Как определить марки крестовин стрелочных переводов на ЖД-путях: типы, виды

Рассмотрим показатель, указывающий на геометрические параметры устройств соединения рельсов. Выясним, как определить марку крестовины стрелочного перевода на ЖД-путях, поймем, как прочитать ее, и что означают те или иные цифры в ее артикуле.

С пониманием обозначений вообще не должно быть проблем. Вы увидите дробь: ее знаменатель – это длина сердечника, а числитель – ширина. Разобраться с конфигурацией металлоконструкции и то сложнее (хотя тоже не составляет особого труда), ведь есть несколько ее вариантов – с подвижными элементами и неподвижными. Но не будем забегать вперед – сначала уделим внимание тем стандартам и нормам, на которые ориентируются чаще всего.

Содержание статьи

1. Описание стрелочных переводов
2. Стрелочная крестовина: основные виды
3. Типы стрелочных переводов по направлению
4. Какие виды (типы) марок крестовин стрелочного перевода существуют
5. Определение марки крестовины стрелочного перевода
6. Переход какой конфигурации чаще всего применяется в РФ
7. Обслуживание стрелочных переводов
8. Каковы последствия неисправностей, при наличии которых эксплуатация стрелочного перевода запрещена
9. Заключение

Описание стрелочных переводов

Помимо ДхШ, марка крестовины также дает нам угол, измеряемый между рабочими гранями, и популярные ее разновидности – это 1/6, 1/9, 1/11. В процессе работы обслуживающий персонал магистрали (или любой другой ЖД-ветки) руководствуется ПТЭ (правилами техэксплуатации), подробно регламентирующими выбор того или иного устройства соединения в зависимости от типа пути.

Так, на главной или на приемо-отправочной линии оно должно быть не круче 1/11, а на перекрестных или следующих сразу за ними одиночных – не выше 1/9. Последняя цифра актуальна и для прямолинейных отрезков колеи, и для грузовых. Для симметричных она уже обязана не превышать 1/6, так как такие варианты обозначаются как 1/4,5 или 1/8.

Стрелочная крестовина: основные виды

В общем случае это важная часть рельсового соединения и жесткая конструкция либо с подвижными, либо со статическими элементами. Именно во второй группе в последнее время вводится все больше инноваций. Но основная деталь каждой из них – это сердечник (металлический треугольник) с парой усовиков и рабочими гранями. Угол между ними, а также длина с шириной – ключевые геометрические характеристики для любого варианта устройства, самыми распространенными из которых на территории РФ считаются 1/22, 1/18, 1/11, 1/9.

При этом конфигурации могут значительно различаться между собой по целому ряду показателей – рассмотрим, каких именно.

Прямолинейная

Наиболее часто используемая до сих пор (согласно статистике). В обоих направлениях ее грани идеально ровные, без изгибов, что дает возможность устанавливать ее как направо, так и на левопутных переходах (и этот универсализм – ключевое ее преимущество в отличие от других). Также ее можно предназначать для симметричных переводов, отсюда и такая, сравнительно высокая востребованность их монтажа и эксплуатации.

Криволинейная

У нее рабочие поверхности (как обоих усовиков, так и сердечника) уже сделаны в форме дуги с определенным закруглением. И такая конфигурация обладает двумя важными достоинствами:

• Позволяет существенно увеличить радиус конструкции, что повышает ее общую безопасность.
• Минимизирует среднюю длину устройства, а значит, сокращает затраты на укладку колеи.

Из-за этих плюсов данные варианты и востребованы на промышленных линиях. Но минусы у них тоже есть, и достаточно серьезные:

• Их сравнительно сложно изготавливать, особенно в условиях немасштабного производства.
• Они не предназначены для симметричных переходов.
• Их можно использовать только при движении поездов по какому-то одному направлению, для двустороннего перемещения они не приспособлены. 

Поэтому недостатки несколько ограничивают их эксплуатацию и заставляют конструкторов искать и внедрять и другие варианты.

Со скоростными параметрами

Наиболее распространенные маркировки крестовины стрелочного перевода в данном случае – 1/22 и 1/18. Они подразумевают, что по железной дороге можно ездить не быстрее 120 и 80 км/ч соответственно.

Ограничения есть и для иных артикулов: так, для 1/11 при Р65 они составляют 50 км/ч, хотя, если устройство симметричное, повышаются до 70 км/ч.

Свои условия у перекрестных конструкций, как правило, сделанных под двойным углом по отношению к обыкновенным. Когда они проложены на станционной горловине, их обозначение будет нестандартным – 2/9. Если же на одной из боковых линий, важно, чтобы они оставались максимально пологими – в таком случае подойдет вариант 1/65, он подходит в том числе и для высокоскоростной магистрали, на которой составу разрешено разгоняться вплоть до 220 км/ч.

С литым сердечником

Вот тот вариант, который чаще всего используется на просторах РФ сегодня. Внимание, он сборного и одностороннего типа: это значит, что и изнашиваемые поверхности усовиков, и сердцевина – цельные. Первые выполняются из стандартных металлических профилей, вторая – из куска высокомарганцевой стали.

Два ключевых преимущества такой конфигурации:

• Малое число элементов, что повышает общую надежность.
• Сравнительно долгий срок службы.

Хотя качество связи между элементами все-таки несколько хуже, чем у следующей по списку конструкции, но все равно остается достаточным, чтобы ему отдавали предпочтение не только в России, но и в США.

Цельнолитая

Рассуждая о том, что называется маркой крестовины стрелочного перевода, в этом случае мы должны представлять себе единую деталь, максимально прочную и стойкую к физическим воздействиям (хоть и требующую значительного расхода металла при производстве).

Для нее обычно актуально соотношение 1/11, при профиле Р65, что дает составам возможность безопасно развивать скорость до 160 км/ч (на прямых участках). Если сравнивать ее с предыдущими вариантами, она эксплуатируется дольше всего (при одинаковых условиях), что является мощным фактором при выборе в ее пользу.

Сборно-рельсовая

Особенность такой конфигурации – сердечник из двух пристроганных частей – отрезков двутавровых балок, дополнительно укомплектованных вкладышами-усовиками и болтами для крепежа.

Данный вариант заслуживает внимания исключительно в рамках обзора, так как уже не выпускается и не применяется на территории РФ. Все потому, что у него хватает недостатков: это и значительное количество элементов, и не самые прочные связи, и склонность к образованию дефектов (плавно вытекающая из предыдущих минусов), а значит, низкий ресурс и степень обеспечения безопасности передвижения поездов и вагонов.

Типы стрелочных переводов по направлению

Существуют две их глобальные группы:

• Одиночные (обыкновенные) – разделяют одну ветку на пару, обычно на прямолинейные (то есть нити идут без искривлений от основной оси).
• Симметричные (двойные) – разбивают 1 колею на 2-3, причем с отклонением в стороны на одинаковую величину. В результате длина перехода минимальна, а значит, его можно обустраивать даже в условиях ограниченного пространства. Они также бывают перекрестными – когда имеет место быть пересечение двух нитей под определенным углом.

Есть условная классификация, так сказать, по степени мобильности составных частей – рассмотрим ее.

С подвижным усовиком

Актуально в тех случаях, когда необходимо организовать одиночный съезд. Еще вариант их укладки и дальнейшей эксплуатации – высокоскоростные магистрали.

Действуют по следующей схеме:

• Сердечник прижимается к рельсовому отрезку в результате давления одной или сразу пары пружин, из-за чего закрывается внутреннее, «мертвое» пространство.
• Благодаря этому образуется непрерывное полотно, которое состав проезжает достаточно быстро (зачастую даже не снижая скорости).

Но и при таком, казалось бы, простом алгоритме есть вероятность возникновения проблемы, которую лучше предотвратить. При перемещении в обратном направлении гребни колес поезда или вагона могут отжимать усовик, что чревато ударами по металлическому треугольнику. Чтобы последний не получал повреждения, его следует расположить чуть ниже или выше, чем он уже установлен.

С подвижным сердечником

Российские производители выпускают 2 их разновидности:

• С остряковыми рельсами и гибкими ветвями – позволяют поддерживать скорость перемещения вплоть до 200 км/ч.
• Поворотные сборные – конфигурация считается перспективной и поэтому не прекращаются работы по ее совершенствованию.

Ключевое преимущество в том, что с их помощью можно сделать полотно действительно непрерывным, а значит, транспорту не придется тормозить на переходе. И металлический треугольник каждого варианта служит в среднем в 4-5 раз дольше, чем при стационарном исполнении.

Недостаток тоже есть, и он кроется в необходимости установки дополнительных устройств поворота, которые отвечают за перемещение сердечника. Но плюс на практике серьезно важнее минуса.

Контррельсы

Это металлоконструкции, которые должны направлять колеса транспорта точно в желобки. Зачастую отличаются специальным профилем и обычно размещаются на прокладках общего исполнения. К остальным элементам ВСП прикрепляются болтами.

Какие виды (типы) марок крестовин стрелочного перевода существуют

Подытожим их основные классификаторы. Итак, по степени мобильности элементов они бывают:

• подвижные – можно в незначительной степени подстраивать под изменение условий эксплуатации;
• статические – используются чаще, в силу большей надежности и долговечности.

По боковой геометрии:

• прямолинейные – идущие без отклонений относительно оси колеи;
• криволинейные – с формой, представляющей собой дугу с определенным радиусом (позволяющую сократить переход и повысить плавность перемещения).

По направлению:

• Одиночные – делят линию на две ветки, укладываются в большинстве стандартных случаев.
• Двойные – разбивают полотно на 2-3 ветки, актуальные марки крестовин горочных стрелочных переводов.

По характеру исполнения:

• Сборные – обладают универсальностью (и некоторой адаптивностью), их части соединяются болтами, но взаимосвязь между элементами конструкции далеко не идеальна, что обуславливает склонность к образованию дефектов.
• С литым сердечником – металлический треугольник и изнашиваемые части усовиков представляют собой монолит (из стали с высоким содержанием марганца); долговечнее и надежнее предыдущих.
• Цельнолитые – каждая из них – это одна деталь, наиболее дорогая в производстве, но зато обладающая максимальной сопротивляемостью к внешним воздействиям.

Сведем в таблицу все варианты и ключевые для них данные:

Сведем в таблицу все варианты и ключевые для них данные:

Благодаря этим данным уже гораздо проще выбрать металлоконструкции под нужды своей линии.

Дополнительно стоит учитывать не только размеры и скоростные параметры, но и назначение участка. Железнодорожный стрелочный перевод для магистральной линии, промышленного предприятия, склада или карьера подбирается по-разному: где-то важна плавность прохода по переводной кривой, а где-то на первый план выходят ремонтопригодность и устойчивость к частым маневрам.

Определение марки крестовины стрелочного перевода

В общем случае рассматриваемый показатель записывается в технической документации к двутавровой балке и «на борту» самого профиля. Но как его вообще получают и можно ли как-то вычислить его самостоятельно? Да, и сейчас мы расскажем, как это сделать.

Схема расчета

Для ее реализации нужно знать ключевое соотношение:

tg α = 1/N, где:

• α – угол пересечения рабочих граней сердечника;
• N – нужный нам параметр.

После этого, в соответствии с рисунком ниже, следует:

• Измерить перпендикуляр (CE), проведенный от контрольной точки С к поверхности ОКВ, а также длину последней (на чертеже это линия СКЕ).
• Выразить их отношение CE/СКЕ, которое после математических преобразований примет вид 1/N.

Таким образом, мы пришли к первоначальной формуле, скажем так, проверили ее, и можем сделать логический вывод: достаточно узнать длины двух отрезков – СЕ и СКЕ – чтобы практическим путем найти нужную вам величину.

Сейчас калькуляция может показаться сложной, но на деле схема определения марки крестовины стрелочного перевода реализуется очень просто, особенно если вы проводите расчеты не в первый раз.

Переход какой конфигурации чаще всего применяется в РФ

Безусловным лидером по масштабам использования является одиночный – не зря же его также называют обыкновенным, он по умолчанию укладывается на путях общего назначения. Симметричный же находит свое применение главным образом в сортировочных парках.

Другое дело, когда условия размещения стесненные, например, на станциях не хватает свободного пространства. Тогда на первый план выходят перекрестные конструкции, которые обеспечивают безопасный переезд с одной ветки на другую, расположенную в той же плоскости. Если при этом меняется ширина колеи, тогда конфигурация считается совмещенной.

Если же рассматривать конкретные марки, то на российских железных дорогах наиболее распространенными считаются:

• 1/6, 1/9, 1/11 – для стандартных случаев;
• 1/18, 1/22 – для высокоскоростного движения составов (обычно по боковым линиям).

Важные эксплуатационные параметры для большинства из них приведены в таблице выше – ознакомьтесь с ними.

Также добавим, что движение по переходу может быть как «пошерстным», то есть к остряку, так и противоположным – к сердечнику.

Обслуживание стрелочных переводов

Даже если марка выбрана верно, безопасная работа узла зависит от регулярного контроля. Содержание железнодорожного пути на таких участках требует внимания к каждой детали.

Первое, что делают при осмотре, – оценивают состояние остряков. Специалист проверяет, нет ли трещин, выкрашивания, забоин, деформаций и признаков неплотного прилегания. Если остряк отходит от рамного рельса сильнее допустимого значения, стрелочный механизм уже не обеспечивает нужную геометрию, а значит, повышается риск неправильного прохода состава.

Следующий этап – проверка прилегания. Контролируют, насколько плотно элементы соединяются в рабочем положении, нет ли заедания при переводе, как срабатывает электропривод и сохраняется ли фиксация после смены направления. При ручном управлении дополнительно оценивают состояние переводного механизма, рычагов, тяг и запирающих устройств.

Отдельно выполняют контроль износа крестовин. Сердечник и усовики принимают значительные ударные нагрузки, поэтому на них могут появляться накаты, сколы, выкрашивание металла и изменение профиля рабочей поверхности. Диагностика помогает обнаружить такие дефекты до того, как они приведут к серьезным ограничениям движения или внеплановому ремонту стрелочных переводов.

Не менее важны измерение зазоров и контроль положения контррельсов. Если расстояния между рабочими гранями меняются, колесная пара может двигаться по узлу не так, как было предусмотрено проектом. Поэтому специалисты проверяют желоба, стыки, болтовые соединения, подкладки, состояние переводной кривой и другие элементы, влияющие на плавность прохода.

Зимой к стандартным операциям добавляется очистка от снега, льда и наледи. Особое внимание уделяют пространству между рамным рельсом и остряком, зонам перемещения тяг, крестовинной части и электроприводу.

После очистки и проверки выполняют смазку механизмов, где это предусмотрено регламентом. Она снижает трение, уменьшает нагрузку на привод и помогает продлить срок службы подвижных деталей.

Каковы последствия неисправностей, при наличии которых эксплуатация стрелочного перевода запрещена

Они зависят от характера проблемы, поэтому рассмотрим все наиболее распространенные варианты дефектов и то, к чему приводит их игнорирование и несвоевременное устранение:

• Разъединение остряков из-за повреждения болтов или тяги – оборачивается постепенным увеличением расстояния между элементами перехода, а значит, и риском схода транспорта при переезде с одной ветки на другую.
• Разрыв крепежа – неисправные комплектующие стоит незамедлительно менять, иначе ослабится вся конструкция стрелочного перевода, а это чревато постоянными ударами колеса о сердечник и преждевременным выходом обоих из строя.
• Выкрашивание – провоцирует разрушение реборд подвижных частей состава из-за регулярных наездов на элементы стрелочного перевода.
• Изменение дистанции между рабочими поверхностями усовиков и сердечника из-за накатов, разбалансировки желобов и распорок – повышает вероятность аварии.
• Изломы (трещины, сколы и другие нарушения целостности) любого функционального элемента приводят к постепенному разрушению всего узла.
• Отставание остряка из-за изгиба рамы, полос, башмаков, из-за наката или неправильного шага – оборачивается увеличением просвета сверх нормального показателя, а значит, появлением угрозы схода.
• Вертикальный износ чрезмерно усиливает давление колес на слабые точки перехода, что провоцирует его выход из строя.

Заключение

Теперь, когда мы подробно рассмотрели все важные вопросы по теме, вы без проблем перечислите марки крестовин стрелочных переводов и сможете понять, какая из них необходима вашей линии. Ну а купить ее и другие нужные устройства и комплектующие для создания ЖД-полотна вы традиционно сможете в компании «ПромПутьСнабжение», обращайтесь.

Вопросы и ответы

Где применяются марки 1/9, 1/11 и 1/18?

Первые используют преимущественно на станционных, подъездных и промышленных путях. 1/11 подходит для главных и приемо-отправочных линий, а 1/18 – для участков, где требуется более плавный проход подвижного состава.

Как выбрать подходящую конструкцию?

При выборе учитывают назначение, расчетную нагрузку, тип рельсов, интенсивность движения и особенности эксплуатации.

Какие скорости допускаются?

Максимально допустимое значение зависит от исполнения узла и состояния пути. Чем положе угол пересечения, тем выше возможная скорость движения.

Чем отличаются решения для магистральных и промышленных линий?

Для магистралей важны надежность, стабильная геометрия и возможность пропуска поездов без существенного снижения скорости. На предприятиях приоритет отдают прочности, простому обслуживанию и устойчивости к интенсивной маневровой работе.