Vaihteisto on yleisimmin käytetty rataliitäntälaite , joka on suunniteltu siirtämään liikkuvaa kalustoa raiteelta toiselle . Toisin sanoen käännöksen avulla liikkuva kalusto voi vaihtaa pääradalta yhdelle (tai useammalle) viereiselle raiteelle.
Lähiraiteiden yhdistämiseksi järjestetään kongressi , joka koostuu kahdesta vaihteesta ja niiden välisestä yhdistävästä radasta (sillaamaton tai lyhennetty). Eri suuntiin liikkuvien junien raiteelta toiselle siirrytään kaksi ramppia peräkkäin ja tietyin edellytyksin poikkiramppi.
Kun yhdistetään useita rinnakkaisia polkuja, vaihteet sijoitetaan peräkkäin yhdelle yhteiselle polulle, jota kutsutaan vaihteistokaduksi .
Sokea risteys on kahden samalla tasolla sijaitsevan radan keskinäinen risteys. Riippuen kulmasta, jossa polut leikkaavat, on suorakaiteen muotoisia ja vinoja.
Kun korjataan yhden raiteen alla olevaa alustaa, ylitettäessä kaksiraiteista linjaa yksiraiteisen sillan kautta ja joissakin vastaavissa tapauksissa junat liikkuvat kutakin radalla vaihtamatta raiteelta toiselle - plexus käytetään .
Vaihteiden laite on muuttunut ajan myötä [1] .
Yleisin "ranskalaisen" nuolen laite (ja järkeä) Venäjällä on seuraava:
Sähköinen palautusnuoli (Japani)
Nollausnuoli sähkökäyttöisellä kaukosäätimellä tieltä (Venäjä)
Käännöskytkin manuaalisella ohjauksella (lyhty ja osoitin irrotettu)
Sähköinen kauko-ohjain kaukosäätimellä kapearaiteisella lastentiellä (Venäjä)
Vaihteisto sähkökäyttö (Saksa)
Vasemmalla - kauko-sähköohjattu vaihteisto, oikealla - manuaalinen (Venäjä)
Poikittaiskappaleet varmistavat liikkuvan kaluston pyörien kulkua yhden radan kiskon kierteen leikkauskohdassa toisen kiskon kierteen kanssa. On risteyksiä ilman liikkuvia osia, joita pitkin liikkuvan kaluston liikkuminen on mahdollista millä tahansa kiskoradalla milloin tahansa, ja risteyksiä, joissa on liikkuvia elementtejä, jotka on siirrettävä samanaikaisesti vaihteiden kanssa ja joita pitkin liikkuminen on mahdollista vain pitkin. raita, jolle risti siirretään. Liikkuvilla elementeillä varustetut sammakot yhdessä käyttölaitteiden kanssa ovat yleensä kalliimpia sekä valmistaa että käyttää, mutta niiden avulla voidaan pärjätä ilman vastakiskoja ja kiskoradan rikkomatta, mikä on väistämätöntä kiinteissä sammakoissa paikoissa, joissa kulkureitti kulkee. pyörän laippa ylittää kiskon kierteen toiseen suuntaan. Tästä johtuen liikkuvilla elementeillä varustetut poikittaiskappaleet mahdollistavat liikkuvan kaluston kulumisen paljon suuremman tasaisuuden ja iskukuormituksen vähentämisen. Ristit on yleensä valmistettu runsaasta mangaaniteräksestä ( Hadfield-teräs ), jolla on korkea kulutuskestävyys iskukuormituksessa.
RistimerkitKaikille rautatietyyppisille vaihteille Venäjällä ja entisen Neuvostoliiton maissa on yleensä tunnusmerkki ristiin , joka on ytimen leveyden suhde sen pituuteen. Ristin merkki ilmaistaan murto-osana (ja myös sydämen työpintojen välisenä kulmana asteina). Entisen Neuvostoliiton maiden tavallisista suoraviivaisista vaihteista yleisimpiä ovat kytkimet, joissa on ristin merkit 1/11 ja 1/9, sekä symmetriset siirrot ristin merkeillä 1/6, 1/4,5 , jne. On myös käännöksiä, joissa on kevyet ristinmerkit 1/18 ja 1/22, jotka sallivat poikkeaman 80 km/h ja 120 km/h asti [2] .
Henkilöliikenteeseen tarkoitetuilla pää- ja vastaanotto-lähtöradoilla risteyksissä on korkeintaan 1/11 jyrkempi risteys. Vaihteessa, jossa on 1/9-ristikko, matkustajajunien liikennöinti on sallittu vain suoraa linjaa pitkin. Tavaraliikenteelle tarkoitetuilla vastaanotto- ja lähtöradoilla risteysmerkityt vaihteet eivät ole jyrkempiä kuin 1/9 ja symmetriset enintään 1/6. Muiden raiteiden vaihteissa on risteysmerkinnät enintään 1/8 ja symmetrisillä - enintään 1/4,5.
Junien liikennöinti merkin 1/9 vaihteilla on sallittu suoralla radalla enintään 100 km/h nopeuksilla ja 1/11 risteyksillä - 120 km/h, 140 km/h ja suuremmilla nopeuksilla jopa 300 km/h riippuen rautatien vaihtimen muista ominaisuuksista. Sivuradalla merkin 1/9 käännöksillä - enintään 40 km/h, merkin 1/11 - enintään 50 km/h ja merkin 1/11 symmetrisillä siirroilla enintään 70 km/h [3] .
Liikkumisnopeuden lisäämiseksi sivuradalla tarvitaan pehmeämpiä nuolia. Tämän hetken lempein äänestysprosentti[ milloin? ] liikennöi Pariisin ja Lyonin välisellä suurnopeusradalla Ranskassa. Se on suunniteltu liikkumaan sivuradalla nopeudella 220 km/h ja sen ristikkomerkki on 1/65 . Toisaalta, kun siirtokäyrän säde kasvaa, käännöksen pituus kasvaa jyrkästi ja sen myötä pätkien pituus ja massa, niiden geometria monimutkaistuu. Siksi tällaisten kytkimien kääntämiseen käytetään joukkoa useita rinnakkain toimivia sähköisiä kytkinkäyttöjä.
Rautatien vaihtimen toimintaperiaate on havainnollistettu seuraavassa animaatiossa.
Tässä animaatiossa reitti pisteiden A ja B välillä on suora ja pisteiden A ja C välillä lateraalinen.
Kun lämpötila on alhainen, esimerkiksi talvella, lumi ja jää voivat aiheuttaa sen, että osoitin ei liiku haluttuun asentoon (älyn kiinnittyminen runkokiskoon), mikä johtaa sähkömoottorin kitkakäyttöön (lisää kytkinkäytön sähkömoottorivirrassa), mikä puolestaan voi aiheuttaa sulakkeen palamisen tai moottorin palamisen ja lopulta mahdottomaksi siirtää nuolta ohjauspaneelista (nuolen ohjaus säilyy) . Aiemmin ja jopa nyt tämän ongelman ratkaisemiseksi erikoistyöntekijät raivatsivat polkuja, riippuen lumen määrästä, annetaan käsky päästä 1., 2., 3. vaiheeseen. Tätä tapahtuu edelleen joissakin maissa ja joillakin, erityisen merkityksettömillä linjoilla. Toinen vaihtoehto ongelman ratkaisemiseksi on lämmittää siirtoa lumen ja jään sulattamiseksi. Tätä tarkoitusta varten käytetään yleensä kaasua tai sähköä, ja myös paineilmaa käytetään vaihteiden käyttölaitteiden puhdistamiseen (vaihteen pneumaattinen puhallus).
On rakenteita, joissa siirrettävien kiskojen päät ovat kohdakkain, ja niitä yhdistää kisko, kun ne liikkuvat vaakatasossa.
On myös erikoismalleja, joissa yhden suunnan rata alkaa kiilan muodossa, mekanismin päällekkäin toisen suunnan kiskojen päissä, minkä vuoksi on teoriassa mahdollista viedä tällainen nuoli olemassa olevaan raita rikkomatta sen raitaa. Johonkin suuntaan liikkuminen tapahtuu myös käytännössä muuttumatonta rataa pitkin, mutta poikkeavaan suuntaan tarvitaan vahva nopeusrajoitus.
Yksikiskossa käytetään myös käännettävää nuolityyppiä, kun kaksi suuntaa on kiinnitetty palkin eri puolille. Nuolen kääntämiseksi mekanismi kääntää säteen oikealle puolelle.
Yhteisyrityksen sivusuunnan määrittämiseksi on tarpeen: seisoa nokkeluuden pisteessä ja katsoa kohti ristiä, jos poikkeama (sivusuunta) menee oikealle, niin tämä on oikea yhteisyritys, jos vasemmalle, niin se on vasen. Jos käännöksellä ei ole suoraa suuntaa ja molemmat suunnat, sekä vasen että oikea, menevät symmetrisesti poikkeamaan, niin tämä on symmetrinen käänne. [6]
Yleisimmin käytetään yksittäisiä tavallisia vaihteita, joissain tapauksissa asennetaan ristikkäisiä kaksoisvaihteita. Kaikkia muita erikoisjakelutyyppejä ei ole saatu laitteen ja toiminnan monimutkaisuuden vuoksi.
Vaihteen tehtävänä on muuttaa raitiovaunujen suuntaa. Tämä saavutetaan käyttämällä erityisiä parillisia kiiloja - nuolen höyheniä, jotka puristavat pyörien laipat ja ohjaavat ne oikeaan suuntaan.
Usein raitiovaununuoli, toisin kuin rautatie, on varustettu vain yhdellä kiilalla. Toinen kisko on tehty yksinkertaisesti raolla eikä ohjaa junan kulkusuuntaa, ja pyörän tasainen kulku raon yli saavutetaan kiskon uran pohjan ansiosta, jota pitkin laippa pyörii ulkopinnallaan säde.
Yksisuuntaisissa raitiovaunuissa puolet nuolista muuttuu "käänteiseksi" (jossa raiteet liikesuunnan suhteen pikemminkin yhdistävät kuin poikkeavat toisistaan). Tällaiset nuolet eivät ohjaa junan liikettä, niitä ei tarvitse kääntää, ja niiden kiilan asento yleensä vain työntyy niitä pitkin liikkuvan pyöräkerran läpi.
Käännösvaihteen manuaalinen kääntäminen on raskasta, tehotonta ja raskaassa liikenteessä jossain määrin vaarallista työtä.
Nyt Moskovassa ja muissa Venäjän kaupungeissa siirto suoritetaan automaattisesti. Nuolessa on sähköistetty ohjausjärjestelmä, jossa on sähkömagneettinen käyttö. Kytkinkotelossa on kaksi solenoidia. Niissä on itse asiassa kaksoisydin, joka on yhdistetty sauvaan, joka puolestaan on yhdistetty nuolen höyheniin.
Vaihteiston ohjausjärjestelmä toimii raitiovaunun kontaktiverkosta 600 voltin jännitteellä. Yksi sähkökäytöistä on sarja (sarja), se sisältyy raitiovaunupiirin sarjaan kuuluvaan sähköpiiriin. Toinen - shuntti - on kytketty rinnan sähköpiirin kanssa. Sarjakäyttö on asennettu nuolilaatikkoon oikealle ajosuuntaan ja shunttikäyttö vasemmalle.
Ajolangassa, 16-18 metriä kytkimen edessä, on sarjamuotoiset (peräkkäiset) ilmakoskettimet, jotka laskevat raitiovaunun virranottoa, repäisivät sen tasaisesti irti ajolangasta. 25 metrin etäisyydelle nuolen takaa (linjoilla, joilla kulkee kahden-kolmen auton kytkimiä tai pitkiä nivelautoja, etäisyys voidaan kasvattaa 50-70 metriin), samalle tasolle ajolangan kanssa asennetaan shunttiilmakoskettimet rinnakkain sen kanssa.
Jos raitiovaunun on edettävä oikealle , kuljettaja pyörittää sitä sarjailmakoskettimien alla moottorit sammutettuina. Koska sarjapiiri on auki, nuoli pysyy oikeassa asennossa.
Jos raitiovaunun täytyy kääntyä vasemmalle , kuljettaja käynnistää moottorit ohjaimella. Kun juna kulkee sarjakoskettimien alta moottoreiden ollessa päällä, syntyy sähköpiiri: ajojohto - sarjasähkökäyttö - sarjailmakoskettimet - auton virrankeräin - auton moottorit - kiskot. Tässä tapauksessa sarjasolenoidi vetää sydämen sisään ja kääntää nuolen vasemmalle liikesuunnalle.
Vaihteen ohituksen jälkeen raitiovaunun virranotto, joka kääntyi vasemmalle nuolta pitkin, sulkee shuntin ilmakoskettimen, muodostuu sähköpiiri "ajojohto - raitiovaunun virrankeräin - shunttikosketin - shunttikäyttö - kiskot", jonka seurauksena shunttisolenoidi palauttaa nuolen alkuperäiseen asentoonsa (liikettä oikealle). [7]
Barnaulissa ja Biyskissä käytetään erilaista ohjausjärjestelmää nuolille . Täällä vaihteet on varustettu käännettävillä moottorinrajoittimilla. Vaihdemoottoreita ohjataan induktiosignaalijärjestelmällä. Autot on varustettu sähköisten värähtelyjen generaattoreilla, joiden taajuus on 11 kHz, ja induktiokäämeillä, jotka sijaitsevat ensimmäisen pyöräkerran edessä. Vaihteen eteen kaivettiin lankalenkki maahan. Kuljettajan käynnistäessä generaattorin ja auton ollessa vaihteistovyöhykkeellä syntyy silmukkaan induktiovirta, jota vaihteistoautomatiikka käsittelee ja käynnistää vaihdemoottorin siirtämään höyheniä toiseen suuntaan. Luonnollisesti tällainen järjestelmä ei voi toimia auton peruutettaessa.
Jekaterinburgissa ja Tšeljabinskissa vaihteet on varustettu yhdellä solenoidilla . Käyttömekanismi on suunniteltu siten, että kun solenoidi laukeaa, höyhenet siirtyvät toiseen asentoon. Kun solenoidi on kytketty pois päältä, käänteistä käännöstä ei ole. Näin ollen, jos nuolta on siirrettävä, kuljettajan tulee ajaa ajomoottorien ollessa päällä sarjakoskettimen läpi kulkiessaan. Jos nuolta ei tarvitse kääntää, sarjakontakti tehdään ajomoottorien ollessa sammutettuna (vapaapyörä). Siten nuolen siirto riippuu raitiovaunun virrankulutuksesta sarjakoskettimen kulun aikana. Saratovissa on myös järjestetty ohjattuja nuolia. Osa Jekaterinburgin kytkimistä on varustettu elektronisella ohjausjärjestelmällä, joka on kytketty autosta radiokanavan kautta.
Ulkomailla käytetään aktiivisesti suurtaajuisia kosketuksettomia laitteita sveitsiläisen Signaltechnik-Elektronik AG:n nuolien ohjaamiseen. [8] Lähtiessään varikolta kuljettaja asettaa matriisikytkimen reittinumeronsa mukaan. Liikkuessaan auto lähettää jatkuvasti koodattua signaalia, jonka kunkin kytkimen antennit vastaanottavat. Analysoimalla sitä vastaanotin määrittää nuolen tarvittavan suunnan. Tästä johtuen kuljettaja ei osallistu nuolten hallintaan eikä ole häiriintynyt liikennetilanteesta. [kahdeksan]
Manuaalisten vaihteiden hallinnasta vastaavat erityisesti omistetut rautatietyöntekijät - päivystävät vaihteistot (aiemmin vaihtajat (vaihtimet [9] [10] )), jotka työskentelevät päivystävän vanhemman vaihteen (vanhemman vaihteen) valvonnassa suoralla määräyksellä rautatieaseman päivystäjä [11] [10] [12] [13] . Joissakin asioissa he tottelivat tiemestaria [14] . Vaihtomies sijaitsi vaihteiden kopissa vaihteiden läheisyydessä, suoritti myös nuolten suojatoimintoa, varustettiin käsimerkeillä, äänitorvi [15] [16] [17] .
Sähkökäyttöisten vaihteiden ohjaaminen tapahtuu keskitetysti etänä asemapäivystäjän toimesta ( joissakin tapauksissa - vaihtotyönvälittäjien toimesta ), ja välityskeskityksessä - junavartijan [18] [11] .
Sanaa " kytkinmies " ja " nuolet " käytetään joissakin fraseologisissa yksiköissä: