Механизм перевода железнодорожных путей

Перевод стрелочного перевода: устройство для перевода поездов с одного пути на другой. Устройство, конструкция, принцип работы и безопасность.

27 мин чтения

100%

Источник: Railroad switch — Wikipedia

Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.

Содержание

Введение

Механизм перевода поездов с одного пути на другой

Железнодорожный переключатель (AE (American English)), стрелочный перевод или [комплект] стрелочных элементов (CE (Commonwealth English)) — это механическая установка, позволяющая направлять железнодорожные поезда с одного пути на другой, например, на железнодорожной развязке или в месте ответвления бокового или запасного пути. Наиболее распространенный тип переключателя состоит из пары связанных сужающихся рельсов, известных как стрелочные элементы (переводящие рельсы или стрелочные лезвия), расположенных между расходящимися внешними рельсами (станочными рельсами). Эти стрелочные элементы можно перемещать в одну из двух позиций, чтобы направить поезд, приближающийся к ним, на прямой или расходящийся путь. Поезд, движущийся от заостренного конца к стрелочным элементам (то есть его направят на один из двух путей в зависимости от положения стрелочных элементов), совершает движение по остряку. Для многих типов переключателей поезд, идущий с любого из сходящихся направлений, пройдет через переключатель независимо от положения стрелочных элементов, поскольку колеса транспортного средства заставят стрелочные элементы сдвинуться. Прохождение через переключатель в этом направлении называется движением по тяговому остряку, а переключатели, допускающие этот тип движения, называются тяговыми переключателями. Переключатель обычно имеет прямой "проходной" путь (например, главный путь) и расходящийся маршрут. Направленность установки определяется стороной, в которую уходит расходящийся путь. У правосторонних переключателей расходящийся путь находится справа от прямого пути при движении от стрелочных элементов, а у левосторонних переключателей расходящийся путь уходит на противоположную сторону. Во многих случаях, например, на сортировочных станциях, на коротком участке пути можно встретить множество переключателей, иногда с переводами как вправо, так и влево (хотя по возможности лучше их разделять). Иногда переключатель просто разделяет один путь на два, а в других случаях он служит соединением между двумя или более параллельными путями, позволяя поезду переходить с одного на другой. Во многих случаях, когда переключатель предназначен для съезда с пути, предусматривается второй переключатель, позволяющий поезду вернуться на путь на некотором расстоянии по линии; это позволяет использовать путь в качестве бокового ответвления, позволяя поезду съехать с пути, чтобы пропустить встречный транспорт (такое боковое ответвление может быть как выделенным коротким участком пути, так и образованным частью второй, непрерывной, параллельной линии), а также позволяет поездам, идущим с любого направления, переходить с одного пути на другой; в противном случае единственным способом для поезда, идущего с противоположного направления, использовать переключатель было бы остановиться и задним ходом проехать через переключатель на другой путь, а затем продолжить движение вперед (или остановиться, если он используется в качестве бокового ответвления). Прямой путь не всегда присутствует; например, оба пути могут быть изогнутыми, один влево, а другой вправо (например, для стрелочного перевода в форме «Y»), или оба пути могут быть изогнутыми с разными радиусами, но все же в одном направлении. Переключатели потребляют относительно значительную часть бюджета на содержание железнодорожного хозяйства.

A railroad switch (AE (American English)), turnout, or [set of] points (CE (Commonwealth English)) is a mechanical installation enabling railway trains to be guided from one track to another, such as at a railway junction or where a spur or siding branches off. The most common type of switch consists of a pair of linked tapering rails, known as points (switch rails or point blades), lying between the diverging outer rails (the stock rails). These points can be moved laterally into one of two positions to direct a train coming from the point blades toward the straight path or the diverging path. A train moving from the narrow end toward the point blades (i. e. it will be directed to one of the two paths, depending on the position of the points) is said to be executing a facing point movement. For many types of switch, a train coming from either of the converging directions will pass through the switch regardless of the position of the points, as the vehicle's wheels will force the points to move. Passage through a switch in this direction is known as a trailing point movement and switches that allow this type of movement are called trailable switches. A switch generally has a straight "through" track (such as the main line) and a diverging route. The handedness of the installation is described by the side that the diverging track leaves. Right hand switches have a diverging path to the right of the straight track, when coming from the point blades, and a left handed switch has the diverging track leaving to the opposite side. In many cases, such as rail yards, many switches can be found in a short section of track, sometimes with switches going both to the right and left (although it is better to keep these separated as much as feasible). Sometimes a switch merely divides one track into two; at others, it serves as a connection between two or more parallel tracks, allowing a train to switch between them. In many cases, where a switch is supplied to leave a track, a second is supplied to allow the train to reenter the track some distance down the line; this allows the track to serve as a siding, allowing a train to get off the track to allow traffic to pass (this siding can either be a dedicated short length of track, or formed from a section of a second, continuous, parallel line), and also allows trains coming from either direction to switch between lines; otherwise, the only way for a train coming from the opposite direction to use a switch would be to stop, and reverse through the switch onto the other line, and then continue forwards (or stop, if it is being used as a siding). A straight track is not always present; for example, both tracks may curve, one to the left and one to the right (such as for a wye switch), or both tracks may curve, with differing radii, while still in the same direction. Switches consume a relatively high proportion of a railway maintenance budget.

История

На ранних деревянных железных дорогах для перемещения вагонов между путями использовались простые однолопастные переводы. По мере того как железные рельсовые пути становились более распространёнными в восемнадцатом веке, из чугуна стали изготавливать детали для строительства переводов с упорными рельсами. В 1797 году Джон Карр описал разработанную им систему, в которой использовался один железный лопастной элемент, закреплённый на вертикальном штифте, конической формы для прилегания к рельсовой плите. К 1808 году базовая конструкция Карра получила широкое распространение. Использование пружинного рельса, обеспечивающего плавный переход, было запатентовано Чарльзом Фоксом в 1838 году. До широкого распространения электричества переводы на оживлённых перекрёстках управлялись из сигнального поста, построенного рядом с путями, посредством сложной системы тяг и рычагов. Рычаги также использовались для управления железнодорожными сигналами, регулирующими движение поездов по переводам. Впоследствии были внедрены механические системы, известные как блокировки, чтобы гарантировать, что сигнал разрешает проследование поезда через перевод только в безопасных условиях. Изначально чисто механические блокировки были усовершенствованы и превращены в интегрированные системы с электрическим управлением. На некоторых малозагруженных ветках, в изолированных сортировочных горках или на исторических железных дорогах переводы до сих пор могут использовать блокировки старого типа.

Операция

Колеса железнодорожного вагона в основном направляются по рельсам благодаря конической форме колес, а не за счет фланцев на внутренней стороне колес. Когда колеса достигают стрелочного перевода, они направляются по маршруту, определяемому тем, какая из двух рамных частей соединена с рельсом, обращенным к переводу. На иллюстрации, если соединена левая рамная часть, левое колесо будет направляться по рельсу этой рамной части, и поезд отклонится вправо. Если соединена правая рамная часть, фланец правого колеса будет направляться по рельсу этой рамной части, и поезд продолжит движение по прямому пути. В любой момент времени может быть соединена только одна из рамных частей с набегающим рельсом; обе рамные части механически заблокированы друг от друга, чтобы гарантировать это. Для перемещения рамных частей из одного положения в другое (перевод стрелки) предусмотрен механизм. Исторически это требовало перемещения рычага оператором, и некоторые стрелочные переводы до сих пор управляются таким образом. Однако большинство из них теперь приводятся в действие дистанционно управляемым приводом, называемым стрелочным приводом; в нем может использоваться электродвигатель или пневматический или гидравлический привод. Это обеспечивает как дистанционное управление и мониторинг, так и использование более жестких и прочных стрелочных переводов, которые было бы слишком сложно перемещать вручную, но которые позволяют развивать более высокие скорости. При движении по задней части стрелочного перевода (проезде через перевод в неправильном направлении, когда он установлен для отклонения поезда) фланцы на колесах будут принудительно переводить рамные части в правильное положение. Это иногда называют проездом через стрелку. Некоторые стрелочные переводы сконструированы таким образом, чтобы их можно было принудительно перевести в правильное положение без повреждений. Примеры включают переменные стрелочные переводы, стрелочные переводы с пружинами и утяжеленные стрелочные переводы. Если стрелочный перевод изношен или повреждены тяги, фланец может разорвать стрелочный перевод и пройти через него в направлении, отличном от ожидаемого. Это происходит, когда фланец упирается в небольшой зазор между фиксированным рельсом и установленной рамной частью стрелочного перевода (в зависимости от того, какая из них касается главного пути); это разводит рамные части, и поезд отклоняется на неправильный путь. Это может произойти с локомотивом, в этом случае весь поезд может быть направлен на неправильный путь, что может привести к опасным последствиям, или это может произойти в любой точке состава, когда случайная тележка отклоняется на другой путь, чем остальная часть поезда; если это происходит с передней тележкой вагона, обычным результатом является сход с рельсов, поскольку задняя тележка предыдущего вагона пытается пойти в одну сторону, а передняя тележка следующего вагона – в другую. Если это происходит с задней тележкой вагона, передняя тележка будет следовать по одному пути, а задняя тележка – по параллельному пути; это заставляет весь вагон «двигаться крабом», то есть двигаться боком по пути (сход с рельсов часто происходит в конечном итоге из-за боковых сил, возникающих при попытке поезда затормозить или ускорить). Это может иметь катастрофические последствия, если между путями есть какое-либо препятствие, поскольку вагон будет врезаться в него боком, как это произошло при сходе с рельсов на Таймс-сквер в 1928 году. В некоторых случаях весь поезд, следующий за вагоном, последует за отклонившимся вагоном на другой путь; в других случаях отклоняются только одна или несколько тележек, а остальные следуют по правильному пути. В случаях, когда это простой съезд, а не непрерывный параллельный путь, отклоненная тележка может проехать всю длину съезда, пока не повернет обратно на главный путь, где она выполнит движение по задней части стрелочного перевода, раздвинет рамные части и вернется на ту же колею, повредив только стрелочный перевод. Это гораздо менее вероятно в случаях отклонения на параллельный путь, поскольку стрелочные переводы на обеих линиях часто взаимосвязаны, поэтому перевод стрелочного перевода на главном пути на прямой путь также переведет другой стрелочный перевод на прямой путь (в противном случае существует риск отклонения поезда только для того, чтобы обнаружить, что соединительный стрелочный перевод установлен неправильно, и пропустить поезд через него). Поскольку сходы с рельсов дороги и очень опасны для жизни и здоровья, техническое обслуживание стрелочных переводов и других элементов пути имеет важное значение, особенно при движении более быстрых поездов. Если рамные части жестко соединены с механизмом управления стрелочным переводом, тяги механизма управления могут быть согнуты, что потребует ремонта перед тем, как стрелочный перевод снова станет пригодным для использования. По этой причине стрелочные переводы обычно переводятся в правильное положение перед выполнением движения по задней части стрелочного перевода.

A railroad car's wheels are primarily guided along the tracks by coning of the wheels, rather than relying on the flanges on the insides of the wheels. When the wheels reach the switch, the wheels are guided along the route determined by which of the two points is connected to the track facing the switch. In the illustration, if the left point is connected, the left wheel will be guided along the rail of that point, and the train will diverge to the right. If the right point is connected, the right wheel's flange will be guided along the rail of that point, and the train will continue along the straight track. Only one of the points may be connected to the facing track at any time; the two points are mechanically locked together to ensure that this is always the case. A mechanism is provided to move the points from one position to the other (change the points). Historically, this would require a lever to be moved by a human operator, and some switches are still controlled this way. However, most are now operated by a remotely controlled actuator called a point machine; this may employ an electric motor or a pneumatic or hydraulic actuator. This both allows for remote control and monitoring and for the use of stiffer, strong switches that would be too difficult to move by hand, yet allow for higher speeds. In a trailing point movement (running through the switch in the wrong direction while they are set to turn off the track), the flanges on the wheels will force the points to the proper position. This is sometimes known as running through the switch. Some switches are designed to be forced to the proper position without damage. Examples include variable switches, spring switches, and weighted switches. If a switch becomes worn or the operating rods become damaged, it is possible for the flange to split the switch, and go through the switch in the direction other than what was expected. This happens when the flange strikes a small gap between the fixed rail and the set switch point (whichever is touching the main line); this forces the switch open, and the train is diverted down the incorrect track. This can either happen to the locomotive, in which case the whole train can be directed onto the wrong track, with potentially dangerous results, or it can occur at any point through the train, when a random truck is directed down a different track from the rest of the train; if this happens on the front truck of a car, the usual result is derailment, as the trailing truck of the preceding car attempts to go one way, while the leading truck of the following car tries to go another. If it happens to the trailing truck of a car, the front truck will follow one track, while the trailing truck follows a parallel line; this causes the whole car to "crab", or move sideways down the track (derailment often results eventually, due to the lateral forces applied when the train tries to brake or accelerate). This can have disastrous results if there is any obstacle between the lines, as the car will be propelled into it sideways, such as happened in the 1928 Times Square derailment. In some cases, the whole train behind the car will follow the errant car onto the other track; in others, only one or a few trucks are diverted, while the rest follow the correct track. In cases where it is a simple siding, rather than a continuous parallel track, the diverted truck(s) can travel the whole length of the siding until it turns back to the main track, where it performs a trailing point movement, forces the switch open, and ends up back on the same track again, with only damage to the switches. This is far less likely in cases of diversion to a parallel track, since switches on both lines will often be interconnected, so to set the switch on the main line to straight through will set the other switch to straight through as well (otherwise there is a risk of turning off the track only to find the joining switch is set the wrong way, and running the train through it). Because derailments are expensive and very dangerous to life and limb, maintenance of switch points and other trackwork is essential, especially with faster trains. If the points are rigidly connected to the switch control mechanism, the control mechanism's linkages may be bent, requiring repair before the switch is again usable. For this reason, switches are normally set to the proper position before performing a trailing point movement.

Высокоскоростная работа

Как правило, переключатели предназначены для безопасного прохождения на низкой скорости. Однако более простые типы переключателей можно модифицировать, чтобы поезда могли проезжать их на высокой скорости. Более сложные системы переключения, такие как двойные стрелочные переводы, ограничены работой на низкой скорости. На европейских высокоскоростных линиях часто встречаются переключатели, допускающие скорость и выше на стрелочном пути. Во время французского мирового скоростного рекорда в апреле 2007 года переключатели проходили на скорости (по прямой). Федеральное управление железных дорог США опубликовало ограничения скорости для высокоскоростных стрелочных переводов: для перевода № 26,5 – ограничение скорости , а для перевода № 32,7 – ограничение скорости .

Работа в холодных условиях

В условиях холодной погоды снег и лед могут препятствовать нормальному движению языков стрелочного перевода или рамных рельсов, фактически нарушая правильную работу железнодорожных стрелок. Исторически железнодорожные компании привлекали сотрудников для очистки стрелочных переводов от снега и льда, сметая снег специальными щетками (по сути, проволочными щетками с долотом на противоположном конце, очень похожими на современные скребки для льда) или используя газовые горелки для растапливания льда и снега. Такие методы до сих пор применяются в некоторых странах, особенно на второстепенных маршрутах с небольшим движением (например, сезонных линиях). Современные стрелочные переводы на магистральных линиях обычно оснащаются нагревателями, установленными вблизи языков стрелочного перевода, чтобы предотвратить примерзание языков к рамным рельсам и обеспечить их подвижность. Эти нагреватели могут быть в виде электрических нагревательных элементов или газовых горелок, установленных на рельсе, бокового горелки, подающего горячий воздух по воздуховодам, или других инновационных решений (например, геотермальных теплообменников и т.п.) для поддержания температуры языков и рамных рельсов выше нуля. Если использование газовых или электрических нагревателей невозможно из-за логистических или экономических ограничений, иногда применяют антиобледенительные химические вещества для создания барьера между металлическими поверхностями и предотвращения образования льда между ними (то есть, их примерзания друг к другу). Однако такие подходы не всегда эффективны в экстремальных климатических условиях, поскольку эти химические вещества со временем смываются, особенно на стрелках, которые переключаются сотни раз в день. Одно лишь нагревание не всегда достаточно для обеспечения работы стрелок в снежных условиях. Влажный снег, образующий особенно липкий намерзающий снег и эффект белой мглы, может возникать при температуре чуть ниже нуля, приводя к образованию ледяных глыб на поездах. Когда поезда проезжают по некоторым стрелкам, удар и вибрация, возможно, в сочетании с незначительным нагревом от тормозов или городского микроклимата, могут привести к падению этих ледяных глыб, заклинивая стрелку. Нагревателям требуется время для растапливания льда, поэтому при очень высокой интенсивности движения может не хватить времени для растапливания льда до прибытия следующего поезда, что приведет к перебоям в движении. Возможные решения включают установку нагревателей большей мощности, снижение частоты движения поездов или обработку поездов антиобледенительными химическими веществами, такими как этиленгликоль.

Under cold weather conditions, snow and ice can prevent the proper movement of switch or frog point rails, essentially inhibiting the proper operation of railroad switches. Historically, railway companies have employees keep their railroad switches clear of snow and ice by sweeping the snow away using switch brooms (Basically wire brooms with a chisel attached onto the opposite end of the broom – quite similar to ice scrapers used today), or gas torches for melting ice and snow. Such operation are still used in some countries, especially for branch routes with only limited traffic (e. g. seasonal lines). Modern switches for heavily trafficked lines are typically equipped with switch heaters installed in the vicinity of their point rails so that the point rails will not be frozen onto the stock rail and can no longer move. These heaters may take the form of electric heating elements or gas burners mounted on the rail, a lineside burner blowing hot air through ducts, or other innovative methods (e. g. geothermal heat sink, etc.) to keep the point & stock rails above freezing temperatures. Where gas or electric heaters cannot be used due to logistic or economic constraints, anti icing chemicals can sometimes be applied to create a barrier between the metal surfaces to prevent ice from forming between them (i. e. having frozen together by ice). Such approaches however, may not always be effective for extreme climates since these chemicals will be washed away over time, especially for heavily thrown switches that experience hundreds of throws daily. Heating alone may not always be enough to keep switches functioning under snowy conditions. Wet snow conditions, which generate particularly sticky snow and whiteout conditions, may occur at temperatures just below freezing, causing chunks of ice to accumulate on trains. When trains traverse over some switches, the shock, vibration, possibly in combination with slight heating caused by braking or a city microclimate, may cause the chunks of ice to fall off, jamming the switches. The heaters need time to melt the ice, so if service frequency is extremely high, there may not be enough time for the ice to melt before the next train arrives, which will then result in service disruptions. Possible solutions include installing higher capacity heaters, reducing the frequency of trains, or applying anti icing chemicals like ethylene glycol to the trains.

Рельсы или точки (острицы)

Переключательные рельсы или остряки (подвижные остряки) – это подвижные рельсы, которые направляют колеса либо на прямолинейный, либо на стрелочный путь. Они имеют коническую форму, за исключением коротких переводов на промышленных подъездных путях, у которых квадратные концы. В разговорной речи в Великобритании и большинстве стран Содружества термин "остряки" относится ко всему механизму. В профессиональной терминологии этот термин обозначает только подвижные рельсы, а весь механизм называется стрелочным переводом или комплектом стрелочного перевода. Термины "стрелочный перевод" и "перевод" используются в Северной Америке во всех контекстах. В некоторых случаях подвижные остряки подвергаются термической обработке для увеличения срока их службы. Существуют различные виды термической обработки, такие как закалка режущей кромки или полная закалка. Форма поперечного сечения подвижных остряков также влияет на их работу. Новые тангенциальные остряки работают лучше, чем остряки старой конструкции.

Скрещивание (лягушки или обычное скрещивание)

Пересечение — это компонент, обеспечивающий проезд колёс по любому пути через стрелочный перевод. Оно может быть собрано из нескольких вырезанных и согнутых под нужным углом рельсовых звеньев или изготовлено как единая отливка из марганцевой стали. На линиях с высокой интенсивностью движения отливку могут подвергать ударной обработке взрывом для увеличения срока службы.

Защитная рельса (контрольная рельса)

Защитная рельса — это короткий участок рельса, расположенный рядом с основным (поточным) рельсом напротив стрелочного перевода. Они обеспечивают, чтобы колеса следовали по соответствующему каналу в стрелочном переводе и чтобы поезд не сошел с рельсов. Контррельсы часто используются на очень крутых поворотах, даже там, где нет стрелочных переводов.

Мотор переключателя

Сменное устройство или сменная машина (точечный двигатель или точечная машина) — это электрический, гидравлический или пневматический механизм, который устанавливает стрелочный перевод в одно из возможных положений. Управлением устройством обычно осуществляет диспетчер (сигналист в Великобритании) дистанционно. Сменное устройство также включает электрические контакты для контроля полного установления и блокировки стрелочного перевода. Если стрелочный перевод не установлен и заблокирован, проходной сигнал остается красным (стоп). Как правило, предусмотрена также ручная рукоятка для управления переводом в аварийных ситуациях, например, при отключении электроэнергии, или для проведения технического обслуживания. Патент У. Б. Пурвиса датируется 1897 годом.

Подставка для переключателя (указатель рычага)

Ключевой подстав (рычаг перевода стрелки или наземный привод) – это рычаг и сопутствующие тяги для ручного перевода стрелки перевода. Рычаг и его крепления обычно устанавливаются на пару длинных шпал, которые выходят от перевода в районе стрелочного перевода. Они часто используются вместо электропривода стрелки на переводах с невысокой интенсивностью движения. В некоторых случаях рычаг может располагаться на значительном расстоянии от стрелки, являясь частью рычажной рамы или наземной рамы. Для предотвращения несанкционированного перевода стрелки, эти переводы блокируются, когда не используются.

Закрытие точки обращения

Замок стрелочного перевода (FPL), или просто замок стрелки, – это устройство, которое, как следует из названия, фиксирует стрелочный перевод в определенном положении и одновременно механически подтверждает, что он находится в правильном положении. Приставка "направляющий" в названии указывает на то, что он предотвращает перемещение стрелочного перевода во время движения по направлению к нему, когда поезд может потенциально расколоть стрелку (попасть на оба пути), если стрелка сдвинется под колесами поезда. Во время движения по ходу поезда, колеса поезда принудительно установят стрелку в правильное положение, если она попытается сдвинуться, хотя это может привести к значительному повреждению. Это называется "проезд через стрелку". В Соединенном Королевстве замки FPL были распространены с давних времен из-за принятия законов, обязывающих устанавливать FPL на всех маршрутах, используемых пассажирскими поездами – и по сей день незаконно для пассажирского поезда двигаться по направлению к стрелочному переводу без его фиксации, либо с помощью замка стрелки, либо временной фиксации в одном из положений.

Соединения

Соединения используются в местах соприкосновения подвижных элементов с неподвижными рельсами перевода. Они обеспечивают легкое переключение подвижных элементов между крайними положениями. Изначально подвижные элементы перевода соединялись с фиксированными рельсами посредством свободных соединений, но благодаря некоторой гибкости стали стало возможным устранить этот люфт, уменьшив толщину короткого участка нижней полки рельса. Такой перевод можно назвать безпяточным.

Прямые и изогнутые переключатели

Первоначально стрелочные переводы строились с прямыми рамными рельсами, которые заканчивались заостренным концом с острым углом. Эти рамные рельсы создают толчок при движении поезда в направлении перевода. Рамные рельсы могли быть изготовлены с изогнутым наконечником, который соприкасается с боковым рельсом по касательной, вызывая меньший толчок, но недостатком является то, что металл в наконечнике тонкий и, следовательно, недостаточно прочный. Решение этой противоречивой задачи было найдено в 1920-х годах на немецкой Рейхсбане. Первым шагом стало использование различных профилей рельсов для боковых и рамных рельсов, при этом рамные рельсы были немного ниже и более массивными в средней части.

Типы

Помимо стандартных правосторонних и левосторонних переключателей, переключатели часто выпускаются в различных комбинациях конфигураций.

Двойной провал

Двойной пролет (double slip) – это узкоугольное диагональное плоское пересечение двух путей, объединенное с четырьмя парами стрелочных переводов таким образом, чтобы позволить поездам переходить с одного прямого пути на другой, либо же продолжать движение по прямой. Поезд, приближающийся к такому пересечению, может выехать на любой из двух путей на противоположной стороне. Чтобы достичь третьего возможного выхода, поезд должен переключиться на пролет и затем выполнить маневр задним ходом. Данная конструкция позволяет задавать четыре маршрута, но поскольку одновременно может быть пройден только один, четыре подвижных элемента на каждом конце пересечения часто соединены для согласованного движения, что позволяет управлять пересечением всего двумя рычагами или приводными механизмами стрелочных переводов. Это обеспечивает ту же функциональность, что и два стрелочных перевода, расположенных последовательно. Эти компактные (хотя и сложные) переводы обычно встречаются только в местах с ограниченным пространством, таких как станционные горловины (то есть подходы), где несколько главных путей расходятся для доступа к многочисленным платформам. В североамериканском английском языке это устройство также называют двойным переводом или, в разговорной речи, "переводом-головоломкой". Железная дорога Great Western Railway в Великобритании использовала термин "двойные соединительные стрелки", а в штате Виктория (Австралия) этот перевод также известен как "двойное соединение". На итальянском языке двойной пролет называется deviatoio inglese, что означает "английский перевод". Аналогично, на голландском языке он называется Engels(e) Wissel, а на немецком – иногда Engländer ("английский", буквально "англичанин").

Однократный пропуск

Однокачественный переключатель работает по тому же принципу, что и двойной переключатель, но обеспечивает только одну возможность переключения. Поезда, приближающиеся к одному из двух пересекающихся путей, могут либо продолжить движение по пересечению, либо перейти на другой путь. Однако поезда, прибывающие с другого пути, могут только продолжить движение по пересечению и не могут перейти на другой путь. Обычно это используется для обеспечения доступа к подъездным путям и повышения безопасности, избегая установки переключателей острыми частями против направления движения. Чтобы добраться до подъездных путей, прибывая по прямому направлению, поезд должен продолжить движение по пересечению, затем отъехать задним ходом по изогнутому участку (обычно на другой путь двухпутной линии), а затем двигаться вперёд по пересечению на подъездной путь.

Кросс-овер

Кроссовер – это пара стрелочных переводов, соединяющих два параллельных железнодорожных пути, позволяющих поезду с одного пути переходить на другой. Как и сами стрелочные переводы, кроссоверы могут быть прямыми или обратными. Когда два кроссовера расположены последовательно в противоположных направлениях, конфигурация из четырех стрелочных переводов называется двойным кроссовером. Если кроссоверы, расположенные в разных направлениях, перекрываются, образуя крест (×), такой кроссовер называют крестовым переводом, крестовым пересечением или просто крестом; либо, из-за ромбовидной формы в центре, ромбовидным кроссовером. Это позволяет создать очень компактную схему пути, но требует использования порогового соединения. В системе, где каждый из двух путей обычно используется для движения поездов только в одном направлении, кроссовер может применяться для объезда поезда, идущего по "неправильному" пути, из-за препятствия, или для изменения направления движения. Кроссовер также может соединять два пути в одном направлении, например, пару местных и экспресс-путей, позволяя поездам переходить с одного на другой. В условиях высокой загруженности регулярное использование кроссоверов (или стрелочных переводов в целом) снижает пропускную способность, поскольку использование стрелочного перевода блокирует несколько путей. Поэтому на некоторых высокопроизводительных системах скоростного транспорта кроссоверы между местными и экспресс-путями не используются в часы пик, а графики движения планируются с учетом использования обычных разъездных стрелок на каждом конце линии местных и экспресс-поездов.

Выключатель

У переключателя-порочка отсутствуют заострённые элементы (подвижные рейки) обычного переключателя. Вместо этого, как подвижные рейки, так и концы рейсов разветвляющихся путей имеют обрезанные под прямым углом концы. Механизм переключателя выравнивает подвижные рейки с рейсами одного из разветвляющихся путей. В XIX веке в США на железных дорогах переключатель-порочок обычно использовался в сочетании с переводным механизмом с рычагом. Рейсы, ведущие к переключателю-порочку, не закреплены на шпалах на протяжении нескольких футов, и выравнивание рейсов через зазор не обеспечивается надёжно. Переключатели-порочки также требуют некоторой гибкости рейсов (то есть использование более лёгких рейсов) или дополнительного стыка, на котором они шарнирно соединены. Поэтому эти переключатели нельзя проходить на высокой скорости или при большом движении, и они не подходят для использования на главных путях. Дополнительным недостатком является то, что при приближении к переключателю-порочку по разветвляющемуся пути, не соединённому переводящими рейками, произойдёт сход с рельсов. Ещё одним недостатком является то, что в очень жаркую погоду расширение стали в рейсах может привести к заклиниванию подвижных рейсов на основных рейсах, что сделает перевод невозможным до тех пор, пока рейсы не остынут и не сожмутся. Одним из преимуществ переключателей-порочков является то, что они лучше работают в снежных условиях. Боковое движение переводящих реек отталкивает снег в сторону, вместо того чтобы уплотнять его между рейками и переводящими рейками в более современной конструкции. Переключатели-порочки были более распространены в первые годы существования железных дорог и их предшественников – трамвайных путей. В настоящее время, из-за своих недостатков, переключатели-порочки используются в основном на узкоколейных и второстепенных линиях.

Трехсторонний переключатель

Трехпутный стрелочный перевод используется для разделения железнодорожного пути на три ответвления, а не на два, как это обычно бывает. Существует два типа трехпутных стрелочных переводов. В симметричном трехпутном стрелочном переводе левая и правая ветви расходятся в одной и той же точке. В асимметричном трехпутном стрелочном переводе ветви расходятся со смещением. Оба типа трехпутных стрелочных переводов требуют наличия трех пар лягушек. Сложность симметричных переводов обычно приводит к ограничениям скорости, поэтому трехпутные стрелочные переводы чаще всего используются на станциях или в депо, где пространство ограничено и нормальны низкие скорости. Симметричные переводы довольно часто использовались на швейцарских узкоколейных железных дорогах. Асимметричные трехпутные стрелочные переводы более распространены, поскольку они не имеют ограничений скорости по сравнению со стандартными переводами. Однако из-за более высокой стоимости обслуживания, обусловленной специальными деталями и асимметричным износом, оба типа трехпутных стрелочных переводов заменяются двумя стандартными переводами, когда это возможно. В местах с очень низкими скоростями, таких как депо, и на железных дорогах, которые строились с минимальными затратами, например, лесовозных железных дорогах, трехпутные стрелочные переводы иногда строились как укороченные стрелочные переводы.

Переключатель

Пластинчатый переключатель объединяет конические вершины обычного переключателя в единую пластину. Каждая рамка переключателя перемещается вручную независимо. Пластинчатые переключатели используются исключительно для колес с двойными гребнями, где колеса катятся по пластинам на гребнях, направляемые краями пластины и подвижной рамкой.

Отрельсовая

Офф-рельсовый отвод – это система установки стрелочного перевода над существующим участком пути, без необходимости его разрезания или замены. Она полезна для установки временных подъездных путей на сельскохозяйственных железных дорогах и боковых путей для путевых машин на магистральных путях. Специальные наклонные плоскости приподнимают колёса над нормальным положением рельсов, после чего отвод отклоняется в нужном направлении. Компания Decauville имеет такую систему. Это устройство можно сравнить с разводным мостом.

Переплетенная явка

Переплетенная стрелка – это иной способ разделения пути на три ответвления. Она представляет собой комбинацию двух стандартных стрелок, одна левая и одна правая, расположенных в "переплетенном" порядке. Сердца второй стрелки располагаются между сердцами и остряком первой стрелки. Как и в случае с другими типами трехпутных стрелок, требуется дополнительный общий крестовинный переход. Ввиду внутренней сложности конструкции, переплетенные стрелки обычно применяются только в местах с крайне ограниченным пространством, таких как горловины станций или промышленные зоны в крупных городах. Переплетенные стрелки также можно встретить на некоторых сортировочных горках, где серия стрелок, ответвляющихся в одну сторону, расположены настолько близко друг к другу, что сердца одной стрелки находятся перед остряком предыдущей стрелки.

Выключатель Wye

У винтового перевода (точки Y) есть затяжные концы, которые расходятся симметрично и в противоположных направлениях. Название происходит от сходства их формы с буквой Y. Винтовые переводы обычно используются там, где пространство ограничено. В Северной Америке их также называют "равносторонним переводом" или "равносторонней стрелкой". Обычные переводы чаще используются на магистральных путях с высокой скоростью, в то время как винтовые переводы обычно применяются для низкоскоростных маневровых работ. Одним из преимуществ винтовых переводов является возможность использования более пологого угла крестовины при том же радиусе кривизны, что и у обычного перевода. Это означает, что они обеспечивают менее строгое ограничение скорости по сравнению с разветвляющейся ветвью обычного перевода, без необходимости использования более дорогих переводов с подвижной крестовиной. По этой причине они иногда применяются на главных путях, где происходит разделение на две равнозначные ветви, или на концах однопутных участков на двухпутных линиях.

Точки оттока

Участки отвода используются для защиты главных путей от самоходных или неуправляемых вагонов, а также от поездов, проходящих сигналы, выставленные в опасном положении. В этих случаях транспортные средства могли бы выехать на главный путь и создать помехи (препятствие), что привело бы к столкновению. В зависимости от ситуации, в которой они применяются, участки отвода называются точками улавливания или ловушками. Дрейлеры – это другое устройство, используемое для той же цели. Точки улавливания устанавливаются непосредственно на ходовом пути, где железная дорога имеет крутой уклон. Они предназначены для предотвращения столкновения неуправляемых транспортных средств с другим поездом, движущимся ниже по склону. В некоторых случаях точки улавливания ведут в песчаный замедлитель для безопасной остановки неуправляемого транспортного средства, которое может двигаться с высокой скоростью. Обычно точки улавливания удерживаются в положении "сброса" пружиной. С помощью рычага или другого механизма можно временно преодолеть сопротивление пружины и установить их в положение, позволяющее поезду безопасно проехать вниз по склону. Точки улавливания появились в эпоху грузовых поездов без автоматического тормоза. Такие поезда состояли либо из полностью нетормозных вагонов (полностью полагаясь на тормоза локомотива), либо из вагонов с ручными тормозами, которые необходимо было устанавливать вручную (что требовало остановки на вершине крутых спусков для обхода состава и установки тормозов на каждом вагоне поочередно). В них также отсутствовал механизм автоматического торможения неуправляемых вагонов. Поэтому точки улавливания были необходимы для остановки задней части слабосцепленного поезда, который мог отцепиться при подъеме на крутой склон, хотя они останавливали и транспортные средства, сорвавшиеся с места по любой другой причине. В настоящее время, когда все поезда оснащены автоматическим тормозом (а отцепки встречаются гораздо реже), точки улавливания в основном устарели. Аналогично точкам улавливания, ловушки устанавливаются на выходе со съездов или в местах соединения грузовых путей с линиями, по которым могут следовать пассажирские поезда. Если они специально не установлены для пропуска движения на главный путь, ловушки будут направлять любое приближающееся транспортное средство с главного пути. Это может привести к простому сходу с рельсов, но в некоторых случаях используется песчаный замедлитель, особенно если транспортное средство, вероятно, является неуправляемым и движется с высокой скоростью из-за уклона.

Run off points are used to protect main lines from stray or runaway cars, or from trains passing signals set at danger. In these cases, vehicles would otherwise roll onto and foul (obstruct) the main line and cause a collision. Depending on the situation in which they are used, run off points are referred to either as trap points or catch points. Derailers are another device used for the same purpose. Catch points are installed on the running line itself, where the railway climbs at a steep gradient. They are used to prevent runaway vehicles colliding with another train further down the slope. In some cases, catch points lead into a sand drag to safely stop the runaway vehicle, which may be traveling at speed. Catch points are usually held in the 'derail' position by a spring. They can be set to allow a train to pass safely in the downhill direction using a lever or other mechanism to override the spring for a short time. Catch points originate from the days of the 'unfitted' goods (freight) train. As these trains tended to consist of either completely unbraked wagons (relying entirely on the locomotive's own brakes), or ones with unlinked, manually applied brakes (necessitating a stop at the top of steep downgrades for the guard to walk along the train and set the brakes on each wagon in turn), they also lacked any mechanism to automatically brake runaway cars. Catch points were therefore required to stop the rear portion of a poorly coupled train that might break away whilst climbing a steep grade – although they would also stop vehicles that ran away for any other reason. Now that trains are all 'fitted' (and broken couplings are far less common), catch points are mostly obsolete. Similar to catch points, trap points are provided at the exit from a siding or where a goods line joins a line that may be used by passenger trains. Unless they have been specifically set to allow traffic to pass onto the main line, the trap points will direct any approaching vehicle away from the main line. This may simply result in the vehicle being derailed, but in some cases a sand drag is used, especially where the vehicle is likely to be a runaway traveling at speed due to a slope.

Отводящие устройства

Дерайлер работает, сбивая с рельсов любое транспортное средство, проходящее по нему. Существуют различные типы дерайлеров, но в некоторых случаях они состоят из одной стрелочного перевода, установленного в пути. Перевод может быть переведен в положение, чтобы сбить с рельсов любое оборудование, которое не должно проходить через этот участок.

Двухмерные переключатели

Двухколейные переводы используются в системах с двумя колеями. Существует множество возможных сценариев, связанных с маршрутами, по которым могут следовать поезда каждой колеи, включая разделение двух колеей или возможность для одной колеи выбирать между разветвлениями, в то время как другая такой возможности не имеет. Из-за наличия дополнительного пути двухколейные переводы имеют больше рогаток и переводных элементов, чем их одноколейные аналоги. Это еще больше ограничивает скорость движения. Связанной конструкцией является "свиш" или обмен рельсов, при котором (обычно) общий рельс меняет сторону. Они не имеют движущихся частей, при этом колеса узкой колеи направляются боковыми упорами при переходе с одного рельса на другой. Широкая колея соприкасается только с непрерывным рельсом и поэтому не подвергается влиянию обмена. На двухколейных поворотных кругах используется аналогичная схема для перемещения пути узкой колеи с одной стороны в центральное положение.

Рельсовые переключатели

Переключатели зубчатых железных дорог так же разнообразны, как и сами технологии зубчатых железных дорог. Если использование зубчатой рейки необязательно, как на Zentralbahn в Швейцарии или West Coast Wilderness Railway в Тасмании, то обычно переводы располагают только на относительно ровных участках, где зубчатая рейка не требуется. В системах, где приводится в движение только зубчатое колесо, а обычные колеса служат направляющими, таких как Dolderbahn в Цюрихе, Štrbské Pleso в Словакии и зубчатая железная дорога Schynige Platte, зубчатая рейка должна быть непрерывной на переключении. Переключатель Dolderbahn работает за счет изгиба всех трех рельсов, операция выполняется каждый раз, когда два поезда встречаются посередине. Система зубчатой рейки Štrbské Pleso и Schynige Platte Strub вместо этого использует сложный набор подвижных элементов, которые формируют зубчатую рейку в направлении движения и одновременно освобождают обычные рельсы в пересекаемом направлении. В некоторых зубчатых системах, таких как система Моргана, где локомотивы всегда оснащены несколькими ведущими зубчатыми колесами, можно упростить переводы, прерывая зубчатую рейку, при условии, что прерывание короче, чем расстояние между ведущими зубчатыми колесами на локомотивах.

Смена алмаза

Хотя это и не совсем перевод стрелочного перевода, крестовина является активным узлом пути, используемым там, где угол пересечения двух путей слишком мал для полностью пассивного пути: неподвижные участки каждого рельса перекрывались бы. Они отдалённо напоминают два стандартных стрелочных перевода, состыкованных очень близко друг к другу. Часто в них также используются подвижные остряки на внешних концах для обеспечения полной поддержки колёс, как и в малоугольных стрелочных переводах. В Северной Америке они известны как подвижные крестовины. В Великобритании, если угол расхождения меньше 1:8 (по средней линии), будет установлена крестовина с переводом, а не пассивная или фиксированная крестовина. Такие переводы обычно используются для повышения допустимой скорости проезда. Открытые остряки накладывают ограничение скорости из-за риска разрушения рельса при ударе колёс о зазоры крестовины почти одновременно. Переводные остряки, как показано на фотографии, позволяют значительно увеличить скорость проезда через зазор, обеспечивая практически непрерывный участок рельса с обеих сторон. Переводная часть крестовины, несмотря на наличие зазора в одном рельсе, в этом отношении менее проблематична. Наружный рельс остаётся непрерывным, боковой рельс (часть, которая отклоняется после зазора крестовины) обеспечивает плавный переход, а контрольный рельс предотвращает раскол остряков. Это можно увидеть по более широкой полированной поверхности бокового рельса, показывающей, как нагрузка от колёс передаётся через зазор.

Одноточечный выключатель

Одноточечные переводы стрелочных переводов, известные как переводы типа Tongue и Plain Mate, иногда используются на грузовых железных дорогах при движении на низкой скорости на мощеных участках, таких как порты. В Соединенных Штатах они регулируются пунктом 213.135(i) стандартов безопасности пути Федерального управления железными дорогами. На трамвайных системах, использующих рельсы с канавкой, если колеса с обеих сторон вагона соединены жесткой сплошной осью, для направления вагона на один или другой путь требуется только один движущийся элемент перевода. Этот элемент будет расположен на внутреннем рельсе кривой перевода. Когда трамвай въезжает на кривой путь перевода, колесо, находящееся внутри кривой (правое колесо вагона при повороте направо), направляется в поворот и через ось передает усилие колесу снаружи, заставляя его также следовать по кривой. Внешнее колесо поддерживается на небольшом расстоянии за счет хода фланца по канавке. Некоторые конструкции трамваев с низким полом используют раздельные оси (отдельные полуоси для колес с каждой стороны вагона). Такие трамваи не подходят для использования с одноточечными переводами, поскольку отсутствует механизм для передачи усилия от внутреннего колеса к внешнему колесу при прохождении перевода.

Сборка и транспортировка

Стрелочные переводы – это крупные элементы железнодорожной инфраструктуры, которые могут быть слишком большими, широкими или тяжелыми для транспортировки в сборе. Специальные вагоны могут перевозить их под углом примерно 45° к вертикали, чтобы они помещались в габарит подвижного состава. После доставки всех элементов стрелочный перевод собирается на месте, шпала за шпалой. Набор стрелочных переводов может быть предварительно собран вне строительной площадки для проверки правильности подгонки деталей.