Неисправности стрелочных переводов на ЖД путях (ПТЭ): отставание, дефекты и понижение остряка

Даже правильно спроектированные, верно реализованные и номинально надежные элементы железной дороги могут выходить из строя. Поэтому сегодня мы хотим проанализировать устройство стрелочного перевода и его неисправности. Чтобы вы понимали, какие поломки ему грозят в процессе эксплуатации, и успели их предупредить (или хотя бы минимизировать их последствия).

Начнем с определения, назначения, терминологии. Итак, мы рассматриваем ключевой узел транспортной системы движения поездов, ответственную за стыковку параллельных или пересекающихся колей, или за объединение двух, трех, четырех линий в одну, или наоборот – за разделение на несколько веток.

Содержание

1. Основные неисправности стрелочного перевода на ЖД-путях
2. 1: Разъединение остряков
3. 2: Отставание остряка от рамного рельса
4. 3: Выкрашивание остряков
5. 4: Понижение остряка против рамного рельса
6. 5 и 6: Критические расстояния на стрелочном переводе
7. 7: Изломы остряка, рамного рельса и крестовины
8. 8: Разрыв контррельсового болта
9. 9: Вертикальный износ остряков, рамных рельсов и крестовин
10. Стрелочный перевод и его неисправности: дополнения

Главные функциональные узлы следующие:

• Стрелка – включающая 2 статичных рамных рельса и 2 подвижных, с корнями и остряковыми направляющими (первый из них плотно прижат к одному из прокатных изделий, второй – под определенным углом отведен), а также тяги-соединители и механизм. Отвечает за непосредственное переключение.
  
• Крестовина – желобчатая конструкция стрелочного перевода или глухого пересечения в местах перекрещивания нитей, служащая для прохода гребней бандажа, свешивающихся ниже уровня головки, по линиям пересекающихся рабочих рельсовых граней.
  
• Остряк (в стрелке) – отрезок нормального или особого профиля длиной 4,5—7 м, специально остроганный на одном конце и прочно закрепленный на другом. Будучи плотно прижат к рамному направляющему, образует необходимый для колес непрерывный путь при переходе поезда на новую ветку. 
  
• Рамный рельс – деталь стрелки, имеющая необходимое количество болтовых отверстий и скошенную верхнюю часть для укрытия остряка.
  
• Переводной механизм – устройство для перемещения остряковых направляющих, их запирания и получения непрерывного контроля их положения.
  
• Усовик – это составляющая крестовины, изготовленная в единой отливке или в сборе из обычного жд металлопроката с единой отливкой с наиболее изнашиваемыми деталями.
  
• Контррельса – устройство для предотвращения схода поездов, а также для корректировки направления движения колёсной пары при прохождении участка со стрелкой. Представляет собой дополнительный рельс, установленный внутри колеи рядом с основным, который входит в соприкосновение с колесом в случае отклонения от траектории и удерживает его в заданном пространстве.
  

Отдельной строкой идут устройства контроля и элементы, обеспечивающие крепеж, упор, опору.



Сразу же отметим, что и малейшие из найденных неисправностей ЖД и стрелочных переводов целесообразно сразу же устранять, даже если они пока не несут прямой угрозы эксплуатации железной дороги. Почему? Потому что такие поломки сводят на нет все практические преимущества от оборудования переходных участков. Какой толк от разделения колеи на 3-4, если как раз в месте разветвления поезд, вполне вероятно, сойдет с рельсов? Получается, что он не сможет проехать ни по одному из направлений.
Важно не допускать таких ситуаций, чтобы траты на оптимизацию маршрутов и снижение нагрузок не уходили в песок (а в нашем случае – в балластный слой). Если не доводить до сбоев, ничто не мешает по полной использовать возможности всех линий современной транспортной системы.

Основные неисправности стрелочного перевода на ЖД-путях

Учитывайте, что на данную конструкцию действуют комплексные силы. Плюс, ее концы образуют подвижные стыки, то есть места с особенно высокой концентрацией напряжений, по сути являющиеся критическими точками, в которых легко может случиться выкрашивание или появиться какая-то другая проблема.



Поэтому крайне важно обеспечивать не просто бесперебойную, а нормальную и безопасную работу рассматриваемого нами переходного участка. Чтобы поддерживать его в безупречно исправном состоянии, требуется регулярно проводить проверки, своевременно выявлять поломки и безотлагательно их устранять.

В такой ситуации нужно знать, сколько всего видов неисправностей стрелочного перевода на ЖД-транспорте, каковы причины их возникновения. Даже проявляются они в разных частях конструкции, принципиально отличаясь друг от друга, и этот момент также необходимо учитывать. Понимание природы проблемы поможет эффективно с нею бороться, поэтому каждый фактор риска мы рассмотрим достаточно подробно. Столь ответственный подход обязателен, чтобы у вас была вся исходная информация, и вы точно знали, что делать, когда заметите то или иное отклонение от нормы.

Но сначала отсечем лишнее, чтобы не распыляться, а сразу обращать внимание на реально возникающие на практике поломки. Поэтому выделим не 10 или 11, а 9 (девять) неисправностей стрелочного перевода РЖД, согласно ПТЭ новой редакции (правилам технической эксплуатации). О десятке обычно пишут для ровного счета, в одиннадцать включают и дополнительные пункты, на которых мы остановимся отдельно. Итак, в списке угроз следующие моменты.

1: Разъединение остряков

Сразу уточним, что этой беде также подвержены и натяжители, и сердечники с крестовинами. Сбой наступает вследствие излома, истирания, выпадения болтов или заклепок, фиксирующих серьги. С ее развитием один конец может быть перемещен, а другой останется на исходной позиции, или они не выдержат должного угла при переключении, что в любом случае чревато аварийной ситуацией.

В централизованных системах с этим борются, раздельно закрепляя контрольную и рабочую тяги, но это недостаточная мера. Также важно регулярно и часто проверять состояние каждой вышеперечисленной детали функционального узла. И как только заметите повреждение, нужно сразу же менять выходящий из строя элемент, после чего проводить тщательную регулировку конструкции.

2: Отставание остряка от рамного рельса

Актуально и для подвижного треугольника крестовины, который может неплотно прилегать к усовику. Опасным становится вариант, когда зазор составляет более 4 мм (проводить его измерение необходимо у корня, напротив соединительной тяги (в первом случае) или прямо в острие сердечника (во втором).

Угроза – в возможном ударе реборды колеса о торец металлоконструкции. В списке причин ее возникновения и развития:

• чрезмерный изгиб перемещающихся частей, недопустимый их шаг или некорректная работа;
• искаженное взаимное расположение нитей;
• износ и, как следствие, деформация связанных полос, а также башмаков.

Если ситуация усугубится, это чревато попаданием колесного гребня в зазор (при противошерстном движении) и даже сходом состава с маршрута. Поэтому следует периодически проверять плотность прилегания и помнить, что допустимый просвет между рабочими поверхностями – не более 1-2 мм (для главных и для дополнительных/приемно-отправочных колей соответственно.

3: Выкрашивание остряков

На практике это часто встречающаяся неисправность стрелочных переводов РЖД, так как ее вызывает неточная регулировка тяг, а у нас этим частенько грешат. От данной беды также страдает сердечник, причем в числе вызывающих ее факторов находится и плохое качество контакта подвижных участков с рамными рельсами, и чересчур большая их высота.
Внимание, критическая величина выкрошенного элемента ВСП зависит от предназначения и длины металлоконструкций, укладываемых в железную дорогу:

• для главных колей она составляет от 200 мм;
• для приемно-отправочных – от 300 мм;
• для остальных – от 400 мм.

Если фактическое значение повреждения превысит указанное, гребень может не просто задеть за острие, а напороться на него на полной скорости. Это особенно опасно при противошерстной езде – тогда риск схода состава возрастает.

4: Понижение остряка против рамного рельса

В нормальных условиях оно равно 50 мм (измеряется по сечению, на уровне перехода корня на основной профиль). Если же рассматриваемый элемент опускается еще хотя бы на пару миллиметров, эксплуатировать путь становится небезопасно, так как подвижные части локомотивов, дрезин, вагонов, мотовозов, вагонеток не смогут подняться на колее, начнут отжимать и выкантовывать плети, вплоть до опрокидывания. И учитывайте, что допуск в 2 мм взят с учетом возможных провесов. Неутешительным итогом может стать авария.


Когда такая проблема выявлена, стоит оценить равномерность балластного слоя и посмотреть, насколько он плотен, а при необходимости и подбить его. Если это не решит вопрос, тогда придется провести замену понизившейся детали.

5 и 6: Критические расстояния на стрелочном переводе

Их два, оба измеряются между рабочими гранями, и есть четко определенные значения каждого:

• для усовика и головки контррельса – не должно превышать 1435 мм;
  
• для сердечника и аналогичного типа жд проката – обязано быть не менее 1472 мм.
  
  

Если в первой ситуации выяснится, что реальная дистанция больше рекомендуемой, колесная пара (которая со всеми допусками как раз 1435 мм) окажется недостаточно широкой и просто съедет внутрь колеи одной из своих сторон, что обернется заклиниванием, распрессовкой, а значит, и остановкой транспорта, и это еще лучший исход.

Если во втором случае выяснится, что расстояние меньше необходимого, подвижные части с самым толстым гребнем (33 мм), выйдут за пределы ЖД-линии, в результате поезд тоже не сможет перемещаться.

7: Изломы остряка, рамного рельса и крестовины

Это обширная категория неисправностей стрелочного перевода, при которых закрывается движение, включающая в себя разные дефекты, в том числе:

• полные поперечные повреждения – по всему сечению уложенных двутавровых профилей;
• частичные – серьезные, массивные, протяженные выколы из толщи конструкции;
• отбития, трещины и подобные им нарушения целостности материала и/или его геометрии.

Последний пункт особенно опасен, если вызывающим вопросы участком является головка прокатного изделия. Ремонт в таких ситуациях не представляется возможным – это не сколы, на которые вполне реально наплавить металл дуговой сваркой, а после отшлифовать машинкой, восстановив исходную форму. Здесь придется проводить полную замену, причем безотлагательно, пока не возникло аварии.

8: Разрыв контррельсового болта

Казалось бы, всего один маленький комплектующий элемент, ну какое влияние он может оказать? Тем не менее это неисправность стрелочных переводов, запрещающая их эксплуатацию. Прекращать движение транспорта по железной дороге нужно сразу после выявления первого же повреждения крепежа. Почему? Потому что металлоконструкция уже ослаблена, уже держится не так надежно, как раньше, и напряжение распределяется на оставшиеся детали, которых стало меньше. Представьте, что случится, если под действием нагрузки все они будут вырваны с посадочных мест.

Произойдет отжатие прокатного изделия, колеса начнут ударять о сердечник, а при высокой скорости передвижения того же локомотива это неизбежно приведет к самым серьезным последствиям, к аварии.

Хорошо, что заменить болт не составляет труда, но необходимо вовремя заметить его разрыв, а для этого важно регулярно выполнять профилактический осмотр железнодорожного полотна. Кроме того, нужно в обязательном порядке устранить еще и причину его выхода из строя.

9: Вертикальный износ остряков, рамных рельсов и крестовин

Это неисправности стрелки и непосредственно связанных с нею деталей, вызывающие перераспределения нагрузок под давлением колес – в сторону элементов с наиболее уязвимыми сечениями. В данном случае это острия перемещающихся участков. Опасны тем, что постепенно гребни располагаются все ближе к верху металлоконструкции, а значит, возрастает вероятность их удара о торец или наезда на крепеж. Как только это произойдет, схода транспорта с колеи не избежать.

Допуск изнашиваемости с обязательным учетом прочности уложенных плетей определяется как раз с тем расчетом, чтобы предотвратить столь нежелательный контакт, а также следующие механические воздействия и повреждения. Текущая его величина измеряется посередине рельсовой головки (причем по ширине на расстоянии максимум 1/3 от ее боковой грани, не ближе), строго по линии сечения, составляющего 50 мм. Если по результатам выяснится, что какие-то конструкции выходят за рамки рекомендованных отклонений, замените их в срочном порядке.

Если вам интересно, при какой неисправности запрещается эксплуатация стрелочных переводов, то мы ответим просто: при любой из девяти вышеперечисленных. Как только будет обнаружена хотя бы одна из указанных поломок, движение железнодорожного транспорта на проблемном участке необходимо останавливать. Возобновлять его стоит только после решения вопроса, следом за установкой новых металлоконструкций или крепежных элементов (ремонт возможен лишь в ограниченном количестве случаев).



Мы максимально подробно описали самые распространенные ситуации, а ведь есть и другие, встречающиеся реже, но также заслуживающие внимания. Предлагаем на них взглянуть – чтобы знать, как подходить к проектированию и строительству колеи.

Стрелочный перевод и его неисправности: дополнения

Также эксплуатация переходного отрезка запрещается тогда, когда имеют место быть следующие конструктивные и практические недостатки:

• В точках стыков и креплений отсутствуют накладки (или, как вариант, неплотно прилегают). Проблема здесь заключается в чрезмерном действии сил трения, которые способствуют концентрации напряжений, приводят к преждевременному изнашиванию и выходу болтов и других крепежных элементов из строя.
  
• ЖД-линия уже 1512 мм или больше 1548 мм – это частный случай для расширенной колеи (включающий все допуски и отклонения, принятые с учетом нагрузок, высоких скоростей, изгибов осей). В такой ситуации развиваются примерно те же дефекты стрелочных переводов, что и в неисправностях под номерами 5 и 6, а именно съезд колесных пар внутрь или наружу рельс. В обоих вариантах это оборачивается аварией, поэтому подобных недочетов нужно избегать еще на стадии проектирования, закладывая путь стандартных габаритов.
  
• На нецентрализованных участках перехода нет закладок (или есть, но с недостаточно плотным прилеганием остряков к рамным прокатным изделиям), не выдержана тяга, либо наличествует зазор более чем в 4 мм, есть незапланированные отклонения, пересечения, кривизна. Чтобы избежать проблем, надежнее и правильнее остановить движение, проинспектировать все подобные места, исправить имеющиеся недостатки и привести конструкцию к актуальным стандартам.
  
• Присутствует вертикальный износ других деталей (не считая уже перечисленных, то есть крестовин, остриев и так далее), способный спровоцировать аварию. Решается просто – заменой вышедшей из строя комплектующей на новую.
  

Частный случай, согласно действующим ПТЭ – неисправности ручного стрелочного перевода. Потому что они могут быть вызваны не только вышеперечисленными причинами, но и поломкой переключающего устройства. Оно максимально простое – рычаг с противовесом-балансиром, – но какая-то из его частей тоже может отказать. Это вполне способно привести к заклиниванию механизма, например, в верхней позиции, или к недостаточному срабатыванию, что еще хуже. В результате поезд, вагон или другой подвижный состав просто не переедет с основной линии на вспомогательную, либо сойдет с пути на скорости. 

Видео о повреждениях и их выявлении

Дефекты:




Теперь, когда вы знаете, как возникают и развиваются поломки, вам будет проще их предупредить или исправить. Мы постарались подробно описать неисправности, при которых запрещается эксплуатация стрелочных переводов, но если у вас появились какие-то вопросы, не стесняйтесь их задавать консультантам компании «ПромПутьСнабжение».