Стрелочные переводы

1. Что такое стрелочный перевод и его устройство

Стрелочный перевод - это наиболее широко распространнёное устройство соединения путей, которые предназначены для перевода подвижного состава с одного пути на другой. Другими словами, стрелочный перевод позволяет подвижному составу переходить с главного пути на один (или более) примыкающий путь.

Соединения железнодорожных Соединения железнодорожных путей на станции путей на станции Франкфурт Липецк

Стрелочный перевод Р-65 М1/9 в Стрелочный перевод в Московском метрополитене Тайбэйском метрополитене

Стрелочный перевод монорельса Стрелочный перевод трамвайной линии

2. Устройство стрелочного перевода

·              2 рамных рельса - специально обработанные рельсы с боков стрелки, идущие без разрыва и имеющие острожку в местах прилегания остряков.

·              Стрелка - служит для направления подвижного состава по прямому или боковому пути путём поперечного перемещения остряков при помощи переводного механизма:

o     Переводной механизм - электропривод или ручной привод («флюгарка»).

o     Тяги, соединяющие переводной механизм с остряками и остряки между собой

o    
Стрелочный указатель - Применяется в ручных стрелках для указания, в каком направлении переведена стрелка, бывают освещаемые и неосвещаемые; белая сторона освещаемого указателя или ребро неосвещаемого означает, что стрелка переведена по прямому направлению, а жёлтая сторона освещаемого указателя или боковая сторона неосвещаемого указывают на то, что стрелка переведена на боковой путь. В автоматических стрелках указатели не ставятся, направление, в котором переведена такая стрелка, определяется по положению остряков. Кроме того, по сигналу светофора можно определить, что одна или несколько стрелок в маршруте поезда установлены на боковой путь. В зависимости от этого машинист выбирает скоростной режим.

o     2 остряка (в трамвайной терминологии - перья) - подвижные участки рельсов. Остроганный конец остряка называется остриём, а другой - корнем. Закреплены остряки только в корне. Между собой остряки соединены тягами. Для пропуска подвижного состава остряки устанавливают так, что один из них плотно прижат к рамному рельсу, а другой отведён от своего рамного рельса на определённое расстояние называемое шагом остряка.

o     Корневые стыки - стыки в концах остряков, позволяющие передвигаться им в горизонтальной плоскости. Должны прочно удерживать остряк от продольного (угоняющего) и поперечного (бокового) смещения, но в то же время не препятствовать его перемещению из одного положения в другое и не вызывать пружинящих усилий ни в остряке, ни в самом креплении при переводе стрелки.

o     2 стрелочные закладки с замками, позволяющие зафиксировать стрелку в одном положении.

·              Переводная и соединительная кривые - соединительные участки рельсов между стрелкой и крестовиной.

·              Крестовина - специальная желобчатая конструкция, предназначенная для безопасного пропуска гребней колёс подвижного состава в местах пересечения внутренних рельсовых нитей двух путей, сходящихся на стрелочном переводе:

o     Сердечник - деталь, устанавливаемая в месте схождения внутренних рельсов.

o     Усовики - позволяют колёсной паре накатываться на сердечник с соединительных рельсов.

o     Контррельсы - служат для того, чтобы при проходе «мёртвого» пространства (участка крестовины от горла до реального острия сердечника) колесо направлялось в надлежащий жёлоб, а его гребень не ударял в слабое остриё сердечника. «Мёртвым» оно называется потому, что в нём возникает разрыв рабочих граней рельсовых нитей и гребень катящего колеса не направляется.

·              Предельный столбик (или предельная рейка) указывают место, далее которого на пути нельзя устанавливать подвижной состав в направлении стрелочного перевода или глухого пересечения. Предельные столбики устанавливаются посередине междупутья, а предельные рейки - в междупутье, в местах, где расстояние между осями сходящихся путей достигает размеров, предусмотренных ПТЭ.

Крестовина

Крестовина с неподвижным сердечником

Крестовина с подвижным сердечником

Крестовины - это элементы пути, предназначенные для пересечения рельсовых нитей под некоторым углом. Различают крестовины без подвижных частей, по которым движение подвижного состава возможно по любой из рельсовых колей в любое время, и крестовины с подвижными элементами, которые должны переводиться одновременно со стрелками, и движение по которым возможно только по той колее, на которую переведена крестовина. Крестовины с подвижными элементами вместе с приводами в целом дороже как в изготовлении, так и в эксплуатации, зато позволяют обходиться без контррельсов и без разрыва рельсовой колеи, которое неизбежно в неподвижных крестовинах в тех местах, где траектория гребня колёс пересекает рельсовую нить другого направления. За счёт этого крестовины с подвижными элементами позволяют достигать гораздо большей плавности прохождения подвижного состава и уменьшать ударные нагрузки. Крестовины обычно изготавливаются и высокомарганцевой стали (сталь Гадфильда), обладающей высоким сопротивлением износу при ударных нагрузках.

Марки крестовин

Все стрелочные переводы в пути железнодорожного типа в России и странах бывшего СССР принято характеризовать маркой крестовины, которая представляет собой отношение в виде дроби числителем которой выступает ширина сердечника, а знаменателем его длина (также, величину угла между рабочими гранями сердечника выражают в градусах). Среди обыкновенных прямолинейных стрелочных переводов в странах бывшего СССР наиболее типичны и распространены переводы с маркой крестовины 1/11, допускающие соответственно скорости движения по отклонению до 100 км/ч и 1/9 - 120 км/ч. Также существуют обычные стрелочные переводы с марками крестовин 1/18 и 1/22 и симметричные переводы с марками крестовин 1/9, 1/11, 1/6, 1/4,5 и др.

Стрелочные переводы на главных путях и приёмо-отправных путях пассажирского движения имеют крестовины не круче 1/11; стрелочным переводам по которому пассажирские поезда движутся только по прямому пути перевода, как правило не допускается иметь марку крестовины 1/9 и круче (радиусы их переводных кривых довольно близки к значениям 300 и 200 м соответственно). На приёмо-отправных путях грузового движения укладывают стрелочные переводы с маркой крестовины не круче 1/9, а симметричные - не круче 1/6. Стрелочные переводы прочих путей имеют марки крестовин не круче 1/8, а симметричные не круче 1/4,5.

Движение поездов по стрелочным переводам с крестовиной марки 1/9 и 1/11 разрешается по прямому пути со скоростями не выше 100 и 120 км/ч (соответственно), на боковой путь не свыше 40 км/ч, по переводам из рельсов типа Р65 с крестовиной марки 1/11 - не более 50, а по симметричным переводам с крестовиной марки 1/11 - не более 70 км/ч.

Перекрёстные стрелочные переводы, как правило, выполняются под двойным углом крестовины обыкновенных переводов в горловине станции, например, 2/9 при обыкновенных переводах с крестовинами 1/9. (2/9 здесь означает фактически удвоенный угол с тангенсом 1/9, а не угол с тангенсом 2/9).

Для увеличения скорости движения на боковой путь требуются более пологие стрелки. Самый пологий стрелочный перевод в настоящее время эксплуатируется на высокоскоростной линии Париж - Лион во Франции. Он предназначен для движения на боковой путь со скоростью 220 км/ч и имеет марку крестовины 1/65. С другой стороны, с уменьшением крутизны резко растет длина стрелочного перевода, а значит, растет длина и масса остряков и усложняется их геометрия. Поэтому для перевода таких стрелок применяется связка из нескольких стрелочных электроприводов, работающих параллельно.

Высокоскоростной стрелочный перевод на железнодорожной линии Ганновер - Вюрцбург(Германия)

Конфигурации стрелочных переводов

·              одиночные стрелочные переводы, в которых один путь разделяется на два.

o     обыкновенные (прямолинейные) - у которых одно из направлений полностью прямолинейно.

o     симметричные - в которых оба направления отклоняются одинаковыми радиусами на одинаковый угол в разные стороны, за счёт чего длина стрелочного перевода минимальна при заданном минимальном радиусе кривой, такие стрелочные переводы часто применяются в стеснённых условиях.

o     несимметричные одно- и разносторонние.

·              двойные стрелочные переводы, в которых тесно соседствуют 2 стрелки, и один путь разветвляется на три;

o     симметричные, в которых два направления отклоняются одинаковыми радиусами на одинаковый угол в разные стороны, а третье направление прямолинейно. Такие стрелочные переводы называются тройниками.

o     несимметричные одно- и разносторонние.

·              перекрёстные стрелочные переводы - располагаются в месте пересечения под углом двух путей.

o     одиночный имеет два комплекта остряков, управляемые двумя механизмами, и позволяет проходить с любого из четырёх веток прямо, и между двумя ветками из этих четырёх - на отклонение.

o     двойной - позволяют как проходить по каждому из пересекающихся путей прямо, так и переходить с одного пути на другой. в такой конструкции присутствует четыре комплекта остряков, управляемые двумя механизмами; две тупые и две остроугольные крестовины. Такие стрелочные переводы часто называют «американскими» («американками») или «крокодилами».

Перекрестный двойной стрелочный перевод на станции Шепетовка. На фото он переключен на маршрут «левый ближний - правый дальний».

·              сбрасывающая стрелка в нормальном положении (то есть по умолчанию) направлена на сброс («в никуда»), чтобы остановить случайно ушедший подвижной состав (вагон, локомотив). Только когда диспетчер готовит маршрут отправления (прибытия) поезда, сбрасывающая стрелка переводится, замыкая путь. Разновидность «сбрасывающей стрелки» - «сбрасывающий остряк» - установленный на пути один остряк.

Наибольшее распространение получили одиночные, обыкновенные стрелочные переводы, в отдельных случаях укладываются перекрестные двойные стрелочные переводы. Все остальные виды особого распространения не получили, ввиду сложности устройства и эксплуатации.

Существуют конструкции, в которых происходит совмещение торцов подвижных рельсов соединяемых путей при перемещении их в горизонтальной плоскости.

Также довольно малораспространены специальные конструкции, в которых колея одного из направлений начинается в виде клина, накладываемого механизмом на головки рельсов другого направления (накладная стрелка). Благодаря этому такую стрелку возможно ввести в имеющийся путь без разрыва его колеи, и движение по одному из направлений происходит также по практически неизменённой рельсовой колее, но по отклонённому направлению необходимо сильное ограничение скорости.

В монорельсе применяется переворотный тип стрелки, когда два направления закреплены с разных сторон бруса. Для перевода стрелки механизм переворачивает брус нужной стороной.

Накладная трамвайная стрелка в Праге

Распространенными устройствами для соединения путей являются съезды. В зависимости от расположения соединяемых путей съезды бывают обыкновенные, перекрестные и сокращенные.

Обыкновенный съезд состоит из двух одиночных стрелочных переводов и соединительного пути, укладываемого между корнями их крестовин.

Перекрестный, или двойной, съезд представляет собой пересечение двух одиночных съездов. Он имеет четыре стрелочных перевода и глухое пересечение, помещаемое между корнями крестовин. Такие съезды укладывают в стесненных условиях, когда для последовательного расположения двух одиночных съездов нет участка достаточной длины.

При устройстве перекрестных съездов, а также в местах, где пути пересекаются, но перевод подвижного состава с одного из них на другой не осуществляется, выполняют глухие пересечения под прямым или острым углом. На магистральных железных дорогах получили широкое распространение глухие пересечения под острым углом с применением крестовин марок 2/9 и 2/11. Эти пересечения состоят из четырех крестовин с контррельсами, из них две крестовины острые и две тупые. У прямоугольных пересечений все крестовины одинаковые.

Путь, на котором последовательно расположены стрелочные переводы, ведущие на параллельные пути, называется стрелочной улицей. Это устройство дает возможность перемещать подвижной состав на любой из соединяемых путей. Обычно стрелочные улицы объединяют группы путей одного назначения в парки. В зависимости от расположения по отношению к основному пути и угла наклона стрелочные улицы бывают разных видов.

. Пересечение путей

В местах пересечения двух путей, по каждому из которых необходимо обеспечить независимое движение, устраивается глухое пересечение, которое применяется на станциях и на промышленных путях. В зависимости от угла пересечения рельсовых путей глухое пересечение бывает прямоугольное (рис. 9.25) и косоугольное, или ромбическое (рис. 9.26).

Прямоугольное глухое пересечение (см. рис. 9.25) состоит из четырех крестовин 7, четырех контрельсов 2, одного замкнутого по контуру контрельса 3 и ряда более мелких деталей. Косоугольное глухое пересечение путей бывает с одинаковой или разной шириной колеи; применяется в основном глухое пересечение двух прямолинейных путей с одинаковой шириной колеи. Глухое пересечение (см. рис. 9.26) состоит из двух острых крестовин 1, двух тупых крестовин 2, рельсов 3 и переводных брусьев.

Прямоугольное глухое пересечение (см. рис. 9.25) состоит из четырех крестовин 7, четырех контрельсов 2, одного замкнутого по контуру контрельса 3 и ряда более мелких деталей. Косоугольное глухое пересечение путей бывает с одинаковой или разной шириной колеи; применяется в основном глухое пересечение двух прямолинейных путей с одинаковой шириной колеи. Глухое пересечение (см. рис. 9.26) состоит из двух острых крестовин 1, двух тупых крестовин 2, рельсов 3 и переводных брусьев.

Такой перевод заменяет собой систему, состоящую из двух обыкновенных стрелочных переводов. Длина перекрестного перевода почти в два раза меньше длины двух одиночных переводов. Такие переводы выгодно устраивать в стесненных условиях, особенно на тупиковых пассажирских станциях.

Съезды представляют собой соединение двух близлежащих рельсовых путей посредством стрелочных переводов, а иногда и глухих пересечений. Съезды бывают нормальными между двумя прямыми параллельными, сокращенными между двумя прямыми параллельными путями, нормальными и сокращенными перекрестными между двумя прямыми непараллельными путями.

Сплетение путей (рис. 9.28) представляет собою совмещение двух путей, при котором в местах пересечения рельсовых нитей сплетаемых путей укладываются крестовины, а рельсовые нити на длине сплетения размещаются на общих поперечинах.

К сплетению путей прибегают в случаях выполнения сложных длительных работ по реконструкции пути или искусственных сооружений на одном из путей двухпутного участка.

. Пошёрстное и противошёрстное движение

А - пошёрстное движение

В - противошёрстное движение

Направление движения от остряков к крестовине называется противошёрстным, от крестовины к острякам - пошёрстным. При движении в пошёрстном направлении стрелка должна быть переведена в соответствующее положение, иначе произойдёт взрез стрелки.

Взрез стрелки - принудительное перемещение остряков стрелки под действием колесной пары подвижного состава при движении в пошерстном направлении, когда стрелка установлена в положение, не соответствующее направлению движения. Взрез стрелки возможен:

·              при немаршрутизированных передвижениях, когда стрелка установлена в положение, не соответствующее заданному направлению движения;

·              при переводе стрелки под составом;

·              при маршрутизированном передвижении, когда стрелка выключена из зависимости с сохранением пользования сигналами (поставлена на макет), и установлена в положение, не соответствующее контролю ее положения на макете).

Последствиями взреза стрелки могут быть:

·              деформация остряков;

·              деформация стрелочных тяг;

·              поломка отдельных узлов стрелочного электропривода.

При взрезе стрелки должен теряться контроль ее положения и исключаться перевод с пульта электрической централизации, в том числе одноразовый. Стрелка должна быть выключена из централизации кнопкой «КВ». Запрещается производить отмену или разделку маршрута, в который входит взрезанная стрелка, без разрешения поездного диспетчера. После взреза движение по стрелке запрещается; она должна быть осмотрена работниками служб пути и сигнализации и связи. Порядок осмотра взрезанной стрелки, действий должностных лиц, организации движения поездов регламентируются ИДП на метрополитенах Российской Федерации, При применении электроприводов взрезного типа при взрезе стрелки под воздействием усилия от колесной пары начинает перемещаться отжатый остряк, вращая шиберную шестерню; при этом освобождается от запирания прижатый остряк, и они оба перемещаются. По окончании перемещения остряков, запирания их не происходит, стрелка контроля положения не имеет, контакты автопереключателя находятся в среднем положении, и она с пульта электрической централизации не переводится.

5. Общие требования к применению стрелочных переводов и глухих пересечений

1. Стрелочные переводы, укладываемые на главных путях станций, разъездов и обгонных пунктов, должны обеспечивать пропуск поездов по прямому направлению со скоростью не меньшей, чем реализуемая на прилегающих перегонах.

. Стрелочные переводы и глухие пересечения должны соответствовать утвержденным чертежам и типу рельсов, уложенных в путь. Укладка стрелочных переводов колеи 1520 мм должна осуществляться на переводных брусьях согласно эпюрам. При поставке стрелочных переводов с колеей 1524 мм необходимо пользоваться соответствующими эпюрами.

На малодеятельных и подъездных путях допускается с разрешения МПС укладка стрелочных переводов на составных переводных брусьях.

Укладку смежных стрелочных переводов следует производить в соответствии с требованиями.

. Стрелочные переводы на новых и переустраиваемых станциях укладываются в соответствии с проектами строго по координатам от разбитого на станции базиса.

. На каждом стрелочном переводе стрелка, крестовина, рельсовый путь между ними и не менее чем по одному звену с обеих сторон перевода должны быть одного типа.

При укладке новых переводов примыкающие к нему рельсы должны быть также новыми, а при укладке старогодных переводов эти рельсы должны иметь одинаковый износ с рельсами перевода. Закрестовинные кривые на главных и приемо-отправочных путях должны быть уложены рельсами того же типа, что и стрелочный перевод.

. Переводные механизмы ручного действия, как правило, устанавливаются с правой стороны по ходу поезда (в противошерстном направлении). Для удобства обслуживания и по условиям видимости сигналов допускается их установка и с левой стороны. Переводной механизм должен быть установлен так, чтобы кронштейн станины, в который вставлена фонарная стойка, был обращен в сторону крестовины.

.6. Переводные брусья должны укладываться пропитанными антисептиком.

На линиях под электрическую тягу и оборудуемых автоблокировкой и электрической централизацией переводные брусья и шпалы укладываются пропитанными антисептиком, не проводящим электрический ток.

В целях предохранения брусьев от растрескивания их концы должны укрепляться так же, как и у шпал. Размеры переводных брусьев в соответствии с ГОСТом

. Все рельсы в пределах стрелки, крестовины и контррельсов должны укладываться на специальных подкладках: рельсы между стрелкой и крестовиной необходимо укладывать на плоских подкладках без подуклонки. Если стрелка и крестовина имеют подуклонку, то рельсы соединительных путей между ними укладываются на подкладках с подуклонкой.

. Стрелочные переводы на главных и приемо-отправочных путях и стрелочные переводы, оборудованные электрической централизацией на других путях станций, разъездов и обгонных пунктов, а также стрелочные переводы сортировочных парков и подгорочных путей в пределах тормозных позиций должны укладываться на щебеночном балласте с соответствующим обеспечением водоотвода.

. У каждого стрелочного перевода и глухого пересечения должны быть установлены предельные столбики, указывающие место, ближе которого к стрелочному переводу или глухому пересечению на пути нельзя устанавливать подвижной состав.

Места установки предельных столбиков определяются проектом.

При оборудовании путей электрическими рельсовыми целями изолирующие стыки необходимо располагать в соответствии с проектом.

Нормы укладки и содержания стрелочных переводов и глухих пересечений

10. Стрелочные переводы следует укладывать так, чтобы верх головок рельсов на прямых участках располагался в одном уровне. Отклонение в пределах перевода по уровню допускается не более 2 мм с уклоном отводов: на стрелочных переводах главных путей - не более 1 мм на l м; на стрелочных переводах станционных и подъездных путей в зависимости от значимости - от 1 до 2 мм на 1 м; на стрелочных переводах с движением по прямому направлению со скоростью более 120 км/ч - 1 мм на 1,5 м. Ширина колеи стрелочных переводов должна соответствовать утвержденным эпюрам. Нормы содержания стрелочных переводов по ширине колеи (для колеи 1520 мм) приведены в табл. 1, а места контрольных измерений - на рис. 1, 2.

Расстояние между рабочими гранями контррельса и сердечника крестовины должно быть не менее 1474 мм, а между рабочими гранями контррельса и усовика - не менее 1435 мм (рис. 3).

Таблица 1

* На расстоянии 14100 мм от острия остряка и далее ширина колеи на прямой путь 1520 мм.

** На расстоянии 13750 мм от острия остряка и далее ширина колеи на прямой путь 1520 мм.

Примечание. Остряк криволинейный (секущий).

Рис. 1. Места контрольных измерений ширины колеи на одиночных и симметричных стрелочных переводах и желобов на стрелке и в контррельсах:

1 - передний стык крестовины; 2 - сечение сердечника 40 мм; 3 - конец переводной кривой; 4 - корень остряков; 5 - место изгиба рамного рельса

Рис. 2. Места контрольных измерений ширины колеи на двойных перекрестных стрелочных переводах и желобов на стрелке и в контррельсах:

1 - сечение сердечника крестовины 40 мм; 2 - передний стык крестовины; 3 - в корне остряка прямого; 4 - в корне остряка кривого

Таблица 2

Примечание. Остряк криволинейный (секущий).

Размеры ширины желобов в стрелочных переводах и допускаемые отклонения приведены в табл. 2.

Места контрольных измерений ширины желобов в крестовинах показаны на рис. 3,4.

Размеры ширины колеи и желобов для крестовин двойных перекрестных переводов и допускаемые отклонения от этих размеров распространяются также и на крестовины глухих пересечений марок 2/9 и 2/11.

Рис. 3. Схема измерения расстояний между рабочими гранями контррельса и усовика и рабочими гранями контррельса и сердечника крестовины (размеры даны в миллиметрах):

1 - путевой рельс; 2 - контррельс; 3 - усовик; 4 - сердечник

Рис. 4. Места контрольных измерений ширины желобов в острой крестовине:

1 - математический центр; 2 - сечение сердечника 20 мм; 3 - сечение сердечника 40 мм

Рис. 5. Места контрольных измерений ширины желобов в тупых крестовинах и их величины (размеры даны в миллиметрах)

При укладке старогодных стрелочных переводов (колеи 1524 мм) следует руководствоваться требованиями, изложенными в «Инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути». При ширине колеи стрелочного перевода 1524 мм (на прямых участках) от стыка рамного рельса и хвоста крестовины должны устраиваться отводы к ширине колеи 1520 мм в соответствии с п. 2.2 настоящей Инструкции.

.11. На двойных перекрестных стрелочных переводах ширина колеи «по брусу в горле» (см. табл. 2) является расстоянием между математическими центрами тупых крестовин. Так как между теоретической точкой пересечения боковых граней усовой части тупой крестовины, т.е. ее математическим центром и фактической точкой перегиба боковой грани, расстояние около 3 мм, длина малой диагонали должна определяться с учетом этого расстояния (см. рис. 5) и может быть:

в двойных перекрестных стрелочных переводах марки 1/9 - до 1528,3 мм;

в тупых крестовинах глухих пересечений марки 2/9 - до 1535,4 мм, а марки 2/11 - до 1532,3 мм.

.12. Шаг остряка у стрелок типов Р65, Р50 и Р43 должен быть 152 мм с допусками +8 -2 мм. Учитывая, что выпускаемые электроприводы могут иметь минимальный шаг 150 мм, а также наличие допустимых люфтов в местах соединения рабочих тяг с шибером, разрешается устанавливать минимальный шаг остряка на таких стрелках 147 мм при условии, что минимальный желоб между рамным рельсом и отведенным остряком будет не менее 65 мм.

Шаг остряка измеряется против первой тяги между боковой рабочей гранью головки рамного рельса и нерабочей гранью остряка. Нормы шага остряка на стрелочных переводах приведены в табл. 3.

.13. Прилегание остряков к стрелочным подушкам должно быть плотным.

Проверка прилегания остряка к рамному рельсу при запертом положении остряка должна осуществляться перекидкой на 180° баланса. При этом просвет между рамным рельсом и остряком, измеренный напротив первой тяги, должен быть не более 4 мм. На централизованных стрелочных переводах для этой цели между остряком и рамным рельсом вставляется шаблон (зазорник). При вставленном шаблоне контроль замыкания стрелки должен отсутствовать. Во всех случаях должно быть обеспечено точное совпадение рабочих граней остряка и примыкающего к его корню рельса.

Остряк должен плотно прилегать к упорным болтам. Просвет между рабочей гранью упорных болтов и шейкой остряка допускается не более 1 мм.