Стрелочный перевод — это устройство, предназначенное 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.

Направление движения от остряков к крестовине называется «противошерстным», от крестовины к острякам — «пошерстным». При езде в пошерстном направлении стрелка должна быть переведена в соответствующее положение — иначе поезд взрежет стрелку.

Устройство

Устройство стрелочных переводов со временем претерпело изменения [[1]]. Рассмотрим наиболее распространенное в России устройство «французской» стрелки (с остряками).

• Рамные рельсы (рельсы с боков стрелки, идущие без разрывов).
• Стрелка:
  • Переводной механизм.
  • 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.
  • Тяги, соединяющие переводной механизм с остряками.
  • Остряки (перья в трамвайной терминологии) — подвижные участки рельсов.
  • Корневые стыки — стыки в корнях остряков. Их гайки не затягивают до упора, чтобы обеспечить подвижность остряков.
  • Замки Мелентьева, позволяющие зафиксировать стрелку в одном положении (в настоящее время практически не используются).
• Переводная кривая и соединительная прямая (соединительные участки пути, которые соединяют остряки с крестовиной).
• Крестовина устанавливается в месте пересечения рельсовых нитей:
  • Сердечник — основная деталь крестовины, выполненная в виде треугольника (сердечники бывают подвижные и неподвижные).
  • Усовики — предназначены для обеспечения правильного направления колеса при проходе через «мертвую зону» (пространство, где сердечник уже закончился, а рельс соединительного пути еще не начался). При правильной регулировке деталей крестовины колёса не должны касаться усовиков или контррельсов (контррельсы расположены с противоположных сторон у внешних рельсов стрелочного перевода напротив крестовины).
• Предельный столбик — путевой знак в виде столбика окрашенного в специальные сигнальные цвета в зависимости от классификации пути, устанавливаемый в месте, где расстояние между осями смежных путей составляет 4100 мм. Он определяет место, за которым размещенный на пути подвижной состав будет находится в габарите, обеспечивающем безопасный пропуск по соседнему пути.

Крестовины

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.

Марки крестовин

Все стрелочные переводы в пути железнодорожного типа в России и странах бывшего СССР принято характеризовать маркой крестовины, то есть тангенсом острого угла крестовины. В других странах практикуется указание самого угла, например, 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 40 км/ч и 1/9 — 25 км/ч. Отклонение пассажирских поездов по стрелочным переводам с маркой крестовины 1/9 и круче как правило не допускается. Радиусы их переводных кривых довольно близки к значениям 300 и 200 м соответственно. 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 симметричных стрелочных переводов типичны, например, крестовины марки 1/8, 1/6, 1/4,5.

Существуют обыкновенные стрелочные переводы с крестовиной марки 1/18, допускающие движение по отклонению со скоростями 80 км/ч.

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.

Принцип работы

Принцип работы стрелочного перевода иллюстрирует следующая анимация.

В данной анимации А-В, это движение по прямому пути, А-С по боковому.

Работа в условиях низкой температуры

При установлении низких температур, например, зимой, снег и лёд могут стать причиной неперевода стрелки в требуемое положение (неприлегание остряка к рамному рельсу), что ведёт к работе электродвигателя на фрикцию (повышения тока электродвигателя стрелочного электропривода), что в свою очередь может привести к перегоранию предохранителя или сгоранию двигателя и в конечном итоге к невозможности перевода стрелки с пульта управления (контроль стрелки сохраняется). В прошлом, да и сейчас для решения данной проблемы специальные работники занимались расчисткой путей, в зависимости от количества выпадающего снега издаётся приказ о вводе 1, 2, 3 очереди. Так до сих пор и происходит в некоторых странах и на некоторых, особенно малозначимых, линиях. Ещё одним вариантом разрешения проблемы является обогрев перевода для растопления снега и льда. С этой целью обычно используют газ или электричество, а также для очистки стрелочных приводов применяется сжатый воздух (пневмообдувка стрелки).

Прочие виды стрелок

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

Также существуют специальные конструкции, в которых колея одного из направлений начинается в виде клина, накладываемого механизмом на головки рельсов другого направления. Благодаря чему такую стрелку теоретически возможно ввести в имеющийся путь без разрыва его колеи. Движение по одному из направлений происходит также по практически не изменённой рельсовой колее, но по отклонённому направлению необходимо сильное ограничение скорости.

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

Конфигурации

• одиночные стрелочные переводы, в которых один путь разделяется на два.
  • обыкновенные (прямолинейные) — у которых одно из направлений полностью прямолинейно.
  • 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.
  • несимметричные одно- и разносторонние.

• двойные стрелочные переводы, в которых тесно соседствуют 2 стрелки, и один путь разветвляется на три;
  • симметричные, в которых два направления отклоняются одинаковыми радиусами на одинаковый угол в разные стороны, а третье направление прямолинейно. Такие стрелочные переводы называются тройниками.
  • несимметричные одно- и разносторонние.
• перекрёстные стрелочные переводы — располагаются в месте пересечения под углом двух путей.
  • 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.
  • 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».

• 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.

Прочие виды транспорта

Трамвай

Задача стрелочного перевода — изменять направление следования трамвайных поездов. Достигается это благодаря использованию специальных парных клиньев — перьев стрелки, которые отжимают реборды колес и направляют их в нужном направлении.

Ручной перевод стрелочного перевода — тяжелый, малопроизводительный и при интенсивном уличном движении до некоторой степени опасный труд.
Сейчас в Москве и других городах РФ перевод выполняется автоматически. Стрелка имеет электрифицированную систему управления с электромагнитным приводом. В стрелочной коробке находятся два соленоида. Они имеют фактически двойной сердечник, соединённый с тягой, которая, в свою очередь, соединена с перьями стрелки.
Работает система управления стрелкой от контактной сети трамвая напряжением 600 вольт. Один из электроприводов сериесный, он включён в электрическую цепь последовательно цепи трамвайного вагона. Второй — шунтовой — включён в электрическую цепь параллельно. Сериесный привод устанавливается в коробке стрелки справа по ходу движения, а шунтовой — слева.
На контактном проводе в 16-18 метрах перед стрелкой находятся сериесные воздушные контакты, которые опускают токоприемник трамвая, плавно отрывая её от контактного провода. В 25 метрах за стрелкой (на линих, где ходят двух-трехвагонные сцепки или сочлененные вагоны большой длины — расстояние может быть увеличено до 50-70 метров), на одном уровне с контактным проводом параллельно ему установлены шунтовые воздушные контакты.

Если трамваю надо проследовать направо — водитель проводит его под сериесными воздушными контактами накатом, с выключенными двигателями. Так как сериесная цепь оказывается разомкнутой — стрелка остаётся в правом положении.
Если трамваю надо повернуть налево — водитель с помощью контроллера включает двигатели. Когда поезд проходит под сериесными контактами с включенными двигателями, возникает электрическая цепь «контактный провод — сериесный электропривод — сериесные воздушные контакты — токосъемник вагона — двигатели вагона — рельсы». При этом сериесный соленоид втягивает сердечник и переводит стрелку для левого направления движения.
После проезда стрелочного перевода токосьемник трамвая, повернувшего по стрелке налево, замыкает шунтовой воздушный контакт, образуется электрическая цепь «контактный провод — токосъемник трамвайного вагона — шунтовой контакт — шунтовой привод — рельсы», в результате чего шунтовой соленоид возвращает стрелку в исходное положение (для движения направо). ^[1]

В Барнауле и Бийске применяется другая система управления стрелками. Здесь стрелочные переводы оборудованы реверсивными мотор-редукторами. Управляются мотор-редукторы с использованием индукционной сигнальной системы. На вагонах установлены генераторы электрических колебаний с частотой 11 кГц и индукционные катушки, расположенные перед первой колесной парой. Перед стрелочным переводом в грунт вкопана петля из провода. При включении водителем генератора и при нахождении вагона в зоне стрелочного перевода в петле возникает индукционный ток, который обрабатывается автоматикой стрелки и включает мотор-редуктор для перевода перьев в другое направление. Естественно, такая система не может работать при движении вагона задним ходом.

Троллейбус

Монорельс

Стрелочник

Железнодорожник, в обязанности которого входит перевод стрелок на железнодорожных путях^[2]

Слово "стрелочник" используется в некоторых фразеологизмах - например переводить стрелки - т.е.снимать с себя или кого-то ответстственость и переводить на другого (поиск "стрелочника"^[3], ^[4], назначение "стрелочника"^[5][6] и т.п.).

См. также

• Стрелочная улица

Примечания