Стрелочные переводы: виды, устройство, монтаж и обслуживание
Среди всех элементов ВСП особую роль играют стрелочные переводы. Это элементы, которые укладываются на деревянные или железобетонные шпалы. Такие устройства предназначены для перевода поездов с главного пути на сторонний, или, наоборот, с одного направления ж/д ветки на другое.
Использование стрелочных переводов позволяет отказаться от прокладывания окружных маршрутов. Это сокращает общую протяженность железных дорог и, следовательно, снижает расходы на их строительство. В целом переводные элементы обеспечивают эффективную и безопасную эксплуатацию ж/д инфраструктуры.
Важно: размеры и характеристики стрелочных переводов регламентированы ГОСТом 33535-2015, правилами эксплуатации ж/д транспорта и требованиями Ространснадзора.
Конструкция стрелочного перевода
В состав перевода входят четыре основные части:
- подвижный элемент в виде стрелки с остряком;
- крестовина и контррельсы;
- соединительные пути;
- брусья, которые обеспечивают жесткость и устойчивость перевода.
Главный подвижный элемент перевода — стрелка — состоит из следующих частей:
- двух внешних рамных стационарных рельсов;
- двух внутренних рельсов с остряками;
- привода;
- соединяющих остряки тяг.
Стрелка также оснащается приводным устройством. Один остряк остается постоянно прижатым к рамному рельсу, а второй — отведенным от своего рельса.
Во время перевода положение остряков меняется: первый отводится от своего рамного рельса, а второй прижимается к своему рельсу.
Остряки являются подвижными элементами, поэтому они не могут принимать нагрузку, которую оказывают реборды колес поездка. Для распределения нагрузки на рамные рельсы используются упорные болты или накладки.
Короткие остряки оснащаются корневыми осевыми шарнирами. За счет такого элемента устройство может поворачиваться и примыкать к рамному рельсу либо отводиться от него.
Как правило, короткие остряки встречаются на низкоскоростных участках ж/д путей, например, на малозагруженных станциях.
Для высокоскоростных дорог используются длинные устройства без корневых осевых шарниров. Такие остряки меняют свое положение за счет своей гибкости.
Крестовина обеспечивает безопасный проезд ж/д транспорта в месте пересечения рельсов. В состав крестовины входит сердечник и два усовика с желобом и контррельсом.
Соотношение между шириной и длиной сердечника определяет марку крестовины — 1/5, 1/10 и т. п. Кроме того, крестовины бывают цельнолитыми.
Усовики обеспечивают безопасное движение колес ж/д состава в так называемой «мертвой» зоне, т. е. там, где заканчивается сердечник крестовины.
При правильно выполненной регулировке контактная поверхность колес не соприкасается с контррельсом и усовиками.
Второй вариант позволяет не только передвинуть стрелку, но и зафиксировать ее на время прохождения состава. Ручные рычаги оснащаются контрольными либо навесными замками, которые предотвращают несанкционированный перевод.
При расположенных далеко друг от друга колеях устанавливается съезд с двумя стрелочными переводами и соединительным путем. При последовательном разветвлении происходит последовательная установка по одному переводу.
Виды стрелочных переводов
Переводные элементы делятся на следующие типы:
- одиночные;
- двойные;
- перекрестные;
- сбрасывающие.
Внутри перечисленных типов действует разделение на подвиды.
Одиночные стрелочные переводы
Переводной элемент такого типа разделяет один ж/д путь на два. Одиночные переводы делятся на следующие подвиды:
- Обычные. У таких элементов одна из колей после прохождения через перевод остается прямолинейной. Обычные одиночные лево- и правосторонние переводы являются наиболее распространенными.
- Симметричные. Такие переводы обеспечивают расхождение колей друг от друга под одинаковым углом и радиусом скругления.
- Несимметричные. У таких элементов две колеи после прохождения через перевод отклоняются от оси изначального пути под разными углами.
Двойные стрелочные переводы
Переводной элемент такого типа представляет собой две стрелки, которые разделяют один ж/д путь на три колеи.
Отметим, что двойные переводы используются достаточно редко.
Например, в настоящее время производители их практически не выпускают. Двойные переводы делятся на следующие подвиды:
- Симметричные. При прохождении через такой перевод одна колея остается прямолинейной, а две другие ответвляются от нее под одинаковыми углами и радиусами скругления. В симметричных двойных переводах совмещаются право- и левосторонний переводы.
- Несимметричные. При использовании такого перевода все три колеи расходятся в разные стороны и под разными углами относительно оси изначального пути.
Перекрестные стрелочные переводы
Такие переводные элементы устанавливаются на перекрестках двух железнодорожных путей. Один перекрестный перевод заменяет два обычных. В состав элемента входят четыре пары остряков, две острые крестовины и две тупые крестовины.
Использование перекрестных переводов улучшает проходимость на отдельных участках ж/д путей. Эксперты рекомендуют укладывать их на крупных пассажирских станциях, а также при реконструкции участковых и сортировочных станций. Перекрестные переводы делятся на следующие подвиды:
- Одиночные. Перевод такого подвида регулирует прямолинейный переезд ж/д состава через стрелку по одному из пересекающихся путей без поворотов.
- Двойные. Такой перевод используется для прохождения состава в любом из четырех возможных направлений — как напрямую с пересечением перпендикулярной колеи, так и с поворотом на пересекаемый путь.
Сбрасывающие стрелочные переводы
Элемент такого типа представляет собой упрощенную конструкцию. Сбрасывающие переводы используются, чтобы останавливать случайно сошедшие со своего пути составы.
Марки стрелочных переводов
В нашей стране все стрелочные переводы маркируются по марке крестовины. Маркировка определяется допустимым скоростным режимом на ж/д участке, а также назначением железнодорожного пути. Марка крестовины (тангенс угла) и самого перевода обозначается дробью. Это число отображает соотношение между шириной и длиной сердечника.
Распространенные неисправности стрелочных переводов
К частым неисправностям, которые снижают эксплуатационные характеристики переводных элементов, относятся:
- разъединение и отставание остряков;
- выкрошивание примыкающих поверхностей;
- несоответствие уровня по высоте между примыкающими элементами;
- нарушение расстояния между сердечником, усовиком и контррельсом;
- изломы остряков, крестовин и рамных рельсов;
- разрыв контррельсовых болтов;
- износ всех рабочих частей.
Важно: ни одну из перечисленных неисправностей нельзя отнести к незначительным. Малейшая поломка всего одного элемента может привести к серьезным последствиям вплоть до крушения состава.
Разъединение и отставание остряков
Поломки такого типа возникают из-за изломов на тягах. К разъединению и отставанию остряков также приводят надрывы болтов. Чтобы предотвратить возникновение таких неисправностей, в электромеханических переводах используется дифференцированное крепление тяг.
Важно контролировать синхронность перемещения остряков при установке переводных элементов, их ремонте, а также при техосмотре элементов ж/д путей.
К отставанию остряков может привести неправильная обработка их поверхностей или их угон, недопустимый изгиб рамных рельсов либо их угон. Еще одна причина — нарушение расстояния между рамными рельсами или искажение геометрии рельсовых линий стрелки.
Прилегание остряков должно быть плотным. Допустимый зазор на магистральных линиях не превышает 1 мм, на второстепенных путях — 2 мм.
Выкрошивание примыкающих поверхностей
При неплотном прилегании остряков происходит сначала изнашивание, а потом разрушение контактных поверхностей. К выкрошиванию также приводит разность высот между рамными рельсами и остряками, их некачественная фиксация, изгиб опор и неправильная регулировка тяг.
Длина выкрошенной зоны не должна превышать расстояние между началом остряка и его сечением, в котором колеса поездов при движении в обратном направлении касаются остряка боковым гребнем. Если размер зоны выкрошивания превышает максимально допустимые значения в 3 мм, сильные удары о торец стрелки приведут к налету на остряк и последующему сходу поезда.
Несоответствие уровня по высоте между примыкающими элементами
Понижение уровня стрелки часто приводит к возникновению разности высот между самой стрелкой и рамным рельсом.
Изменение уровня всего на 2 мм провоцирует отжатие и выкантовывание рамного рельса колесами и последующему сходу состава с путей. Предотвратить разность высот помогает:
- правильное обустройство стрелочного перевода;
- равномерная подбивка брусьев;
- выпрямление стрелки в продольном сечении.
Нарушение расстояния между сердечником, усовиком и контррельсом
Для обеспечения безаварийной эксплуатации железнодорожных путей необходима стабильная геометрия рельсов и единое расстояние между ними. Это правило относится и к стрелочным переводам.
Чтобы поезда могли безопасно проходить через перевод, важно контролировать расстояние между усовиком и головкой контррельса. Допустимая верхняя граница — 1435 мм. Максимально допустимое расстояние между сердечником и контррельсом не должно превышать 1472 мм.
При выявлении отклонений от установленных норм необходимо сделать следующее:
- удалить накат на сердечнике;
- перешить контррельс в сборке с рельсом;
- провести регулировку стяжных узлов в распорках крестовины;
- исправить желоб контррельса.
Изломы остряков, крестовин и рамных рельсов
Механические повреждения и усталость металла часто становятся причиной поперечных изломов, появления выбоин и трещин. Особенно опасны изломы в поперечном сечении, т. к. остряки не прикреплены к рамным рельсам.
Изломы сердечника, усовика и контррельса бывают как полными, так и частичными. Отметим, что сварка или восстановительная наплавка не помогают устранить повреждение. При появлении изломов необходимо провести замену выработавшего ресурс элемента.
Разрыв контррельсовых болтов
Повреждение болта контррельса запускает механизм повреждения остальных болтов: они начинают принимать всю нагрузку, которая значительно превышает их предел прочности. Ослабевающее крепление контррельса приводит к его отжатию, что провоцирует сильные удары колес о сердечник крестовины.
Поврежденные болты необходимо как можно скорее заменить, а также полностью устранить причину, которая вызвала их разрыв.
Основные нормы эксплуатации стрелочных переводов
При эксплуатации переводных элементов необходимо строго соблюдать установленные законодательством нормы.
С полным перечнем требований к производству, обустройству и содержанию стрелочных переводов можно ознакомиться по ссылке.