют ограничений скорости по сравнению со стандартными стрелками. Однако из-за более высокой стоимости обслуживания из-за специальных деталей, а также асимметричного износа оба типа трехходовых стрелок заменяются двумя стандартными стрелками везде, где это возможно.
В районах с очень низкими скоростями, например, в депо, а также на железных дорогах, строительство которых требовало минимальных затрат, например, на лесозаготовительных железных дорогах, трехпозиционные стрелочные переводы иногда строились в качестве тупиковых стрелочных переводов.
Пластинчатый переключатель объединяет конические точки типичного переключателя в автономную пластину. Каждое лезвие острия перемещается отдельно вручную. Пластинчатые переключатели используются только для двухребордных колес, с колесами, проходящими через пластины на их фланцах, направляемыми краями пластины и подвижным лезвием.
Внерельсовая система представляет собой систему установки стрелки поверх какого-либо простого пути без необходимости его разрезания или замены. Она полезна для установки временных ответвлений на сельскохозяйственных железных дорогах и подъездных путей для путевых машин на магистральных рельсах. Специальные пандусы поднимают колеса с обычного пути, а затем внерельсовая система изгибается в сторону по мере необходимости. Такая система есть в Декавилле . [19] Она похожа на разводной мост.
Переплетенная стрелка — это метод разделения пути на три или более расходящихся пути. Это расположение двух стандартных стрелок, обычно одной левой и одной правой, в «переплетенном» виде. Стрелки второй стрелки располагаются между стрелками и крестовиной первой стрелки. Как и в других формах трехсторонних стрелок, требуется дополнительная крестовина. Из-за присущей сложности расположения переплетенные стрелки обычно используются только в местах, где пространство исключительно ограничено, например, в горловинах станций или промышленных зонах в крупных городах. Переплетенные стрелки также можно найти на некоторых станциях, где ряд стрелок, ответвляющихся в одну сторону, расположены так близко друг к другу, что стрелочные переводы одного стрелочного перевода располагаются перед крестовиной предыдущего стрелочного перевода. [ требуется ссылка ]
Стрелочный перевод типа «звезда» ( Y-образные стрелки ) имеет концы, которые расходятся симметрично и в противоположных направлениях. Название происходит от сходства их формы с формой буквы Y. Стрелочные переводы типа «звезда» обычно используются там, где пространство в дефиците. В Северной Америке это также называется «равносторонний стрелочный перевод» или «равносторонний стрелочный перевод». Обычные стрелочные переводы чаще ассоциируются со скоростями на основных линиях, тогда как стрелочные переводы типа «звезда» обычно являются низкоскоростными стрелочными переводами.
Одним из преимуществ звездообразных стрелочных переводов является то, что они могут иметь более грубый угол крестовины, используя тот же радиус кривизны, что и обычный стрелочный перевод. Это означает, что они вызывают менее серьезное ограничение скорости, чем расходящаяся ветвь обычного стрелочного перевода, без необходимости прибегать к более дорогим стрелочным переводам с подвижной крестовиной. По этой причине их иногда используют на главной линии, где она разделяется на две одинаково важные ветви, или на концах однопутного участка в ином случае двухпутной линии.
Точки схода используются для защиты основных линий от бродячих или неуправляемых автомобилей или от поездов, проезжающих сигналы, установленные на опасность. В этих случаях транспортные средства в противном случае выезжают на основную линию и засоряют (загораживают) ее, что приводит к столкновению. В зависимости от ситуации, в которой они используются, точки схода называются либо точками ловушки, либо точками захвата. Сбрасыватели — еще одно устройство, используемое для той же цели.
Точки захвата устанавливаются на самой рабочей линии, где железная дорога поднимается под крутым уклоном. Они используются для предотвращения столкновения неуправляемых транспортных средств с другим поездом ниже по склону. В некоторых случаях точки захвата ведут в песчаный занос, чтобы безопасно остановить неуправляемое транспортное средство, которое может двигаться на большой скорости. Точки захвата обычно удерживаются в положении «схода с рельсов» пружиной. Их можно настроить так, чтобы поезд мог безопасно пройти вниз по склону, используя рычаг или другой механизм для кратковременного отключения пружины.
Точки захвата берут свое начало со времен «неприспособленных» товарных (грузовых) поездов. Поскольку эти поезда, как правило, состояли либо из полностью нетормозных вагонов (исключительно полагаясь на собственные тормоза локомотива), либо из вагонов с не связанными, ручными тормозами (требовавшими остановки на вершине крутых спусков, чтобы кондуктор мог пройти вдоль поезда и поочередно затормозить каждый вагон), у них также не было механизма для автоматического торможения разогнанных вагонов. Поэтому точки захвата были необходимы для остановки задней части плохо сцепленного поезда, который мог сорваться при подъеме на крутой склон — хотя они также останавливали транспортные средства, которые сорвались по любой другой причине. Теперь, когда все поезда «приспособлены» (и сломанные сцепки встречаются гораздо реже), точки захвата в основном устарели.
Подобно точкам захвата, точки захвата устанавливаются на выходе из запасного пути или там, где грузовая линия соединяется с линией, которая может использоваться пассажирскими поездами. Если они не были специально установлены для пропуска транспорта на главную линию, точки захвата будут направлять любое приближающееся транспортное средство в сторону от главной линии. Это может просто привести к сходу транспортного средства с рельсов, но в некоторых случаях используется песчаный драгер, особенно там, где транспортное средство, вероятно, будет ехать со скоростью из-за уклона.
Сбрасыватель работает , снимая с рельсов любое транспортное средство, проходящее по нему. Существуют различные типы сбрасывателей, но в некоторых случаях они состоят из одного стрелочного перевода, установленного на пути. Стрелку можно переместить в положение, позволяющее сбросить с рельсов любое оборудование, которое не должно проходить через него.
Двухколесные стрелки используются в двухколесных системах. Существуют различные возможные сценарии, касающиеся маршрутов, по которым могут следовать поезда на каждой колее, включая разделение двух колей или возможность выбора одного из колей между расходящимися путями и отсутствие выбора другого. Из-за задействованного дополнительного пути двухколесные стрелки имеют больше стрелок и крестовин, чем их аналоги с одной колейкой. Это ограничивает скорость даже больше, чем обычно.
Схожая формация — «swish» или обмен рельсами, где (обычно) общий рельс меняет стороны. У них нет подвижных частей, более узкие колеса направляются ограждениями при переходе с одного рельса на другой. Более широкая колея сталкивается только с непрерывным рельсом, поэтому обмен на нее не влияет. На поворотных кругах с двойной колеей используется похожее устройство для перемещения узкоколейного пути с одной стороны в центральное положение.
.JPG/1280px-Rack_railway_turnout_(SPB).JPG)
Стрелочные переводы зубчатой железной дороги столь же разнообразны, как и технологии зубчатой железной дороги. Там, где использование зубчатой рейки необязательно, как на Zentralbahn в Швейцарии или West Coast Wilderness Railway в Тасмании , обычно размещают стрелочные переводы только на относительно ровных участках, где зубчатая рейка не нужна. В системах, где приводится в движение только шестерня, а обычные рельсовые колеса являются холостыми, таких как Dolderbahn в Цюрихе , Štrbské Pleso в Словакии и зубчатая железная дорога Schynige Platte , зубчатая рейка должна быть непрерывной через стрелку. Стрелочный перевод Dolderbahn работает путем изгиба всех трех рельсов, операция, которая выполняется при каждой поездке, когда два поезда проходят посередине. Вместо этого зубчатая система Štrbské Pleso и Schynige Platte Strub полагается на сложный набор подвижных точек, которые собирают зубчатую рейку в пройденном направлении и одновременно очищают пересекающееся направление обычных рельсов. В некоторых реечных системах, таких как система Моргана , где локомотивы всегда имеют несколько ведущих шестерен, можно упростить стрелочные переводы, прерывая зубчатый рельс, при условии, что прерывание короче, чем расстояние между ведущими шестернями на локомотивах. [20]
Хотя это и не строго говоря стрелочный перевод, стрелочный ромб представляет собой активную путевую сборку, используемую там, где угол пересечения между двумя путями слишком мал для полностью пассивной путевой работы: неуправляемые секции каждого рельса будут перекрываться. Они смутно напоминают две стандартные точки, собранные очень близко нос к носу. Они также часто используют поворотные крестовины на внешних концах, чтобы обеспечить полную поддержку колеса таким же образом, как это предусмотрено на стрелочных переводах с мелким углом. В Северной Америке они известны как ромбы с подвижными точками . В Великобритании, где угол расхождения меньше 1 к 8 (измерение по центральной линии), будет обнаружен стрелочный ромб, а не пассивный или фиксированный ромб.
Такие стрелки обычно реализуются на основе увеличения безопасной скорости пересечения. Открытые лезвия накладывают ограничение скорости из-за потенциального разрушения рельса при ударе о пересечение, поскольку оба колеса на каждой оси ударяются о зазоры пересечения почти одновременно. Переключенные лезвия, как показано на фотографии, позволяют намного более высокую скорость через зазор, обеспечивая по существу непрерывный участок рельса через зазор с обеих сторон.
Конец крестовины стрелочного перехода, несмотря на то, что в одном рельсе все еще есть зазор, в этом отношении менее проблематичен. Внешний рельс все еще непрерывен, усовик (часть, которая поворачивается после зазора крестовины) обеспечивает постепенный переход, а контррельс исключает возможность расщепления стрелок. Это можно увидеть в том, как при осмотре усовик имеет более широкую полированную секцию, показывающую, как нагрузка колеса передается через зазор.
Одноточечные стрелочные переводы, известные как Tongue и Plain Mate, иногда используются на грузовых железных дорогах при медленной скорости в мощеных зонах, таких как порты. В Соединенных Штатах они регулируются положением 213.135(i) Стандартов безопасности путей Федерального управления железных дорог.
В трамвайных системах , использующих желобчатые рельсы , если колеса по обеим сторонам вагона соединены жесткой сплошной осью, для перевода его на один или другой путь требуется только один стрелочный перевод. Стрелочный перевод будет находиться на внутреннем рельсе кривой маршрута стрелки. Когда трамвай входит в кривую маршрута стрелки, колесо на внутренней стороне кривой (правая сторона вагона при повороте направо) втягивается в поворот и через ось направляет колесо снаружи также следовать кривой. [21] Внешнее колесо поддерживается на коротком расстоянии своим фланцем, работающим в желобе.
Некоторые конструкции трамваев с низким полом используют раздельные оси (отдельная полуось для колеса с каждой стороны вагона). Такие трамваи не подходят для использования с одноточечными стрелками, поскольку не будет механизма для передачи силы от внутренних к внешним колесам на стрелках. [21]
Одноточечный переключатель дешевле в строительстве, особенно на уличных путях, поскольку нет необходимости привязываться ко второму стрелочному переключателю. [21]
Поворотные стрелки иногда используются на зубчатых железных дорогах для поддержания выравнивания зубчатого колеса с двумя разными путями. Они используются на зубчатой железной дороге Pilatus, чтобы позволить поездам, идущим вверх и вниз, разъезжаться на одном уклоне, разделяя при этом оставшуюся часть одного пути.
Поворотный переключатель вращается вокруг своей длинной оси, чтобы представить соединение путей с выбранным набором путей. Физически он переворачивается (вращается вокруг своей длинной оси на 180 градусов), чтобы соединиться с выбранным набором путей. После того, как поворотный переключатель закреплен, поезд может продолжить движение. Выравнивание зубцов сохраняется в обоих положениях.
Если трамвайный путь прерывается во время ремонта, на существующий путь может быть установлен набор временных точек, чтобы трамваи могли перейти на параллельный путь. Они известны как Kletterweichen или Auflegeweichen на немецком языке, aiguillages californiens на французском языке и oplegwissels , klimwissels или Californische wissels на голландском языке. Они могут быть приварены на место и позволять трамваям проходить со скоростью пешехода.
Деформационные швы выглядят как часть стрелочного перевода, но имеют совершенно иное назначение, а именно: компенсировать усадку или расширение дорожного полотна (например, обычно большого стального моста) из-за перепадов температуры, чтобы избежать выгибания под воздействием солнца .
Скорость явки избирателей регулируется рядом факторов.
Как правило, чем меньше угол пересечения стрелки, тем выше скорость стрелки. В Северной Америке стрелки оцениваются численно, что представляет собой отношение расхождения к длине, измеренной на крестовине. Правило большого пальца заключается в том, что номинальная скорость стрелки (в милях в час) в два раза больше численного значения:
В Соединенных Штатах также использовались более скоростные стрелочные переводы: [10]
В Новом Южном Уэльсе стандартные стрелки тангенциального типа включают в себя:
1 из 16, на 100 км/ч [22]
Стрелочные переводы — это крупные элементы железнодорожной инфраструктуры, которые могут быть слишком большими, широкими или тяжелыми для транспортировки целиком. Специальные вагоны могут перевозить элементы примерно под углом 45° к вертикали, чтобы они соответствовали ширине колеи конструкции . После прибытия всех элементов стрелочный перевод собирается на месте шпала за шпалой. Набор стрелочных переводов может быть предварительно собран вне места, чтобы проверить, что все подходит.
{{cite magazine}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )