Стрелки, крестовины и контррельсы считаются специальными конструкциями пути и, как таковые, являются предметом особого внимания и проектировщиков и изготовителей. Основой этих специальных конструкций является рельс из мартеновской стали, прокатанный по обычному профилю и техническим условиям. К этому добавляются: отливки из марганцовистой стали для различных частей, вкладыши, подкладки, полосы и т. д. из томасовской стали, болты из высокоуглеродистой и легированной термически обработанной стали и мелкие части из литой или кованой термически обработанной стали и из литого или ковкого железа. Все эти элементы занимают определенное место в спецификациях стрелочных переводов. Рельсы из мартеновской стали, используемые в стрелочных переводах в условиях напряженной работы, часто подвергаются термической обработке. В этом случае термически обрабатывается или весь рельс или только верхняя часть головки. В сборных конструкциях термическая обработка может быть произведена до или после их сборки. Термическая обработка рельсов производится таким образом, чтобы свести к минимуму возможность термических трещин, увеличить прочность и тягучесть металла и дать ему возможность лучше противостоять динамическому воздействию.
На рис. 1 показан стрелочный съезд, уложенный на напряженном участке.
Рис. 1. Съезд на напряженном участке, имеющий стрелки с остряками длиной 5 029 мм и 12 регулирующих упорок системы Тейлор, сборные марганцовистые крестовины, контррельсы и переводной механизм типа 140-м
Открытая в Англии еще в 1893 г. и вскоре получившая широкое распространение в США высокомарганцовистая сталь, применяемая в настоящее время в рельсах из марганцовистой стали с содержанием марганца от 10 до 14% и в путевом литье из марганцовистой стали с минимальным содержанием марганца 10%, все более и более внедряется в производство и становится незаменимым материалом для путевых устройств в условиях современного тяжелого и высокоскоростного грузового движения. Литая марганцовистая сталь сама по себе очень хрупка, но в результате последующей термической обработки и закалки она становится тягучей, ковкой и способной к высокому сопротивлению истиранию, т. е. она приобретает качества, необходимые для сопротивления сильным динамическим воздействиям и знакопеременным усилиям. Обыкновенные марганцовистые отливки довольно мягки и имеют твердость по Бринеллю менее 200 единиц, но материал имеет слоистую структуру и при динамическом воздействии твердость его увеличивается приблизительно до 400—500 единиц по Бринеллю, что соответствует условиям работы крестовин или глухих пересечений, изношенных на глубину 5 или 6 мм.
Восстановление изношенных частей производится успешно и экономически выгодно с помощью наплавки, которая повторяется несколько раз в продолжение службы стрелочных элементов. Этот вопрос подробно изложен в статье «Сварка и наплавка рельсов и других металлических элементов пути».
Стрелки
В комплект стрелки входят следующие элементы: два остряка — правосторонних или левосторонних, в зависимости от ответвления стрелочного перевода от прямого пути вправо или влево; одна (или больше) стрелочная тяга для сохранения определенного расстояния между остряками в горизонтальной плоскости и устранения возможности их поднятия; подкладки и стрелочные подушки для поддержания остряков на должном возвышении по отношению к рамным рельсам, а также соединения с неподвижными или регулируемыми упорками для сохранения правильного положения рамных рельсов. Вкладыши корневого крепления для обеспечения плотного стыкового соединения в корне стрелки, клещевидные или передвижные серьги для соединения тяг с остряками и металлические предохранители для ног представляют собой дополнительные части стрелки.
Предохранение для ног.
Предохранение для ног в корне стрелки осуществляется или в виде скобы или изогнутой полосы, частично заполняющей пространство между остряком и рамным рельсом, или при помощи скошенных вкладышей или специальных деталей для закрытия желоба, закрепляемых на месте болтами корневого крепления. Приспособления последнего вида применяются также для заполнения пустого пространства в переднем конце и в хвосте крестовин.
Отжимные стрелки.
Конструкция остряков для отжимных стрелок является более сложной и более мощной. Остряки усилены с двух сторон: со стороны колеи — усилительной полосой толщиной 31,8 мм и со стороны рамного рельса — полосой толщиной 12,7 мм, причем обе полосы приболчены к острякам, а не приклепаны. У острия остряков имеется от двух до четырех дополнительных сквозных полос, и большая часть стрелочных подушек поставлена измененной конструкции, при которой можно ставить регулируемые башмаки; башмаки приклепаны к этим подушкам и служат для точной установки колеи по шаблону. Стрелочные тяги имеют толщину 31,8 мм и соединяются с клещевидными или передвижными серьгами толщиной не менее 6 мм. Важным требованием является постановка противоугонов на путях, примыкающих к отжимным стрелкам.
Отжимные стрелки позволяют проходить их пошерстно со взрезом без повреждения каких-либо частей стрелки. Они имеют механизм, который задерживает обратное передвижение и прижатие остряков после прохода поезда. Такой прибор состоит из тяжелого чугунного цилиндра, в котором помещены сильная пружина и два поршня в муфте, причем все это устройство погружено в масло. Такая конструкция позволяет колесам состава силой перевести остряки, замедляет возвращение их в нормальное положение после прохода последних колес состава и не допускает ударов и сильного износа. Механизм прикреплен к стрелочной тяге № 1 и переводному станку так же, как соединительная тяга, и в таком состоянии он действует, если стрелка переводится вручную. Более подробные сведения по отжимным стрелкам — по наблюдению за ними, управлению и уходу, приведены в статье «Стрелочные станки» в разделе втором и в статье «Отжимные стрелки».