Кіріспе

Пойыздарды бір рельстен екіншісіне ауыстыру механизмі. Темір жолдың бағдарламасы (AE – америкалық ағылшын тілі), шығыршығы немесе нүктелер жиынтығы (CE – британдық ағылшын тілі) – темір жол пойыздарын бір рельстен екіншісіне бағыттауға арналған механикалық құрылғы, мысалы, темір жол түйіскен жерінде немесе қосымша немесе тірелме жолы бөлінген жерде. Ең көп таралған бағдарлама жұбы байланысқан, конус тәрізді рельстерден тұрады, олар нүктелер (бағдарламалық рельстер немесе нүктелік жапырақтар) деп аталады және сыртқы рельстердің (негізгі рельстер) арасында орналасқан. Бұл нүктелерді екі позицияның біріне бүйірлеме қозғалту арқылы нүктелік жапырақтардан келе жатқан пойызды тура жолға немесе бұрылыс жолына бағыттауға болады. Егер пойыз тар жағынан нүктелік жапырақтарға қарай қозғалса (яғни, нүктелердің орналасуына байланысты екі жолдың біріне бағытталады), онда ол бетке қарай қозғалыс жасап жатыр делінеді. Көптеген бағдарламаларда, егер пойыз екі бағыттан да келсе, нүктелердің орналасуына қарамастан, бағдарлама арқылы өтеді, себебі вагондардың доңғалақтары нүктелерді қозғалуға мәжбүрлейді. Осы бағыттағы бағдарлама арқылы өту артқа қарай қозғалыс деп аталады, ал мұндай қозғалысқа рұқсат беретін бағдарламалар артқа қарай бағдарламалар деп аталады. Бағдарлама әдетте тік "өтпелі" жолға (негізгі желі сияқты) және бұрылыс жолына ие. Құрылғының жағы, бұрылыс жолының қай жаққа бұрылатынымен сипатталады. Оң жақты бағдарламалар тік жолдан оңға бұрылатын жолға ие, ал сол жақты бағдарламалар бұрылыс жолын қарсы жаққа шығарады. Көп жағдайларда, мысалы, теміржол аулаларында, қысқа кезеңде көптеген бағдарламалар кездеседі, кейде олар оңға да, солға да бұрылады (бірақ оларды мүмкіндігінше бөлек ұстаған жөн). Кейде бағдарлама бір жолды екіге бөледі, ал кейде екі немесе одан да көп параллель жолдардың арасында байланыс құрап, пойыздың олардың арасында ауысуына мүмкіндік береді. Көп жағдайларда, егер бағдарлама жолдан шығу үшін берілсе, екіншісі пойыздың кейін жолға кіруіне мүмкіндік береді; бұл жолдың тірелме ретінде жұмыс істеуіне мүмкіндік береді (бұл жолдың қысқа бөлігі болуы мүмкін немесе екінші, үздіксіз, параллель жолдың бөлігінен құрылуы мүмкін), сондай-ақ екі бағыттан да келетін пойыздарға жолдар арасында ауысуға мүмкіндік береді; әйтпесе, қарсы бағыттан келетін пойыз бағдарламаны пайдалану үшін тоқтауы және екінші жолға кері жүріп, содан кейін алға (немесе тоқтауы, егер ол тірелме ретінде пайдаланылса) жалғастыруы керек болады. Тік жол әрқашан болуы міндетті емес; мысалы, екі жол да қисық болуы мүмкін, біреуі солға, біреуі оңға (мысалы, Y тәрізді бағдарлама үшін), немесе екі жол да әртүрлі радиустармен қисық болуы мүмкін, бірақ бір бағытта. Бағдарламалар темір жол күтіміне жұмсалатын бюджеттің салыстырмалы түрде үлкен бөлігін құрайды.

Тарих

Бастапқыда ағаш теміржолдарда вагондарды жолдар арасында жылжыту үшін қарапайым, бір жапырақты қосқыштар қолданылды. XVIII ғасырда темір рельстік жолдар кеңінен таралғандықтан, бақылау рельстерімен жабдықталған қосқыштарды жасау үшін құйма темірден бөлшектер дайындалды. 1797 жылы Джон Карр өзі жасаған жүйені сипаттады, ол бір темір жапырақты, тік шығыршыққа тіреліп, рельске жақын орналасқан тік штыршыққа ілінген болатын. 1808 жылы Каррдың негізгі дизайны кеңінен қолданысқа енді. 1838 жылы Чарльз Фокс тегіс өтуді қамтамасыз ететін серіппелі рельске патент алды. Электр қуаты кеңінен қолдануға дейін, қозғалысы көп қиылыстардағы қосқыштар, теміржолдың жанындағы сигналдық будкадан, күрделі шыбықтар мен рычагтар жүйесі арқылы басқарылды. Рычагтар пойыздардың қозғалысын бақылау үшін теміржол сигналдарын басқаруға да қолданылды. Соңында, сигнал тек қана пойыздардың қауіпсіз өтуіне мүмкіндік беретін жағдайда ғана қосылатынын қамтамасыз ету үшін өзара байланыстыру деп аталатын механикалық жүйелер енгізілді. Толығымен механикалық байланыстырулар ақырында электрлік басқарумен біріктірілген жүйелерге айналды. Кейбір аз қозғалыс бар тармақтарда, жеке шеберлік аулаларында немесе мұражайлық теміржолдарда қосқыштардың бұрынғы байланыстыру түрі сақталған болуы мүмкін.

Операция

Темір жол вагонының доңғалақтары негізінен доңғалақтың конусына сүйене отырып, жол бойымен бағытталады, доңғалақтың ішкі жағындағы фланцтарға емес. Доңғалақтар ауыстырғышқа жеткенде, олар екі нүктеден қайсысы ауыстырғышқа қараған жолға қосылатынын анықтайтын жолмен бағытталады. Егер сол жақ нүктесі қосылған болса, сол жақ дөңгелек сол нүктедегі рельс бойымен бағытталады, ал пойыз оң жаққа ауысады. Егер оң нүкте қосылса, оң дөңгелектің флангасы сол нүктедегі рельс бойымен бағытталады, ал пойыз тура жолмен жалғасады. Кез келген уақытта тек бір нүкте қарсы бағыттағы жолға қосылуы мүмкін; екі нүкте әрқашан осылай болуын қамтамасыз ету үшін механикалық түрде бірге тұйықталады. Нүктелерді бір орыннан екінші орынға жылжыту (нүктелерді өзгерту) үшін механизм ұсынылады. Тарихи тұрғыдан бұл үшін оператордың қолмен иіскешті жылдыру қажет болды, және кейбір ауыстырғыштар әлі де осылай басқарылады. Алайда, қазіргі кезде көпшілігі қашықтан басқарылатын иіскеш машинасымен басқарылады; ол электр қозғалтқышын немесе пневматикалық немесе гидравликалық иіскеш машинасымен жұмыс істей алады. Бұл қашықтан басқару мен бақылауға, сондай-ақ қолмен жылжыту қиын болатын, бірақ жоғары жылдамдыққа мүмкіндік беретін қаттырақ, күшті ауыстырғыштарды пайдалануға мүмкіндік береді. Егер пойыз ауыстырғыштан кері бағытта өтуі керек болса (ауыстырғыш жолды бұрып тастау үшін орнатылғанда), дөңгелектердегі фланцтар нүктелерді дұрыс орнына итеруі мүмкін. Бұл кейде ауыстырғышты іске қосу деп аталады. Кейбір ауыстырғыштар зақымданусыз дұрыс орынға итеруге арналған. Мысалға, өзгермелі, серіпті және салмақты ауыстырғыштар. Егер ауыстырғыштар тозса немесе жұмыс таяқшалары зақымдалса, фланц ауыстырғышты бөліп, күтілгеннен басқа бағытта өтуі мүмкін. Бұл фланц бекітілген рельс пен орнатылған ауыстырғыш нүктесі арасындағы кішкентай саңылауға тигенде болады; бұл ауыстырғышты ашып, пойызды дұрыс емес жолға бұрады. Бұл локомотивке де болуы мүмкін, онда бүкіл пойыз қауіпті салдарлармен дұрыс емес жолға бағытталуы мүмкін, немесе пойыздың кез келген жерінде кездейсоқ вагондағы доңғалақтар пойыздың қалған бөлігінен басқа жолға бағытталуы мүмкін; егер бұл вагондардың алдыңғы доңғалақтарында болса, әдеттегі салдары - жолдан шығу, өйткені алдыңғы вагондардың арттағы доңғалақтары бір бағытта, ал келесі вагондардың алдыңғы доңғалақтары басқа бағытта жүруге тырысады. Егер бұл вагондардың арттағы доңғалақтарында болса, алдыңғы доңғалақтар бір жолмен жүреді, ал арттағы доңғалақтар параллель жолмен жүреді; бұл бүкіл вагонның жолмен қисайып қозғалуына әкеледі (поезд тежеуге немесе жылдамдануға тырысқанда туындайтын бүйірлік күштерге байланысты, көбінесе жолдан шығуға әкеледі). Егер жол арасында кедергі болса, бұл апатты салдарларға әкелуі мүмкін, мысалы, 1928 жылғы Таймс-сквердегі жолдан шығу оқиғасында болғандай, вагон оған бүйірінен соғылуы мүмкін. Кейде пойыздағы барлық вагондар жолдан адасқан вагонмен бірге басқа жолға шығады; басқа жағдайларда тек бір немесе бірнеше доңғалақтар бұрылады, ал қалғаны дұрыс жолмен жүреді. Егер бұл қарапайым қосымша жол болса, параллель жол емес, бұрылған доңғалақтар негізгі жолға қайтып оралғанға дейін қосымша жолдың барлық ұзындығын жүре алады, онда ол артта қалған нүкте қозғалысын жасайды, ауыстырғышты ашады және қайтадан сол жолға оралады, ауыстырғыштар ғана зақымданады. Бұл параллель жолға бұрылған жағдайларда сирек болады, өйткені екі жолдағы ауыстырғыштар көбінесе өзара байланысты болады, сондықтан негізгі жолдағы ауыстырғышты тура бағытта орнату екінші ауыстырғышты да тура бағытта орнатуға мүмкіндік береді (әйтпесе, қосылу ауыстырғышы дұрыс орнатылмағандықтан жолды бұрып тастау және пойызды одан өткізу қаупі бар). Жолдан шығулар қымбатқа түседі және адам өміріне қауіпті болғандықтан, ауыстырғыштар мен басқа да жол құрылыстарын күтіп ұстау, әсіресе жоғары жылдамдықты пойыздар үшін өте маңызды. Егер ауыстырғыштар иіскешті басқару механизміне қатаң қосылған болса, басқару механизмінің байланыстары бүгілуі мүмкін, ауыстырғыш қайтадан пайдалануға жарамды болғанға дейін жөндеуді қажет етеді. Осы себепті, ауыстырғыштар әдетте артта қалған нүкте қозғалысын орындаудан бұрын дұрыс орнатылады.

Жоғары жылдамдықпен жұмыс істеу

Әдетте, ауыстырғыштар төмен жылдамдықпен қауіпсіз өту үшін жасалған. Дегенмен, қарапайым типтегі ауыстырғыштарды өзгерту арқылы пойыздың жоғары жылдамдықпен өтуіне мүмкіндік беруге болады. Күрделі ауыстырғыш жүйелері, мысалы, қос ауыстырғыштар, төмен жылдамдықпен жұмыс істеуге шектелген. Еуропалық жоғары жылдамдықты теміржол желілерінде, айырылған тармақта немесе одан да жоғары жылдамдыққа рұқсат етілген ауыстырғыштарды кездестіру жиі кездеседі. 2007 жылдың сәуірінде Францияда өткен әлемдік жылдамдық рекорды кезінде ауыстырғыштар (түзу) жылдамдығымен өтілді. АҚШ Федералды теміржол әкімшілігі жоғары жылдамдықты бұрылыстар үшін жылдамдық шектеулерін жариялаған, No. (Нөмір) 26.5 бұрылысының жылдамдық шегі және No. (Нөмір) 32.7 бұрылысының жылдамдық шегі .

Суық жағдайда жұмыс істеу

Суық ауа райында қар мен мұз коммутатордың немесе бақа нүктесінің рельстерінің қалыпты қозғалысына кедеріс келтіріп, теміржол ауыстырғыштарының дұрыс жұмыс істеуін тоқтатады. Тарихи тұрғыдан, теміржол компаниялары қызметкерлеріне ауыстырғыштарды қар мен мұздан тазалауды тапсырған, олар қарды ауыстырғыш щеткаларымен (негізінен, сым щеткалар, қарсы жағында кескіш орнатылған – бүгінгі күні қолданылатын мұз сырғытқыштарға ұқсас) немесе қар мен мұзды еріту үшін газ шамдарымен тазалаған. Мұндай жұмыстар кейбір елдерде, әсіресе трафигі шектеулі (мысалы, маусымдық желілер) бағыттарда әлі де қолданылады. Қозғалысы жоғары желілердегі қазіргі заманғы ауыстырғыштар көбінесе нүктелік рельстердің маңында орнатылған ауыстырғыш жылытқыштарымен жабдықталған, осылайша нүктелік рельстер негізгі рельске жабысып қалмай, қозғала береді. Бұл жылытқыштар рельске бекітілген электрлік жылыту элементтері немесе газ жағылғыштары, құбырлар арқылы ыстық ауа тарататын желілік жағылғыш немесе басқа да инновациялық әдістер (мысалы, геотермалдық жылу шоғырландырғыш және т.б.) түрінде болуы мүмкін, олардың мақсаты нүктелік және негізгі рельстерді қатып қалмайтын температурада ұстау. Газ немесе электр жылытқыштарын қолдануға логистикалық немесе экономикалық қиындықтар туған жағдайда, металл беттер арасында мұздың пайда болуын болдырмау үшін мұзға қарсы химиялық заттар қолданылуы мүмкін (яғни, мұзбен бірігіп қатып қалмайды). Алайда, мұндай тәсілдер экстремалды климат жағдайында әрқашан тиімді болмайды, себебі химиялық заттар уақыт өте келе шайылып кетеді, әсіресе тәулігіне жүздеген рет ауыстырылатын ауыстырғыштар үшін. Тек жылыту ғана қарлы жағдайда ауыстырғыштардың жұмыс істеуін қамтамасыз етуге жеткіліксіз болуы мүмкін. Ылғалды қар жағдайлары, әсіресе жабысқақ қар мен көкшіл жағдайларды тудыратын, қатып қалған температурада болады, нәтижесінде пойыздарда мұз жиналады. Пойыздар кейбір ауыстырғыштардан өткенде, соққы, діріл, және мүмкін, тежеуден немесе қалалық микроклиматтан туындаған жеңіл жылудың әсерінен мұз кесектері түсіп, ауыстырғыштарды бұзуы мүмкін. Жылытқыштар мұзды еріту үшін белгілі бір уақыт қажет етеді, сондықтан қызмет ету жиілігі өте жоғары болса, келесі пойыз келгенге дейін мұз ерімей, қызмет тоқтауы мүмкін. Мүмкін болатын шешімдерге жоғары сыйымдылықты жылытқыштарды орнату, пойыз қатынайтын жиілікті азайту немесе пойыздарға этиленгликоль сияқты мұзға қарсы химиялық заттарды қолдану жатады.

Кескілік немесе нүктелер (түсті бөренелер)

Ауыспалы рельстер немесе нүктелер (нүктелік жалақтар) – дөңгелектерді тура немесе айырылатын жолға бағыттайтын жылжымалы рельстер. Олар көлбеу болып келеді, бірақ өнеркәсіптік теміржолдардағы қысқа ауыспалы рельстерде тік ұштар болады. Ұлыбритания және көптеген Достастық елдерінде "нүктелер" термині бүкіл механизмді білдіреді. Мамандық тілінде бұл термин тек жылжымалы рельстерге қатысты, ал толық механизм "ауыспалы жол" немесе "нүктелер мен өткелдер" деп аталады. "Ауыспалы жол" және "ауысу" терминдері Солтүстік Америкада барлық жағдайларда қолданылады. Кейбір жағдайларда, қызмет мерзімін ұзарту үшін нүктелік жалақтарды жылумен өңдеуге болады. Жылумен өңдеу процестерінің түрлері бар, мысалы, шеттерді қатайту немесе толық қатайту. Нүктелік жалақтардың қима пішіні де жұмысына әсер етеді. Жаңа тангенциалды жалақтар ескі үлгідегі жалақтардан жақсы жұмыс істейді.

Кесілу (қақа немесе жалпы кесілу)

Кесу – бұл дөңгелектердің кез келген бағытта бұрылыс арқылы өтуіне мүмкіндік беретін элемент. Ол тиісті кесілген және иілген рельс бөліктерінен жиналады немесе марганецтік болаттан жасалған бір құйма болып табылуы мүмкін. Жоғары жүктемелі жолдарда құйманың қызмет ету мерзімін арттыру үшін жарылыс арқылы соққымен қатайту тақырыбына түсірілуі мүмкін.

Қорғау рельсі (шектенеу рельсі)

Күзетші рельс – бұл басты (негізгі) рельске қарама-қарсы, өткелге жақын орналасқан қысқа рельс. Олар доңғалақтың бұрылыста дұрыс жолмен жүруін және пойыздың рельстен шығуын қамтамасыз етеді. Тексергіш рельстер өте тік бұрылыстарда, тіпті стрелкалар болмаған жерлерде де жиі қолданылады.

Қозғалтқыштың ауысуы

Ауыспалы қозғалтқыш немесе ауыспалы машина (тақталы қозғалтқыш немесе нүктелі машина) – нүктелерді мүмкін болатын бағыттардың бірімен дұрыс бағытқа бұруға арналған электрлік, гидравликалық немесе пневматикалық механизм. Қозғалтқышты әдетте диспетчер (Ұлыбританияда сигнал беруші) қашықтан басқарады. Ауыспалы қозғалтқышта ауыспаның толығымен орналып, бекітілгенін анықтау үшін электрлік контактілер де қарастырылған. Егер ауыспа мұны істемесе, басқару сигналы қызыл түспен (тоқтау) көрсетіледі. Сонымен қатар, қуат үзілісі сияқты төтенше жағдайларда немесе техникалық қызмет көрсету үшін ауыспаны қолмен басқаруға арналған тұтқа да болады. В. Б. Пурвис 1897 жылы патент алған.

Қозғалтқыш тұтқасы (бағыттандырғышты)

Ауыстырғыш тұғыры (бағыттандырғыш немесе жерге тастау) – қосқыштың тіректерін қолмен туралауға арналған рычаг және онымен байланысқан механизмдер. Рычаг және оған қоса берілетін құралдар әдетте қосқыштың тіректерінен екі ұзын тіреуіштен (слайперлерден) тұратын жұпқа орнатылады. Олар көбінесе сирек қолданылатын қосқыштарда қосқыш двигателінің орнына қолданылады. Кейбір жағдайларда рычаг, рычагтың немесе жерлік қаңқаның бөлігі ретінде, тіректерінен біршама қашықтықта орналасуы мүмкін. Сыртқы әсерлерден қосқыштардың бұзылуын болдырмау үшін, олар қолданылмайтын кезде құлыпталады.

Бетке қараған нүктеге бұғаттау

Бетке қарай тұйықтау (FPL) немесе нүктелік тұйықтау – бұл, атауынан көрінетіндей, нүктелер жиынтығын орнында бекітуге және олардың дұрыс орналасқандығын механикалық түрде растауға арналған құрылғы. Атаудың "бетке қарай" бөлігі олардың пойыз бетке қарай келе жатқанда нүктелердің қозғалысын болдырмауын көрсетеді. Егер нүктелер пойыздың астында жылса, пойыз екі жолға да бұрылып кетуі мүмкін. Артқа қарай қозғалыс кезінде пойыздың дөңгелектері нүктелерді дұрыс орналасуға мәжбүрлейді, егер олар жылмақ болса, бірақ бұл елеулі зақымдануға әкелуі мүмкін. Мұндай жағдай "өткізу" деп аталады. Ұлыбританияда FPL ерте заманнан бері қолданылып келеді, себебі жолаушылар пойыздары жүретін барлық бағыттарда FPL орнатуды талап ететін заңдар қабылданды. Жолаушылар пойызының нүктелерді тұйықтамай немесе уақытша бекітпей, бетке қарай қозғалуы заңсыз және қазір де заңсыз саналады.

Бөлшектер

Қосылымдар қозғалмалы ұштар бекітілген ауыстырғыш рельстерімен жанасатын жерлерде қолданылады. Олар ұштардың өз орналасулары арасында оңай иілгілігін қамтамасыз етеді. Алғашқыда қозғалмалы ауыстырғыш тілдері бекітілген жабылатын рельстерге бос қосылымдармен жалғанған, бірақ болаттың біршама икемділігіне байланысты рельстің төменгі бөлігінің қысқа учаскесін жұқарта отырып, бұл бослықты жоюға болады. Мұндай ауыстырғыш тұяқсыз ауыстырғыш деп аталады.

Тікелей және қисық түймешіктер

Бұрылыстар бастапқыда тік қозғалмалы жалақтарымен жасалған, олардың ұштары өткір бұрышпен аяқталған. Мұндай жалақтар бұрылыс бағытында пойыз өткен кезде соққы тудырады. Қозғалмалы жалақтарды қисайған ұшпен жасауға болады, ол тіреу рельсімен жанасады, бұл соққыны азайтады, бірақ кемшілігі - ұшқандағы металл жұқа және міндетті түрде нашар. Осы қарама-қайшы талаптарға 1920 жылдары неміс Рейхсбанында шешім табылды. Бірінші қадам – тіреу рельстері мен қозғалмалы рельстері үшін әртүрлі рельс профильдерін пайдалану, қозғалмалы рельстердің биіктігін төмендетіп, ортасын қалыңдату.

Түрлері

Стандартты оң және сол қолға арналған қосқыштардан өзге, қосқыштар әдетте түрлі конфигурациялардың әртүрлі комбинацияларында келеді.

Қос құлап кету

Қос сырғалы ауыстырғыш (қос сырғалы) – екі жолдың тар бұрышты диагональды жазық қиылысы, көлік құралдарының бір түзу жолдан екіншісіне ауысуына немесе тікелей өтуіне мүмкіндік беретін төрт жұп нүктемен біріктірілген. Қиылысқа жақындаған пойыз қарама-қарсы жағындағы екі жолдың кез келгенімен шыға алады. Үшінші мүмкін шығу жолына жету үшін пойыз сырғалыда жолын ауыстырып, содан кейін кері жүруі керек. Бұл құрылым төрт маршрутты орнатуға мүмкіндік береді, бірақ бір уақытта тек бір маршруттан өтуге болатындықтан, қиылыстың әр шетіндегі төрт жапырақша жиі бірдей қозғалу үшін байланыстырылады, сондықтан қиылысты тек екі рычаг немесе нүктелік жетекпен басқаруға болады. Бұл екі тікелей қойылған нүктенің бірдей функционалдығын қамтамасыз етеді. Бұл ықшам (бірақ күрделі) ауыстырғыштар көбінесе кеңістік шектеулі жерлерде, мысалы, станциялардың кіреберістерінде (яғни, жақындауларында) кездеседі, онда бірнеше негізгі жолдар көптеген платформаларға жетеді. Солтүстік Америка ағылшын тілінде бұл құрылымды қос ауыстырғыш немесе көбірек сөйлейтін тілде "түймешік ауыстырғыш" деп те атайды. Ұлыбританиядағы Ұлы Батыс темір жолы "қос құрамды нүктелер" терминін қолданды, ал Австралияның Виктория штатында бұл ауыстырғыш "қос құрамды" деп белгілі. Итальян тілінде қос ауыстырғыш "deviatoio inglese", яғни "ағылшын ауыстырғышы" деп аталады. Сол сияқты, голланд тілінде "Engelse Wissel" және кейде неміс тілінде "Engländer" ("ағылшын", сөзбе-сөз "ағылшын") деп қойылған.

Бір жолғы

Бір ауытқыш, қос ауытқыш сияқты бірдей принциппен жұмыс істейді, бірақ тек бір ауытқыш мүмкіндігін ұсынады. Екі қиылысқан жолдың біріне жақындаған пойыздар қиылыстан өтіп кетуіне немесе екінші жолға ауысуына болады. Дегенмен, екінші жолдан келген пойыздар тек қиылыстан өте алады, жолды ауыстыра алмайды. Бұл көбінесе қосымша жолдарға кіруді қамтамасыз ету және бағыт бойынша қозғалысқа қаратылған ауытқыштарды пайдаланудан аулақ болу арқылы қауіпсіздікті арттыру үшін қолданылады. Қосымша жолға тікелей бағыттан жету үшін, пойыздар қиылыстан өтіп, содан кейін қисық жолмен кері жүруі керек (әдетте екі жолдың екінші қатарына), және содан кейін қиылыстан ары қарай қозғалып қосымша жолға кіре алады.

Кроссовер

Кроссовер – екі параллель теміржолдың арасын байланыстыратын, бір жолдағы пойыздың екінші жолға өтуіне мүмкіндік беретін екі бағытталғыштан тұратын құрылым. Кроссоверлер, бағытталғыштар сияқты, беткей немесе артқы болып сипатталуы мүмкін. Егер екі кроссовер бір-біріне қарама-қарсы бағытта, бірінен соң бірі орналасса, онда төрт бағытталғыштан тұратын конфигурация қос кроссовер деп аталады. Егер әртүрлі бағыттағы кроссоверлер бір-бірімен қиылысып, «Х» пішінін жасаса, онда ол қайшы кроссовер, қайшы қиылысы немесе жай ғана қайшы деп аталады; ал ортадағы ромб тәрізді бөлігі болғандықтан ромб тәрізді кроссовер деп те атауға болады. Бұл деңгейдегі қиылысқа қарағанда жолдың өте ықшам құрылымын қамтамасыз етеді. Егер екі жолда да әдетте бір бағыттағы пойыздар жүретін болса, кроссовер кедергіге айналып өту үшін немесе бағытты өзгерту үшін қолданылуы мүмкін. Кроссовер сондай-ақ бір бағыттағы екі жолды, мысалы, қалалық және экспресс жолдарды біріктіріп, пойыздардың бірінен екіншісіне ауысуына мүмкіндік береді. Жүкті жүйеде кроссоверлерді (немесе жалпы бағытталғыштарды) үнемі пайдалану өткізу қабілетін төмендетеді, себебі бағытталғышты пайдалану бірнеше жолды тоқтатады. Осы себепті, кейбір жоғары сыйымды жылдам транзит жүйелерінде қалалық және экспресс жолдар арасындағы кроссоверлер қалыпты жұмыс сағатында қолданылмайды, ал қызмет схемалары қалалық экспресс желісінің әр аяғындағы әдеттегі тік қиылыстарды пайдалануға сәйкес жоспарланады.

Қалқымалы түрлендіргіш

Шұғыл қосқыштың қалыпты қосқыштардың конфигурацияланған нүктелері (нүктелік бөренелері) болмайды. Керісінше, жылжымалы рельстердің және айырылатын бағыттардың рельстерінің ұштары тік бұрышты кесіледі. Қосқыш механизмі жылжымалы рельстерді айырылатын бағыттардың бірінің рельстерімен қатарластырады. 19 ғасырдағы АҚШ теміржолдарында шұғыл қосқыштар көбінесе арфа тұғырымен бірге қолданылған. Шұғыл қосқышқа дейін келетін рельстер бірнеше футқа төселгенге дейін бекітілмейді, ал аралықтағы рельстердің дұрыс бағытталуы қамтамасыз етілмейді. Шұғыл қосқыштарға рельстерде (яғни, жеңіл рельстерде) немесе олардың иілгіштігін қамтамасыз ететін қосымша буын қажет. Сондықтан, осы қосқыштарды жоғары жылдамдықпен немесе ауыр жүкпен жүргізу мүмкін емес, демек олар негізгі желіде қолдануға жарамсыз. Тағы бір кемшілігі – егер қосқышқа айырылатын бағыттан, нүктелерге қосылмаған жағдайда келсе, дөңгелектердің рельстен шығуы мүмкін. Тағы бір кемшілігі – өте ыстық ауа райында рельстердегі болат кеңейіп, жылжымалы рельстерді негізгі рельстерге жабыстырып қоюы мүмкін, бұл рельстер салқындап, жиырылғанша қосқышты ауыстыруды қиындатады. Бірақ, шұғыл қосқыштардың бір артықшылығы бар – олар қарда жақсы жұмыс істейді. Нүктелік рельстердің бүйірлік қозғалысы қарды нүктелер мен рельстер арасына жинамай, жаққа қарай итеріп жібереді. Шұғыл қосқыштар теміржолдың өте ерте кезеңдерінде және оның трамвайлық алдыңғы бағаналарында жиі кездесетін. Қазіргі кезде кемшіліктері болғандықтан, шұғыл қосқыштар негізінен тар теміржолдар мен тармақты желілерде қолданылады.

Үш жолды ауыстырғыш

Үш жолды ауыстырғыш темір жолды әдеттегі екі емес, үш бағытқа бөлу үшін қолданылады. Үш жолды ауыстырғыштардың екі түрі бар. Симметриялық үш жолды ауыстырғышта сол және оң тармақтар бірдей жерден сатылады. Асимметриялық үш жолды ауыстырғышта тармақтар кезең-кезеңімен сатылады. Екі түрдегі үш жолды ауыстырғыштарға үш бақа қажет. Симметриялық ауыстырғыштардың күрделілігі көбінесе жылдамдық шектеулеріне әкеледі, сондықтан үш жолды ауыстырғыштар көбінесе кеңістік шектеулі және төмен жылдамдықтар қалыпты станцияларда немесе деполарда қолданылады. Швейцарияның тар теміржолдарында симметриялық ауыстырғыштар жиі қолданылды. Асимметриялық үш жолды ауыстырғыштар көбірек таралған, себебі олар стандартты ауыстырғыштармен салыстырғанда жылдамдық шектеулеріне ие емес. Алайда, арнайы бөлшектерінің болуынан және асимметриялық тозудан туындаған жоғары техникалық қызмет көрсету құнына байланысты, екі түрлі үш жолды ауыстырғыштар мүмкіндігі болған жағдайда екі стандартты ауыстырғышқа алмастырылады. Өте төмен жылдамдықты аймақтарда, мысалы, деполарда, және өте арзан салынуы керек болған теміржолдарда, мысалы, орман шаруашылығы теміржолдарында, үш жолды ауыстырғыштар кейде түйреуіш ауыстырғыштар ретінде салынды.

Тақтаны ауыстыру

Плиталы ажыратқыш стандартты ажыратқыштың конус тәрізді ұштарын жеке тақтаға біріктіреді. Әрбір тілше қолмен жеке қозғалады. Плиталы ажыратқыштар тек екі жиекті дөңгелектер үшін ғана қолданылады, дөңгелектер өз жиектерімен тақталар арқылы жүреді, ал тақта жиектері мен жылжымалы тілше бағыттап тұрады.

Рельстен тыс

Рельстен тыс желі – бұл рельсті кесіп немесе ауыстыру қажеттілігінсіз, жай жолдың үстінен бұрылыс орнату жүйесі. Ол шаруашылық теміржолдарына уақытша тармақтарды орнатуға, ал негізгі рельстерде жол машиналарына қосымша жолдар жасауға ыңғайлы. Арнайы пандустар дөңгелектерді қалыпты рельстен көтеріп, содан кейін рельстен тыс желі қажетті бағытта бұрылады. Декаувилде мұндай жүйе бар. Ол көпір сияқты, бірақ жолдан бұрылып өтетін көпірге ұқсайды.

Бір-бірімен байланысты қатысу

Аралас бұрылыс – бұл рельсті үш бағытқа бөлудің тағы бір әдісі. Ол екі стандартты бұрылыстан – біреуі солға, біреуі оңға бұрылатын – "аралас" орналасу тәсілімен құрастырылған. Екінші бұрылыстың тілдері бірінші бұрылыстың тілдері мен жабағының арасында орналасқан. Басқа үш жолға бұрылатын бұрылыстар сияқты, қосымша ортақ кесісу қажет. Құрылымның күрделілігіне байланысты, аралас бұрылыстар көбінесе кеңістік өте шектеулі жерлерде ғана қолданылады, мысалы, станциялардың кіреберіс бөліктерінде немесе ірі қалалардағы өнеркәсіптік аймақтарда. Аралас бұрылыстар кейбір деполарда да кездеседі, онда бір жаққа тармақталатын бірнеше бұрылыстар тым жақын орналасқандықтан, бір бұрылыстың тілі алдыңғы бұрылыстың жабағынан бұрын орналасады.

Wye ауыстырғышы

Y-тәрізді ауыстырғыштың (Y нүктелері) симметриялық және қарама-қарсы бағыттағы ұштар бар. Атауы олардың пішінінің Y әрпіне ұқсас болуынан туындаған. Y-тәрізді ауыстырғыштар көбінесе кеңістік шектеулі жағдайларда қолданылады. Солтүстік Америкада бұл "теңқабыршалы ауыстырғыш" немесе "теңқабыршалы бұрылыс" деп те аталады. Стандартты ауыстырғыштар көбінесе жоғары жылдамдықты бағыттармен байланысты, ал Y-тәрізді ауыстырғыштар әдетте төмен жылдамдықты құрастыру аулаларында қолданылады. Y-тәрізді ауыстырғыштардың бір артықшылығы – олар стандартты ауыстырғыштарға қарағанда бірдей қисықтық радиусын қолдана отырып, көбірек бұрышқа ие болуы мүмкін. Бұл олардың қозғалмалы тілшесі бар қымбат ауыстырғыштарды қолданбай, стандартты ауыстырғыштың бұрылыс тармағына қарағанда жылдамдыққа азырақ шектеу қоюына мүмкіндік береді. Осы себепті олар кейде басты жолда екі маңызды тармаққа бөлінген жерде немесе екі жолды жолдағы бір жол учаскесінің соңында қолданылады.

Ағынды жерлер

Ауысу нүктелері негізгі жолдарды адасқан немесе қашып кеткен вагондардан, немесе қауіпті сигналдардан өткен пойыздардан қорғау үшін қолданылады. Мұндай жағдайларда, көлік құралдары әйтпесе негізгі жолға құлап, кедергі келтіріп (жолды бұзып), соқтығысуға себеп болар еді. Пайдалану жағдайына қарай, ағып кету нүктелері тұзақ нүктелері немесе ұстау нүктелері деп аталады. Драйверлер де осы мақсатта қолданылатын тағы бір құрылғы. Ұстау нүктелері теміржолдың тік көтерілетін жерінде орнатылады. Олардың мақсаты – жолдан шығып кеткен вагондардың төменгі бөлігіндегі басқа пойызбен соқтығысуын болдырмау. Кейбір жағдайларда, ұстау нүктелері құмға батып, жылдамдықпен келе жатқан вагондарды қауіпсіз тоқтатуға мүмкіндік беретін құм төсегіне жетеді. Ұстау нүктелері әдетте серіппе арқылы «жолдан шығару» күйінде ұсталады. Серіппені қысқа мерзімге басып тастауға мүмкіндік беретін рычаг немесе басқа механизмді пайдаланып, пойыздың төмен қарай қауіпсіз өтуіне рұқсат етуге болады. Ұстау нүктелерінің тарихы «жабдықталмаған» жүк пойыздарының дәуірінен басталады. Өйткені бұл пойыздар толығымен тежегішсіз вагондардан (тек локомотивтің өзіндік тежегіштеріне сүйене отырып) немесе байланыстырылмаған, қолмен басқарылатын тежегіштерден (күзетшінің пойыздың бойымен жүріп, әр вагондағы тежегіштерді біртіндеп орнатуы үшін тік төмендеудің жоғарғы жағында тоқтау қажеттігінен) тұратындықтан, оларда қашып бара жатқан вагондарды автоматты түрде тоқтатуға арналған механизм болмады. Сондықтан, ұстау нүктелері тік көтерілгенде ажырап кетуі мүмкін, нашар байланыстырылған пойыздың артқы бөлігін тоқтату үшін қажет болды, бірақ олар басқа себептерге байланысты қашып кеткен вагондарды да тоқтататын. Бүгінде пойыздардың барлығы «жабдықталғандықтан» (және байланыстың үзілуі сирек кездесетін болғандықтан), ұстау нүктелері көбінесе қолданылмайды. Ұстау нүктелеріне ұқсас, тұзақ нүктелері де қабылдау жолының шығуында немесе жүк желісінің жолаушылар пойыздары пайдаланатын жолға қосылған жерінде орнатылады. Егер олар арнайы түрде қозғалысты негізгі жолға жіберу үшін орнатылмаса, тұзақ нүктелері жақындап келе жатқан кез келген көлік құралын негізгі жолдан ауыстырады. Бұл көлік құралының жолдан шығуына әкелуі мүмкін, бірақ кейбір жағдайларда құм төсегі қолданылады, әсіресе көлік құралы еңіспен байланысты жылдамдықпен қашып кетуі мүмкін болса.

Жүгірткілер

Жолдан шығару құрылғысы одан өтетін кез келген көлікті жолдан шығару арқылы жұмыс істейді. Жолдан шығару құрылғылары әртүрлі болып келеді, бірақ кейбір жағдайларда олар рельске орнатылған жалғыз ауыстырғыштан тұрады. Ауыстырғышты рұқсат етілмеген жабдықты жолдан шығару үшін қолмен жылжытуға болады.

Екі өлшемді қос бұрыштамалар

Екі өлшемді ауыстырғыштар екі өлшемді жүйелерде қолданылады. Пойыздардың әрбір өлшемде жүретін бағыттарына қатысты түрлі жағдайлар болуы мүмкін, соның ішінде екі өлшемнің толық бөлінуі немесе бір өлшемнің тармақтар арасында таңдау жасау мүмкіндігіне ие болуы, ал екіншісінің мұндай мүмкіндігі болмауы. Қосымша рельстердің болуына байланысты, екі өлшемді ауыстырғыштардың бір өлшемді ауыстырғыштарға қарағанда көбірек тіреуіштер мен бақалары болады. Бұл жылдамдықты одан да көп шектейді. Бұған ұқсас құрылым – "свиш" немесе рельс алмастыру, онда (көбінесе) ортақ рельс жақтарын ауыстырады. Бұл құрылымда жылдам қозғалатын бөліктер жоқ, тар өлшемді дөңгелектер бір рельстен екіншісіне өтетін кезде қорғау рельстерімен бағытталады. Ал кең өлшемді дөңгелектер үздіксіз рельспен ғана қанағаттанады, сондықтан алмасуға ұшырамайды. Екі өлшемді айналма платформаларда осындай құрылым тар өлшемді рельсті бір жақтан орталыққа жылжыту үшін қолданылады.

Рака-желіжол түймешіктері

Ракеттік теміржолдың бағдар өзгерту құрылғылары, ракеттік теміржол технологияларындай алуан түрлі. Егер тіректің қолданылуы міндетті емес болса, мысалы, Швейцариядағы Zentralbahn немесе Тасманиядағы West Coast Wilderness Railway теміржолдарында, бағдар өзгерту құрылғылары тірек қажет емес, салыстырмалы түрде жазық жерлерге орналастырылады. Тек тіректің қозғалтқышымен жұмыс істейтін және дәстүрлі рельс доңғалақтары бос жүретін жүйелерде, мысалы, Цюрихтегі Dolderbahn, Словакиядағы Štrbské Pleso және Schynige Platte ракеттік теміржолында, тіректің үздірілмейтін болуы қажет. Dolderbahn бағдар өзгерту құрылғысы барлық үш рельсті иіп жұмыс істейді, бұл операция екі пойыз ортадан өтетін әр сапарда орындалады. Štrbské Pleso және Schynige Platte Strub тіректік жүйесі керісінше, бағытталған бөліктердің күрделі жиынтығына сүйенеді, олар тіректі бағытталған бағытта құрастырады және бір мезгілде кесіп өтетін бағыттағы дәстүрлі рельстерді тазартады. Morgan жүйесі сияқты кейбір тіректік жүйелерде локомотивтерде әрқашан бірнеше қозғалтқыш тірегі болады, егер үзіліс локомотивтердегі қозғалтқыш тіректері арасындағы қашықтықтан қысқа болса, тіректік рельсті үзіп, бағдар өзгерту құрылғыларын жеңілдетуге болады.

Алмаз алмастыру

Бұл толыққанды бұрылыс емес болғанымен, алмастырғыш алмаз – екі рельстің қиылысу бұрышы тым кішкентай болғанда қолданылатын белсенді рельс құрылымы. Бұл жағдайда әр рельстің басқарылмаған бөліктері бірімен-бірі жабысып қалуы мүмкін. Олар өте жақын орналасқан екі стандартты нүктеге ұқсайды. Көбінесе, дөңгелектерді толық қолдау үшін сыртқы жағында айналмалы тұйықтар қолданылады, бұл шалқая бұрылыстардағыдай. Солтүстік Америкада бұлар жылжымалы нүктелі алмаздар деп аталады. Ұлыбританияда, егер бұрылыс бұрышы 1:8-ден (орталық сызық бойынша) кішкеней болса, пассивті немесе бекітілген алмастырғыштан гөрі алмастырғыш алмаз қолданылады. Мұндай алмастырғыштар көбінесе қауіпсіз өту жылдамдығын арттыру үшін орнатылады. Ашық жапырақтар рельстің сыну қаупінен туындаған қиылысудың әсеріне байланысты жылдамдық шектеуін талап етеді, себебі әр осьтің екі доңғалағы да қиылысқа бірдей уақытта тиеді. Суретте көрсетілгендей, алмастырғыш жапырақтар екі жағында да рельстің үздіксіз бөлігін қамтамасыз ету арқылы қиылыстан өту жылдамдығын арттырады. Алмастырылған өткелдің ұшы, бір рельсте бос орын болғанына қарамастан, бұл жағынан азырақ мәселе тудырады. Сыртқы рельс үздіксіз болып қалады, қанатты рельс (қақақ аралығынан кейін шығатын бөлік) біртіндеп өтуді қамтамасыз етеді, ал тексеру рельсі нүктелердің бөлінуіне жол бермейді. Бұл қанатты рельстің тексеру кезінде кеңірек жылтыратылған бөлігіне ие екендігінен көрінеді, бұл дөңгелектің жүктемесінің аралықта қалай таратылатынын көрсетеді.

Бір нүктелі қосқыч

Бір нүктелі коммутаторлар, тіл және Plain Mate коммутаторлары деп белгілі, кейде жүк тасымалдау теміржолдарында, порттар сияқты асфальтталған аумақтарда, баяу жылдамдықпен қозғалу кезінде қолданылады. АҚШ-та олар Федералдық теміржол әкімшілігінің Жол қауіпсіздігі стандарттарының 213.135(i) тармағымен реттеледі. Егер көліктің екі жағындағы дөңгелектер бір-бірімен қатты ось арқылы байланыстырылған болса, оны бір немесе екінші жолға бағыттау үшін бір ғана ауысу нүктесі қажет. Ауысу нүктесі коммутатор қисығының ішкі рельсінде орналасады. Трамвай коммутатордың қисық бағытына кіргенде, қисықтың ішкі жағындағы дөңгелек (оңға бұрылғанда көліктің оң жағы) бұрылысқа тартылады және ось арқылы сыртқы дөңгелек те қисыққа ілесіп кетуіне бағыттайды. Сыртқы дөңгелек қысқа қашықтыққа өзінің ілгегімен рельс ойысында жүріп қолдау табады. Кейбір төмен қабатты трамвай конструкциялары бөлінген осьтерді (көліктің әр жағындағы дөңгелек үшін жеке-жеке жарты осьтер) пайдаланады. Мұндай трамвайлар бір нүктелі коммутаторлармен пайдалануға жарамсыз, себебі коммутаторларда күшті ішкі дөңгелектерден сыртқы дөңгелектерге беруге арналған механизм болмайды.

Құрастыру және тасымалдау

Ауыспалы стрелкалар – теміржол инфрақұрылымының ірі бөліктері, оларды бір бөлікте тасымалдау тым үлкен, кең немесе ауыр болуы мүмкін. Арнайы вагондар бөліктерді вертикальға шамамен 45° бұрышпен тасымалдайды, осылайша олардың габариттік өлшемдеріне сәйкес келеді. Барлық бөліктер жеткеннен кейін, стрелкалар учаскеде, тіреу тақтасы бойынша тіреу тақтасынан жиналады. Бөліктердің барлығы дұрыс келгенін тексеру үшін, стрелкалар алдын ала құрастырылып, сыртта сынақтан өтуі мүмкін.