Cos'è lo scambio del binario?

1.Panoramica di uno scambio di binario

1.1 Uno scambio di binari è un dispositivo di collegamento di linea che consente il trasferimento di locomotive e veicoli da un binario all'altro. È anche uno degli anelli deboli dei binari e di solito viene posato in grandi quantità nelle stazioni e negli scali di smistamento. Con scambi di binari, la capacità di passaggio della linea può essere pienamente utilizzata. Anche sulle ferrovie a binario unico, posando scambi di binari e costruendo una linea incrociata più lunga della lunghezza del treno, i treni possono circolare in direzioni opposte. Gli scambi ferroviari svolgono un ruolo importante nelle linee ferroviarie.

2.Caratteristiche dello scambio ferroviario

2.1 A causa delle caratteristiche di un gran numero, struttura complessa, breve durata, limitazione di velocità per i treni, bassa sicurezza durante il funzionamento, ed elevati costi di manutenzione, scambi di binari sono considerati uno dei tre anelli più deboli del percorso, insieme a curve e giunti. Esistono tre forme base di scambi ferroviari: connessione, attraversamento, e la combinazione di connessione e incrocio. I tipi comuni di scambi di binari di collegamento includono vari tipi di scambi di binari singoli e doppi; i tipi di incrocio includono l'incrocio verticale e l'incrocio a diamante; e la combinazione di connessione e incrocio comprende crossover e doppio crossover, ecc.

2.2 Scambi ferroviari sono una famiglia numerosa, il più comune è il normale scambio a binario singolo. Si compone di tre unità: l'interruttore, la parte di collegamento, e la rana e il parapetto. L'interruttore include la guida di base, il punto ferroviario, e il meccanismo dell'interruttore. Quando una locomotiva o un veicolo deve trasferirsi dal binario A al binario B, il meccanismo dell'interruttore viene azionato per spostare la posizione della guida a punti. Ferrovia a punti 1 è in stretto contatto con la rotaia di base 1, e punto ferroviario 2 è separato dalla guida di base 2. In questo modo, la traccia B viene aperta e la traccia A viene chiusa. La locomotiva o il veicolo entra nella parte di collegamento e passa lungo la rotaia della curva di guida fino al frog e all'unità guard rail. Questa unità include il cuore fisso della rana, binario alare, e guard-rail, la cui funzione è quella di garantire il passaggio sicuro delle ruote attraverso l'intersezione dei due cingoli.

You may have noticed that there is a gap between the narrowest part of the wing rails and the tip of the heart. Questo è lo spazio dannoso dello scambio ferroviario. Quando le ruote passano attraverso quest'area, potrebbero entrare nella fessura della rana sbagliata e causare il deragliamento. Lo scopo dell'impostazione dei guard rail è forzare le ruote a seguire la direzione corretta. Tuttavia, l'esistenza di questo spazio dannoso limita la velocità dei treni che attraversano lo scambio ferroviario, il che è molto sfavorevole per il funzionamento dei treni ad alta velocità.

2.3La soluzione fondamentale allo spazio dannoso degli scambi ferroviari è, Ovviamente, per eliminarlo. Poiché i normali scambi ferroviari non possono farlo, scambi speciali di binari ferroviari – interruttori mobili del binario cardiaco – deve essere sviluppato.

3.La caratteristica dello scambio del binario

La caratteristica più significativa degli interruttori mobili del binario cardiaco è che il binario cardiaco della rana può essere spostato. Quando dobbiamo aprire una certa direzione della pista, il binario centrale mobile del binario centrale della rana è a stretto contatto con il binario alare nella direzione di apertura e separato dall'altro binario alare. In questo modo, lo spazio dannoso dello scambio ferroviario ordinario non esiste. La pratica ha dimostrato che l'eliminazione dello spazio dannoso dello scambio ferroviario rende l'operazione più stabile, e il limite di velocità per passare attraverso lo scambio ferroviario è inferiore. Perciò, è particolarmente adatto per linee con grandi volumi di traffico e con la necessità di far circolare treni ad alta velocità.

4. Classificazione dello scambio ferroviario

Scambi ferroviari sono apparecchiature importanti per lo scambio di binario e sono ampiamente utilizzate sulle linee ferroviarie. Al giorno d'oggi, gli scambi automatici di binario a comando elettroidraulico hanno sostituito quelli manuali obsoleti. A causa del gran numero di giunti e curve complesse nell'area dello scambio ferroviario, spesso è una zona ad alto rischio per la sicurezza dell'esercizio dei treni. I tipi comuni di scambi ferroviari includono scambi a binario singolo, scambi ferroviari a tre vie, scambi di binari incrociati, scambi di binari a doppio incrocio, e collegamento di scambi ferroviari, ecc. Le strutture dei vari scambi ferroviari sono mostrate in Figura 1.

4.1 Uno scambio a binario singolo ha una linea principale e una linea laterale. Il movimento della rotaia dello scambio commuta lo scambio del binario, e la macchina di commutazione controlla la linea laterale e l'interruttore della linea principale. Lo scambio a binario singolo è il tipo di scambio a binario singolo più comunemente utilizzato e tipico nel settore.

4.2 Un simmetrico scambio di binari è un tipo speciale di scambio a binario singolo. L'intero scambio ferroviario è simmetrico alla linea centrale della linea principale o alla bisettrice dell'angolo della rana. Non c'è distinzione tra la direzione rettilinea e quella laterale quando passa un treno. Quando le lunghezze delle guide dello scambio sono le stesse, l'angolo formato dal bordo di lavoro del binario dello scambio e la direzione della linea principale è circa la metà di quello di uno scambio a binario singolo. Quando il raggio della curva guida è uguale, la lunghezza dello scambio di binario simmetrico è inferiore a quella dello scambio di binario singolo. Alle stesse condizioni, il raggio della curva guida dello scambio simmetrico è circa il doppio di quello dello scambio a binario singolo. Quando il raggio e la lunghezza della curva rimangono invariati, è possibile utilizzare un numero inferiore di rane rispetto allo scambio a binario singolo. Perciò, a condizione che la lunghezza dello scambio ferroviario sia fissa, l'utilizzo di uno scambio ferroviario simmetrico può comportare un raggio della curva guida più ampio, che può aumentare la velocità del cambio del binario. A condizione di mantenere la stessa velocità di cambio binario, lo scambio simmetrico del binario può ridurre la lunghezza dello scambio, riducendo così la lunghezza della stazione e aumentando la lunghezza effettiva del binario. Queste caratteristiche dello scambio simmetrico del binario lo rendono applicabile nei cantieri con dossi, linee triangolari, linee ferroviarie industriali e linee metropolitane leggere.

4.3 Una cosa a tre scambio di binari, noto anche come scambio ferroviario simmetrico asimmetrico composto, è un tipo comunemente usato di scambio ferroviario composto. Equivale a due scambi di binari singoli collegati nella direzione opposta, ma la sua lunghezza è molto inferiore alla somma delle lunghezze dei due scambi a binario singolo. Perciò, viene spesso utilizzato nelle linee di avvicinamento dei traghetti ferroviari, scali di smistamento a gobba, e aree con terreni stretti e bisogni speciali. Uno scambio ferroviario a tre vie è costituito da un set di scambi, una serie di curve guida, e una serie di curve di collegamento. A causa delle sue complesse condizioni di funzionamento, non dovrebbe essere utilizzato a meno che non sia necessario.

4.4 Un doppio crossover scambio di binari equivale a due singoli scambi ferroviari posati in direzioni opposte, realizzare l’attraversamento di binari non paralleli. Presenta i vantaggi della lunghezza ridotta dello scambio ferroviario, più percorsi di scambio, ed entrambe le direzioni di corsa principali sono diritte. Perciò, può salvare la terra, migliorare la capacità di smistamento, e migliorare le condizioni di esercizio dei treni. Uno scambio ferroviario a doppio incrocio è costituito da un incrocio a diamante, macchine da cambio, e curve di collegamento.

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