Стрелочный перевод ( AE ), стрелочный перевод или [ набор ] стрелок ( CE ) — это механическое устройство, позволяющее направлять железнодорожные поезда с одного пути на другой, например, на железнодорожном узле или там, где ответвляется ветка или запасной путь.
Самый распространенный тип переключателя состоит из пары связанных между собой сужающихся рельсов, известных как острия ( переключательные рельсы или острия ), лежащих между расходящимися внешними рельсами ( основными рельсами ). Эти точки можно переместить вбок в одно из двух положений, чтобы направить поезд , идущий от острий, по прямому или расходящему пути. Говорят, что поезд, движущийся от узкого конца к стрелочным лопастям (т.е. он будет направлен на один из двух путей, в зависимости от положения стрелок), совершает встречное движение .
Для многих типов стрелок поезд, идущий с любого из сходящихся направлений, пройдет через стрелку независимо от положения стрелок, поскольку колеса транспортного средства заставят стрелки двигаться. Проход через переключатель в этом направлении известен как движение скользящей точки , а переключатели, допускающие этот тип движения, называются скользящими переключателями . [1]
У переключателя обычно есть прямой «сквозной» путь (например, основная линия) и расходящийся маршрут. Направление установки определяется стороной, в которую уходит расходящаяся дорожка. Правые переключатели имеют расходящуюся дорожку справа от прямой дорожки, если исходить от острия, а левосторонний переключатель имеет расходящуюся дорожку, уходящую в противоположную сторону. Во многих случаях, например, на железнодорожных станциях, на коротком участке пути можно найти множество стрелок, иногда со стрелками, идущими как вправо, так и влево (хотя лучше, насколько это возможно, держать их разделенными). Иногда переключатель просто делит одну дорожку на две; в других случаях он служит соединением двух или более параллельных путей, позволяя поезду переключаться между ними. Во многих случаях, когда имеется стрелочный перевод для схода с пути, устанавливается второй, позволяющий поезду снова выйти на путь на некотором расстоянии вниз по линии; это позволяет пути служить разъездом, позволяя поезду сойти с пути, чтобы пропустить транспортное средство (этот разъезд может представлять собой либо выделенный короткий путь, либо образован из участка второй непрерывной параллельной линии) , а также позволяет поездам, идущим в любом направлении, переключаться между линиями; в противном случае единственный способ использовать стрелку для поезда, идущего в противоположном направлении, - это остановиться и повернуть задним ходом через стрелку на другую линию, а затем продолжить движение вперед (или остановиться, если он используется в качестве разъезда).
Прямой путь существует не всегда; например, обе дорожки могут изгибаться, одна влево, другая вправо (например, для звездообразного переключателя ), или обе дорожки могут изгибаться с разными радиусами , но при этом оставаться в одном и том же направлении. Стрелочные переводы занимают относительно большую часть бюджета на содержание железных дорог. [2]
На ранних деревянных железных дорогах для перемещения вагонов между путями использовались простые однолопастные стрелочные переводы. Поскольку в восемнадцатом веке стали более распространены пластинчатые рельсы с железными рельсами , стали изготавливать чугунные компоненты для изготовления переключателей с контрольными рельсами. [3] В 1797 году Джон Карр описал разработанную им систему, в которой использовалось одно железное лезвие, шарнирно закрепленное на вертикальном штыре, который сужался так, чтобы прилегать к пластине. [4] К 1808 году базовая конструкция Карра уже широко использовалась. [5]
Использование подрессоренной направляющей, обеспечивающей плавный переход, было запатентовано Чарльзом Фоксом в 1838 году. [6]
До повсеместного распространения электричества переключатели на перекрестках с интенсивным движением приводились в действие 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 по стрелкам. В конце концов, были введены механические системы, известные как блокировки , чтобы гарантировать, что сигнал может быть установлен только для того, чтобы поезд мог проследовать через пункты, когда это было безопасно. Чисто механические блокировки со временем превратились в интегрированные системы с электрическим управлением. На некоторых ветках с низкой интенсивностью движения, на автономных сортировочных станциях или на старинных железных дорогах стрелочные переводы все еще могут иметь более ранний тип блокировки.
Колеса железнодорожного вагона в основном направляются по путям за счет конусов колес [7] , а не опираются на фланцы на внутренней стороне колес. Когда колеса достигают стрелочного перевода, колеса направляются по маршруту, определяемому тем, какая из двух точек соединяется с колеей, обращенной к стрелочному переводу. На рисунке, если левая точка подключена, левое колесо будет вестись по рельсу этой точки, и поезд отклонится вправо. Если правая точка подключена, фланец правого колеса будет проходить по рельсу этой точки, и поезд продолжит движение по прямому пути. Только одна из точек может быть подключена к обращенному пути в любой момент времени; две точки механически заблокированы вместе, чтобы гарантировать, что это всегда так.
Предусмотрен механизм перемещения точек из одного положения в другое ( изменение точек ). Исторически для этого требовалось, чтобы рычаг перемещал человек-оператор, и некоторые переключатели до сих пор управляются таким образом. Однако большинство из них теперь управляются приводом с дистанционным управлением, называемым точечной машиной ; для этого может использоваться электродвигатель , пневматический или гидравлический привод . Это позволяет осуществлять дистанционное управление и мониторинг, а также использовать более жесткие и прочные переключатели, которые было бы слишком сложно перемещать вручную, но которые позволяют работать на более высоких скоростях.
При движении скользящей точки (прохождение переключателя в неправильном направлении, когда они настроены на выезд с гусеницы) фланцы на колесах заставят точки переместиться в правильное положение. Иногда это называют запуском через коммутатор . Некоторые переключатели сконструированы таким образом, чтобы их можно было перевести в правильное положение без повреждений. Примеры включают регулируемые переключатели, пружинные переключатели и взвешенные переключатели.
Если переключатель изношен или рабочие стержни повреждены, фланец может расколоть переключатель и пройти через переключатель в направлении, отличном от ожидаемого. Это происходит, когда фланец попадает в небольшой зазор между фиксированной направляющей и заданной точкой переключения (в зависимости от того, какая из них касается основной линии); это приводит к размыканию переключателя, и поезд направляется по неправильному пути. Это может произойти либо с локомотивом, и в этом случае весь поезд может быть направлен на неверный путь, что может привести к потенциально опасным последствиям, либо это может произойти в любой точке поезда, когда случайный грузовик направляется по другому пути, отличному от маршрута. остальная часть поезда; если это происходит на передней тележке автомобиля, обычным результатом является сход с рельсов, поскольку идущий за ним грузовик предыдущей машины пытается ехать в одну сторону, а ведущий грузовик следующей машины пытается ехать в другую. Если это произойдет с прицепным грузовиком автомобиля, передний грузовик будет следовать по одной колее, а прицепной грузовик - по параллельной линии; это заставляет весь вагон «ползать» или двигаться вбок по рельсам (в конечном итоге часто происходит сход с рельсов из-за боковых сил, приложенных, когда поезд пытается затормозить или ускориться). Это может иметь катастрофические последствия, если между линиями имеется какое-либо препятствие, поскольку автомобиль будет отброшен в него боком, как это произошло при сходе с рельсов на Таймс-сквер в 1928 году . В некоторых случаях весь поезд, следующий за вагоном, следует за сбившимся с пути вагоном на другой путь; в других - только один или несколько грузовиков поворачивают в сторону, а остальные следуют по правильному пути. В тех случаях, когда это простой разъезд, а не непрерывный параллельный путь, отклоняющийся грузовик (грузовики) может проехать всю длину разъезда, пока не повернется обратно на основной путь, где он выполняет движение ведомой точки , заставляя стрелку переключаться. открывается и снова оказывается на том же пути, повредив только переключатели. Это гораздо менее вероятно в случаях переключения на параллельный путь, поскольку стрелочные переводы на обеих линиях часто будут соединены между собой, поэтому установка переключателя на главной линии в прямоточный режим приведет к тому, что другой стрелочный перевод также будет переведен в прямоточный режим (в противном случае есть риск свернуть с пути только для того, чтобы обнаружить, что соединительный переключатель установлен неправильно, и поезд проедет через него). Поскольку сходы с рельсов обходятся дорого и очень опасны для жизни и здоровья, техническое обслуживание стрелочных переводов и других путевых сооружений имеет важное значение, особенно для более быстрых поездов.
Если точки жестко соединены с механизмом управления переключателем, тяги механизма управления могут погнуться, что потребует ремонта, прежде чем переключатель можно будет снова использовать. По этой причине переключатели обычно устанавливаются в правильное положение перед выполнением движения по скользящей точке. [8]
Как правило, стрелочные переводы предназначены для безопасного перемещения на низкой скорости. Однако можно модифицировать более простые типы стрелок, чтобы поезда могли двигаться с высокой скоростью. Более сложные системы переключения, такие как двойные проскальзывания, ограничены работой на низкой скорости. На европейских высокоскоростных линиях нередко можно встретить стрелочные переводы, на расходящихся ветвях которых разрешена скорость 200 км/ч (124 миль в час) и более. Переключатели были пройдены на скорости 560 км/ч (348 миль в час) (по прямой) во время мирового скоростного забега во Франции в апреле 2007 года. [9]
Федеральное управление железных дорог США опубликовало ограничения скорости для высокоскоростных стрелочных переводов: стрелка № 26,5 с ограничением скорости 60 миль в час (97 км/ч) и № 32,7 с ограничением скорости 80 миль в час (129 км). /час). [10]
В холодную погоду снег и лед могут помешать правильному движению стрелочных переводов или стрелочных переводов, что существенно препятствует правильной работе стрелочных переводов. Исторически железнодорожные компании заставляли сотрудников очищать свои стрелочные переводы от снега и льда, сметая снег с помощью стрелочных метел (в основном это проволочные метлы с долотом, прикрепленным к противоположному концу метлы – очень похоже на скребки для льда, используемые сегодня) или газовые факелы для растапливания льда и снега. Такая операция до сих пор используется в некоторых странах, особенно для ответвлений с ограниченным трафиком (например, сезонные линии). Современные стрелочные переводы для линий с интенсивным движением обычно оборудуются нагревателями стрелочных переводов, установленными рядом с их стрелочными рельсами, чтобы стрелочные рельсы не примерзали к опорным рельсам и больше не могли двигаться. Эти нагреватели могут иметь форму электрических нагревательных элементов или газовых горелок, установленных на рельсе, горелки со стороны линии, продувающей горячий воздух через воздуховоды, или других инновационных методов (например, геотермального радиатора и т. д.), чтобы поддерживать температуру острия и запаса на рельсах выше нуля. . Если газовые или электрические обогреватели невозможно использовать из-за логистических или экономических ограничений, иногда можно применять противообледенительные химикаты для создания барьера между металлическими поверхностями и предотвращения образования между ними льда (т. е. смерзания льда). Однако такие подходы не всегда могут быть эффективными для экстремальных климатических условий, поскольку эти химические вещества со временем вымываются, особенно для сильно нажимаемых выключателей, которые ежедневно подвергаются сотням бросков.
Одного обогрева не всегда может быть достаточно для обеспечения работоспособности переключателей в снежных условиях. Мокрый снег, который приводит к особенно липкому снегу и белым пятнам, может возникать при температуре чуть ниже нуля, вызывая скопление кусков льда в поездах. При прохождении поездов через некоторые стрелочные переводы толчки, вибрация, возможно, в сочетании с небольшим нагревом, вызванным торможением или городским микроклиматом, могут привести к отваливанию кусков льда и заклиниванию стрелочных переводов. Нагревателям требуется время, чтобы растопить лед, поэтому, если частота обслуживания чрезвычайно высока, льда может не хватить до прибытия следующего поезда, что приведет к сбоям в обслуживании. Возможные решения включают установку обогревателей большей мощности, сокращение частоты движения поездов или применение в поездах противообледенительных химикатов, таких как этиленгликоль . [11]
Расхождение и длина переключателя определяются углом крестовины (точка в переключателе, где пересекаются две рельсы, см. ниже) и углом или кривизной лопастей переключателя. Исходя из этого определяют длину и размещение остальных компонентов по установленным формулам и стандартам. Это расхождение измеряется как количество единиц длины на одну единицу разделения.
В Северной Америке это обычно называют «номером» переключателя. Например, на переключателе «номер 12» рельсы находятся на расстоянии одной единицы друг от друга на расстоянии двенадцати единиц от центра крестовины.
В Соединенном Королевстве точки и переходы, использующие рельсы с подголовком, будут обозначаться комбинацией букв и цифр. Буква будет определять длину (и, следовательно, радиус) ножей переключателя, а число будет определять угол пересечения (лягушка). Таким образом, стрелка A7 будет очень короткой и, скорее всего, ее можно будет найти только в труднодоступных местах, таких как верфи, тогда как E12 будет встречаться как довольно высокоскоростная стрелка на магистральной линии.
На Лондонской, Мидлендской и Шотландской железной дороге кривизна стрелок была указана от A (самая острая) до F (самая пологая) со следующими соответствующими радиусами: [12]
Стрелочные переводы необходимы для работы железной дороги, но они таят в себе ряд рисков:
Произошли несчастные случаи, связанные с переключением, вызванные одним или несколькими из этих рисков, в том числе:
Стрелочные рельсы или стрелы ( острые ножи ) представляют собой подвижные рельсы, которые направляют колеса по прямой или расходящейся дороге. Они имеют коническую форму, за исключением шлейфовых выключателей на промышленных подъездных путях, которые имеют квадратные концы.
На просторечии Великобритании и большинства других стран Содружества термин « баллы» относится ко всему механизму. На профессиональном языке этот термин относится только к подвижным рельсам, а весь механизм называется стрелочным переводом или стрелками и переездами . Явка и смена — это термины, используемые в Северной Америке во всех контекстах.
В некоторых случаях ножи переключателей можно подвергнуть термической обработке для увеличения срока их службы. Существуют различные виды процессов термообработки, такие как закалка кромок или полная закалка.
Поперечное сечение ножей переключателя также влияет на производительность. Новые тангенциальные лезвия работают лучше, чем лезвия старого образца.
Переезд – это элемент, обеспечивающий проезд колес по любому маршруту через стрелочный перевод. Он может быть собран из нескольких соответствующим образом вырезанных и согнутых кусков рельса или представлять собой цельную отливку из марганцовистой стали. На линиях с интенсивным использованием отливку можно подвергнуть взрывной ударной закалке для увеличения срока службы. [16]
Ограждение — это короткий кусок рельса, расположенный рядом с основным (штоковым) рельсом напротив переезда. Это гарантирует, что колеса будут следовать по соответствующему гребню через крестовину и что поезд не сойдет с рельсов. [ нужна цитата ]
Контрольные рельсы часто используются на очень крутых поворотах, даже там, где нет стрелок. [17]
Стрелочный двигатель или стрелочная машина (стрелочный двигатель или стрелочная машина) — электрический, гидравлический или пневматический механизм, выравнивающий стрелки по одному из возможных маршрутов. Управление двигателем обычно осуществляется дистанционно диспетчером (связистом в Великобритании). Двигатель переключателя также оснащен электрическими контактами для определения того, что переключатель полностью установлен и заблокирован. Если переключатель не может этого сделать, управляющий сигнал остается красным (стоп). Также обычно имеется какая-то ручная ручка для управления выключателем в чрезвычайных ситуациях, например, при сбоях питания или в целях технического обслуживания.
Патент У.Б. Первиса датирован 1897 годом.
Подставка для переключателя ( рычаг направления или наземный ход ) представляет собой рычаг и сопутствующие рычаги для выравнивания точек переключателя вручную. Рычаг и сопутствующее оборудование обычно крепятся к паре длинных стяжек (шпал), которые выходят из 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, являясь частью рамы рычага или рамы заземления. Чтобы предотвратить взлом переключателей внешними средствами, эти переключатели блокируются, когда они не используются.
Замок лицевой точки ( FPL ), или замок точки , представляет собой устройство, которое, как следует из названия, фиксирует набор точек в нужном положении, а также механически доказывает, что они находятся в правильном положении. Часть названия, посвященная обращенной точке , относится к тому факту, что они предотвращают перемещение точек во время движения лицом вперед, когда поезд потенциально может разделить точки (в конечном итоге спуститься по обоим путям), если точки будут двигаться под поездом. Во время скользящего движения колеса поезда приведут точки в правильное положение, если они попытаются сдвинуться с места, хотя это может привести к значительному повреждению. Этот акт известен как «прогон».
В Соединенном Королевстве FPL были обычным явлением с самого начала из-за принятых законов, которые требовали предоставления FPL для любых маршрутов, по которым проходят пассажирские поезда - для пассажирского поезда было и остается незаконным движение лицом вперед. точки без их фиксации либо с помощью фиксатора точки, либо без временного зажима в том или ином положении. [18]
Соединения используются там, где подвижные точки встречаются с неподвижными направляющими переключателя. Они позволяют точкам легко перемещаться между своими положениями. Первоначально лопасти подвижного переключателя были соединены с рельсами фиксированного закрытия с помощью свободных соединений, но, поскольку сталь в некоторой степени гибкая, можно избежать этого ослабления, утончив короткую часть нижней части самой рельсы. Это можно назвать безбашенным переключателем .
Первоначально стрелочные переводы имели прямые лопасти стрелок, которые заканчивались на заостренном конце острым углом. Эти переключатели вызывают удар, когда поезд движется в направлении стрелочного перевода. Лезвия переключателя можно было бы сделать с изогнутой точкой, которая по касательной касается направляющей, вызывая меньше ударов, но недостатком является то, что металл в этой точке тонкий и обязательно слабый. Решение этих противоречивых требований было найдено в 1920-х годах на немецкой Рейхсбане. Первым шагом было создание разного профиля штатных направляющих и направляющих переключателей, причем направляющие переключателей были примерно на 25 мм (0,98 дюйма) меньше в высоту и более коренастыми в середине.
Помимо стандартных правых и левых переключателей, переключатели обычно бывают различных комбинаций конфигураций.
Переключатель двойного скольжения ( двойной скольжение ) представляет собой узкоугольное диагональное плоское пересечение двух линий, объединенных с четырьмя парами точек таким образом, чтобы позволить транспортным средствам переходить с одного прямого пути на другой вместо движения по прямой. Поезд, приближающийся к месту переезда, может уйти по любому из двух путей на противоположной стороне переезда. Чтобы добраться до третьего возможного выхода, поезд должен сменить путь на слипе, а затем повернуть назад.
Такое расположение дает возможность установить четыре маршрута, но поскольку одновременно можно проходить только один маршрут, четыре лопасти на каждом конце перехода часто соединяются для движения в унисон, поэтому переход может управляться всего двумя рычагами или точечные двигатели. Это дает ту же функциональность двух точек, расположенных рядом. Эти компактные (хотя и сложные) стрелочные переводы обычно встречаются только в местах, где пространство ограничено, например, в проходах станций (т. е. на подходах), где несколько основных линий расходятся и достигают любого из многочисленных путей платформы.
В североамериканском английском это устройство также можно назвать двойным переключателем или, в разговорной речи, переключателем-головоломкой . На Великой Западной железной дороге в Соединенном Королевстве использовался термин « двойные составные точки» , а в Виктории (Австралия) стрелка также известна как « двойная составная» . По-итальянски двойной переключатель называется deviatoio inglese , что означает английский переключатель . Точно так же его называют Engels(e) Wissel на голландском языке и, иногда, Engländer («английский», буквально «англичанин») на немецком языке.
Одинарный контактный переключатель работает по тому же принципу, что и двойной контактный, но обеспечивает только одну возможность переключения. Поезда, приближающиеся по одному из двух путей пересечения, могут либо продолжить движение по переезду, либо переключиться на другую линию. Однако поезда с другого пути могут только продолжать движение по переезду и не могут менять пути. Обычно это используется для обеспечения доступа к подъездным путям и повышения безопасности за счет исключения положения переключателей в обычном направлении движения. Чтобы добраться до разъездов с того направления, которое должно быть обращено вперед, поезда должны продолжить движение по переезду, затем повернуть назад по изогнутому маршруту (обычно на другую линию двухпутного пути), а затем могут двигаться вперед через переезд на разъезд.
Внешний скользящий переключатель аналогичен описанным выше двойным или одинарным скользящим переключателям, за исключением того, что лепестки переключателя находятся снаружи ромба, а не внутри. Преимущество перед внутренним стрелочным переводом заключается в том, что поезда могут проезжать через стапели с более высокой скоростью. Недостатком по сравнению с внутренними переключателями является то, что они длиннее и требуют больше места.
Внешний контактный переключатель может быть настолько длинным, что его контакты вообще не перекрываются, как в изображенном примере. В таком случае одиночный внешний стрелочный перевод аналогичен двум обычным стрелкам и обычному переезду. Внешний двойной скользящий переключатель примерно такой же, как ножничный кроссовер (см. ниже), но имеет недостатки:
Преимущество:
Из-за недостатков как по сравнению с двойным внутренним переключателем, так и по сравнению с ножничным кроссовером , двойные внешние переключатели используются только в редких, особых случаях.
Переезд — это пара стрелочных переводов, соединяющая два параллельных рельсовых пути , позволяющая поезду, находящемуся на одном пути , перейти на другой. Как и сами переключатели, кроссоверы можно охарактеризовать как обращенные или скользящие .
Когда два кроссовера присутствуют в противоположных направлениях один за другим, конфигурация с четырьмя переключателями называется двойным кроссовером . Если пересечения в разных направлениях перекрываются, образуя ×, это называется ножничным пересечением , ножничным пересечением или просто ножницами ; или, за счет ромба в центре, ромбовидный кроссовер . Это обеспечивает очень компактную компоновку путей за счет использования железнодорожных развязок .
В схеме, где по каждому из двух путей обычно проходят поезда только одного направления, перекресток можно использовать либо для обхода «неправильного рельса» вокруг препятствия, либо для изменения направления. Перекресток также может соединять два пути одного направления, возможно, пару путей местного сообщения и экспресса, и позволять поездам переключаться с одного на другой.
В переполненной системе регулярное использование кроссоверов (или переключателей в целом) снижает пропускную способность, поскольку использование переключателя блокирует несколько дорожек. По этой причине в некоторых системах скоростного транспорта с высокой пропускной способностью переходы между местными и экспресс-путями не используются в обычные часы пик , а схемы обслуживания планируются вокруг использования обычно пролетных развязок на каждом конце линии местного экспресса.
В шлейфовом переключателе отсутствуют конические наконечники (острия), как у обычного переключателя. Вместо этого и подвижные рельсы, и концы рельсов расходящихся маршрутов обрезаны под прямым углом. Механизм переключения выравнивает подвижные рельсы с рельсами одного из расходящихся маршрутов. На железных дорогах США в 19 веке тупой выключатель обычно использовался вместе со стойкой для арфового переключателя .
Рельсы, ведущие к стрелочному переводу, не прикреплены к шпалам на протяжении нескольких футов, а выравнивание рельсов поперек зазора не обеспечивается. Штыревые переключатели также требуют некоторой гибкости направляющих (имеются в виду более легкие направляющие) или дополнительного шарнира, на котором они шарнирно закреплены. Следовательно, по этим переключателям невозможно проехать на высокой скорости или при интенсивном движении, и поэтому они не подходят для использования на основной линии. Еще одним недостатком является то, что подход к тупиковому стрелочному переключателю с расходящегося маршрута, не соединенного точками, может привести к сходу с рельсов. Еще одним недостатком является то, что в очень жаркую погоду расширение стали в рельсах может привести к тому, что подвижные рельсы прилипнут к стандартным рельсам, что сделает переключение невозможным до тех пор, пока рельсы не остынут и не сожмутся.
Одним из преимуществ заглушек является то, что они лучше работают на снегу. В более современной конструкции, боковое действие наконечников отталкивает снег в сторону вместо того, чтобы упаковывать снег между наконечниками и рельсом.
Тубусные переключатели были более распространены на заре существования железных дорог и их предшественников на трамваях. Сейчас из-за своих недостатков шлейфовые переключатели применяются преимущественно на узкоколейных и ответвительных линиях.
Трехпозиционный переключатель используется для разделения железнодорожного пути на три расходящихся пути вместо обычных двух. Существует два типа трехпозиционных переключателей. В симметричном трехпозиционном выключателе левая и правая ветви расходятся в одном и том же месте. В несимметричном трехпозиционном выключателе ветви расходятся в шахматном порядке. Для обоих типов трехпозиционных переключателей требуется три крестовины.
Сложность симметричных переключателей обычно приводит к ограничению скорости, поэтому трехходовые переключатели чаще всего используются на станциях или депо, где пространство ограничено и низкие скорости являются нормой. Симметричные стрелки довольно часто использовались на швейцарских узкоколейных железных дорогах. Асимметричные трехпозиционные переключатели встречаются чаще, поскольку не имеют ограничений по скорости по сравнению со стандартными переключателями. Однако из-за более высоких затрат на техническое обслуживание из-за специальных деталей, а также асимметричного износа оба типа трехпозиционных переключателей по возможности заменяются двумя стандартными переключателями.
В районах с очень низкими скоростями, таких как депо, и на железных дорогах, которые нужно было строить очень дешево, например, на лесозаготовительных железных дорогах, трехходовые переключатели иногда строили в качестве тупиковых стрелок.
Пластинчатый переключатель объединяет конические точки обычного переключателя в автономную пластину. Каждое острие лезвия перемещается отдельно вручную. Пластинчатые переключатели используются только для двухфланцевых колес, при этом колеса проходят через пластины на их фланцах, направляясь краями пластины и подвижным лезвием.
Off-railer — это система установки стрелочного перевода над каким-либо простым путем без необходимости обрезать или заменять этот путь. Он полезен для устройства временных ответвлений на сельскохозяйственных железных дорогах и подъездных путей для путевых машин на магистральных рельсах. Специальные пандусы поднимают колеса с нормальной колеи, а затем внедорожник поворачивает по мере необходимости. В Дековиле есть такая система. [19] Это немного похоже на разводной мост.
Чересстрочный стрелочный перевод — это другой метод разделения пути на три расходящихся пути. Это расположение двух стандартных стрелок, левого и правого, в «переплетенном» виде. Точки второго стрелка располагаются между точками и крестовиной первого стрелка. Как и в случае с другими формами трехходовых стрелочных переводов, требуется дополнительное общее пересечение. Из-за сложности конструкции переплетенные стрелочные переводы обычно используются только в местах с ограниченным пространством, например, в переулках станций или промышленных зонах в крупных городах. В некоторых дворах можно встретить и переплетенные стрелочные переводы, где ряд стрелок, отходящих в одну сторону, расположены так близко друг к другу, что острие одного стрелка ставится перед крестовиной предыдущего стрелка. [ нужна цитата ]
Переключатель типа «звезда» ( точки Y ) имеет концы, которые расходятся симметрично и в противоположных направлениях. Название происходит от сходства их формы с формой буквы Y. Выключатели типа «звезда» обычно используются там, где пространство ограничено. В Северной Америке это также называют «равносторонним переключателем» или «равносторонней явкой». Обычные переключатели чаще связаны со скоростями магистральной линии, тогда как звездообразные переключатели обычно представляют собой низкоскоростные дворовые переключатели.
Одним из преимуществ звездчатых переключателей является то, что они могут иметь более крупный угол крестовины, используя тот же радиус кривизны, что и обычный переключатель. Это означает, что они приводят к менее жесткому ограничению скорости, чем расходящаяся ветвь обычного переключателя, без необходимости прибегать к более дорогим переключателям с движущейся крестовиной. По этой причине они иногда используются на главной линии, где она разделяется на две одинаково важные ветви, или на концах однопутного участка двухпутной линии.
Точки стока используются для защиты основных линий от заблудших или сбежавших автомобилей, а также от поездов, проезжающих сигналы, находящиеся под угрозой. В противном случае транспортные средства выкатятся на главную линию и заблокируют ее, что приведет к столкновению. В зависимости от ситуации, в которой они используются, точки стока называются либо точками-ловушками, либо точками улавливания. Переключатели — еще одно устройство, используемое для той же цели.
Точки ловли устанавливаются на самой беговой линии, где железная дорога поднимается под крутым уклоном. Они используются для предотвращения столкновения сбежавших транспортных средств с другим поездом ниже по склону. В некоторых случаях точки захвата приводят к песчаному заграждению, чтобы безопасно остановить сбежавшее транспортное средство, которое может двигаться на высокой скорости. Точки захвата обычно удерживаются в положении «схода с рельсов» с помощью пружины. Их можно настроить так, чтобы поезд мог безопасно двигаться в направлении спуска с помощью рычага или другого механизма, позволяющего на короткое время отключить пружину.
Точки перехвата берут свое начало со времен «необорудованного» товарного (грузового) поезда. Поскольку эти поезда, как правило, состояли либо из вагонов, полностью нетормозных (полностью полагавшихся на собственные тормоза локомотива), либо из вагонов с неотсоединенными тормозами, приводящимися в действие вручную (что приводило к необходимости остановки на вершине крутого спуска, чтобы охранник мог пройти вдоль поезда и установить тормоза). тормоза на каждом вагоне по очереди), у них также отсутствовал какой-либо механизм автоматического торможения сбежавших машин. Таким образом, точки захвата были необходимы, чтобы остановить заднюю часть плохо сцепленного поезда, которая могла сорваться при подъеме на крутой подъем, хотя они также могли остановить транспортные средства, которые убежали по любой другой причине. Теперь, когда все поезда «прилажены» (и поломки сцепок встречаются гораздо реже), точки перехвата по большей части устарели.
Подобно точкам перехвата, точки-ловушки предусмотрены на выходе с разъезда 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 ловушки будут направлять любое приближающееся транспортное средство в сторону от основной линии. Это может просто привести к сходу транспортного средства с рельсов, но в некоторых случаях используется песчаный тормоз, особенно если существует вероятность того, что транспортное средство сбежит с рельсов и движется на скорости из-за уклона.
Спусковой механизм сбивает с рельсов любое транспортное средство, проезжающее по нему. Существуют разные типы переключателей, но в некоторых случаях они состоят из одной точки переключения, установленной на пути. Точку можно переместить в такое положение, чтобы спустить с рельсов любое оборудование, которое не должно проходить через нее.
Переключатели с двойным манометром используются в системах с двойным манометром . Существуют различные возможные сценарии, включающие маршруты, по которым могут двигаться поезда на каждой колеи, включая разделение двух колеи или возможность выбора одной колеи между расходящимися путями, а другой - нет. Из-за наличия дополнительных путей стрелочные переводы с двойной колеей имеют больше точек и крестовин, чем их аналоги с одинарной колеей. Это ограничивает скорость даже больше, чем обычно.
Родственное образование - это «свиш» или железнодорожная биржа, где (обычно) Common Rail меняет сторону. У них нет движущихся частей: более узкие опорные колеса направляются по ограждениям при переходе с одного рельса на другой. Более широкая колея встречается только с непрерывной железной дорогой, поэтому замена на нее не влияет. На поворотных платформах с двойной колеей аналогичное устройство используется для перемещения узкоколейной колеи с одной стороны в центральное положение.
.JPG/1280px-Rack_railway_turnout_(SPB).JPG)
Зубчатые стрелочные переводы столь же разнообразны, как и технологии зубчатых железных дорог. Там, где использование стойки не является обязательным, как, например, на Центральной железной дороге в Швейцарии или на железной дороге Западного побережья в Тасмании , стрелочные переводы обычно размещаются только на относительно ровных участках, где стойка не нужна. В системах, где приводится в движение только шестерня, а обычные рельсовые колеса являются натяжными, таких как Dolderbahn в Цюрихе , Штрбске-Плесо в Словакии и зубчатая железная дорога Schynige Platte , рейка должна быть непрерывной до стрелочного перевода. Стрелочный перевод Дольдербана работает за счет изгиба всех трех рельсов - операция, которая выполняется при каждой поездке, когда два поезда проходят посередине. Вместо этого стеллажная система Štrbské Pleso и Schynige Platte Strub опирается на сложный набор подвижных точек, которые собирают стеллаж в поперечном направлении и одновременно освобождают традиционные рельсы в пересекающемся направлении. В некоторых реечных системах, таких как система Моргана , где локомотивы всегда имеют несколько ведущих шестерен, можно упростить стрелочные переводы, прерывая зубчатую направляющую, при условии, что прерывание короче, чем расстояние между ведущими шестернями на локомотивах. [20]
Ромбовидный стрелочный перевод , строго говоря, не является стрелочным переводом, но представляет собой активный узел путевого полотна, используемый там, где угол пересечения двух путей слишком мал для полностью пассивного путевого движения: ненаправляемые участки каждого рельса будут перекрываться. Они отдаленно напоминают две стандартные точки, собранные очень близко друг к другу. В них также часто используются поворотные крестовины на внешних концах, чтобы обеспечить полную поддержку колес так же, как это предусмотрено на стрелках с небольшим углом. В Северной Америке они известны как алмазы с подвижной точкой . В Великобритании, где угол расхождения меньше 1 к 8 (мера центральной линии), будет обнаружен переключаемый ромб, а не пассивный или фиксированный ромб.
Такие переключения обычно реализуются исходя из увеличения безопасной скорости пересечения. Открытые лопасти накладывают ограничение скорости из-за потенциального удара по переезду, который может привести к разрушению рельса, поскольку оба колеса на каждой оси почти одновременно ударяются о зазоры пересечения. Переключаемые лопасти, как показано на фотографии, обеспечивают гораздо более высокую скорость через зазор, обеспечивая по существу непрерывный участок рельса через зазор с обеих сторон.
Крестовина стреловидного переезда, несмотря на то, что в одном рельсе все еще имеется зазор, в этом отношении менее проблематична. Внешняя направляющая по-прежнему остается непрерывной, направляющая крыла (та часть, которая получается после разрыва крестовины) обеспечивает постепенный переход, а контрольная направляющая исключает возможность расщепления точек. Это видно по тому, как при рассмотрении рельс крыла имеет более широкий полированный участок, показывающий, как нагрузка от колеса передается через зазор.
Одноточечные переключатели, известные как переключатели «Язык» и «Плаин-Мат», иногда используются на грузовых железных дорогах при работе на низкой скорости на участках с твердым покрытием, например, в портах. В Соединенных Штатах они регулируются положением 213.135(i) Стандартов безопасности путей Федерального управления железных дорог.
В трамвайных системах с желобчатыми рельсами , если колеса с обеих сторон вагона соединены жесткой неразрезной осью, то для направления его на тот или иной путь необходим только один стрелочный перевод. Точка переключения будет находиться на внутренней стороне поворотного маршрута стрелочного перевода. Когда трамвай въезжает на кривую стрелочного маршрута, колесо на внутренней стороне поворота (правая сторона автомобиля при повороте направо) втягивается в поворот и через ось направляет колесо снаружи также следуйте за кривой. [21] Внешнее колесо на небольшом расстоянии поддерживается фланцем, входящим в канавку.
В некоторых конструкциях низкопольных трамваев используются разъемные оси (отдельная полуось для колеса с каждой стороны вагона). Такие трамваи непригодны для использования с одноточечными стрелочными переводами, поскольку на стрелочных переводах не будет механизма передачи усилия от внутренних колес к внешним. [21]
Одноточечный переключатель дешевле построить, особенно на уличных путях, поскольку нет необходимости подключаться ко второй точке переключения. [21]
Поворотные переключатели иногда используются на зубчатых железных дорогах для поддержания выравнивания зубчатого колеса по двум разным путям. Они используются на зубчатой железной дороге Пилатус, чтобы позволить поездам, идущим вверх и вниз, обгонять друг друга на одном уровне, разделяя при этом остальную часть одного пути.
Поворотный переключатель вращается вокруг своей длинной оси, обеспечивая соединение пути с выбранным набором путей. Физически он переворачивается (поворачивается вокруг своей длинной оси на 180 градусов) для подключения к выбранному набору дорожек. После фиксации поворотного переключателя поезд может продолжить движение. Выравнивание зубьев сохраняется в обоих положениях.
Когда трамвайный путь прерывается во время ремонта, поверх существующего пути можно разместить 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. Их можно приварить и позволить трамваям проходить пешком.
Компенсаторы выглядят как часть стрелочного перевода, но имеют совершенно другую цель, а именно: компенсировать усадку или расширение дорожного полотна (например, стального моста большего размера) из-за изменений температуры, чтобы избежать солнечных перегибов .
Скорость явки зависит от ряда факторов.
Как правило, чем меньше угол пересечения стрелочного перевода, тем выше скорость стрелочного перевода. В Северной Америке стрелочные переводы оцениваются численно, что представляет собой соотношение расхождения на длину, измеренное на стрелке. Эмпирическое правило заключается в том, что номинальная скорость переключателя (в милях в час) в два раза превышает числовой номинал:
В США также использовались стрелочные переводы с более высокой скоростью: [10]
В большинстве других стран переключатели отмечены тангенсом угла пересечения. Например, Россия и остальные страны Содружества Независимых Государств (СНГ) используют следующие обозначения:
В Германии, Австрии, Швейцарии, Чехии, Польше и других странах Европы стрелочные переводы описываются радиусом разветвления пути (в метрах) и тангенсом угла крестовины. Пересечение может быть прямым, как в кроссовере, или изогнутым для других целей. Типичными примерами являются следующие обозначения:
В Новом Южном Уэльсе стандартные стрелочные переводы тангенциального типа включают:
1 из 16, на скорости 100 км/ч [22]
Стрелочные переводы — это большие элементы железнодорожной инфраструктуры, которые могут быть слишком большими, широкими или тяжелыми для транспортировки целиком. Специальные вагоны могут перевозить детали под углом примерно 45° от вертикали, чтобы они укладывались в габариты конструкции . После того, как все детали доставлены, стрелочный перевод собирается на месте шпала за шпалой. Комплект стрелочных переводов можно предварительно собрать за пределами площадки, чтобы проверить, все ли подходит.
