Кіріспе

Өзгермелі доңғалақ өлшемі жүйесі пойыздың теміржол көліктеріне екі теміржол желісінің әртүрлі доңғалақ өлшемдері арасындағы айырманы жүріп өтуге мүмкіндік береді. Үздіріссіз қозғалыс үшін пойызға арнайы доңғалақ жиынтығы бар өзгермелі доңғалақ осьтерімен (VGA) жабдықталған, ерекше шассилер орнатылуы тиіс. Доңғалақ өлшемі пойызды доңғалақ өлшемін ауыстыру құрылысы немесе станциясы арқылы өткізу арқылы өзгертіледі. Пойыз доңғалақ өлшемін ауыстыру құрылысынан өткен кезде доңғалақтар босатылып, біріне жақындатылып немесе алыстатылып, содан кейін қайта бекітіледі. Құрылған өзгермелі доңғалақ өлшемі жүйелері Испанияның ішкі желісінде және Испания/Франция (испандық пойыз), Швеция/Финляндия (шведтік пойыз), Польша/Литва (поляк пойызы) және Польша/Украина (поляк пойызы) арасындағы халықаралық байланыстарда қолданылады. Испанияда, арнайы жоғары жылдамдықтың стандартты доңғалақ өлшеміндегі желілері мен ескі Ибериялық доңғалақ өлшеміндегі желілерінде жүретін қызметтер үшін, тоқтаусыз доңғалақ өлшемін ауыстыру жүйесі жолаушылар тасымалында кеңінен қолданылады. Жүк тасымалы үшін ұқсас жүйелер әлі де даму сатысында, себебі осьтің жоғары салмағы технологиялық қиындықтарды арттырады. Жүкті ауыстыру, жеке доңғалақтар мен осьтерді алмастыру, шасси алмасу, жүк вагондары немесе жүк пен жолаушыларды тиеу-төгу сияқты бірнеше баламалар бар болғанымен, олар тиімсіз, сондықтан шекарадан өтетін жүк тасымалы үшін арзан және жылдам доңғалақ өлшемін ауыстыру жүйесі пайдалы болар еді. Басқа атаулары: Доңғалақ өлшемін реттеу жиынтығы (GAW), Автоматты доңғалақ өлшемін ауыстыру жүйесі (ATGCS/TGCS), Қозғалмалы құрамды қайта доңғалақ өлшеу жүйесі (RSRS), Рельс доңғалақ өлшемін реттеу жүйесі (RGAS), жылдам қозғалатын доңғалақ жиынтығы, өзгермелі доңғалақ өлшемі бар шасси, доңғалақ өлшемін ауыстыру және доңғалақ өлшемін өзгерту жиынтығы.

Шолу

Өзгермелі доңғалақ осьтері екі түрлі рельс енін пайдалану немесе жүкті ауыстыру қажеттілігінсіз, рельс енінің өзгеруіне байланысты туындайтын мәселені шешуге көмектеседі. Жүйелер екі рельс ені арасында реттеу жасауға мүмкіндік береді. Екі рельс енінен артық рельс енін қолдайтын рельс ауыстырғыш құрылымдары қолданылмайды.

Бір-біріне үйлесімділік

Өзгермелі калибрлі жүйелердің бәрі де үйлесімді емес. SUW 2000 және Rafil Type V жүйелері, сондай-ақ TALGO RD және CAF BRAVA жүйелері өзара сәйкес келеді. 2009 жылы Таррагона қаласының жанындағы Рода-де-Барада төрт түрлі ӨКЖ (VGA) жүйесін пайдалана алатын Unichanger әзірленді.

Халықаралық қатынас

VGA халықаралық теміржол көлігі үшін аса маңызды, себебі дөңгелек жиектерінің ауысуы халықаралық шекараларда көбірек кездеседі.

Ерекшеліктері

Әр түрлі жүйелердің әр түрлі шектеулері бар, мысалы, кейбіреулерін тек вагондарда ғана қолдануға болады және олар локомотивтерге жарамсыз, ал басқалары доңғалақ алмастырғыштан өту алдында вагондардың түсірілуін қажет етеді. Егер доңғалақ өлшемдерінің бірі тар болса, тежегіштерге, доңғалақ алмастырғышқа және жетек қозғалтқыштарына дөңгелектер арасында жеткілікті орын болмауы мүмкін.

Елі: Испания, Польша, Германия, Жапония, Швейцария.

Жүйе(лер): TALGO, CAF, SUW 2000, Rafil V, RTRI, Stadler, + Prose.

Сәйкес келетін теміржолдар: es eu, es eu, eu ua, de ru, jp, ch, MOB.

Жолаушылар вагондары.

Тауар вагондары.

Жетек қуаты (жүргізілетін осьтер).

Жүкпен (дөңгелектерде жүкпен алмасу).

Стандартты өлшем / Кең өлшем.

Стандартты өлшем / Тар өлшем.

Ең жоғары жылдамдық

Әр түрлі технологиялармен жабдықталған пойыздың максималды жылдамдығы әртүрлі. 250 км/сағ жылдамдыққа дейін жететін жоғары жылдамдықты VGA-ны тек CAF және Talgo ғана өндіреді.

Жылдамдықтың өзгеруі

Талго RD GC пойыздың доңғалақ жиегін ауыстыру жылдамдығымен өтеді, сондықтан пойыздың ауысуына бар болғаны 24 секунд уақыт кетеді.

Өлшегіш ауыстырғышы

Габаритті ауыстыратын құрылғы – дөңгелектердің габариттік бейімделуін күштеп жүзеге асыратын құрылғы. Оның құрылымы екі габарит арасындағы ені біртіндеп өзгеретін екі жүріс рельсінен, сондай-ақ басқа рельстер мен тетіктерден тұрады. Мысалы, Talgo RD жүйесінде келесі қадамдар орындалады: Поезд құрамындағы барлық вагондар габаритті ауыстыруға жарамды екенін тексеріңіз. Тіреу – құлыптан және бағыттаушы рельстерден салмақты алып тастау. Құлыпты ашыңыз. Дөңгелектерді жаңа позицияға жылжытыңыз. Құлыпты жабыңыз. Тіреуді алып тастау – салмақты бағыттаушы рельстерге қайтару. Дұрыс жұмыс істеуін тексеріңіз және статистика жасаңыз. ECPB қуат беру және бақылау кабельдерін пайдаланыңыз. Испаниялық Talgo RD жүйесінде металл беттерді майлау үшін, жылуды және тозуды азайту мақсатында су шашыратылып тұрады. Talgo RD габаритті ауыстырғышы ұзын және кең болып келеді.

Шектеулер

Қазіргі уақытта ось өлшемінің таңдауы 1435, 1520 және 1676 өлшемдерінің үштен екеуімен ғана шектеледі. Мысалы, Швейцарияның Цвайсимен қаласында кездесетін 1000 мм сияқты тар ось өлшемдерінде, ось өлшемін өзгерту механизмі, жетектік моторлар және тежегіштер үшін дөңгелектер арасында жеткілікті орын болмайды. Дөңгелектің диаметрі сонымен қатар ось жүктемесін 22,5 тоннадан аспауға шектейді.

Операция

Өзгермелі кеңістікті бірнеше бірлік немесе өзгермелі кеңістікті локомотивті (мысалы, Talgo 250) және жылжымалы құрамды қамтитын пойыз, кеңістікті өзгертетін құрылым арқылы тікелей жүріп өтуі мүмкін. Әдетте локомотив тетігін өзгерте алмайды, яғни пойыздың қалған бөлігі өтіп бара жатқанда, ол жолдан шығуы керек. Екінші жақтағы жаңа локомотив пойызға қосылады. Локомотивті Talgo пойызы шамамен секундына 1 ось жылдамдығымен кеңістікті өзгерте алады. Пойыз (немесе жеке вагон) кеңістікті өзгертетін құрылымның жартысына дейін итеріліп, ажыратылуы мүмкін, содан кейін (жеткілікті қашықтыққа жеткеннен кейін) жаңа локомотивпен қосылып, қалған бөлігі тартылады. Ұзын сым арқанның ұштарындағы ілгектердің болуы процестің асинхронды болуын қамтамасыз етеді, арқан кеңістікті өзгертетін құрылымның ұзындығы бойынша көпір ретінде қолданылады (келіп жатқан вагон мен қабылдаушы локомотивті уақытша қосу үшін, бірақ локомотивтен пойыз вагондарына тежеуді басқарусыз). Испаниядағы қашықтығы ұзақ пойыздарда және Испаниядан Францияға өтетін түнгі пойыздарда, келіп жеткен локомотив кеңістікті өзгертетін құрылымға жетпей тоқтап, ажыратылып, жолдан қысқа тұйыққа шығады. Содан кейін гравитация күші пойызды бақыланатын, төмен жылдамдықпен кеңістікті өзгертетін құрылым арқылы жылжытады. Жаңа локомотив тек толық пойыз құрылымнан өткеннен кейін ғана алдыңғы жағына қосылады. 2014 жылдан бастап жүк вагондары үшін кеңістікті өзгерту жүйелері әзірленді.

Австралия

1933 жылы Австралия темір жолдарына әртүрлі штаттар арасындағы рельс енінің айырмашылықтарын жою мақсатында 140-қа жуық өнертабыс ұсынылды. Ешқайсысы қабылданбады. Олардың шамамен 20-сы қазіргі VGA-ға ұқсас, қандай да бір түрінде реттелетін дөңгелектер/осьтер болды. VGA жүйелері көбінесе кең және стандартты рельс ені бар желілерге арналған еді. Порт Пири, Питерборо және Альбериде рельс ені ауысатын станциялар орнатылды; олардың жұмысы көбінесе қолмен жасалатын. Ең жаңа станция Драй-Крикте орнатылды және ол көбірек автоматтандырылған болды. Talgo RD конструкциясы одан да автоматты және тиімді.

Беларусь/Польша

Беларусь мен Польша шекарасына жақын Брест қаласында Talgo доңғалақ жиегін ауыстыру құрылғысы орнатылған. Оны Ресей темір жолының Мәскеу мен Берлин қалаларын байланыстыратын жылдам пойыздары пайдаланады. 2011 жылы 7 Talgo VGA пойыз жиынтығына тапсырыс берілді. "Стриж" таңбалы пойыздар 2016 жылдан бері жұмыс істеп келеді.

Канада

Өзгермелі өлшемді осьтер 1860 жылдары Канададағы Grand Trunk темір жолында 5 фут 6 дюйм және 4 фут 8,5 дюйм стандартты кеңдіктерін тасымалдаусыз байланыстыру үшін бір кезде қолданылды. Бес жүз вагон "реттелетін осьті шассилермен" жабдықталды, бірақ күнделікті ауыр пайдаланудан кейін жүйе қанағаттандырмайтын болып шықты, әсіресе суық және қарлы ауа райында. Жүйе кең түйіршікті телескопиялық осьтерді пайдаланды, бұл дөңгелектерді ұстап тұрған штифттерді қолмен босатып, өлшемді өзгерту құрылысы арқылы жиыруға немесе кеңейтуге мүмкіндік берді. Ниагара көпірі арқылы теміржол операциялары да қиынға соқты.

Финляндия/Швед

1999 жылы Торниода, Хапаранда мен Торнио арасындағы екі рельс өлшемі бар учаскенің фин бөлігінде, өзгермелі рельс өлшемі бар жүк вагондарымен жұмыс істеу үшін рельс өлшемін ауыстыру құрылғысы орнатылды. Торниодағы рельс өлшемін ауыстырғыш – Германиядан Rafil жасаған құрылғы; Хапаранда бөлігінде де ұқсас Talgo RD рельс өлшемін ауыстырғыш болған, бірақ ол қыста мұзды алуды қажет еткендіктен алынып тасталды. SeaRail компаниясы Германия мен Швециядан теңіз арқылы келетін пойыз және паром қозғалысы үшін Турку портындағы доңғалақ алмастыру жабдықтарын пайдаланды.

Грузия

Ахалкалакиде Баку-Тбилиси-Карс темір жолы үшін жаңа рельс өзгерту құрылғысы орнатылды. Солтүстік-батыс жағында рельстер ажыратылған, оңтүстік-шығыс жағында рельстер ажыратылған. Сонымен қатар, доңғалақ жұбын ауыстыру және өзгермелі кеңдіктегі адаптерлер де қарастырылған.

Жапония

"Gauge Change Train" - бұл 1990 жылдары Жапонияда 1435 мм Синкансен жоғары жылдамдықтық желісінде де, бастапқы 1067 мм желісінде де жүре алатын электрлік пойыз (EMU) құрастыру мүмкіндігін зерттеу үшін басталған жоба. Бірінші буын пойыз 1998 жылдан 2006 жылға дейін, оның ішінде 2002 жылы АҚШ-тың жоғары жылдамдықты сынақ жолында сынақтан өтті. Екінші буын пойыз, ең жоғары жылдамдығы сағатына 22 шақырымды құрайды. Үшінші буын пойыз 2014 жылдан бері Нагасакиге жоспарланған Кюсю Шинкансенің кеңейтілген желісінде пайдалануға дайындық мақсатында сенімділік сынақтарынан өтіп жатыр.

Литва/Польша

Польшаның SUW 2000 жүйесінің доңғалақ шанағын ауыстыру құрылғысы Литва-Польша шекарасының солтүстігіндегі Моцкава станциясында орнатылған. Литва мен Польша арасындағы VGA жолаушылар пойыздары 1999 жылдың қазанынан 2005 жылдың мамырына дейін, ал VGA жүк пойыздары 2000 жылдардың басынан 2009 жылға дейін жүріп тұрды.

Польша/Украина

Польшаның Украинамен шекарасында Польшаның SUW 2000 жүйесінің екі доңғалақ жиынтығын ауыстыратын құрылғысы орнатылған, олардың бірі Варшава – Киев бағытындағы Дорохускта (Польша), екіншісі Краков – Львов бағытындағы Мостискада (Украина). 2003 жылдың 14 желтоқсанында доңғалақ жиынтығын ауыстырудың орнына Краков (Польша) мен Львов (Украина) арасында VGA жолаушылар пойыздары іске қосылды. VGA доңғалақ жиынтығын ауыстырумен салыстырғанда шамамен 3 сағат үнемдейді. Бұл пойыздар соңғы рет 2016 жылы жүрді.

Швейцария

Монтрё–Гштад–Швейсиммен–Шпиц–Интерлакен желісінде өзгермелі арақашықтығы бар доңғалақ осьтері қолданылады. Пойыздар Швеисимменде 1000 мм-ден 1435 мм-ге автоматты түрде ауысады. Сынақ шасси құрастырылып, сынақтан өтті. Онда доңғалақтарды екі жағынан ұстап тұратын шасси жартылай рамаларының бірін-біріне қарай жылжуына мүмкіндік беретін осьтер жоқ. 2019 жылғы 19 маусымда Швеисиммендегі EV09 Prose арақашықтық ауыстырғышы қанағаттанарлық деңгейде сынақтан өтті. Жүйе Монтрё Оберланд Бернуа темір жолының (MOB) 1000 мм арақашықтығы бар желісінде және BLS AG 1435 мм арақашықтығы бар инфрақұрылымында жұмыс істеу үшін жобаланған.

Ұлыбритания

Джон Фаулер 1886 жылы GWR компаниясының "телескопиялық" осьті жасауға жасаған әрекетін айтады. 1906 жылы Брэдфорд трамвай вагонының №124 пайдалану арқылы сәтті сынақтан өткеннен кейін Лидс (uksg) пен Брэдфорд (4 фут) арасында трамвайлар қатынай бастады. Бұл жүйе кейіннен 1906 жылы GB190601695 (A) патентімен қорғалды. Бұл жүйе 1909 жылғы GB190919655 (A) патентінде дөңгелек жиегіне ғана емес, сонымен қатар дөңгелек пен оське әсер ететін құлыптау жүйесін енгізу арқылы тағы да жетілдірілді. Бұл дөңгелекке тік бұрыштап жылжу мүмкіндігі болған жағдайда, тиімдірек ұстауды қамтамасыз етті.

Уақыт

VGA-да пойыз вагондарды ажырату немесе тежегіш жабдығын ажыратып (және тексеріп) бармай, шамамен бір жылдамдықпен "реттегіш" арқылы тартылады. Балама ретінде, пойызды ажырату қажет болмағандықтан, локомотив біріктірілген вагондарды бірге тарта алады. Talgo доңғалақ жиегі ауыстырғышын қараңыз.

Локомотивтер

Бу локомотивтерін жүріп тұрғанда доңғалақ шанағын өзгерту мүмкін емес. Дизельдік локомотивтердің доңғалақ жұбын ауыстыруға болады, бірақ сымдар мен шлангтарды қайта қосудың қиындығына байланысты бұл әдетте жасалмайды. Австралияда кейбір локомотивтер доңғалақ шанағы арасында ауыстырылады. Мұндай ауыстыру бірнеше айда бір рет жасалуы мүмкін, бірақ әрбір сапар үшін емес. 2004 жылға қарай, Talgo компаниясынан ауыспалы доңғалақ шанақты электрлік жолаушылар локомотивтерін алуға болады. Ауыспалы доңғалақ шанақты жүк локомотивтерінің бар-жоқтығы әлі белгісіз.

Салмағы

Бір рельстен өзге рельске ауыстырылатын, дөңгелек жиынтығымен бірге толық жиналған шасси бірнеше тонға салмағы конвенциялық шассиден ауыр болады және әдетте жақынырақ суытылатын дискілі тежегіштерді пайдалану керек. 1921 жыл. С. Р. Проссер. – Аргус, 8 шілде 1921 ж. 1922 жыл. Дж. Грив. – Аргус, 19 шілде 1922 ж.