Из чего состоит стрелочный перевод: устройство и конструкция элементов, описание, неисправности

В этой статье расскажем, из чего состоит стрелочный перевод, по какому принципу он работает, где используется и какие требования предъявляются к его эксплуатации. Это элемент верхнего строения железнодорожного пути, который обеспечивает безопасное направление подвижного состава с одного рельсового участка на другой. Такие конструкции являются неотъемлемой частью железнодорожной инфраструктуры и обеспечивают организацию движения поездов и выполнение маневровой работы. Их используют при строительстве новых линий, модернизации существующих участков и проектировании транспортных объектов различного назначения.

Содержание

1. Для чего предназначены стрелочные переводы
2. Где используются
3. Классификация
4. Подразделения
5. Состав и принцип работы стрелочного перевода
6. Функции
7. Терминология
8. Современные технологии в стрелочных переводах
9. Песок
10. Возможные неисправности
11. Типичные ошибки эксплуатации
12. Переводной механизм
13. Заключение

Для чего предназначены стрелочные переводы

Это детали, уложенные на деревянные или железобетонные шпалы особой длины (в остальном они не отличаются от стандартных опорных оснований). Нужны для решения следующих задач:

• объединение двух-трех колей, идущих рядом;
• разветвление одной линии на несколько соседних;
• состыковка параллельно расположенных или пересекающихся путей.

Их практическую роль сложно переоценить, так как они минимизируют затраты на строительство железных дорог, а также сокращают общую их протяженность, плюс, с ними нет необходимости в прокладке окружных маршрутов. Залог максимально быстрого перемещения ЖД-транспорта из точки А в Б – вот что собой представляет стрелочный перевод: определение такого рода, возможно, не самое научное, зато очень точно отражает важность данных конструкций.

Где используются

Наиболее распространенные области применения:

• железнодорожные станции;
• сортировочные парки;
• металлургические заводы;
• морские и речные порты;
• логистические терминалы;
• промышленные, карьеры и горнодобывающие предприятия;
• локомотивные и вагонные депо.

Похожие новости

Классификация

В России и странах бывшего СССР детали классифицируют по марке крестовины, типу рельсов и допустимому скоростному режиму.

Подразделения

Существуют следующие конструкции стрелочного перевода:

• Одиночные – предназначены для разветвления одной колеи на две. Подразделяются на:
  • обыкновенные – один из маршрутов остается прямым, второй отклоняется;
  • симметричные – оба направления расходятся под одинаковыми углами и имеют равные радиусы, что позволяет уменьшить длину узла при минимальном радиусе кривой;
  • несимметричные – направления отличаются углами отклонения или ориентированы в одну либо разные стороны.
• Двойные – состоят из двух стрелок, расположенных рядом, и обеспечивают разветвление одного пути на три. Бывают:
  • симметричные – два ответвления отклоняются симметрично, а третий маршрут остается прямым; также известны как «тройники»;
  • несимметричные – отличаются направлением и (или) величиной отклонения ветвей.
• Перекрестные – применяются в местах пересечения двух колей. Подразделяются на:
  • одиночные – оснащаются двумя комплектами остряков и двумя приводами, обеспечивая прямой проход по каждому из четырех направлений;
  • двойные – включают четыре комплекта остряков, два механизма управления и пары остроугольных и тупоугольных крестовин; в профессиональной среде их часто называют «крокодилами» или «американками».

Состав и принцип работы стрелочного перевода

При любой конфигурации в него входят:

• Сама стрелка – представляет собой систему из 2 наружных рельсов (неподвижных рамных) и двух внутренних, скрепленных друг с другом, с остряками (первый прижат к раме, второй – отведен), переводным механизмом и тяговым, выполняющими функцию соединителей. Отвечает за непосредственный переход транспорта с прямой колеи на ответвление и наоборот.
• Крестовина – деталь с двумя усовиками, сердечником (треугольным компонентом) или цельнолитой конструкцией, желобом и, что важно, контррельсами. Обеспечивает надежный переезд колес локомотивов, дрезин, мотовозов, вагонеток с одной рельсовой нити на другую. Имеет различные марки (1/9, 1/11 и т.д. в зависимости от проекта).
• Соединительные рельсы, обеспечивающие плавный переход между стрелкой и крестовиной.
• Переводной механизм, предназначенный для перемещения остряков и фиксации их в требуемом положении. В зависимости от условий эксплуатации он может иметь ручной или электрический привод.
• Комплект крепежных и опорных деталей, переводных и соединительных тяг, обеспечивающих надежность работы узла.
• Рельсы (рубки) по типу (р65, р50 и т.д.) определенной длины.
• Изоляция.

Общее расположение элементов показано ниже:

При любом строении стрелочного перевода его установка осуществляется по следующей схеме:

• Размечаете место под фундаментные угольники и сверлите технические отверстия для их крепежа к рельсам.
• Монтируете серьги с деталями изоляции.
• Обеспечиваете тяги – переводную, рабочую, контрольную.
• Передвигая курбельную рукоятку, проверяете привод и всю гарнитуру на работоспособность.
• Загибаете стопорные планки, шплинтуете болты, устанавливаете закрутки и фартук.
• Окрашиваете электродвигатель в черный, на его крышке маркируете белую стрелку с соответствующим номером.
• Задаете сбрасывающему устройству положение по умолчанию, то есть размыкающее.

Функции

Мы рассмотрели, что входит в состав стрелочного перевода, теперь давайте взглянем на особенности его работы.

Непосредственное перемещение остряков осуществляется разными способами, в зависимости от типа рассматриваемого элемента верхнего строения пути, но всегда по одинаковому принципу. Главное, чтобы первый подвижный участок рамного рельса с необходимой плотностью прилегал к неподвижному, а второй отходил на строго установленное расстояние, достаточное для безопасного прохождения колесных гребней.

Переводной механизм контролирует положение остряков, фиксирует их после переключения и предотвращает самопроизвольное изменение направления движения. Это напрямую влияет на надежность узла.

Важную роль играют и тяги стрелочного перевода, которые по своим функциям могут быть переводными (для изменения) и соединительными (удерживают в заданной позиции). Через две-три переключаются длинные остряки при пологой конфигурации, через одну – специальные (короткие).

У каждого перемещающегося рельсового отрезка есть тонкий конец – острие – и толстый – корень, крепление последнего и делает возможным все повороты.

В процессе изменения направления движения с основного пути на боковой и обратно возникают комбинированные нагрузки, максимальная концентрация которых приходится на горло крестовины. Поэтому при проектировании пути особое внимание уделяют расчету нагрузок и выбору материалов, обеспечивающих длительный срок службы конструкции.

Рабочее положение рассматриваемых частей меняется с помощью механизма. Поэтому его наличие – ключевая особенность устройства централизованных стрелочных переводов, причем как автоматических, так и ручных.

В последнем случае он представляет собой рычаг с балансирующим противовесом. Достаточно поднять его в верхнее положение, и остряки займут необходимое место между рамными рельсами.

Автоматика управления обычно реализуется при электрической централизации за счет использования системы различной серии. Современные варианты позволяют дистанционно контролировать положение остряков и получать информацию о состоянии оборудования в режиме реального времени, что значительно повышает надежность эксплуатации железнодорожной инфраструктуры.

Терминология

Теперь по порядку рассмотрим основные элементы стрелочного перевода с их важными особенностями.

Крестовина

Ключевое значение имеет ее марка: в российских реалиях актуальна 1,11, то есть литая, усиленная, с гибкими остряками. Ее главное преимущество – подвижный сердечник, крайне плотно прилегающий к рабочим граням под действием передаваемых транспортом нагрузок. Она сохраняет возможность поездов поддерживать высокую скорость (на прямых участках колеи) – до 160 км/ч.

На боковых же маршрутах используется 1,18, позволяющая развивать до 80 км/ч без риска для схода и возникновения аварийных ситуаций (при условии отсутствия неисправностей).

Стрелочная улица

Так называется большое количество переводов на сравнительно небольшом участке.

Бывают различными, в зависимости от характера расположения по отношению к основной колее. Но в общем случае это совокупность последовательно обустроенных переводных элементов на боковой путь, обладающих единым назначением. Выделяют следующие ее разновидности.

Простая

Обычно очень протяженная, со значительными расстояниями между осями. В числе преимуществ то, что максимально проста в обслуживании и отлично просматривается. Главный недостаток – большие габариты: такая схема занимает значительную площадь. Сферы применения – парки приема и отправления поездов.

Сокращенная

Позволяет уменьшить длину участка переключения, однако несколько ограничивает возможности выполнения маневров. Чаще используется на крупных производственных площадках, грузовых дворах и предприятиях с ограниченной территорией.

Неконцентрическая веерная

Отличается постоянным радиусом укладки всех кривых. Применяется при необходимости увеличить расстояние между участками, однако требует выполнения значительного объема строительных работ.

Под двойным углом крестовины

Позволяет сократить протяженность зоны. Используется на сортировочных станциях, в горловинах парков приема и отправления.

Съезды

Это распространенные соединительные пути стрелочных переводов, которые могут быть следующих типов:

• обыкновенный – 2 одиночных перехода + 1 участок, прокладываемый между корнями подвижных деталей рельсов;
• перекрестный – двойной, с 4 стрелками и 1 глухим пересечением, актуален там, где нельзя обустроить два обычных, например, в стесненных условиях;
• сокращенный – разновидность предыдущего, но с возможностью переключения под прямым или острым углом; в последнем случае обладает 4 крестовинами (2 из которых тупые) марок 2,11 и 2,9.

Современные технологии в стрелочных переводах

Развитие железнодорожной отрасли привело к широкому внедрению цифровых решений, которые повышают безопасность движения, сокращают расходы на обслуживание и позволяют своевременно выявлять возможные неисправности оборудования.

Сегодня на многих объектах применяются современные решения:

• цифровой контроль положения механизма;
• дистанционное управление;
• автоматическая диагностика состояния оборудования;
• интеграция с системами сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ);
• мониторинг температуры, вибрации и усилия перевода стрелки.

Использование подобных технологий позволяет оперативно обнаруживать отклонения в работе, предотвращать аварийные ситуации и планировать ремонт до появления серьезных повреждений. В результате увеличивается срок службы узла, снижаются эксплуатационные расходы и повышается надежность всей железнодорожной инфраструктуры.

Песок

Элементы ВСП следует дополнительно защищать от заносов в районах пустынь. Прилегающую к ЖД-полотну почву в таких условиях нужно закрепить – посадить зеленую растительность, покрыть суглинком, битумом полимерной суспензией (или другим подходящим составом), возвести сооружения, предотвращающие оползни.

Лучшим вариантом признан первый – с насаждениями. Деревья (акация, саксаул, лох и так далее), кустарники (гребенщик, селюга, джузгун) и, в меньшей степени, травяные культуры (овес, селин, чагер) не только укрепляют подушку под колеей, но и облагораживают окружение, позитивно влияют на микроклимат.

Дополнительно на отдельных участках железнодорожной сети применяют специальные инженерные сооружения – защитные щиты, ограждения и барьеры, снижающие воздействие ветра и препятствующие накоплению песка.

Возможные неисправности

Если нет гибкого сердечника, со временем могут развиться следующие дефекты:

• Излом усовика стрелочного перевода.
• Разрыв контррельсового болта.
• Износ крестовины, а также рабочих граней рамных рельсов и остряков.

Кроме того, поломки могут быть вызваны нарушением расстояний между рабочими поверхностями различных элементов конструкции. Также важно не допустить следующих состояний:

• Разъединение остряков с тягами и неплотное их прилегание к рамным рельсам (с зазором более 4 мм) или понижение на 2 мм и больше.
• Выкрашивание, излом или критический износ отдельных деталей узла.

При возникновении любой из перечисленных неисправностей эксплуатация запрещается. Подобные дефекты могут привести к сходу подвижного состава, нарушению устойчивости колесных пар и созданию угрозы безопасности движения поездов.

Для своевременного обнаружения подобных повреждений проводят регулярные осмотры, инструментальный контроль и диагностику.

Типичные ошибки эксплуатации

Нарушение правил значительно ускоряет износ элементов конструкции и увеличивает вероятность возникновения аварийных ситуаций. Наиболее распространенными ошибками считаются следующие.

Несвоевременная очистка

На стрелочном переводе постепенно скапливаются снег, лед, песок, щебень, металлическая стружка и другие загрязнения. Они препятствуют плотному прилеганию остряков к рамным рельсам, ухудшают работу переводного механизма и повышают риск отказа оборудования. Поэтому очистка должна выполняться регулярно независимо от времени года.

Износ остряков

Под воздействием постоянных динамических нагрузок рабочие поверхности постепенно изнашиваются. Если своевременно не контролировать состояние остряков, увеличиваются зазоры и снижается безопасность движения железнодорожного транспорта.

Отсутствие смазки

Недостаточное количество материала увеличивает силу трения, затрудняет работу механизма и способствует преждевременному выходу оборудования из строя. Использование смазки позволяет существенно увеличить срок службы элементов конструкции.

Несвоевременная диагностика

Отказ от плановых осмотров и инструментального контроля не позволяет вовремя обнаружить скрытые дефекты. Современная диагностика помогает выявить повреждения еще до появления серьезных неисправностей, что снижает затраты на ремонт и предотвращает длительные перерывы в эксплуатации железнодорожной инфраструктуры.

Переводной механизм

С его помощью меняется рабочее положение рассматриваемых деталей ВСП. Поэтому его наличие – ключевая особенность устройства централизованных стрелочных переводов, причем как автоматических, так и ручных. В последнем случае он представляет собой рычаг с балансирующим противовесом, то есть максимально простую конструкцию. Достаточно поднять его в верхнюю позицию, и остряки станут посреди пространства рамных рельсов.

Автоматика управления реализована при электрической централизации – за счет использования приводов, как врезных, так и нет, обычно моделей серий СП и СПГ. У них нераздельный ход, с парой линеек (перемещаются синхронно переводящим колеса деталям и поэтому контролируют их) и шибером, замыкающим контакты.

Заключение

Мы подробно рассмотрели разновидности, назначение и устройство ручных и автоматических стрелочных переводов, схему расположения элементов и общие принципы работы. Теперь у вас есть базовое представление о том, что это за часть ВСП, а заказать все необходимое для ее монтажа на своем ЖД-объекте вы можете в компании «ПромПутьСнабжение».

Вопросы и ответы

Можно ли использовать один и тот же железнодорожный узел в разных климатических условиях?

Да. При выборе учитывают температурный диапазон, уровень влажности, снеговую нагрузку и интенсивность эксплуатации. При необходимости используют дополнительные системы обогрева и защиты.

Почему на железной дороге применяют разные типы рельсов?

Различия связаны с нагрузкой на участок, скоростью движения поездов и назначением линии. Для магистралей и подъездных веток требования могут существенно отличаться.

Как часто проводят технические осмотры?

Периодичность зависит от категории линии, объема перевозок и действующих нормативов. На наиболее загруженных участках проверки выполняют значительно чаще.

Что влияет на стоимость стрелочного узла?

Цена зависит от марки рельсов, типа крестовины, способа управления, комплектации и условий поставки. Дополнительно учитывают расходы на монтаж.

Можно ли заменить отдельные детали без полной разборки?

Во многих случаях – да. При локальном износе меняют только поврежденные комплектующие, если это допускается технической документацией.

Зачем применяют автоматический обогрев?

Такие системы предотвращают образование льда и снежных накоплений, благодаря чему оборудование сохраняет работоспособность даже при сильных морозах.

Какие материалы используют при изготовлении основных деталей?

Наиболее нагруженные части производят из высокопрочной рельсовой стали, устойчивой к износу, ударным нагрузкам и многократным циклам эксплуатации.

От чего зависит срок капитального ремонта?

На ресурс влияют интенсивность движения поездов, качество обслуживания, климатические условия и соблюдение правил эксплуатации.

Можно ли устанавливать оборудование на действующей линии?

Да, однако работы обычно выполняют по заранее утвержденному графику с временным ограничением движения или в специально выделенные технологические окна.