Výhybka je nejpoužívanější kolejové spojovací zařízení , které je určeno k překládání kolejových vozidel z jedné koleje na druhou. Jinými slovy, výhybka umožňuje kolejovým vozidlům přejít z hlavní koleje na jednu (nebo více) sousedních kolejí.
Pro spojení blízkých kolejí je uspořádán sjezd , který se skládá ze dvou výhyben a spojovací koleje (nezkrácené nebo zkrácené) mezi nimi. Pro přesun z jedné koleje na druhou u vlaků pohybujících se v různých směrech jsou za sebou položeny dvě rampy a za určitých podmínek i příčná rampa.
Při spojování více souběžných cest se výhybky umisťují za sebou na jednu společnou cestu, která se nazývá výhybková ulice .
Slepá křižovatka je vzájemná křižovatka dvou kolejových tratí ležících na stejné úrovni. Podle úhlu, pod kterým se cesty protínají, jsou pravoúhlé a šikmé.
Při opravě podloží pod jednou z kolejí, při přejezdu dvoukolejné trati přes jednokolejný most a v některých podobných případech se vlaky pohybují po každé koleji, aniž by přecházely z jedné koleje na druhou - používá se kolejový plexus .
Zařízení výhybek doznalo v čase změn [1] .
Nejběžnější zařízení „francouzské“ šipky (s důvtipem) v Rusku je následující:
Šipka elektrického resetu (Japonsko)
Resetovací šipka s elektrickým pohonem s dálkovým ovládáním z příjezdové cesty (Rusko)
Výhybkový spínač s ručním ovládáním (lucerna a ukazatel demontovány)
Elektrická výhybka s dálkovým ovládáním na úzkorozchodné dětské silnici (Rusko)
Elektrický pohon výhybky (Německo)
Vlevo - výhybka s dálkovým elektrickým ovládáním, vpravo - s ručním ovládáním (Rusko)
Příčníky zajišťují průjezd kol kolejového vozidla v průsečíku kolejového závitu jedné koleje se kolejovým závitem druhé. Existují kříže bez pohyblivých částí, po kterých je kdykoli možný pohyb kolejového vozidla po kterékoli z kolejí, a kříže s pohyblivými prvky, které je nutné přenášet současně s výhybkami, a po kterých je pohyb možný pouze po kolej, na kterou je kříž přenesen. Srdcovky s pohyblivými prvky spolu s pohony jsou obecně dražší jak na výrobu, tak na provoz, ale umožňují obejít se bez protikolejnic a bez rozbití kolejnice, což je u pevných srdcovek nevyhnutelné v místech, kde je trajektorie srdcovky. příruba kola prochází závitem kolejnice jiného směru. Díky tomu příčníky s pohyblivými prvky umožňují dosáhnout mnohem větší plynulosti průjezdu kolejových vozidel a snížit rázová zatížení. Kříže jsou obvykle vyrobeny z vysoce manganové oceli ( Hadfield steel ), která má vysokou odolnost proti opotřebení při rázovém zatížení.
Křížové značkyVšechny výhybky železničního typu v Rusku a zemích bývalého SSSR jsou obvykle charakterizovány značkou kříže , což je poměr šířky jádra k jeho délce. Značka kříže je vyjádřena jako zlomek (a také jako úhel mezi pracovními plochami jádra ve stupních). Mezi běžnými přímočarými výhybkami v zemích bývalého SSSR jsou nejrozšířenější výhybky se značkou kříže 1/11 a 1/9, dále symetrické převody se značkami kříže 1/6, 1/4,5. , atd. Existují i výhybky s jemnými značkami kříže 1/18 a 1/22, umožňující vychýlení rychlostí až 80 km/h, resp. 120 km/h [2] .
Výhybky na hlavní a přijímací-odjezdové koleji určené pro osobní dopravu mají přejezdy sklonu ne strmější než 1/11. Na výhybkách s příčníkem 1/9 je jízda osobních vlaků povolena pouze po přímé trati. Na příjmových a odjezdových kolejích určených pro nákladní dopravu nejsou výhybky se značkou kříže strmější než 1/9 a symetrické nejsou strmější než 1/6. Výhybky ostatních kolejí mají značky křížů ne strmější než 1/8 a symetrické - ne strmější než 1/4,5.
Jízda vlaků na výhybkách značky 1/9 je povolena na přímé trati rychlostí nepřesahující 100 km/h a s křížením značky 1/11 - 120 km/h, 140 km/h a při vyšších rychlostech. až 300 km/h v závislosti na dalších vlastnostech výhybky. Na vedlejší koleji na výhybkách značky 1/9 - ne více než 40 km / h, značka 1/11 - ne více než 50 km / h a na symetrických převodech značky 1/11 - ne více než 70 km / h [3] .
Pro zvýšení rychlosti pohybu na vedlejší koleji jsou potřeba jemnější šipky. Nejmírnější volební účast v současné době[ kdy? ] provozována na vysokorychlostní trati Paříž-Lyon ve Francii. Je určen pro pohyb po vedlejší koleji rychlostí 220 km/h a má příčku značky 1/65 . Na druhou stranu se zvětšováním poloměru přestupní křivky strmě roste délka výhybky a s ní i délka a hmotnost důvtipu se komplikuje jejich geometrie. Proto se pro překládání takových spínačů používá skupina několika elektrických spínačových pohonů pracujících paralelně.
Princip činnosti výhybky ilustruje následující animace.
V této animaci je cesta mezi body A a B přímá a mezi body A a C boční.
Při nízkých teplotách, např. v zimě, může sníh a led způsobit, že se ukazatel nepohne do požadované polohy (nepřichycení důvtipu k kolejnici rámu), což vede ke třecímu chodu elektromotoru (zvýšení v proudu elektromotoru pohonu spínače), což může následně způsobit vypálení pojistky nebo spálení motoru a v konečném důsledku i nemožnost pohybu šipky z ovládacího panelu (ovládání šipky zůstává) . V minulosti i nyní se pro řešení tohoto problému zabývali speciální pracovníci úklidem cest, podle množství napadaného sněhu je vydán příkaz k nájezdu na 1., 2., 3. etapu. V některých zemích a na některých, zvláště nevýznamných, tratích se to stále děje. Další možností, jak problém vyřešit, je zahřát převodovku na tání sněhu a ledu. K tomuto účelu se obvykle používá plyn nebo elektřina a také stlačený vzduch k čištění pohonů výhybek (pneumatické profukování výhybky).
Existují konstrukce, ve kterých jsou konce pohyblivých kolejnic zarovnány, spojené dráhou, když se pohybují v horizontální rovině.
Existují také speciální konstrukce, ve kterých dráha jednoho ze směrů začíná ve formě klínu, překrytého mechanismem na hlavách kolejnic druhého směru, díky čemuž je teoreticky možné zavést takovou šipku do stávajícího stopu, aniž by přerušil svou stopu. Pohyb v jednom ze směrů se také odehrává po prakticky nezměněné kolejové trati, ale ve vychýleném směru je nutné silné omezení rychlosti.
V jednokolejce se také používá oboustranný typ šipky , kdy jsou dva směry upevněny na různých stranách nosníku. K přeložení šipky mechanismus otočí paprsek na pravou stranu.
Abychom určili strannost společného podniku, je nutné: stát v bodě vtipu a dívat se směrem ke kříži, pokud odchylka (boční směr) jde doprava, pak je to správný společný podnik, pokud doleva, pak je to levá. Pokud výhybka nemá přímý směr a oba směry, levý i pravý, jdou symetricky k výchylce, pak se jedná o symetrickou výhybku. [6]
Nejpoužívanější jsou jednoduché obyčejné výhybky, v některých případech jsou kladeny křížové dvojité výhybky. Všechny ostatní typy speciálních rozvodů neobdržely kvůli složitosti zařízení a provozu.
Úkolem výhybkáře je měnit směr jízdy tramvajových souprav. Toho je dosaženo použitím speciálních spárovaných klínů - šípových per, které stlačují příruby kol a nasměrují je správným směrem.
Často je tramvajový šíp na rozdíl od železničního vybaven pouze jedním klínem. Druhá kolejnice je vyrobena jednoduše s mezerou a neřídí směr pohybu vlaku a hladkého chodu kola přes mezeru je dosaženo díky dnu drážky kolejnice, po které se příruba odvaluje svou vnější poloměr.
U jednosměrných tramvají se polovina šipek stává „zpátečkou“ (na které se koleje z hlediska směru pohybu spíše spojují než rozcházejí). Takové šipky neřídí pohyb vlaku, není třeba je překládat a polohu jejich klínu většinou jednoduše protlačí po nich pohybující se dvojkolí.
Ruční překládání výhybky je náročná, neefektivní a při hustém provozu do jisté míry nebezpečná práce.
Nyní v Moskvě a dalších městech Ruska se převod provádí automaticky. Šipka má elektrifikovaný systém ovládání s elektromagnetickým pohonem. Ve spínací skříňce jsou dva solenoidy. Mají ve skutečnosti dvojité jádro spojené s tyčí, která je zase spojena s pery šípů.
Systém ovládání výhybek pracuje z kontaktní sítě tramvaje s napětím 600 voltů. Jeden z elektrických pohonů je sériový (sériový), je zařazen do elektrického obvodu v sérii okruhu tramvajových vozů. Druhý - bočník - je zapojen paralelně k elektrickému obvodu. Sériový pohon je instalován v poli se šipkou vpravo ve směru jízdy a bočníkový pohon je instalován vlevo.
Na troleji, 16-18 metrů před výhybkou, jsou sériové (po sobě jdoucí) vzduchové kontakty, které snižují sběrač tramvajového proudu a plynule jej odtrhávají od troleje. Ve vzdálenosti 25 metrů za šipkou (na tratích, kde jezdí spřáhla se dvěma až třemi vozy nebo kloubové vozy velké délky, lze vzdálenost zvýšit na 50–70 metrů), ve stejné úrovni jako trolejový drát, jsou instalovány bočníkové vzduchové kontakty paralelně s tím.
Pokud tramvaj potřebuje jet doprava , řidič s ní dojede setrvačností pod sériovými vzduchovými kontakty s vypnutými motory. Protože je sériový obvod otevřený, šipka zůstává ve správné poloze.
Pokud tramvaj potřebuje odbočit doleva , řidič zapne motory pomocí ovladače. Při průjezdu vlaku pod sériovými kontakty se zapnutými motory vzniká elektrický obvod: trolejový drát - sériový elektrický pohon - sériové vzduchové kontakty - automobilový sběrač proudu - automobilové motory - kolejnice. V tomto případě sériový solenoid zatáhne jádro a posune šipku pro levý směr pohybu.
Po projetí výhybky sběrač proudu tramvaje, která odbočovala vlevo po šipce, sepne bočníkový vzduchový kontakt, vznikne elektrický obvod "trolejový drát - sběrač proudu tramvajového vozu - bočníkový kontakt - bočníkový pohon - kolejnice", v důsledku čehož bočníkový solenoid vrátí šipku do její původní polohy (pro pohyb doprava). [7]
V Barnaul a Biysk se používá jiný systém ovládání šípů. Zde jsou výhybky vybaveny reverzními motor-reduktory. Převodové motory jsou řízeny pomocí indukčního signálního systému. Vozy jsou vybaveny generátory elektrických kmitů o frekvenci 11 kHz a indukčními cívkami umístěnými před prvním dvojkolím. Před výhybkou byla do země zaryta smyčka drátu. Když strojvedoucí zapne generátor a když je vůz v zóně výhybky, vzniká ve smyčce indukční proud, který je zpracován výhybkovou automatikou a zapne převodový motor, aby přenesl peří jiným směrem. Takový systém přirozeně nemůže fungovat, když auto jede zpátečku.
V Jekatěrinburgu a Čeljabinsku jsou výhybky vybaveny jediným elektromagnetem. Mechanismus pohonu je navržen tak, že při spuštění elektromagnetu se peříčka přenese do jiné polohy. Když je solenoid vypnutý, nedochází k opačnému posunu. Pokud je tedy nutné posunout šipku, pak při průjezdu sériovým kontaktem musí řidič jet se zapnutými trakčními motory. Pokud šipku není třeba překládat, pak se vytvoří sériový kontakt s vypnutými trakčními motory (volnoběžka). Přenos šipky tedy závisí na odběru proudu tramvají při průjezdu sériového kontaktu. Řízené šípy v Saratově jsou také uspořádány. Některé výhybky v Jekatěrinburgu jsou vybaveny elektronickým řídicím systémem, který je připojen z vozu přes rádiový kanál.
V zahraničí se aktivně využívají vysokofrekvenční bezkontaktní zařízení pro ovládání šípů švýcarské firmy Signaltechnik-Elektronik AG. [8] Při výjezdu z vozovny strojvedoucí nastaví maticový výhybkář podle svého čísla trasy. Automobil za jízdy nepřetržitě vysílá kódovaný signál, který je přijímán anténami každého spínače. Při jeho analýze přijímač určí požadovaný směr šipky. Díky tomu se řidič neúčastní procesu ovládání šipek a není odváděn od dopravní situace. [osm]
Řízení ručních výhybkářů provádějí speciálně vyčlenění železničáři - služební výhybkáři (dříve nazývaní výhybkáři (výhybkáři [9] [10] )), pracující pod vedením vrchního výhybkáře ve službě (hlavní výhybkář) na přímý příkaz. služebníka na nádraží [11] [ 10] [12] [13] . V některých otázkách poslechli mistra silnice [14] . Výhybkář byl umístěn ve výhybkářské budce u výhybek, plnil i funkci ochrany šipek, byl zásobován ručními návěstidly, houkačkou [15] [16] [17] .
Řízení výhybek s elektrickými pohony provádí centrálně dálkově staniční služebník (v některých případech posunovací výpravčí), v případě výpravčí centralizace výpravčí [ 18 ] [11] .
Slova „ výhybkář “ a „ šipky “ se používají v některých frazeologických jednotkách: