РАЗДЕЛ 20.
Переводные механизмы.
Переводной механизм — это устройство для перевода стрелки. Положение указателя переводного механизма — обязательный сигнал для движения поездов. Известно много удовлетворительных патентованных конструкций переводного механизма, поэтому AREA не разработала стандартной конструкции.
В сотрудничестве разработчиков с эксплуатационными службами железных дорог созданы переводные механизмы, обеспечивающие безопасность движения, простые в работе, не требующие сложного ухода и безопасные для обслуживающего персонала. Хотя переводные механизмы более ранних выпусков незначительно отличаются от современных, из-за возросшей интенсивности движения они были усилены.
В некоторых случаях литые чугунные части переводного механизма были заменены стальными или из ковкого чугуна, в других, например в стрелочных переводах с пружинящими стрелками, переводные механизмы которых должны выдерживать удары проходящих колес, некоторые части изготовляют из улучшенной стали или делают более мощное поперечное сечение.
Современные переводные механизмы легки в работе и приспособлены для удобной смазки, осмотра, регулировки и текущего содержания. Новые конструкции позволяют стрелочнику переводить самые тяжелые стрелки без особых усилий, даже когда со станком связан сбрасывающий башмак. Их конструкция не только рассчитана на большие усилия, но может быть быстро и легко разобрана и собрана. От загрязнения и коррозии их защищает корпус.
Переводные механизмы бывают двух типов: 1) низкие, или с механизмом близ поверхности земли, у которых переводной рычаг передвигается вручную в вертикальной плоскости; 2) высокие, или с переводом на колонке, у которых переводной рычаг перемещается в горизонтальной плоскости. Эти основные типы делятся на жесткие, пружинные и автоматические. Различные устройства, влияющие на размер хода перевода, такие, как кривошипы, эксцентрики, вкладыши и регулируемые стрелочные тяги, позволяют регулировать любой переводной механизм.
Переводной механизм состоит из станины, осевого стержня и переводного рычага, объединенных в единое целое, и при помощи кривошипов, зубчатых передач, серег и коленчатых рычагов или других деталей передает круговое движение переводного рычага к переводной тяге. Поэтому осевой стержень и связанный с ним механизм являются важной частью переводного механизма, увеличивая силу, приложенную к переводному рычагу, до критического значения, достаточного для перевода стрелки. Переводной механизм удерживается в фиксированном положении заанкериванием его станины на двух переводных брусьях.
Переводные механизмы с вертикальным переводом.
Станина переводных механизмов с вертикальным переводом, называемых механизмами с нижним переводом (у земли), а иногда — с параллельным переводом, прикрепляется путевыми костылями или шурупами к двум передним переводным брусьям через прорези в опорных выступах, которые обычно ниже всех остальных частей станины.
Предусмотрена установка стрелочного указателя или фонаря, а часто - одновременно и того и другого в верхней части осевого стержня переводного механизма при помощи регулируемого наконечника для фонаря.
Низкие переводные механизмы (от 9 до 24 дюймов, редко — выше 18 дюймов) массивные, что обеспечивает длительный срок службы, компактные, занимают минимальную площадь, что важно в условиях стесненных габаритов. Они обладают большой мощностью из-за высокого передаточного отношения, оборудованы переводным рычагом с противовесом, что позволяет легко переводить стрелку.
Низкие переводные механизмы широко применяют на сортировочных путях парков, где недостаток места часто препятствует установке высоких переводных механизмов. Многие железные дороги устанавливают их также на съездах на главных путях, размещая в междупутье так, чтобы соединительная тяга работала на растяжение, когда стрелка установлена на прямой путь.
Конструкции некоторых низких переводных механизмов допускают взрез стрелки, не вызывая схода подвижного состава, серьезных повреждений переводного механизма или пути. В процессе прохода по стрелочному переводу со взрезом одного типа, называемому автоматическим переводным механизмом, стрелка частично отводится гребнями колес, а затем эта операция автоматически завершается при помощи пружин, размещенных в переводном механизме.
Другой тип, называемый пружинным переводным механизмом, допускает отведение стрелки колесами. В исходное положение он возвращается после прохода колес.
Переводные механизмы с высокой колонкой.
Низкие переводные механизмы иногда дополняют деталями и используют в качестве промежуточных или высоких на главных путях.
Переводные механизмы на колонке (называются также механизмами горизонтального перевода) широко используются как промежуточные или высокие. Существенно, что переводные механизмы на колонке предназначены для установки на главных путях, так как нужно размещать указатели и фонари на определенной высоте над уровнем головки рельса, чтобы они были хорошо видны поездной бригаде.
Специальные переводные механизмы.
Специальные виды переводных механизмов необходимы для перевода сбрасывающих устройств, подвижных сердечников и перекрестных стрелочных переводов и на специальных стрелках, укладываемых на городских улицах с твердым покрытием, у станционных платформ и т. п. Переводные механизмы сбрасывателей подвижного состава с рельсов бывают преимущественно без зубчатых передач с поворотом осевого стержня точно на 90° для постановки сбрасывателя на рельс или снятия с рельса.
Шаг переводных механизмов, управляющих работой подвижных сердечников и перекрестных стрелочных переводов, чаще всего равен 8 дюймам. Согласованное перемещение остряков выполняется коленчатыми рычагами. На улицах и платформах иногда нужно установить низкий рычаг, помещенный в кожух с шарнирной крышкой или с открытым каналом для рычага.
На подъездных путях и особенно при стесненных габаритах часто устанавливают складные переводные механизмы с переводной тягой, разделенной на части, с вилкообразным концом, присоединенным к пальцу переводного рычага, который, таким образом, удерживается в одном из положений между двумя зубцами.
Силовые стрелочные приводы.
Автоматизированные стрелочные переводы приводятся в движение гидравлическим силовым приводом. Это позволяет переводить стрелку одним из трех способов: 1) дистанционно; 2) поездом при пошерстном движении; 3) вручную. Предпочтительнее дистанционное указание положения стрелочного перевода. Если это оборудование установлено, то не нужно выключать привод для перевода стрелки. В результате сортировочные операции выполняются быстрее и экономичнее.
Конструкция переводного механизма
Обычно механизм горизонтального перевода на колонке менее сложный, чем механизм с нижним переводом, так как у высокого переводного механизма относительно длинный осевой стержень с коленчатым рычагом у нижнего конца и с переводным рычагом и кронштейном у верхнего, размещаемых в раме и поддерживаемых ею.
В некоторых случаях у осевого стержня двоякоизогнутая форма, при этом не нужен коленчатый рычаг. Но если в состав высокого переводного механизма входят автоматические элементы для повышения безопасности, конструкция их усложняется аналогично низким переводным механизмам, модифицированным для замены высоких (дополнены высокими стойками и верхней частью).
Соединительные тяги.
Соединительные тяги нужны при установке переводных механизмов в свободных местах вне габаритов подвижного состава; стрелочной тягой № 1 их соединяют с переводным механизмом. При низких переводных механизмах диаметр этих тяг обычно 13/8 дюйма, длина 5 футов 6 дюймов. При необходимости тяги могут быть длиннее, но укорачивать их нельзя по габаритным условиям.
На одном из концов тяги для прикрепления предусматривается открытая серьга или соединительная скоба диаметром на 1/10 дюйма больше, чем у стрелочной тяги № 1. Соединительная тяга скреплена со стрелочной тягой болтом.
Для облегчения наблюдений за состоянием болта и при необходимости его подтягивания AREA рекомендует обточенный болт диаметром 11/8 дюйма с прорезью вниз и упругой пружиной, гайкой и чекой. Другой конец соединительной тяги приспособлен для прикрепления к коленчатому рычагу переводного механизма. Используются регулируемые и нерегулируемые соединительные тяги в зависимости от возможности регулировки переводного механизма.
В другом варианте соединения переводного механизма со стрелкой к середине стрелочной тяги № 1 при помощи оплетки прикреплена тяга привода. Муфта является средством регулирования шага стрелки в зависимости от переводного механизма. Тягу привода и муфту обычно обслуживает служба сигнализации.
Тяги стрелок с пружинными остряками.
Укладка стрелок с пружинными остряками на концах двухпутных участков и обгонных путей, а также в некоторых местах парковых путей потребовала разработки замедляющего устройства для защиты остряков от запирания при последовательном проходе очередной колесной пары поезда. Это снижает силу удара в остряки и тем самым увеличивает их срок службы и одновременно значительно уменьшает напряжения в переводного механизме от циклических воздействий. Для этой цели используется устройство, прикрепленное к переводному механизму и к стрелке аналогично стандартной соединительной тяге. Его конструкция допускает пошерстное движение по любому пути и оно может работать при прижатом и при отведенном остряке без перемены положения любой части стрелочного перевода. Это устройство не влияет на управление стрелкой вручную, но работает со стрелкой как единое целое, не создавая дополнительного сопротивления при переводе стрелки в любом направлении.
Стрелочные указатели.
Стрелочные указатели бывают разных типов, все они обеспечивают четкую видимость с движущихся поездов. Эти указатели обычно изготовляют из листового железа, крепят (на болтах, заклепках или скобами) к верхней части осевого стержня, окрашивают в цвета, соответствующие их положению. Иногда для того, чтобы их лучше можно было различить, на них наносят отражающие покрытия.
Простейшая конструкция высоких переводных механизмов состоит из одиночного диска диаметром 18 или 24 дюйма, окрашенного с обеих сторон в цвет, запрещающий движение поездов. Иногда предусматривают второй диск перпендикулярно первому для большей различимости. Часто разрешающая и запрещающая стороны имеют различную форму, например белый круглый диск в сочетании с красным остроконечным флюгером.
Четыре стороны стрелочного фонаря обычно снабжают очень яркими дисками, окрашенными в установленные разрешающие и запрещающие проезд цвета, что позволяет использовать их вместо указателей днем. Эти диски изготовляют настолько большими, насколько это допустимо линзами фонаря. В рекомендациях AREA диаметр дневных дисков принят 9 или 10 дюймов. Если стрелочные фонари постоянно светящиеся, они служат указателями и днем.
Стрелочные и остряковые замки.
Для обеспечения безопасности и гарантированной работы стрелочных остряков и стрелочных тяг разработано несколько типов стрелочных замков и запоров. Запоры необходимы при низких переводных механизмах на стрелках, уложенных в главных путях, и обычно дополняются стрелочными замками.
Используется несколько конструкций запоров. Наиболее широкое распространение получил запор, состоящий из блокирующего устройства, приводимого в действие принудительно или освобождающегося автоматически, разрешая перевод стрелки после прохода поезда. Конструкция блокирующего устройства обычно допускает разблокирование нажатием ноги.
Стрелочные замки обычно бывают двух типов: 1) висячие используются в сочетании со стрелочными запорами или переводными рычагами; 2) замки, работающие совместно с переводным механизмом — образуют двойной замок стрелочного остряка, обеспечивая дополнительную защиту при противошерстных стрелках.
На висячие замки разработаны стандарты AREA, в которых указаны основные размеры серьги, корпуса и вспомогательных частей, за исключением механизма, который обычно индивидуален в патентованных конструкциях.
Многочисленные аварии, причиной которых являются неисправности основных частей переводного механизма, подтвердили необходимость дополнительного замыкания остряков, особенно при противошерстном движении по стрелкам на высоких скоростях и при большой интенсивности движения.
В двойном стрелочном замке «двойное запирание» достигается при помощи отдельной запорной тяги: она скрепляется с соединительной тягой, для ее работы не нужно никакого дополнительного перемещения переводного рычага. Углубления в верхнем (или нижнем) конце регулируемой запорной тяги и на конце запорной тяги со стороны переводного механизма удерживают переводной рычаг низкого переводного механизма, или пружинный запор зацепляет за углубление в запорной тяге переводного механизма с переводом на колонке. Другой конец запорной тяги соответствующим образом прикреплен к стрелочному остряку. В одном из типов стрелочного замка запорная тяга размещена поблизости от соединительной тяги противошерстной стрелки, ее удерживают в нужном положении подвесками. На тяге приварены два кулачка, которые удерживают конец остряка сердечника и рамный рельс запертыми.
Для того чтобы стрелка была открыта, переводная рукоятка запорной тяги со стороны переводного механизма должна перевести запорную тягу и освободить кулачки. Висячий замок на дальнем конце переводной рукоятки запирает переводной механизм. Для низких переводных механизмов с переводом на колонке нужны разные типы переводных рукояток.
Практически стрелку, снабженную ручным замком для стрелочных остряков, нельзя перевести до тех пор, пока стрелочник не освободит удерживающий механизм, сняв замок (висячий или другого типа). После завершения этих операций переводной рычаг работает нормально, а стрелка приготовлена для беспрепятственного перевода. При замыкании стрелки переводной рычаг и механизм замыкания остряка должны быть полностью закрыты, прежде чем будет навешен висячий замок.
Один из типов автоматического замка для стрелочных остряков состоит из двух регулируемых пружинных стальных полос, концы которых с одной стороны соединены болтом. Верхняя пластина приспособлена для присоединения к ближайшему остряку болтом под прямым углом, а нижняя проходит под рельсами наружу, за рамный рельс, где сделан выступ для сцепления с краем рамного рельса.
Запор с нижней педалью также устанавливается в этой точке нижней пластины, автоматически запирает замок под действием пружины, после чего стрелку можно закрыть на висячий замок.
Для перевода стрелки замок снимают, ножная педаль нажимает сверху на пружину, освобождая выступ и отводя его от рельса. Затем рычаг переводного механизма действует обычным способом. Устройство автоматически закрывается или открывается, когда стрелка закрыта, и запирается на висячий замок.
Требования к установке переводных механизмов: 1) механизмы должны быть установлены строго вертикально, с указателем перпендикулярно к пути и прочно пришиты костылями к удлиненным переводным брусьям; 2) на стрелках, уложенных на главных путях, переводные механизмы должны быть установлены так, чтобы переводной рычаг находился снаружи или на удалении от стрелочного перевода.
Содержание переводного механизма требует частых осмотров и регулировок для поддержания осевого стержня в вертикальном положении и обеспечения хорошей работы механизма, удаления посторонних предметов, хорошей смазки. Нужно проверять закрепление переводного механизма на переводных брусьях, чтобы гарантировать устойчивость и минимизировать вибрации лампы, вызываемые проходящими поездами. Нужно проверять и, если необходимо, регулировать шаг стрелки для сохранения требуемой его величины, обеспечивая тем самым плотное прилегание стрелочных остряков к рамным рельсам у входа на стрелку.