Pro konstrukční návrh nových výhybek a výhybkových konstrukcí je využíváno i zpracování 3D modelů, zejména pro výpočtové posouzení nebo jako podklad pro tvorbu programů na obráběcí centra. Pro výrobu výhybek jsou používány moderní technologie a výrobní zařízení. Firma DT věnuje nemalé kapacity a finanční prostředky do procesu výzkumu a vývoje, v rámci kterého jsou řešeny úkoly, ať již z oblasti nových konstrukčních řešení výhybek a jejich příslušenství nebo z oblasti materiálů. Významnou součástí řešených úkolů je také oblast sledování výrobků v provozních podmínkách a s tím související činnosti, jako např. údržba výhybek.
Vývoj výhybek pro vysokorychlostní tratě v DT
Výstavba vysokorychlostních tratí (VRT) v České republice je oproti ostatním zemím západní Evropy stále ve stadiu projektových studií a plánů. S ohledem na požadavek vybudování transevropského vysokorychlostního železničního systému i s ohledem na možnosti čerpat dotace na výstavbu VRT z EU však tento proces v poslední době akceleruje. Proto se již nyní při výstavbě tratí koridorového typu uplatňují výhybky s prvky používanými u vysokorychlostních výhybek.
Vývoj vysokorychlostních výhybek v DT
DT - Výhybkárna a strojírna se zabývá vývojem vysokorychlostních výhybek již řadu let. Při řešení využívá nejen vlastních kapacit, ale významně spolupracuje také s odbornými pracovišti SŽDC, vysokými školami, výzkumnými ústavy a s řadou kooperujících firem.
Z konkrétních výstupů lze zmínit první výhybku se srdcovkou s pohyblivým hrotem (srdcovka s PHS), tvaru J60-1:12-500, která byla v roce 2003 vložena v ŽST Vranovice. Následovala výhybka tvaru J60-1:26,5-2500, vložena v roce 2007 v ŽST Poříčany. Tato výhybka umožňuje rychlost jízdy 130 km/h v odbočném směru a rovněž obsahuje srdcovku s PHS. Do dnešní doby byly vyrobeny další kusy srdcovek s PHS ve všech geometriích standardní poměrové řady výhybek používaných u SŽDC a ŽSR.
Další výzvou byl pak vývoj výhybky tvaru J60-1:33,5-8000/4000/14000, která umožňuje rychlost jízdy do odbočky 160 km/h.
Výhybka J60-1:33,5-8000/4000/14000
U této výhybky jsou v odbočné větvi poprvé použity klotoidní přechodnice, které lineárně mění svoji křivost, což vede ke zvýšení jízdního komfortu, stability projíždějících vozidel a snížení dynamických vlivů při průjezdu výhybkou.
Při návrhu a konstrukci výhybky se vycházelo z evropských norem EN. Dále se vycházelo rovněž z Technických specifikací pro interoperabilitu (TSI) subsystému infrastruktura.
Ve výhybce jsou použity komponenty odlitkového programu DT, což znamená, že všechny kluzné stoličky a podkladnice (kromě speciálních) jsou odlity z tvárné litiny nebo oceli na odlitky. Jako odlitek je řešen i rám srdcovky s PHS.
Základní technické parametry výhybky J60-1:33,5-8000/4000/14000 - PHS:
Úhel odbočení: 1:33,5
Poloměr v odbočném směru: 8000/4000/14000 (klotoida-kružnice-klotoida)
Stavební délka výhybky: 131,910 m
Stavební délka kolejové spojky 4,75 m: 307,067 m
Max. rychlost v přímém směru: 350 km/h
Max. rychlost v odbočném směru: 160 km/h
Soustava železničního svršku/profil kolejnice: UIC 60/60E2
Materiál kolejnic: R260 + perlitizace
Úklon pojížděných ploch ve výhybce: 1:20 (odpovídající kolejnici v úklonu 1:40)
Druh pražců: betonové
Typ upevnění: pružná svěrka Vossloh Skl 24
Typ podkladnic: odlévané/svařované
Hydraulický přestavný systém
– Pohon výměnová část: 6 přestavníků DTZ-6V
– Pohon srdcovková část: 3 přestavníky DTZ-3S
Zabezpečení: Snímače polohy
Ohřev ve výměně a srdcovce s PHS: EOV
Válečkové stoličky: SVV-PA, SVV-PB
Ovládání výhybky – hydraulický závěrový systém:
Ovládání výhybky je zajištěno vícenásobným hydraulickým závěrovým systémem DTZ6/3. Jednotlivé závěry jsou umístěny nad betonovými pražci. Ve výměnové části je k přestavovaní jazyků použito šest závěrů, v srdcovkové části tři závěry. Jedná se o moderní ovládací systém, kdy jedna pohonná jednotka ve výměnové části a jedna v srdcovkové části je použita pro více závěrů.
Hydraulické propojení jednotlivých závěrů je provedeno průběžně v mezikolejnicovém prostoru tzv. energotunelem. Energotunel zároveň slouží i pro pokládku kabelů k jednotlivým koncovým spínačům a snímačům polohy jazyků.
Z důvodu splnění normy TNŽ 34 2620 Železniční zabezpečovací zařízení je výměnová část výhybky pro vyšší pojížděné rychlosti vybavena v obrobené části nezávislými snímači polohy přilehlého jazyku, tzv. snímači polohy. Součástí vybavení výhybky je i inteligentní systém elektrického ohřevu umístěný na patě opornic a jazyků.
Výhody systému DTZ 6/3:
- Umožňuje automatizované přestavení jazyků výměny a jejich mechanické zajištění v krajních polohách z jednoho místa. Obdobně u srdcovky s PHS.
- Závěrový systém je zkonstruován pro montáž nad jeden pražec a nepřesahuje výrazně jeho šířku, čímž je umožněno zachovat v celé výhybce rovnoměrné rozdělení pražců 600 mm.
- Stavebnicová koncepce umožňuje upravovat závěrový systém postupným odebíráním nebo připojováním dalších závěrů.
- V případě výpadku napájení nebo přerušení hydraulického okruhu umožňuje systém dva na sobě nezávislé způsoby ručního přestavení s optickou kontrolou uzavření závěrů.
- Zajištění koncové polohy válce je provedeno mechanickým zajištěním, což znamená, že i v případě ztráty kapaliny v okruhu je závěr v koncové poloze plně zajištěn.
Parametry závěrového systému DTZ 6/3
Připojení – rozhraní: 5vodičové (SŽDC)
Napěťová soustava: 3 AC 400 V / IT, 50 Hz / AC, 60 V / IT, 50Hz
Přestavná síla: max. 7 kN pro daný příkon motoru
Čas přestavení: do 6 s
Výroba a pokládka výhybek J60-1:33,5-8000/4000/14000
Vyrobený funkční vzorek výměnové a srdcovkové části vysokorychlostní výhybky J60-1:33,5-8000/4000/14000 byl poprvé představen odborné veřejnosti na konferenci pořádané výrobcem v areálu DT - Výhybkárna a strojírna, a. s. v Prostějově v září 2012.
V roce 2013 byla zpracována společností Moravia Consult Olomouc a. s. technickoekonomická studie, jejímž cílem bylo prověřit možnost zvýšení rychlosti za použití výhybek J60-1:33,5-8000/4000/14000 v ŽST Prosenice. Jako nejvýhodnější byla vybrána varianta použití dvou kusů jednoduchých výhybek umístěných v jednoduché kolejové spojce z výhybek č. 27 a 30. U této varianty bude při nejnižších investičních nákladech splněn požadavek na provozní ověření rychlosti 160 km/h v odbočné větvi výhybky, resp. v kolejové spojce.
Předpokládané vložení v ŽST Prosenice by mělo proběhnout v roce 2017. Vše ovšem závisí na absolvování nutných a postupných kroků jako je zpracování projektové dokumentace a realizace výběrového řízení na zhotovitele stavby.
Funkční vzorek testovaný v areálu DT již od roku 2012 prošel dosud mnoha úpravami s cílem zlepšit jeho parametry a zajistit všechny požadavky vyplývající jak z legislativy, tak i z požadavků zákazníka. V rámci realizace stavby bude ověřena technologie manipulace a pokládky výhybky, jejichž některé díly dosahují délky až 50 metrů.
Závěr
Ve společnosti DT - Výhybkárna a strojírna, a.s. se věnuje neustálá pozornost zvyšování technické úrovně a užitné hodnoty vyráběných výhybek. O dalších krocích spojených s realizací „akce Prosenice“, jakož i o dalších aktivitách v oblasti výhybek a výhybkových konstrukcí budeme odbornou veřejnost seznamovat na stránkách časopisů nebo při vhodných příležitostech jako jsou konference, výstavy a semináře. Jedním z navazujících úkolů, kterým se nyní zabýváme, je např. také výhybka pro rychlost jízdy v odbočné větvi až 230 km/h za hodinu.
Použité zdroje:
PUDA, Bohuslav a Antonín VÉVODA. Vysokorychlostní výhybka 1:33,5 ŽST Prosenice. In: Seminář Stroje pro práce na železničním spodku a svršku: 4. a 5. 3. 2015. Děčín: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola strojní, stavební a dopravní, Děčín, příspěvková organizace, 2015, s. 59-64. ISBN 978-80-905733-2-1.
VÁVRA, Stanislav. Využití štíhlých výhybek při zvyšování rychlosti a propustnosti tratí v ŽST. Prosenice. In: ČIHÁK, Jan a Pavel PIŠŤÁK (ed.). 18. Konference Železniční dopravní cesta 2014: 8. – 10. dubna 2014. České Budějovice. Správa železniční dopravní cesty, s.o., 2014, s. 54-62. ISBN 978-80-905200-6-6.
DT - Výhybkárna a strojírna, a.s.
Dolní 3137/100, 796 01 Prostějov
tel.: +420 582 318 111
e-mail: dt@dtvm.cz ,www.dtvm.cz
