Zmienny miernik

System o zmiennym rozstawie torów umożliwia pojazdom kolejowym w pociągu przejazd przez przerwę w rozstawie torów między dwiema sieciami kolejowymi o różnych szerokościach torów .

Do eksploatacji pociąg musi być wyposażony w specjalne wózki z zestawami kołowymi o zmiennym rozstawie kół zawierającymi oś o zmiennym rozstawie kół (VGA). Skrajnia jest zmieniana poprzez prowadzenie pociągu przez rozstaw lub przestawnię . W efekcie tor się poszerza lub zwęża.

Gdy pociąg przejeżdża przez zmieniacz torów, koła są odblokowywane, przesuwane bliżej lub dalej od siebie, a następnie ponownie blokowane. Zainstalowane systemy o zmiennym rozstawie torów istnieją w sieci wewnętrznej Hiszpanii i są instalowane na połączeniach międzynarodowych między Hiszpanią/Francją (pociąg hiszpański), Szwecją/Finlandią (pociąg szwedzki), Polską/Litwą (pociąg polski) i Polską/ Ukrainą (pociąg polski) .

System zmiany rozstawu bez konieczności zatrzymywania się jest szeroko stosowany w ruchu pasażerskim w Hiszpanii , w przypadku usług obsługiwanych na połączonych liniach dedykowanych dużych prędkości (na standardowym rozstawie ) i starszych liniach (na iberyjskim rozstawie ). Podobne systemy dla ruchu towarowego są wciąż w powijakach, ponieważ większy nacisk na oś zwiększa wyzwanie technologiczne. Chociaż istnieje kilka alternatyw, w tym przenoszenie towarów, wymiana pojedynczych kół i osi , wymiana ciężarówek , platform transportowych lub prostego przeładunku towarów lub pasażerów są niepraktyczne, dlatego tani i szybki system zmiany rozstawu byłby korzystny dla transgranicznego ruchu towarowego.

Alternatywne nazwy obejmują zestawy kołowe z regulacją rozstawu kół (GAW), automatyczny system zmiany rozstawu torów (ATGCS / TGCS), system zmiany rozstawu taboru ( RSRS), system regulacji rozstawu szyn (RGAS), zestaw kołowy z przesunięciem , wózek o zmiennym rozstawie kół , zmiana szerokości toru i śledzić zmianę zestawu kołowego .

Przegląd

Osie o zmiennym rozstawie kół pomagają rozwiązać problem zerwania rozstawu kół bez konieczności uciekania się do torów dwutorowych lub przeładunku . Systemy umożliwiają regulację pomiędzy dwoma manometrami. Nie stosuje się żadnych projektów zmieniaczy mierników obsługujących więcej niż dwa mierniki.

Systemy

Oś o zmiennym rozstawie kół DR III dla rozstawu 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) i 1524 mm ( 5 stóp ), opracowana w 1957 r.

Istnieje kilka systemów osi o zmiennym rozstawie kół:

• Talgo-RD (z Talgo ).
  • System Talgo jest w służbie skarbowej w Portbou i Irun , na granicy hiszpańsko-francuskiej, od 1969 roku
  • Jest używany w pociągu Strizh (szybkim) między Moskwą a Berlinem.
  • Od 2014 dla wagonów towarowych o nacisku na oś do 22,5 t
• CAF-BRAVA (od Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles )
  • System BRAVA został pierwotnie zaprojektowany w 1968 roku przez firmę Vevey w Szwajcarii. System był pierwotnie nazywany „osią Vevey”. Projekt został następnie uzyskany i ulepszony przez Construcciones y Auxiliar de Ferrocarriles (CAF).
• DB Cargo – Knorr-Bremse . opracowywany w 2002 r. do użytku między Europą a Rosją.
• DBAG –Rafil Type V dla frachtu (od Radsatzfabrik Ilsenburg dla Deutsche Bahn).
• Japan Railways RTRI (z Instytutu Badań Technicznych Kolei Japońskich ) do stosowania na osiach silnikowych.
• PKP SUW 2000 wyprodukowany przez ZNTK Poznań dla Polskich Kolei Państwowych .
• Kolej Montreux-Oberland Bernois (MOB), również opracowana przez Prose of Winterthur w 2022 r. ( 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale ) / 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali )).

Zgodność

Systemy o zmiennym rozstawie kół same w sobie nie są kompatybilne. Tylko systemy SUW 2000 i Rafil Type V są interoperacyjne, podobnie jak TALGO-RD i CAF-BRAVA.

W 2009 roku w Roda de Barà w pobliżu Tarragony opracowywano Unichanger obsługujący cztery różne systemy VGA.

Ruch międzynarodowy

VGA jest szczególnie ważne w międzynarodowym ruchu kolejowym, ponieważ zmiany szerokości toru występują częściej na granicach międzynarodowych.

Cechy

Różne systemy mają różne ograniczenia, na przykład niektóre mogą być używane tylko w wagonach i wagonach i nie nadają się do napędu, podczas gdy inne wymagają rozładowania taboru przed przejazdem przez zmieniacz torów.

System Nadaje się do	Hiszpania		Polska	Niemcy	Japonia	Szwajcaria
	TALGO	CAF	SUW 2000	Rafał V	RTRI	TŁUM
Wagony pasażerskie	Y	Y	Y	N	Y	Y
Wagony towarowe	Y	N	Y	Y	N	N
Moc napędowa (osie napędzane)	Y	Y	N	N	Y	N
Pod obciążeniem (zmiana z obciążeniem na kołach)	N	N	Y	Y	N	N

Maksymalna prędkość

Maksymalna prędkość pociągów wyposażonych w różne technologie jest różna. Tylko CAF i Talgo produkują szybkie VGA, pozwalające na osiągnięcie prędkości do 250 km/h.

Zmiana prędkości

Talgo RD GC zmienia rozstaw kół przy prędkości 15 km/h (4,2 m/s), więc przestawienie pociągu o długości 100 m zajmuje tylko 24 sekundy.

Zmieniacz mierników

kół Talgo w Lleida w Hiszpanii

Zmieniarka to urządzenie wymuszające regulację rozstawu w kołach. Konstrukcje składają się z pary szyn jezdnych, których szerokość stopniowo zmienia się między dwoma rozstawami, połączonych z innymi szynami i dźwigniami w celu wykonania następujących kroków, na przykładzie Talgo RD:

1. Sprawdź, czy wszystkie pojazdy w pociągu nadają się do zmiany toru jazdy.
2. Podpora na – odciąża zamek i prowadnice.
3. Odblokować.
4. Przesuń koła do nowej pozycji.
5. Ponownie zablokuj.
6. Zdejmij podporę – ponownie odciąż blokadę z szyn prowadzących.
7. Weryfikuj poprawność działania i generuj statystyki. Użyj kabli zasilających i nadzorczych ECPB .

W hiszpańskim systemie Talgo-RD do smarowania powierzchni metalowych w celu zmniejszenia ciepła i zużycia stosuje się stały strumień wody. Zmieniacz skrajni Talgo RD ma 20 m (65 stóp 7 cali) długości i 6 m (19 stóp 8 cali) szerokości.

Ograniczenia

Obecnie wybór rozstawu jest ograniczony do dwóch z trzech z 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) i szerokich torów 1520 mm ( 4 stopy 11 + 27 / 32 cala ) i 1676 mm ( 5 stóp 6 cali ). Przy wąskich torach, takich jak 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali ), jak stwierdzono w Zweisimmen w Szwajcarii, między kołami jest mniej miejsca na mechanizm zmiany rozstawu kół, silniki trakcyjne i hamulce. Średnica kół ogranicza również nacisk na oś do nie więcej niż 22,5 tony.

Operacja

Zespół trakcyjny o zmiennym rozstawie torów lub pociąg składający się z lokomotywy o zmiennym rozstawie torów (np. Talgo 250) i taboru może przejeżdżać prosto przez zmieniarkę. Normalnie lokomotywa nie będzie w stanie zmienić szerokości toru, co oznacza, że ​​musi usunąć się z drogi, podczas gdy reszta pociągu sama przejeżdża. Po przeciwnej stronie do pociągu dołączy nowa lokomotywa o innym rozstawie torów.

Pociąg Talgo z lokomotywą może przejeżdżać przez zmianę rozstawu z prędkością 1 osi na sekundę z prędkością około 10–15 km/h (6,2–9,3 mil/h).

Pociąg (lub pojedynczy wagon) można przepchnąć do połowy w poprzek rozstawu torów, odłączyć, a następnie (gdy wystarczająco daleko w poprzek) połączyć z nową lokomotywą i przeciągnąć resztę drogi. Długi odcinek liny stalowej z haczykami na końcach oznacza, że ​​proces może być asynchroniczny, przy czym lina służy do mostkowania całej długości zmieniacza torów (w celu tymczasowego sprzężenia nadjeżdżających wagonów i lokomotywy odbierającej, choć bez sterowania hamowaniem z lokomotywa do pojazdów kolejowych).

W pociągach dalekobieżnych w Hiszpanii i pociągach nocnych jadących z Hiszpanii do Francji przyjeżdżająca lokomotywa zatrzymuje się tuż przed rozstawem torów, odłącza się i wjeżdża na krótką bocznicę z drogi. Następnie grawitacja przesuwa pociąg przez zmieniacz torów z kontrolowaną niską prędkością. Nowa lokomotywa jest dołączana do przodu dopiero po zakończeniu przejazdu całego pociągu przez zmieniacz.

Od 2014 r. rozwijane były systemy przestawniowe dla wagonów towarowych.

Kraje

Australia

W 1933 r. Australijskim kolejom zaoferowano aż 140 wynalazków, aby przezwyciężyć przerwy w rozstawie torów między różnymi stanami. Żaden nie został przyjęty. Około 20 z tych urządzeń było regulowanymi kołami / osiami tego czy innego rodzaju, co może być analogiczne do współczesnego VGA . Systemy VGA były głównie przeznaczone dla linii szerokotorowych i normalnotorowych.

Stacje Break of Gauge zostały zainstalowane w Port Pirie, Peterborough i Albury; były one dość ręczne w działaniu. Najnowsza instalacja znajdowała się w Dry Creek i miała bardziej automatyczną konstrukcję. Konstrukcja Talgo RD jest jeszcze bardziej automatyczna i wydajna.

Białoruś/Polska

Brześciu w pobliżu białorusko-polskiej granicy zainstalowano przestawnię Talgo . Korzystają z niej szybkie pociągi Kolei Rosyjskich łączące Moskwę z Berlinem.

Zamówienia na 7 składów Talgo VGA zostały złożone w 2011 roku. Pociągi pod marką „ Strizż ” są w eksploatacji od 2016 roku.

Kanada

Osie o zmiennym rozstawie były używane przez pewien czas w Grand Trunk Railway w latach 60. XIX wieku w Kanadzie do łączenia 5 stóp 6 cali ( 1676 mm ) i 4 stóp 8 + 1 / 2 cala ( 1435 mm ) o standardowym rozstawie bez przeładunku. Pięćset pojazdów zostało wyposażonych w „ciężarówki z regulowanym rozstawem”, ale po intensywnym codziennym użytkowaniu system okazał się niezadowalający, szczególnie w chłodne i śnieżne dni. System wykorzystywał osie teleskopowe z szerokimi piastami, które umożliwiały ściśnięcie lub rozciągnięcie kół przez zmieniacz szerokości, po ręcznym zwolnieniu sworzni mocujących.

operacje kolejowe na moście Niagara .

Chiny

Patent ze schematem (2006) (wydaje się, że nie mówi również, w jaki sposób zmienia się szczęki hamulcowe lub hamulce tarczowe)

Finlandia/Szwecja

Tornio , na fińskim końcu dwutorowego odcinka między Haparanda i Tornio, zainstalowano zmieniacz torów do użytku z wagonami towarowymi o zmiennym rozstawie torów. Zmieniacz skrajni Tornio to firmy Rafil z Niemiec; podobny Talgo-RD na końcu Haparanda istniał kiedyś, ale został usunięty, ponieważ wymagał odladzania zimą.

promów kolejowych obsługiwanych przez SeaRail i przybywających z Niemiec i Szwecji drogą morską korzystał z urządzeń do wymiany wózków w porcie w Turku .

Gruzja

linii kolejowej Baku-Tbilisi-Kars zainstalowano nowy rozstaw torów w Achalkalaki . Północno-zachodni koniec ma szyny o 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ), południowo-wschodni koniec ma szyny oddalone od siebie o 1520 mm ( 4 stopy 11 + 27 / 32 cala ). Dostępne są zarówno adaptery do wymiany wózków, jak i adaptery o zmiennym rozstawie kół.

Japonia

Japoński EMU trzeciej generacji GCT „Gauge Change Train” podczas jazdy próbnej w listopadzie 2014 r

Główny artykuł: Pociąg zmiany torów

„Pociąg zmiany torów” to projekt rozpoczęty w Japonii w latach 90. XX wieku w celu zbadania wykonalności wyprodukowania elektrycznego zespołu trakcyjnego (EMU) zdolnego do obsługi zarówno 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) Shinkansen szybki sieć przy 270-300 km / h (168-186 mph) i oryginalna sieć 1067 mm ( 3 stopy 6 cali ) przy 130-140 km / h (81-87 mph). Patrz patent US 5,816,170 .

Pociąg pierwszej generacji był testowany w latach 1998-2006, w tym na amerykańskim torze testowym dużych prędkości w 2002 roku. Pociąg drugiej generacji, przeznaczony do jazdy z maksymalną prędkością 270 km/h (168 mil/h), został przetestowany- kursować w różnych miejscach w Japonii w latach 2006-2013. Od 2014 roku pociąg trzeciej generacji przechodzi testy niezawodności w ramach przygotowań do potencjalnego wprowadzenia do eksploatacji na planowanej przedłużeniu Kyushu Shinkansen do Nagasaki.

• 

  EMU pierwszej generacji „Pociąg zmiany torów” w maju 2003 r

• 

  EMU „Gauge Change Train” drugiej generacji we wrześniu 2012 r

Litwa/Polska

Mockawie na północ od granicy litewsko-polskiej zainstalowano przestawnię polskiego systemu SUW 2000 . Pociągi pasażerskie VGA między Litwą a Polską kursowały od października 1999 do maja 2005, a pociągi towarowe VGA od początku XXI wieku do 2009 roku.

Polska/Ukraina

Na granicy polsko-ukraińskiej zainstalowane są dwie przestawnie polskiego systemu SUW 2000, jedna w Dorohusku (Polska) na linii Warszawa-Kijów, druga w Mościskach (Ukraina) na linii Kraków-Lwów. W dniu 14 grudnia 2003 r. zamiast wymiany wózków wprowadzono pociągi pasażerskie VGA między Krakowem (Polska) a Lwowem (Ukraina) . VGA oszczędza około 3 godzin w porównaniu do wymiany ciężarówki. Pociągi kursowały ostatnio w 2016 roku.

Hiszpania

Hiszpania jest największym użytkownikiem systemów o zmiennym rozstawie torów. Wynika to z potrzeby połączenia starszych głównych linii zbudowanych z rozstawem iberyjskim oraz rozległych nowych linii kolei dużych prędkości i połączeń z Francją przy użyciu standardowej szerokości toru. Na liniach do Francji i na wszystkich wjazdach/wyjazdach prowadzących między siecią dużych prędkości a starszymi liniami zainstalowano dwie zmiany torów. Istnieją również linie drugorzędne o długości 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali ), ale nie są one podłączone do głównej sieci.

W lutym 2004 r. firma RENFE złożyła zamówienia na:

• Czterdzieści pięć CAF / Alstom 25 kV AC / 3 kV DC, EMU o zmiennym rozstawie kół dla usług regionalnych 250 km / h, w okresie od października 2006 do maja 2009 (580 mln EUR) [
• Dwadzieścia sześć pociągów o zmiennym rozstawie prądu przemiennego 25 kV do przewozów dalekobieżnych z prędkością 250 km / h (155 mil / h) przy użyciu dwóch wagonów silnikowych Bombardier i przyczep Talgo Series VII (370 mln EUR) Skrajnie to 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cala ) i 1668 mm ( 5 stóp 5 + 21 / 32 cala ).
• Olmedo do Medina del Campo w Valladolid , hiszpański tor testowy.
• Listopad 2008 – Skład pociągu dużych prędkości z Kadyksu do Warszawy .
• Lipiec 2009 – Talgo 250 dostarczane z przekładniami głównymi Voith Turbo SZH-692 do zmiany rozstawu kół.

W Hiszpanii znajduje się również okrągły tor testowy o długości 14,4 km (8,95 mil).

Szwajcaria

Zobacz też: GoldenPass Express

System zmiany skrajni MOB w Zweisimmen

Osie o zmiennym rozstawie kół są realizowane na linii Montreux – Gstaad – Zweisimmen – Spiez – Interlaken. Pociągi automatycznie przełączają się z 1000 mm ( 3 stopy 3 + 3 / 8 cali ) na 1435 mm ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale ) w Zweisimmen . Zbudowano i przetestowano próbny wózek. Nie ma osi, które pozwalają półramom wózka utrzymującym koła po obu stronach przesuwać się na boki względem siebie. Zmieniacz torów EV09-Prose w Zweisimmen został pomyślnie przetestowany 19 czerwca 2019 r. System został zaprojektowany tak, aby umożliwić działanie zarówno na linii kolejowej Montreux Oberland Bernois (MOB) o rozstawie torów 1000 mm, jak i na infrastrukturze BLS AG o rozstawie torów 1435 mm.

Zjednoczone Królestwo

John Fowler wspomina w 1886 roku o próbie GWR opracowania „teleskopowej” osi.

Tramwaje kursowały między Leeds ( 4 stopy 8 + 1 / 2 cale lub 1435 mm o standardowym rozstawie ) a Bradford ( 4 stopy lub 1219 mm skrajni) po udanej próbie przeprowadzonej w 1906 roku z wykorzystaniem wagonu tramwajowego Bradford numer 124. System został później opatentowany przez – GB190601695 (A) z 1906 roku. System ten został ponownie ulepszony w patencie GB190919655 (A) z 1909 roku poprzez wprowadzenie systemu blokującego działającego koło i oś, a nie tylko obręcz koła. Zapewniło to skuteczniejszy chwyt, w którym koło mogło swobodnie poruszać się wzdłuż wielowypustowej osi.

Porównanie z wymianą wózków

Zajęty czas

W VGA pociąg jest przeciągany przez „regulator” z prędkością około 15 km / h (9,3 mil / h) bez potrzeby odłączania wagonów lub odłączania (i testowania) wyposażenia hamulcowego. Alternatywnie, ponieważ pociąg nie musi być odłączany, lokomotywa może ciągnąć razem połączone wagony.

Zobacz zmieniacz mierników Talgo.

lokomotywy

Lokomotywy parowe na ogół nie są wymienialne w locie. Chociaż lokomotywy spalinowe można wymieniać na ciężarówki, zwykle nie robi się tego ze względu na złożoność ponownego podłączania kabli i węży. W Australii niektóre lokomotywy są przenoszone między skrajniami. Transfer może się zdarzyć co kilka miesięcy, ale nie w przypadku pojedynczego wyjazdu.

Do 2004 r. Firma Talgo udostępniła elektryczne lokomotywy pasażerskie o zmiennym rozstawie kół. Nie jest jasne, czy dostępne są lokomotywy towarowe o zmiennym rozstawie kół.

Elektryczny

• L-9202 to eksperymentalna, szybka, dwunapięciowa lokomotywa Bo-Bo ( 3 kV DC / 25 kV AC ) VGA.
• Talgo 250 miały również ciągnąć dwunapięciowe składy pociągów o zmiennym rozstawie kół z Montpellier 200 km (124 mil) od granicy do Barcelony i Madrytu. Dwa samochody z napędem Talgo 250 ciągną 11 osobowych przyczep.
• EMU

Waga

• Wózek o regulowanym rozstawie kół wraz z zestawami kołowymi waży w sumie o około jedną tonę więcej niż konwencjonalny samochód ciężarowy i zwykle musi korzystać z hamulców tarczowych , które schładzają się wolniej.

Historia

• 1915. CW Prosser. – Argusie
• 1921. CR Prosser. – Argus piątek, 8 lipca 1921 r
• 1922. J. Grieve. – Argus 19 lipca 1922

Zobacz też

• Alvia
• Wymiana osi
• Wymiana wózka
• Tramwaje Bradford Corporation
• Podwójne sprzęgła
• Pociąg zmiany torów (Japonia)
• Interoperacyjność
• Urządzenie do przenoszenia samochodów Ramsey
• Strzyż
• SUW 2000 w formie VGA

Dalsza lektura

•   Álvarez, Alberto García (sierpień 2010). Automatyczna zmiana szerokości toru dla pociągów w Hiszpanii (PDF) (wyd. 4). Fundación de los Ferrocarriles Españoles. ISBN 978-84-89649-56-9 .
• Iglesias, Ignacio Jorge; ADIF (28 czerwca 2011). Projekt Unichanger — nowa generacja urządzeń do zmiany torów (PDF) . Forum technologii kolejowych na rzecz internacjonalizacji. Madryt. System TCRS4 umożliwia przejście technologii CAF, Talgo, Rafil-DB [oraz] SUW2000

Linki zewnętrzne

• Układ osi pociągu ze zmiennym rozstawem kół , patent EP1112908, przeniesiony na Talgo SA.
• Wózek o zmiennym rozstawie kół do taboru szynowego , patent EP0873929, przyznany Instytutowi Kolejnictwa.
• Zespół osi kolejowej wyposażony w automatyczną zmianę szerokości toru i przystosowany do konwencjonalnych wózków towarowych , patent US5787814, przeniesiony na Talgo SA.
• Zestawy kołowe wagonów o zmiennym rozstawie kół – krótki artykuł , International Railway Journal, lipiec 1999
• Europejskie systemy automatycznej zmiany rozstawu torów , wspierane przez UIC badanie różnych systemów o zmiennym rozstawie torów
• Wyjaśnienie systemu zmiennego rozstawu Talgo (po francusku)
• Zmienny system rozstawu Talgo w akcji
• Zbliżenie na zmienny wózek MOB w akcji
• stały martwy link ] Raport UA
• CFR
• http://osjd.plaske.ua/en/doklad/wishnevski.doc
• Ukraina
• Systemy automatycznej zmiany torów w Hiszpanii (w języku hiszpańskim)