Växeln är den mest använda spårkopplingsanordningen , som är utformad för att överföra rullande materiel från ett spår till ett annat. Med andra ord tillåter ett växel rullande materiel att byta från huvudspåret till ett (eller flera) angränsande spår.
För att koppla ihop närliggande järnvägsspår anordnas en kongress , som består av två växlar och ett anslutande spår (oförkortat eller förkortat) mellan dem. För att förflytta sig från ett spår till ett annat för tåg som rör sig i olika riktningar läggs två ramper i följd och under vissa förutsättningar en tvärramp.
Vid sammankoppling av flera parallella stigar placeras växlar efter varandra på en gemensam stig, som kallas växelgata .
En blindkorsning är en ömsesidig korsning av två järnvägsspår som ligger på samma nivå. Beroende på vinkeln med vilken banorna skär varandra, finns det rektangulära och sneda.
Vid reparation av en undergrund under ett av spåren, vid korsning av en dubbelspårig linje genom en enkelspårig bro, och i vissa liknande fall, rör sig tåg längs varje spår utan att byta från ett järnvägsspår till ett annat spår plexus .
Anordningen av växlar har genomgått förändringar över tid [1] .
Den vanligaste enheten för den "franska" pilen (med förstånd) i Ryssland är följande:
Elektrisk återställningspil (Japan)
Återställningspil med den elektriska enheten med fjärrkontroll från tillfartsvägen (Ryssland)
Växelbrytare med manuell styrning (lykta och visare demonterade)
Elektrisk växelströmbrytare med fjärrkontroll på en smalspårig barnväg (Ryssland)
Turnout elektrisk drivning (Tyskland)
Till vänster - en växel med elektrisk fjärrkontroll, till höger - med manuell (Ryssland)
Tvärstyckena säkerställer passagen av hjulen på den rullande materielen vid skärningen av rälsgängan på ett spår med rälsgängan på ett annat. Det finns kors utan rörliga delar, längs vilka rörelsen av den rullande materielen är möjlig längs vilken som helst av järnvägsspåren när som helst, och korsningar med rörliga element, som måste överföras samtidigt med växlarna, och rörelse längs vilka endast är möjliga längs med spåret till vilket korset överförs. Grodor med rörliga element, tillsammans med drivningar, är i allmänhet dyrare både att tillverka och att använda, men de låter dig klara dig utan motskenor och utan att bryta rälsspåret, vilket är oundvikligt i fasta grodor på de platser där banans bana hjulflänsen korsar rälsgängan i en annan riktning. På grund av detta gör tvärstycken med rörliga element det möjligt att uppnå en mycket större jämnhet av passagen av den rullande materielen och minska stötbelastningar. Korsar är vanligtvis gjorda av högmanganstål ( Hadfield-stål ), som har hög slitstyrka under stötbelastningar.
KorsmärkenAlla växlar av järnvägstyp i Ryssland och länderna i före detta Sovjetunionen kännetecknas vanligtvis av korsets märke , vilket är förhållandet mellan kärnans bredd och dess längd. Korsets varumärke uttrycks som en bråkdel (och även som vinkeln mellan kärnans arbetsytor i grader). Bland de vanliga rätlinjiga valdeltagarna i länderna i fd Sovjetunionen är de vanligaste strömbrytarna med korsmärket 1/11 och 1/9, såväl som symmetriska överföringar med korsets märken 1/6, 1/4,5 , etc. Det finns också växlar med mjuka markeringar av korset 1/18 och 1/22, vilket tillåter avvikelsehastigheter upp till 80 km/h respektive 120 km/h [2] .
Växlar på huvud- och mottagnings-avgångsspår avsedda för persontrafik har korsningar av en lutning som inte är brantare än 1/11. På växlar med 1/9 tvärstycke är passagerartåg endast tillåten längs en rak linje. På mottagnings- och avgångsspår avsedda för godstrafik är växlar med ett märke av kors inte brantare än 1/9 och symmetriska är inte brantare än 1/6. Växlar på andra spår har markeringar av kors som inte är brantare än 1/8, och symmetriska - inte brantare än 1/4,5.
Förflyttning av tåg på växlar av märke 1/9 är tillåten på ett rakt spår vid hastigheter som inte överstiger 100 km/h och med ett kors av märke 1/11 - 120 km/h, 140 km/h och vid högre hastigheter upp till 300 km/h beroende på andra funktioner i järnvägsväxeln. På sidospåren på växlar med märke 1/9 - högst 40 km/h, märke 1/11 - högst 50 km/h, och vid symmetriska överföringar av märke 1/11 - högst 70 km/h [3] .
För att öka rörelsehastigheten på ett sidospår krävs mer skonsamma pilar. Den mest skonsamma uppslutningen just nu[ när? ] trafikerade höghastighetslinjen Paris-Lyon i Frankrike. Den är konstruerad för att röra sig på ett sidospår med en hastighet av 220 km/h och har ett tvärstyckesmärke 1/65 . Å andra sidan, med en ökning av överföringskurvans radie, ökar längden på valet kraftigt, och med det längden och massan av förståndet, blir deras geometri mer komplicerad. Därför, för att översätta sådana omkopplare, används ett gäng flera elektriska omkopplare som arbetar parallellt.
Funktionsprincipen för järnvägsväxeln illustreras av följande animation.
I den här animationen är vägen mellan punkterna A och B rak, och mellan punkterna A och C är den lateral.
När låga temperaturer etableras, till exempel på vintern, kan snö och is göra att visaren inte flyttas till önskat läge (icke-fästning av vettet till ramskenan), vilket leder till friktionsdrift av elmotorn (ökning i strömbrytarens elmotorström), vilket i sin tur kan orsaka att säkringen går eller att motorn brinner ut, och i slutändan till omöjligheten att flytta pilen från kontrollpanelen (pilens kontroll kvarstår) . Tidigare, och även nu, för att lösa detta problem, var specialarbetare engagerade i att rensa vägarna, beroende på mängden snö som faller, utfärdas en order om att gå in i 1: a, 2: a, 3:e etappen. Detta händer fortfarande i vissa länder och på vissa, särskilt obetydliga, linjer. Ett annat alternativ för att lösa problemet är att värma överföringen för att smälta snö och is. För detta ändamål används vanligtvis gas eller elektricitet, och tryckluft används också för att rengöra växeldreven (pneumatisk blåsning av växeln).
Det finns strukturer där ändarna på rörliga skenor är i linje, förbundna med ett spår när de rör sig i ett horisontellt plan.
Det finns också speciella konstruktioner där spåret i en av riktningarna börjar i form av en kil, överlagd av mekanismen på rälshuvudena i den andra riktningen, på grund av vilken det är teoretiskt möjligt att införa en sådan pil i den befintliga spår utan att bryta spåret. Förflyttning i en av riktningarna sker även längs ett praktiskt taget oförändrat spår, men en kraftig hastighetsbegränsning krävs i avvikande riktning.
Dessutom används en reversibel typ av pil i monorailen , när två riktningar är fixerade på olika sidor av strålen. För att översätta pilen, vänder mekanismen strålen över till höger sida.
För att bestämma samriskföretagets sidlighet är det nödvändigt: att stå på vitspunkten och titta mot korset, om avvikelsen (lateral riktning) går åt höger, då är detta rätt samriskföretag, om till vänster, så är det den vänstra. Om växeln inte har en direkt riktning och båda riktningarna, både vänster och höger, går symmetriskt till avvikelsen, så är detta ett symmetriskt växel. [6]
Enstaka ordinarie växlar används mest, i vissa fall läggs tvärgående dubbla växlar. Alla andra typer av specialdistribution har inte fått på grund av enhetens komplexitet och drift.
Växelns uppgift är att ändra riktning på spårvagnstågen. Detta uppnås genom användning av speciella parade kilar - pilfjädrar, som klämmer ihop hjulens flänsar och riktar dem i rätt riktning.
Ofta är en spårvagnspil, till skillnad från en järnväg, utrustad med endast en kil. Den andra skenan är gjord helt enkelt med ett gap och styr inte tågets rörelseriktning, och hjulets smidiga löpning över gapet uppnås på grund av botten av rälsrännan, längs vilken flänsen rullar med sin yttre radie.
Med enkelriktade spårvagnar blir hälften av pilarna "omvända" (på vilka spåren, vad gäller rörelseriktningen, ansluter snarare än divergerar). Sådana pilar styr inte tågets rörelse, de behöver inte översättas, och läget för deras kil trycks vanligtvis helt enkelt igenom av hjuluppsättningen som rör sig längs dem.
Manuell översättning av växelväxeln är hårt, ineffektivt och, med tät trafik, till viss del farligt arbete.
Nu i Moskva och andra städer i Ryssland utförs överföringen automatiskt. Pilen har ett elektrifierat styrsystem med en elektromagnetisk drivning. Det finns två solenoider i kopplingsboxen. De har faktiskt en dubbel kärna kopplad till stången, som i sin tur är kopplad till pilfjädrarna.
Omkopplarstyrsystemet fungerar från spårvagnens kontaktnät med en spänning på 600 volt. En av de elektriska drivenheterna är seriell (seriell), den ingår i den elektriska kretsen i serie av spårvagnsvagnskretsen. Den andra - shunten - är parallellkopplad med den elektriska kretsen. Den seriella enheten är installerad i pilrutan till höger i körriktningen och shuntenheten är installerad till vänster.
På kontaktledningen, 16-18 meter framför strömbrytaren, finns seriella (konsekutiva) luftkontakter som sänker spårvagnens strömavtagare, vilket smidigt sliter bort den från kontaktledningen. På 25 meter bakom pilen (på linjer där två-tre-bils kopplingar eller ledade bilar av lång längd körs, kan avståndet ökas till 50-70 meter), på samma nivå som kontaktledningen, installeras shuntluftkontakter parallellt med den.
Om spårvagnen behöver fortsätta till höger , kommer föraren att frigöra den under seriella luftkontakter, med motorerna avstängda. Eftersom seriekretsen är öppen förblir pilen i rätt läge.
Om spårvagnen behöver svänga vänster , sätter föraren på motorerna med hjälp av styrenheten. När tåget passerar under seriekontakterna med påslagna motorer uppstår en elektrisk krets: kontakttråd - seriedrivning - serieluftkontakter - bilströmavtagare - bilmotorer - skenor. I det här fallet drar den seriella solenoiden tillbaka kärnan och översätter pilen för vänster rörelseriktning.
Efter att ha passerat växeln stänger spårvagnens strömavtagare, som svängde åt vänster längs pilen, shuntluftkontakten, en elektrisk krets bildas "kontakttråd - spårvagnsvagnens strömavtagare - shuntkontakt - shuntdrift - skenor", som ett resultat av vilket shuntsolenoiden återställer pilen till sitt ursprungliga läge (för rörelse åt höger). [7]
I Barnaul och Biysk används ett annat styrsystem för pilar. Här är växlarna utrustade med vändbara motorreducerare. Växelmotorer styrs med hjälp av ett induktionssignalsystem. Bilarna är utrustade med generatorer av elektriska svängningar med en frekvens på 11 kHz och induktionsspolar placerade framför det första hjulsetet. En ögla av tråd grävdes ner i marken framför växeln. När föraren sätter på generatorn och när bilen är i växlingszonen uppstår en induktionsström i slingan, som bearbetas av växelautomatiken och slår på växelmotorn för att överföra fjädrarna i en annan riktning. Naturligtvis kan ett sådant system inte fungera när bilen backar.
I Jekaterinburg och Chelyabinsk är växlarna utrustade med en enda solenoid. Drivmekanismen är utformad så att när solenoiden utlöses överförs fjädrarna till ett annat läge. När solenoiden är avstängd finns det ingen omvänd translation. Således, om det är nödvändigt att flytta pilen, måste föraren köra med dragmotorerna påslagna när de passerar genom en seriell kontakt. Om pilen inte behöver översättas, görs seriell kontakt med dragmotorerna avstängda (frihjul). Sålunda beror överföringen av pilen på strömförbrukningen av spårvagnen under passagen av seriekontakten. Kontrollerade pilar i Saratov är också arrangerade. Några av omkopplarna i Jekaterinburg är utrustade med ett elektroniskt styrsystem, som är anslutet från bilen via en radiokanal.
Utomlands används högfrekventa beröringsfria enheter för att styra pilarna från det schweiziska företaget Signaltechnik-Elektronik AG aktivt. [8] När föraren lämnar depån ställer föraren in matrisväxeln enligt sitt ruttnummer. Under rörelse avger bilen en kodad signal som tas emot av antennerna på varje omkopplare. Genom att analysera det bestämmer mottagaren den önskade riktningen för pilen. Som ett resultat deltar föraren inte i processen att styra pilarna och distraheras inte från trafiksituationen. [åtta]
Hanteringen av manuella växlingar utförs av särskilt engagerade järnvägsarbetare - växelvaktsposter (tidigare kallade växlar (växlare [9] [10] ) ), som arbetar under kontroll av vakthavande överväxling (överordnad växel) på direkt order av vakthavande befäl vid järnvägsstationen [11] [ 10] [12] [13] . I vissa frågor lydde de vägmästaren [14] . Växlaren var placerad i växelbåset nära växlarna, utförde även funktionen att skydda pilarna, var försedd med handsignaler, ett horn [15] [16] [17] .
Styrningen av växlar med eldrift utförs centralt på distans av stationsvakthavande befäl (i vissa fall - av växlingsklarerare ), och vid trafikcentralisering - av tågklareraren [ 18] [11] .
Ordet " switchman " och " pilar " används i vissa frasologiska enheter: