Наиболее сложным в монорельсовых дорогах является устройство стрелочных переводов для перемещения подвижного состава с одного пути на другой.
Следует, однако, отметить, что монорельсовые дороги позволяют располагать пути один под другим и избегать остроугольных пересечений, двойных стрелочных переводов и других устройств обычного железнодорожного пути.
На монорельсовой дороге с обращением подвижного состава между двумя конечными станциями стрелки требуются только на концах трассы и в ремонтной базе.
Стрелочные переводы навесных дорог, а также подвесных дорог с открытой двутавровой балкой возможны двух систем: жесткие (передвижные) переводы с параллельным перемещением балок и гибкие (остряковые) переводы (рис. 87).
Жесткий перевод образуется из двух путевых балок, укладываемых на поперечные балки, по которым путевые балки перемещаются перпендикулярно пути в горизонтальном направлении на тележках. Гибкие переводы изготовляются из специального металла, работающего в пределах упругих деформаций, и действуют как остряки железнодорожных стрелочных переводов.
Рис. 87. Схема стрелочных переводов навесной дороги:
а — жесткий (передвижной) перевод; б — гибкий (остряковый) перевод; 1 — жесткий элемент; 2 — гибкий элемент
На построенных в последнее время навесных монорельсовых дорогах применены гибкие переводы (рис. 88). Такой стрелочный перевод состоит из примыкающего к пути отклоняющего гибкого элемента и тангенциально расположенного жесткого элемента.
Отклоняющий гибкий элемент имеет такую длину, при которой в конце стрелочного перевода, при допустимом радиусе кривой, просвет составит больше половины ширины подвижного состава. Длина расположенного в конце перевода жесткого элемента должна быть равна половине длины гибкого элемента.
Рис. 88. Стрелочный перевод навесной монорельсовой дороги системы Алвег в ФРГ
Рис. 89. Макет стрелочного перевода подвесной дороги системы САФЕЖЕ: а — движение вагона по прямому пути; б — движение вагона по боковому пути
Применяя один и тот же гибкий элемент при постоянном минимальном радиусе кривой, можно увеличивать просвет в конце перевода путем изменения расположения жестких элементов и перемещать состав на два, три и более направлений, что важно при следовании состава на тот или другой деповский путь.
В навесных дорогах ФРГ, Италии и Японии гибкий элемент изготовлен из специального алюминиевого сплава длиной 30 м при радиусе кривой 400 м.
При помощи червячной передачи гибкий элемент изгибается, оставаясь неподвижным со стороны прямолинейного участка. Отклонение может производиться в обе стороны на 2,25 м, что вполне достаточно для пропуска вагона. Время, необходимое для перевода стрелки, равно 4—5 сек.
В подвесных дорогах с открытой двутавровой балкой гибкие стрелочные переводы не опираются на поперечные балки, а подвешиваются к ним.
Для подвесной дороги с закрытой балкой разработан перевод, который был установлен на опытном участке во Франции (рис. 89). Этот стрелочный перевод состоит из центрального элемента, в который входят: острие стрелки, плоскость качения ведущих колес и плоскость качения направляющих колес и боковых элементов.
Центральный элемент перемещается в три этапа: подъем с помощью гидравлических домкратов, вращение на опорных и ведущих роликах и опускание и фиксация конечного положения.
Перемещение производится с помощью специального оборудования, установленного на центральном элементе.
Это оборудование состоит из:
- гидравлического подъемно-опускного устройства, в которое входят масляный насос и три гидравлических домкрата; один из домкратов расположен на оси вращения элементов, а два других — на их концах;
- механизма, установленного на подвижной каретке в горизонтальной плоскости и приводящего в движение два ряда валков, перемещающихся по поверхности качения;
- гидравлического амортизатора, который срабатывает в конце каждой операции;
- предохранительных электромагнитных защелок, которые фиксируют стрелку в крайних положениях;
- конечных выключателей, позволяющих контролировать положение подвижных элементов и их предохранительных защелок.
Направляющие боковые элементы стрелочного перевода соединены жесткой связью, которая обеспечивает одновременность их перемещения. Перемещение стрелки осуществляется в три этапа: разблокировка, перемещение и блокировка. Продолжительность перевода стрелки 5 сек. Все элементы этого перевода представляют собой сварные металлоконструкции.
Разработанный фирмой Тэйлор Вудроу (Англия) для подвесных монорельсовых дорог стрелочный перевод (рис. 90) имеет неподвижные наружные боковые стенки балок и перемещающуюся среднюю часть обеих балок, на которой размещена внутренняя ходовая дорожка. Поворот средней части осуществляется так же, как поворот стрелок обычного железнодорожного пути. Стрелочный перевод имеет электрический привод и ручной привод в качестве аварийного механизма. Поворачивающаяся часть изготовляется из стали.
Рис. 90. Стрелочный перевод:
I — положение подвижной части балки при движении поезда по прямой; II — положение подвижной части балки при переводе поезда на боковой путь; 1 — вертикальная ось; 2 — вал сферического подпятника; 3 — сферический подпятник; 4 — опорная конструкция; 5 — механизм управления; 6 — рабочий рычаг; 7 — шкворень; 8 — пружинный механизм; 9 — подвижная часть балки; 10 — перо подвижной части балки; И — шкворень пера
На опытном участке монорельсовой дороги в Питтсбурге построена передаточная платформа (передающая за один ход только один вагон) и стрелка. Платформа управляется счетно-решающим устройством и приводится в движение механизмом с электродвигателями. Общее время передачи вагона примерно 20 сек, поэтому при двухминутном интервале движения не наблюдается задержек поездов вследствие операций передачи вагонов. Передаточная платформа может быть построена для одновременной транспортировки двух и более вагонов.
Разработанная конструкция стрелки (рис. 91) сравнительно проста и стоимость изготовления ее невысока. Использование этой стрелки является предпочтительным по сравнению с передаточной платформой.
На монорельсовой дороге в Токио установлено пять стрелочных переводов: три перед въездом в депо и по одному перед тоннелем и конечной станцией. Стрелочные переводы выполнены гибкими и имеют сварную стальную конструкцию. Эластичная стрелка длиной 45 м осуществляет перевод за 10 сек и допускает максимальную скорость движения 40 км/ч.
Рис. 91. Передвижная стрелка монорельсовой дороги в Питтсбурге:
I — положение стрелки при движении по прямому пути; II — тоже, при отводе на боковой путь; 1 — направляющая балка; 2 — ходовые балки перемещения стрелки; 3 — прямолинейный направляющий брус стрелки; 4 — криволинейный направляющий брус стрелки
Перед въездом на городскую станцию Хамамачу—Хо установлен стрелочный перевод, оборудованный четырехзвеньевой полигонной стрелкой длиной 33 м, осуществляющей перевод за 10 сек и допускающей скорость движения поездов 20 км/ч. На территории депо оборудована двухзвеньевая полигонная стрелка, обслуживающая три пути и допускающая движение со скоростью 16 км/ч. На линии используется централизованная система управления стрелочными переводами, принятая на токийском метрополитене и на скоростной железнодорожной линии Токайдо. Эта система обеспечивает также соблюдение дистанции между поездами. Кроме того, линия оборудована также центральной диспетчерской системой контроля со специальными токопроводами вместо рельсов, используемых на железнодорожном транспорте.