СТРЕЛОЧНЫЙ ПЕРЕВОД

Полезная модель относится к области железнодорожного строительства, а именно к конструкциям соединений рельсовых путей.
Известна конструкция стрелочного перевода (Г.М.Шахунянц. Железнодорожный путь. М., Транспорт, 1987 г., стр.85, рис.1.3.33), содержащая прямое направление и ответвление на боковой путь с рабочим кантом переводной кривой, состыкованной одним концом с остряком стрелки, другим - с передним вылетом крестовины. Переводная кривая постоянного радиуса кривизны и требования строго математического сопряжения ее с примыкающими участками вступают в противоречие с новыми принципами взаимозаменяемости путевых конструкций, необходимость внедрения которых на путях не общего пользования продиктована самой практикой строительства и реконструкции промышленных предприятий.
Прогресс транспортной техники неизбежно приводит к созданию новых более совершенных стрелочных переводов, которые далеко не всегда идентичны существующим по своим геометрическим размерам. Замена ими устаревших конструкций часто требует коренной реконструкции путевых схем с переносом путей и целых стрелочных улиц, что в стесненных условиях генеральных планов заводов приводит к нарушению габаритов приближения строений и ставит производственников перед необходимостью существенных затрат на снос или изменение положения в плане опор надземных коммуникаций, отдельных участков наземных транспортных и инженерных сетей и даже частей зданий. Чтобы избежать этих затрат, на сегодня ставится вопрос о переходе на новый принцип взаимозаменяемости путевых конструкций, когда в районах плотной застройки не положение промышленных объектов приспосабливается к новым переводам, а эпюры этих переводов проходят корректировку применительно к конкретным условиям их укладки так, чтобы после замены устаревших конструкций более прогрессивными все пути и капитальные строения генеральных планов оставались на своих местах. Для этого стрелочные переводы должны быть такими, чтобы их конструкций позволяли изменять их эпюрные размеры применительно к местным условиям укладки. В целях минимизации затрат, связанных с корректировкой эпюр, эта корректировка должна сводиться к изменению расстояний между конструктивными узлами стрелки и крестовины без изменения конструкции самих узлов, которые являются самыми сложными и дорогостоящими частями стрелочных переводов. Изготовление и реконструкция этих узлов должна производиться в условиях специализированных стрелочных заводов, что само по себе не всегда является удобным и экономичным. А вопрос расстояния между этими узлами может решаться на месте их укладки. Мы можем принять такое расстояние между ними, чтобы обеспечить практическую длину нового перевода, равной длине заменяемого. Тогда замена разноразмерных переводов не потребует реконструкции всей путевой схемы в целом. При этом «подгонка» эпюрных размеров взаимозаменяемых переводов сводится только к выбору соответствующей формы переводной кривой и корректировке эпюры раскладки брусьев в пределах соединительных путей, что может производиться прямо на месте укладки. Но для этих целей может быть использован не любой стрелочный перевод, а только тот, который снабжен дополнительным параметром, изменяя который, мы можем влиять на размеры практической длины конструкций и радиусы кривизны ее ответвления. В рассматриваемой конструкции стрелочного перевода такой параметр не предусмотрен.
Таким образом. Недостатком данной конструкции стрелочного перевода является то, что ее практическая длина однозначно, определена единым радиусом по всей длине ответвления и не может быть изменена, что ограничивает возможности ее взаимозаменяемости с разноразмерными стрелочными переводами.
Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является конструкция стрелочного перевода (RU №54956, Е01В 7/18, 27.07.2006), содержащая прямое направление и ответвление на боковой путь с рабочим кантом переводной кривой, состыкованной одним концом с остряком стрелки, другим - с передним вылетом крестовины. В этой конструкции дополнительным параметром, обеспечивающим изменение практической длины и радиуса переводной кривой стрелочного перевода, Является угол перегиба рабочего канта ответвлении. Если надо уменьшить практическую длину стрелочного перевода этот угол выполняется в переднем стыке переводной кривой, если надо удлинить перевод - то в заднем ее стыке. В обоих случаях радиус кривой увеличивается, и условия прохода экипажей по ответвлению перевода улучшаются. Меняя величину и положение этого угла, мы достигаем интересующих нас целей взаимозаменяемости и обеспечения плавности движения поездов по переводу. Но сам по себе угол остается горизонтальной неровностью пути, которая негативно влияет на условия прохода экипажей.
Главным недостатком конструкции является наличие в ней горизонтальной неровности пути в виде угла перегиба рабочего канта ответвления стрелочного перевода.
При разработке полезной модели решалась задача повышения надежности такой конструкции стрелочного перевода за счет устранения перегибов рабочего канта ответвления в стыках ответвления.
Технический результат обеспечивается тем, что в стрелочном переводе, содержащим прямое направление и ответвление на боковой путь с рабочим кантом переводной кривой, состыковыванной одним концом с остряком стрелки, другим - с передним вылетом крестовины, переводная кривая снабжена прямой вставкой, которая у перевода с уменьшенной практической длиной выполнена со стороны крестовины, а у, перевода с увеличенной практической длиной - со стороны стрелки.
Суть технического решения разъясняется с помощью чертежей:
o
- фиг.1. Стрелочный перевод номинальной практической длины L, без прямых вставок в переводной;
- фиг.2. Стрелочный перевод уменьшенной практической длины;
- фиг.3. Стрелочный перевод увеличенной практической длины.
2
В стрелочном переводе, содержащим прямое направление 1 и ответвление 2 на боковой путь с рабочим кантом переводной кривой 3, состыкованной одним концом 4 с остряком 5 стрелки 6, другим 7 с передним вылетом 8 крестовины 9, переводная кривая 3 снабжена прямой вставкой 10, которая у перевода фиг.2 с уменьшенной практической длиной L выполнена со стороны крестовины 9, а у перевода фиг.3 с увеличенной практической длиной L - со стороны стрелки 6. В обоих случаях длина прямой вставки 10 и радиус R переводной кривой определяется из системы из двух уравнений, выражающих суммы проекций геометрических параметров стрелочного перевода на координатной оси Х и Y.
o
Если мы должны укладывать стрелочный перевод по укороченной схеме фиг.2, L<L, то эта система выглядит так:
где S - ширина колеи, мм;
k - корневое расстояние, мм;
2
R - радиус переводной кривой, мм;
γ и α - углы поворота рабочего канта переводной кривой 3 соответственно в передним 4 и задним 7 ее концах, град;
l - длина прямой вставки, мм;
n
y - проекция переднего вылета 8 крестовины 9 на ось у, мм;
L - практическая длина стрелочного перевода, мм;
u - длина переднего вылета 11 стрелки 6, мм;
1
P - проекция стрелки 6 на ось x, мм;
- проекция переднего вылета 8 крестовины 9 на ось x, мм;
m - длина заднего вылета 12 крестовины 9, мм.
Решая систему (1-2) относительно искомых неизвестных, приходим к математическим соотношениям, выражающим интересующие нас параметры:
o
Если L<L, то укладка перевода соответствует схеме Фиг.3. В этом случае уравнения проекций имеют вид:
а корни полученной системы (5, 6) уравнений равны:
Таким образом, существующий уровень развития теории расчета параметров стрелочных переводов обеспечивает возможность реализации предлагаемого технического решения.
2
Устройство работает следящим образом. При входе колесной пары, на стрелочный перевод со стороны, сделки 6 сначала она катится по остряку 5 а за сечением 4 корня остряка 5 ее движение направляется рабочим кантом переводной кривой 3 с последующим выходом через крестовину 9 на ответвление 2. При движение в обратном направлении условия прохода подвижного состава по переводу аналогичны. В обоих случаях при проходе по ответвлению стрелочного перевода колеса не встречает горизонтальных неровностей типа угла перегиба рабочего канта, так как длины 1 прямых вставок 10 и соответствие им радиусы R переводных кривых 3 вычислены из условия соблюдения строго математического сопряжения всех элементов переводной кривой 3 ответвления 2 стрелочного перевода.