16. Ширина колеи — расстояние между внутренними гранями головок рельсов.

На железных дорогах и метрополитенах Российской федерации ширина колеи измеряется на расстоянии 16 мм от линии касательной к головкам рельсов, что соответствует 13 мм ниже поверхности катания.

Самой распространённой в мире шириной колеи является 1435 мм (4 английских фута и 8,5 дюймов). Такую колею имеют железные дороги Северной Америки, Китая и Европы (за исключением стран СНГ, Прибалтики, Финляндии, Ирландии, Испании и Португалии).

Стандартом на железных дорогах России (позже — СССР), Финляндии и Монголии была выбрана ширина колеи 1524 мм, так как она обеспечивает перевозку грузов большей массы, чем распространённая в Западной Европе колея шириной 1435 мм.

С мая 1970 года до начала 1990-х годов железные дороги СССР были переведены на колею 1520 мм. Это было сделано с целью увеличить стабильность пути при эксплуатации грузовых поездов, повысить их скорость движения без модернизации самого подвижного состава. После распада СССР это — стандарт ширины колеи на железных дорогах всех стран, образовавшихся на его месте. Железные дороги Финляндии до настоящего времени продолжают использовать прежний стандарт — 1524 мм.

Разница в 4 мм не требует переоборудования подвижного состава, но на переходном этапе вызвала серьёзные проблемы с резко увеличившимся износом колёсных парподвижного состава.

Эта же ширина колеи применяется на всех метрополитенах бывшего СССР и на большинстве трамвайных систем.

Железная дорога

Номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более — 1520 мм. Ширина колеи на более крутых кривых должна быть:

• при радиусе от 349 до 300 м — 1530 мм;

• при радиусе до 299 м — 1535 мм.

На участках железнодорожных линий и железнодорожных путях, где комплексная замена рельсошпальной решётки не производилась, до их реконструкции допускается на прямых и кривых участках железнодорожного пути радиусом более 650 м номинальный размер ширины колеи — 1524 мм. В этих случаях на более крутых кривых ширина колеи принимается:

• при радиусе от 650 до 450 м — 1530 мм;

• при радиусе от 449 до 350 м — 1535 мм;

• при радиусе до 349 м — 1540 мм.

Величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи, не требующие устранений, на прямых и кривых участках железнодорожного пути не должны превышать по сужению −4 мм, по уширению +8 мм, а на участках, где установлены скорости движения 50 км/ч и менее, — по сужению −4 мм, а по уширению +10 мм.

Порядок устранения отклонений, превышающих указанные значения, устанавливается, соответственно, владельцем инфраструктуры или владельцем железнодорожных путей необщего пользования.

Ширина колеи менее 1512 мм и более 1548 мм не допускается. Нахождение и курсирование железнодорожного подвижного состава, предназначенного для использования на железнодорожных путях общего пользования, по железнодорожным путям, не соответствующим указанным нормам, не допускается.

На железнодорожных путях необщего пользования допускается сохранять до переустройства:

• номинальный размер ширины колеи между внутренними гранями головок рельсов на участках с деревянными шпалами на прямых участках железнодорожного пути и на кривых радиусом 350 м и более — 1524 мм;

• ширину колеи на более крутых кривых при радиусе от 349 м и менее — 1540 мм;

• величины отклонений от номинальных размеров ширины колеи, не требующие устранений, на прямых и кривых участках железнодорожного пути радиусом 350 м и более не должны превышать по сужению −8 мм, по уширению +6 мм, а на участках железнодорожного пути радиусом 349 м и менее — по сужению −4 мм, по уширению +10 мм.

17. Обыкновенный стрелочный перевод

Обыкновенный стрелочный перевод служит для соединения двух путей и является наиболее востребованным соединением.

Обыкновенный стрелочный перевод (рис. 5.5) состоит:

·      из стрелки, включающей два рамных рельса, два подвижных жесткосвязанных остряка и переводного механизма;

·      крестовиной части, состоящей из сердечника, двух усовиков и контррельсов;

·      соединительных рельсовых нитей, располагающихся между стрелкой и крестовинной частью;

·      переводных брусьев.

Остряки предназначены для направления подвижного состава на прямой или боковой путь. Их соединяют друг с другом поперечными стрелочными тягами, с помощью которых один из них подводится вплотную к рамному рельсу, в то время как другой отводится от другого рамного рельса на расстояние, необходимое для свободного прохода гребней колес.

 

Рис. 5.5. Основные элементы обыкновенного стрелочного перевода

 

Перевод остряков из одного положения в другое осуществляется специальными стрелочными приводами через одну из тяг, а в пологих стрелочных переводах, остряки которых не имеют значительной длины, – через две тяги и более. Тонкая часть остряка называется острием, а другой его конец – корнем. Корневое крепление обеспечивает поворот остряков в горизонтальной плоскости и соединение с примыкающими к ним рельсам.

Крестовина (рис. 5.6) состоит из сердечника 3, двух усовиков 1 и желобов 2. Она обеспечивает пересечение гребнем колес рельсовых головок, а контррельсы направляют гребни колес в соответствующие желоба при прохождении колесной пары по крестовине. Точка пересечения продолжения рабочих граней сердечника крестовины называется еематематическим центром, а самое узкое место между усовиками – горлом крестовины. Угол a, образуемый рабочими гранями сердечника, называется углом крестовины.

 

 

Рис. 5.6. Схема крестовины: 1 – усовики; 2 – желоба; 3 – сердечник; 4 – хвост крестовины; МЦ – математический центр крестовины; К – ширина сердечника крестовины; l – длина сердечника крестовины; a – угол крестовины

 

Соединительная часть перевода, лежащая между стрелкой и крестовиной, включает в себя прямой участок и переводную кривую. Радиус этой кривой зависит от угла крестовины: чем меньше угол, тем больше радиус. Переводы с меньшими углами крестовины допускают более высокие скорости движения поездов.

Стрелочные переводы крепят с помощью специальных подкладок, шурупов и костылей к переводным брусьям или железобетонным плитам, которые укладывают на балластную призму.

Схема обыкновенного стрелочного перевода в рельсовых нитях и осях путей приведена на рис. 5.7.

 

 

Рис. 5.7. Схема обыкновенного стрелочного перевода

 

К основным размерам стрелочных переводов относятся, мм:

Lп – полная длина перевода;

m – расстояние от стыка рамного рельса до начала остряка;

а0 – расстояние от начала остряка до центра перевода;

а – расстояние от стыка рамного рельса до центра перевода:

                                                       а = а0 + m,                                               (5.1)

b0 – расстояние от центра перевода до математического центра крестовины;

q – расстояние от математического центра крестовины до ее торца;

b – расстояние от центра перевода до торца крестовины:

                                                        b = b0 + q,                                                (5.2)

е – ширина колеи;

α – угол крестовины.

Обыкновенные стрелочные переводы бывают правосторонними и левосторонними (рис. 5.8).

 

Рис. 5.8. Левосторонний (а) и правосторонний (б) стрелочные переводы

 

Обыкновенные стрелочные переводы различаются типом рельсов (Р75, Р65 и др.), конструкцией остряков (прямолинейные или криволинейные) и маркой крестовины, характеризующей ее угол. Марка крестовины М определяется

                                                      ,                                             (5.3)

где a – угол крестовины; N – целое число.

На железных дорогах России используются обыкновенные стрелочные переводы с крестовинами марок 1/9, 1/11, 1/18, 1/22. Значения основных размеров стрелочных переводов типа Р65 и Р50 для марок 1/11 и 1/9 приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Основные размеры обыкновенных стрелочных переводов

 

Стрелочные переводы, укладываемые на главных, приемоотправочных и прочих путях, принимаются в соответствии с типом рельсов для этих путей. Стрелочные переводы на главных путях, по которым проходят поезда со скоростью более 100 км/ч, а также одиночные переводы на путях приема и отправления пассажирских поездов (в местах отклонения этих поездов на боковой путь или следования с бокового пути) должны иметь крестовины не круче 1/11. При пропуске пассажирских поездов по прямому пути допускается укладка стрелочных переводов с крестовинами марки 1/9. На приемоотправочных путях грузового движения обыкновенные стрелочные переводы укладываются с крестовинами не круче 1/9, а симметричные не круче 1/6.

18. Стрелочный перевод — устройство, служащее для перевода подвижного состава с одного железнодорожного пути на другой. Симметричный стрелочный перевод — два направления отклоняются одинаковыми радиусами на одинаковый угол в разные стороны, за счёт чего длина стрелочного перевода минимальна при заданном минимальном радиусе кривой, такие стрелочные переводы часто применяются в стеснённых условиях.

Устройство

• 2 рамных рельса — специально обработанные рельсы с боков стрелки, идущие без разрыва и имеющие острожку в местах прилегания остряков.

• Стрелка — служит для направления подвижного состава по прямому или боковому пути путём поперечного перемещения остряков при помощи переводного механизма:

  • Переводной механизм — электропривод или ручной привод («флюгарка»).

  • Стрелочный указатель — применяется в ручных стрелках для указания, в каком направлении установлена стрелка; в централизованных стрелках направление определяется по визуальному положению остряков и по сигналу светофора.

  • Тяги, соединяющие переводной механизм с остряками и остряки между собой.

  • 2 остряка (в трамвайной терминологии — перья) — подвижные участки рельсов.

  • Корневые стыки — стыки в концах остряков, позволяющие передвигаться им в горизонтальной плоскости. Должны прочно удерживать остряк от продольного (угоняющего) и поперечного (бокового) смещения, но в то же время не препятствовать его перемещению из одного положения в другое и не вызывать пружинящих усилий ни в остряке, ни в самом креплении при переводе стрелки.

  • 2 стрелочные закладки с замками, позволяющие зафиксировать стрелку в одном положении.

• Переводная и соединительная кривые — соединительные участки рельсов между стрелкой и крестовиной.

• Крестовина — специальная желобчатая конструкция, предназначенная для безопасного пропуска гребней колёс подвижного состава в местах пересечения внутренних рельсовых нитей двух путей, сходящихся на стрелочном переводе:

  • Сердечник — деталь, устанавливаемая в месте схождения внутренних рельсов.

  • Усовики — позволяют колёсной паре накатываться на сердечник с соединительных рельсов.

  • Контррельсы — служат для того, чтобы при проходе «мёртвого» пространства (участка крестовины от горла до реального острия сердечника) колесо направлялось в надлежащий жёлоб, а его гребень не ударял в слабое остриё сердечника. «Мёртвым» оно называется потому, что в нём возникает разрыв рабочих граней рельсовых нитей и гребень катящего колеса не направляется.

• Предельный столбик (или предельная рейка) указывают место, далее которого на пути нельзя устанавливать подвижной состав в направлении стрелочного перевода или глухого пересечения. Предельные столбики устанавливаются посередине междупутья, а предельные рейки — в междупутье, в местах, где расстояние между осями сходящихся путей достигает размеров, предусмотренных ПТЭ.