Urządzenia sterowania ruchem kolejowym > Urządzenia mechaniczne scentralizowane

W nastawniach z urządzeniami mechanicznymi scentralizowanymi sterowanie zwrotnicami, wykolejnicami oraz sygnalizatorami kształtowymi realizowane jest przez nastawniczego z budynku nastawni.

Sterowanie zwrotnicami, wykolejnicami i ryglami zwrotnicowymi
Nastawniczy steruje każdą zwrotnicą bezpośrednio za pośrednictwem specjalnej dźwigni nastawczej (zwrotnicowej). Od tarczy linkowej każdej z dźwigni odchodzi pędnia drutowa, która po specjalnych krążkach wychodzi z budynku nastawni i biegnie odpowiednio wzdłuż torów do odpowiadającego dźwigni mechanizmu napędowego zwrotnicy / wykolejnicy, a następnie przez krążek załomowy pędnia ta wraca do tarczy linkowej dźwigni nastawczej.
Pędnia ta składa się z odcinków linkowych i drutowych. Te pierwsze stosowane są na tarczy linkowej, naprężaczach i na zwrotach załomowych. Druty natomiast występują na odcinkach prostych.


Nastawianie zwrotnicy - schemat przykładowej pędni
A - dźwignia nastawcza
B - pędnia
C - naprężacze (zasadniczo jako jeden zespół konstrukcyjny =>Cx)
D - krążki załomowe
E - napęd zwrotnicowy

Obrócenie dźwigni nastawczej o 180 stopni powoduje przeciągnięcie pędni o 500 mm i zmianę położenia zwrotnicy / wykolejnicy / rygla zwrotnicowego. Tarcza linkowa pełni funkcję napędową dla pędni. Końce pędni są mocowane do tarczy linkowej. 


Schemat dźwigni nastawczej zwrotnicowej (lub wykolejnicowej / ryglowej)
A - trzon dźwigni
B - rękojeść
C - uchwyt suwaka zapadkowego
D - suwak (pręt) zapadkowy
E - tarcza linkowa
F - pędnia linkowa
G - podstawa dźwigni (koziołek)
H - wieniec zamykający
I - otwory dla drążka sprzęgającego
J - dźwignia kątowa napędu poprzeczki zależnościowej
K - skrzynia zależności
L - poprzeczka zależności

   
Dźwignie nastawcze na ławie dźwigniowej w nastawni (zwrotnicowe / wykolejnicowe / ryglowe)

Wymagania dla powyższych dźwigni są określone w normie BN-75 9315-10. Dźwienie do sterowania zwrotnicami / wykolejnicami / ryglami mają trzony w kolorze niebieskim.

Trzon dźwigni  to część odpowiedzialna za przenoszenie ruchu pochodzącego z siły mięśni człowieka na ruch obrotowy tarczy linkowej.

Suwak zapadkowy współpracuje z trzonem dźwigni, podstawą zwaną koziołkiem, tarczą linkową i dźwignią kątową sprzęgającą dźwignię z układem zależnościowym skrzyni zależności.

Wieniec zamykający to wyprofilowanie na tarczy linkowej, który współpracuje z dźwigienką sprzęgającą i suwakiem zapadkowym,

Uchwyt zapadkowy to część służąca do sterowania suwakiem zapadkowym przez siłę mięśni dłoni człowieka.

   
Dźwignia nastawcza (opis na powiększeniu)

   
Przykładowe oznaczenia dźwigni (opis na powiększeniu)

Każda dźwignia posiada dwa położenia podstawowe (krańcowe): położenie zasadnicze (górne), czyli takie w którym sterowany przez nią element jest ustawiony w położeniu zasadniczym oraz położenie przełożone (dolne). W położeniu zasadniczym (górnym), dźwignia nachylona jest pod kątem 38 stopni.
Przestawienie z jednego położenia krańcowego na drugie jest możliwe dopiero po zwolnieniu specjalnej blokady, której głównymi elementami są suwak zapadkowy połączony z uchwytem oraz dwa wycięcia (zapadki) w podstawie dźwigni (koziołku) o głębokości 20 mm. Naciśnięcie uchwytu powoduje wyciągniecie pręta suwaka zapadkowego z zapadki w wyniku czego dźwignia może być przestawiona o 180 stopni, gdzie w końcowym położeniu po wcześniejszym puszczeniu uchwytu pręt zapadkowy na skutek działania sprężyny zakleszcza się w przeciwnej zapadce, blokując dźwignię.
Omówiony proces przedstawia poniższa animacja:


Uproszczona, schematyczna animacja przestawiania dźwigni


Dźwignie w położeniu przełożonym (dolnym)

   
Rękojeść i uchwyt suwaka zapadkowego (opis na powiększeniu)


 
Suwak zapadkowy, podstawa z zapadkami i dźwignia kątowa poprzeczki zależności

W przypadku konieczności zamknięcia dźwigni zwrotnicy / wykolejnicy, lub semafora nie wynikającej z tablicy zależności dla przebiegów, np. w czasie zamknięć torów, robót w urządzeniach, czy innych przypadkach, w których przekładanie takich dźwigni jest niewskazane lub zabronione – zakłada się pomiędzy rękojeść i uchwyt pręta zapadkowego pomocnicze zamknięcie dźwigni zwane też klinem zastawczym dźwigni. W ten sposób zwrócona zostaje uwaga obsługi przed przypadkową próbą przekładania dźwigni nastawczej.

   
Pomocnicze zamknięcie dźwigni (klin zastawczy) na uchwycie 

Pomocnicze zamknięcia dźwigni (kliny zastawcze)

Trzeba tu jednak zauważyć, że trzon dźwigni nastawczej nie jest trwale związany z tarczą linkową. Sprzęganie tych dwóch elementów ze sobą w celu przeciągnięcia pędni realizuje dźwigienka sprzęgająca oraz wspomniany wcześniej suwak zapadkowy.
Dźwigienka sprzęgająca połączona jest z trzonem dźwigni ruchomo i działa na zasadzie dźwigni dwustronnej. Na jednym z jej końców znajduje się rolka, która przy prawidłowym działaniu urządzenia zablokowana w odpowiednio wyprofilowanym gnieździe wieńca zamykającego tarczy linkowej poprzez sprężynę dociskającą, rozpiętą pomiędzy drugim końcem dźwigienki, a trzonem dźwigni.

   
Dźwigienka sprzęgająca (opis na powiększeniu)

W przypadku zerwania się pędni lub rozprucia zwrotnicy przez pociąg, następuje tak zwane rozprzęgnięcie dźwigni w wyniku czego tacza linkowa na skutek zaistniałej różnicy naprężeń w pędni przeciwstawia się sile sprężyny - następuje obrót tarczy w wyniku którego rolka wykleszcza się z gniazda mimo, że trzon dźwigni pozostaje nadal w położeniu krańcowym. Wykleszczenie powinno nastąpić, gdy obciążenie tarczy linkowej osiągnie siłę o wartości 85 kg (+/- 5 kg), działającą w kierunku ruchu pędni. 
Poprawne położenie tarczy linkowej względem trzonu dźwigni wizualnie szybko można zweryfikować poprzez czerwony wskaźnik zamocowany na tarczy linkowej. Gdy tarczka czerwona pokrywa się z trzonem dźwigni, to znaczy, że nie doszło do rozprzęgnięcia.


Czerwone tarczki kontrolne na tarczach linkowych


Schemat i animacja rozprzęgnięcia dźwigni
A - stan prawidłowy (rolka 1 w zapadce tarczy 2)
B - stan przy zerwanej pędni
1 - rolka dźwigienki sprzęgającej
2 - tarcza linkowa dźwigni z wieńcem zamykającym (gniazdem rolki)
R - rozprzęgnięcie
x - zerwana pędnia (luźna linka)

Ponowne sprzęgniecie trzonu dźwigni z tarczą jest możliwe po usunięciu przyczyny rozprzęgnięcia poprzez użycie specjalnego drążka sprzęgającego, który osadza się w wycięciach tarczy. W tarczy linkowej znajdują się trzy wycięcia prostokątne o wymiarach 53 x 12 mm rozmieszczone promieniście co 120 stopni. Drążkiem obraca się tarczę, aż do momentu zaskoczenia rolki dźwigienki sprzęgającej do gniazda na wieńcu zamykającym tarczy linkowej.
Po tej operacji pomiędzy tarczę linkową, a dźwigienkę sprzęgającą zakłada się plombę - poprzednia została zerwana przy rozprzęgnięciu.
Powyższą usterkę wraz z zużyciem drążka sprzęgającego należy odpisywać w książce kontroli urządzeń srk E1758.

 
Otwory w tarczy linkowej do zamocowania drążka sprzęgającego

Podczas normalnego przestawiania dźwigni, dźwigienka sprzęgająca jest blokowana przez jeden z wypustów uniesionego suwaka zapadkowego w wyniku czego nie jest możliwe rozprzęgniecie się dźwigni podczas jej przestawiania (zobacz poniższa fot.). Należy zauważyć, że podczas przestawiania występują duże siły powodujące wprawienie pędni w ruchu, które przekraczają wartość nastawy dla układu sprzęgającego. 

   
Wypust suwaka zapadkowego blokujący dźwigienkę sprzęgającą (opis na powiększeniu)

Pręt suwaka zapadkowego oprócz blokowania trzonu dźwigni i dźwigienki sprzęgającej pełni jeszcze jedną bardzo ważną funkcję, a mianowicie realizowanie zależności położenia zwrotnic w określonym przebiegu i trzymanie (zamknięcie) tych zwrotnic w określonym przebiegu.
Suwak zapadkowy poprzez układ przekładniowy z dźwignią kątową porusza poprzeczkę zależnościową w skrzyni zależnościowej. W skrzyni zależności znajdują sie układy mechaniczne, które stanowią układ odpowiadający za właściwą współpracę zależnościową poszczególnych nastawień, uniemożliwiając tym samym wdrożenie przebiegów sprzecznych.

   
Dźwignia kątowa i poprzeczka zależnościowa (opis na powiększeniu)

 
Skrzynia z mechanicznymi układami zależnościowymi

W zakresie wyposażenia skrzyni zależnościowej znajdują się w niej między innymi suwaki przebiegowe i suwaki sygnałowe (współpracują z zawórkami blokowymi, poruszanymi drążkami przebiegowymi), wałki napędne, które napędzają suwaki oraz wspomniane wcześniej poprzeczki zależności napędzane dźwigniami nastawnicy. W skrzyni znajdują się również łączniki elektryczne. Suwaki mogą przesuwać się w lewo lub w prawo (równolegle do nastawnicy). Przesuw w danym kierunku odpowiada jednemu z przebiegów. Na suwakach znajdują się nasadki zależności. Ruch suwaka jest możliwy tylko w sytuacji, gdy spełnione są właściwe wymagania dla danego uzależnienia przebiegu, czyli dźwignie nastawcze zwrotnic, dźwignie ryglowe, wykolejnicowe i sygnałowe są w położeniach odpowiadających danemu przebiegowi. W przeciwnym razie drążki przebiegowe, sterujące suwakami, nie mogą być przełożone. Przy spełnieniu wszystkich warunków wymaganych danym przebiegiem możliwe jest przesunięcie suwaka w położenie przełożone. W efekcie tego nasadki zależności zamykają dźwignie zwrotnicowe, ryglowe, zwrotnicowe w efekcie czego następuje zwolnienie poprzeczki dźwigni sygnałowej. Po przełożeniu dźwigni sygnałowej, czyli podaniu sygnału zezwalającego, następuje zamknięcie suwaka i drążka przebiegowego w położeniu przełożonym. Powrót dźwigni sygnałowej do położenia zasadniczego (sygnał "Stój" na semaforze) pozowala przestawić drążek przebiegowy oraz docelowo umożliwia nastawę kolejnego przebiegu.
Informacje o procedurze nastawiania przebiegów z wykorzystaniem urządzeń mechanicznych opisane są - tutaj.

   
Mechanizmy układów zależnościowych w skrzyni: wałki napędowe suwaków, suwaki, nasadki zależności oraz poprzeczka zależności


Drążki przebiegowe i zawórki blokowe w podstawie aparatu blokowego, współpracujące z wałkami napędowymi skrzyni zależności


W urządzeniach komputerowych powyższe zależności realizuje dedykowane oprogramowanie komputerowe, a w urządzeniach przekaźnikowych - układ przekaźników sterowanych z nastawnicy. 



Ogólny schemat działania napędu zwrotnicowego
A - dźwignia kątowa
B - dźwigienki zestawcze
C - cięgno napędu iglic
x - mocowanie końca linki pędni do tarczy linkowej

   
Napęd zwrotnicowy (opis na powiększeniu)


Schemat działania mechanicznego zcentralizowanego napędu zwrotnic

Zwrotnice stosowane w omawianych urządzeniach nastawczych wyposaża się w zamknięcia nastawcze - np. suwakowe (zobacz opis - tutaj). Zwrotnice rozjazdów znajdujących się na torach głównych, po których kursują pociągi z prędkościami powyżej 40 km/h, wyposaża się dodatkowo zamknięcia mechaniczne zwrotnic w postaci rygli, które napędzane są również za pośrednictwem pędni przy użyciu dźwigni ryglowej. Gdy zwrotnica ustawiona jest w odpowiednim położeniu dźwignię ryglową przekłada się co powoduje ruch pędni, która obraca tarczę ryglującą. Obrót tej tarczy powoduje ruch suwaków ryglujących, które blokują położenie zwrotnicy uniemożliwiając jej przestawienie przez zestawy kołowe przejeżdżającego pociągu.

   
Dźwignia ryglowa w położeniu dolnym - zwrotnica zaryglowana

W dalszej części opisane są dźwignie ryglowe sprzężone.
W niektórych rozwiązaniach ryglowanie zwrotnicy może być realizowane dźwignią zwrotnicową. Zwrotnice zaryglowane są nierozpruwalne.

Długości pędni nie mogą przekraczać 350 m dla nastawiania zwrotnic i wykolejnic, 500 m przy ryglowaniu zwrotnic i wykolejnic (wg instrukcji Ie-11 - PKP PLK - zobacz instrukcję)..


Sterowanie sygnalizatorami kształtowymi
Przy sterowaniu sygnalizatorami kształtowymi nastawniczy używa dźwigni sygnałowej, która posiada pędnię analogiczną jak przy zwrotnicach z tą różnicą, że zamiast krążka załomowego pędnia "zawraca" na tarczy linkowej napędu sygnałowego. Dźwignie sygnałowe są stale sprzęgnięte z tarczami linkowymi - brak wieńca zamykającego z gniazdem i dźwigienki sprzęgającej (z wyjątkiem dźwigni sprzężonych - opis dalej) i mają trzony w kolorze czerwonym. Obrócenie dźwigni sygnałowej o 180 stopni powoduje poprzez pędnię obrócenie tarczy napędu sygnałowego wyposażonej w żłobek nastawczy, którego obracanie wraz z tarczą powoduje ruch wodzika w żłobku, a co za tym idzie układu dźwigni, powodując tym samym odpowiednie ustawienie ramion semafora kształtowego lub tarczy.

   
Dźwignie zwrotnicowe (niebieskie) / sygnałowe (czerwone)

Wyprowadzenie pędni dźwigni sygnałowej do sterowania semaforami jednoramiennymi (podającymi sygnały Sr1 i Sr2) i dwuramiennymi z ramionami sprzężonymi (podającymi sygnały Sr1 i Sr3) oraz tarczami (np. ostrzegawczymi, zaporowymi, manewrowymi) jest identyczne jak dla dźwigni zwrotnicowej.


Schemat układu napędowego semafora jednoramiennego
A - dźwignia kątowa z wodzikiem
B - żłobek nastawczy w tarczy linkowej napędu
C - cięgno napędu ramienia semafora

Tarcze linkowe mają tak ukształtowany żłobek nastawczy, aby obrót tarczy wynikający z ruchu pędni (500 mm) był odpowiednio przełożony na ruchu dźwigni napędzających tarcze sygnalizatorów oraz co ważne, aby w przypadku uszkodzenia pędni, nastąpiło samoczynne przełożenie sygnalizatora do stanu zasadniczego, czyli zabraniającego jazdy - dla semaforów i tarcz zaporowych oraz ostrzegającego o wskazywaniu przez semafor sygnału stój - dla tarcz ostrzegawczych.

Schemat układu napędowego sprzężonego tarczy ostrzegawczej dwustawnej i semafora
1 - napęd sygnałowy pośredni (semafor jednoramienny /Sr1, Sr2/ lub np. dwuramienny sprzężony /Sr1, Sr3/)
2 - napęd sygnałowy końcowy

Zobacz opis semaforów kształtowych i ich sygnałów - tutaj.

   
Pędnia naziemna doprowadzona skrzynki napędu semafora 

  
Skrzynka napędu z pędnią podziemną (1) i cięgno napędu semafora z amortyzatorem sprężynowym (2) - opis na powiększeniach

   
Tarcze linkowe sygnalizatora ze żłobkami nastawczymi (opis na 1 powiększeniu)

   
Przykładowa skrzynia napędu semafora (opis na 1 i 2 powiększeniu)

   
Semafory sprzężone - sygnały: Sr1 lub Sr3 (opis na powiększeniu)

   
Tarcza zaporowa i doprowadzona do niej pędnia

Gdy mamy do czynienia z semaforami kształtowymi dwuramiennymi rozprzężonymi, podającymi sygnał zezwalający na jazdę jednym ramieniem i dwoma ramionami (sygnały Sr1, Sr2 i Sr3) wówczas do sterowania takimi semaforami stosuje się dwie dźwignie sygnałowe sprzężone ze sobą. Dźwignie te poruszają tą samą pędnię, tylko w przeciwnych kierunkach (linka z jednej dźwigni poprzez krążek pod ławą dźwigniową przechodzi na drugą dźwignię), a przekładanie jednej dźwigni powoduje równoczesny obrót tarczy linkowej na drugiej dźwigni. Dźwignia sygnałowa nie rusza się - następuje obrót tylko tarczy linkowej.
W takim rozwiązaniu sygnał Sr1 "Stój" podawany jest, gdy obie dźwignie sygnałowe znajdują się w położeniu górnym. Przełożenie jednej z dźwigni wprawia pędnię w ruch (skok pędni: 500mm), w danym kierunku, w wyniku czego na semaforze podany zostaje sygnał Sr2 "Droga wolna". Przełożenie drugiej dźwigni z położenia zasadniczego górnego do przełożonego powoduje ruch pędni w przeciwnym kierunku do poprzedniego (skok pędni: 500mm), co powoduje podanie sygnału sygnał Sr3 "Jazda ze zmniejszoną prędkością".
Przestawianie obu dźwigni jednocześnie z przyczyn oczywistych jest niemożliwe.


Ogólny schemat układów napędowych z dźwigniami sygnałowymi sprzężonymi dla semaforów dwuramiennych rozprzężonych i tarcz ostrzegawczych mechanicznych trzystawnych
1 - napęd pośredni
2 - napęd końcowy
A - krążki sprzęgające na wspólnej osi
B - cięgno napędu ramienia górnego (Sr1, Sr2)
C - cięgno napędu ramienia dolnego (Sr3)
D - cięgno napędu dysku tarczy (Ot1, Ot2)
E - cięgno napędu strzały (Ot3)
Położenia żłobków nastawczych tarcz linkowych oraz dźwigni kątowych z wodzikami napędów pokazane przykładowo.


Krążki sprzęgające pod ławą dźwigniową


Semafor z rozprzężonym (niezależnym) napędem ramion - sygnały: Sr1, Sr2 i Sr3 (opis na powiększeniu)

Animacja sterowania i ruchu pędni przy sterowaniu semaforem dwuramiennym rozprzężonym i tarczą ostrzegawczą kształtową trzystawną

Podobnie pracują sprzężone dźwignie ryglowe - gdy zwrotnica jest ryglowana w dwóch położeniach. Wówczas zastosowane są dwie dźwignie ryglowe, sprzężone ze sobą i poruszające pędnię każda w innym kierunku dla ryglowania w danej pozycji.
Dźwignie ryglowe mają specjalnej konstrukcji układ sprzęgający tarczę linkową z trzonem dźwigni, który umożliwia swobodne obracanie tarczy linkowej jednej dźwigni, przy przestawaniu drugiej dźwigni. Rozwiązanie to polega na zastosowaniu na tarczy linkowej suwaka sprzęgającego, który sterowany jest suwakiem zapadkowym po naciśnięciu uchwytu dźwigni. Suwak zapadkowy posiada specjalny wypust, który podczas jego przesuwu napiera na rolkę suwaka sprzęgającego, podnosząc go do góry. Suwak ma z kolei część górną wyprofilowaną w sposób odpowiadający połowie gniazda w typowym wieńcu tarczy linkowej. Gdy uchwyt dźwigni nie jest naciśnięty, to rolka dźwigienki sprzęgającej nie jest sprzęgnięta z tarczą linkową przez co tarcza może się swobodnie obracać bez przestawiania trzonu dźwigni. Po naciśnięciu uchwytu, podniesiony suwak sprzęgający dociska się do rolki dźwigienki sprzęgającej, powodując jej zamknięcie i w efekcie sprzęgnięcie tarczy linkowej z trzonem dźwigni.


Dźwignia z rozprzęgalną tarczą linkową (analogicznie działa dźwignia sygnałowa w układzie dźwigni sprzężonych)
A - wypust suwaka zapadkowego
B - suwak sprzęgający
C - dźwigienka sprzęgająca z rolką
x - wpust w podstawie dźwigni - blokada dźwigni w położeniach skrajnych (zobacz opis na początku)
W tym rozwiązaniu wpust górny podstawy dźwigni (koziołka) /x/ jest z zmniejszony z 20 mm do 10 mm

 
Krążki sprzęgające pędnie dźwigni napędu rygli zwrotnicowych (1) i dźwignie umożliwiające robocze rozprzęgniecie trzonu dźwigni od tarczy linkowej (2) - opis na powiększeniach

Długości pędni nie mogą przekraczać 1200 m dla nastawiania tarcz i semaforów wspólną dźwignią sygnałową i 1500 m przy nastawianiu tarcz ostrzegawczych osobną dźwignią sygnałową (wg instrukcji Ie-11 - PKP PLK - zobacz instrukcję).


Przy sygnalizatorach kształtowych można spotkać urządzenie zwane elektrycznym sprzęgłem sygnałowym.
Elektryczne sprzęgło sygnałowe to urządzenie elektromechaniczne, służące do samoczynnej zmiany sygnałów na sygnalizatorach kształtowych na skutek pojawienia / zaniku napięcia w obwodzie elektrycznym sprzęgła.
Omawiane urządzenie montowane jest na maszcie sygnalizatora i dzieli cięgna napędowe sygnałowe na dwie części. Głównymi jego elementami są elektromagnes wraz z układem dźwigni i blokad (zapadka, wahacz, hak sprzęgający).
Zastosowanie elektrycznego sprzęgła sygnałowego wpływa na zwiększenie bezpieczeństwa ruchu kolejowego. Przejeżdżający obok sygnalizatora kształtowego pociąg oddziałuje na czujnik torowy, który zmienia stan zasilania elektromagnesu sprzęgła w wyniku, czego mechanizm sprzęgła rozprzęga cięgna napędowe sygnałowe i sygnalizator samoczynnie zmienia swoje położenie na zasadnicze.
W przypadku sprzęgła na semaforze sygnał zmienia się na "Sr1- Stój" a w przypadku tarczy ostrzegawczej sygnał zmienia się na "Ot1 - Semafor wskazuje sygnał Stój".


Schemat działania elektrycznego sprzęgła sygnałowego
A - sygnał Sr1/Ot1 - cięgna napędowe sygnałowe sprzęgnięte
B - sygnał Sr2/Ot2 - cięgna napędowe sygnałowe sprzęgnięte
C - sygnał Sr1/Ot1 - rozprzęglenie cięgien napędowych na skutek przejazdu pociągu nad czujnikiem torowym (x), dźwignia sygnałowa nadal w położeniu przełożonym
D - sygnał Sr1/Ot1 - dźwignia sygnałowa przełożona do pozycji zasadniczej (górnej) - zasprzęglenie cięgien napędowych
x - czujnik torowy (elektryczny)
1 - elektryczne sprzęgło sygnałowe, z dźwigniami napędowymi (a) i mechanizmem elektromagnesu
2 - cięgno napędowe (drążek nastawczy) połączone z tarczą sygnalizatora
3 - cięgno napędowe (drążek nastawczy) połączone z napędem sygnałowym

W przypadku niestosowania sprzęgła sygnałowego, po przejechaniu pociągu sygnalizator wskazuje sygnał zezwalający na jazdę, aż do momentu, gdy dyżurny ruchu zmieni sygnał, przestawiając dźwignię sygnałową nastawnicy w położenie zasadnicze górne ("Stój").
Przy zastosowaniu sprzęgła sygnał zmienia się samoczynnie po przejechaniu pociągu, a dźwignia sygnałowa w nastawni może być przełożona do położenia zasadniczego górnego w dowolnym momencie przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa ruchu kolejowego.

   
Elektryczne sprzęgło sygnałowe na maszcie sygnalizatora



Prowadzenie pędni
Aby działanie pędni było prawidłowe, oba jej ciągi pędne muszą być odpowiednio naprężone przez działanie stałej siły naprężającej, którą wywołują ciężary naprężacza uzależnione zębatką. Poniżej przedstawione są wybrane elementy występujące na drodze pędni, zapewniające jej prawidłowe działanie.

 
Wyprowadzenie pędni z budynku nastawni

   
Pędnie biegnące od nastawni do napędów


Naprężacze kryte (śryby rzymskie) naciągu drutów pędniowych

   
Prowadzenie pędni po obszarze torowym

   
Słupek pędniowy 

   
Wspornik pędni na konstrukcji wiaduktu

   
Zwrot odchylny

   
Krążki zwrotu odchylnego

   
Przepust podziemny pędni

   
Koło zwrotne pędni (zwrot załomowy)

   
Napęd zwrotnicowy (opis na powiększeniu)




Naprężanie pędni
Rozróżnia się naprężacze zewnętrzne (lokalizowane wzdłuż szlaku kolejowego) i naprężacze wewnętrzne sytuowane w budynkach nastawni.
Nastawnie parterowe z urządzeniami mechanicznymi scentralizowanymi są często pozostałością po nastawniach z urządzaniami mechanicznymi kluczowymi ręcznymi. W takim przypadku stosowane są naprężacze zewnętrzne w związku z brakiem miejsca w budynku posterunku na zamontowanie tych urządzeń wewnątrz.
Naprężacze wewnętrzne występują w nastawniach piętrowych (na parterze budynku) gdzie w nowocześniejszych rozwiązaniach usrk znajduje się np. przekaźnikowa.
Na piętrze znajduje się natomiast między innymi nastawnica z dźwigniami i stanowisko dyżurnego ruchu.

Uproszczone schematy budynków nastawni
1 - parterowy
2 - piętrowy
A - nastawnica
B - naprężacze zewnętrzne
C - naprężacze wewnętrzne
D - komory wyjściowe pędni z budynku

 
Nastawnia parterowa i naprężacze zewnętrzne

   
Nastawnia piętrowa - naprężacze wewnątrz (parter)

Nastawnie piętrowe stosowane są na dużych okręgach nastawczych w celu zapewnienia prawidłowej widoczności na okręg z okien nastawni.


Przejścia pędni w podłodze piętra - z nastawnicy do naprężaczy

   
Naprężacze zewnętrzne pędni zwrotnicowych

 
Naprężacz zewnętrzny pędni sygnałowej

Zadaniami naprężaczy są:
- wyrównanie zmian długości pędni, wywołanych zmianami temperatury (rozszerzalność metalu) i właściwe przeniesienie ruchów dźwigni nastawczej / sygnałowej,
- utrzymanie w obu pędniach niezależnie od stanu temperatury jednakowego naciągu wynoszącego około 70kg,
- sygnalizowania w nastawni zerwania pędni i uniemożliwienie podania sygnału zezwalającego na jazdę lub przełożenia zwrotnicy.

Każdy naprężacz składa się ze stojaka oraz niezależnych dla każdego ciągu pędni: krążków liniowych, ciężarów oraz zacisków z zębatką.

Stojak stanowi konstrukcje wsporczą elementów naprężacza.

Krążki linowe występują w ilości czterech lub sześciu sztuk i służą do prowadzenia linek w postaci pętli tworząc tym samym jednostopniowe przekładnie krążkowe w naprężaczach zewnętrznych i wielostopniowe przekładnie krążkowe w naprężaczach wewnętrznych.
Każdy ciąg pędni ma niezależne krążki i ciężar w naprężaczu.

Ciężary zamontowane są na ramionach i pełnią rolę przeciwwag - naprężają pędnię. Każdy ciężar z ramieniem ma odpowiadająca mu swoja parę krążków przez które przechodzi ciąg pędni.
Ciężary mogą być betonowe lub żeliwne.

Zaciski z zębatką to urządzenie mechaniczne służące do utrzymywania naciągu pędni podczas przekładnia dźwigni nastawczej / sygnałowej. Podczas przekładania dźwigni urządzenie to wytwarza różnice naciągów pomiędzy drutem ciągnionym, a ciągnącym pędni poprzez samoczynne zakleszczenie się zębatki w zębach zębnicy. Brak powyższego mechanizmu powodowałby, że przy czynnościach przestawczych, przy oporze występującym na napędzie / sygnalizatorze ruch dźwigni powodowałby jedynie poruszanie się ciężarów.
Zakleszczenie zębatki w zębnicy musi wystąpić równocześnie na obydwu końcach zębatki (na obu ramionach ciężarów - czyli każdym ciągu pędni). W przeciwnym wypadku - co ma miejsce np. przy zerwaniu pędni - urządzenie to powoduje opadnięcie ciężarów, doprowadzenie pędni do krańcowego położenia - nastawienie sygnału "stój" na semaforze lub doprowadzenie iglic zwrotnicy lub napędu rygla do jednego ze skrajnych położeń oraz wyprzęgnięcie sprzęgła dźwigni nastawczej.

   
Ramiona z ciężarami (opis na powiększeniu)

 
Krążki linkowe na ramieniu i mechanizm zębatkowy (opis na 1 powiększeniu)

   
Zębnica

   
Krążki linkowe dolne

W przypadku okręgów nastawczych, gdzie zwrotnice, wykolejnice sterowane są poprzez urządzenia mechaniczne scentralizowane, a zamiast sygnalizacji kształtowej zastosowano sygnalizację świetlną, do sterowania świetlnymi obrazami sygnałów pociągowych używa się dźwigni sygnałowych do semaforów świetlnych lub specjalnych przycisków zlokalizowanych na konsoli.
W przypadku dźwigni sygnałowych sygnalizatorów świetlnych różnią się od dźwigni wcześniej opisywanych tym, że nie posiadają tarczy linkowej - nie są z oczywistych przyczyn połączone pędnią z semaforem.
Dźwignie sygnałowe wyposażone są w zestyki realizujące załączanie obwodów przekaźników, które sterują semaforami świetlnymi.
Dźwignie te połączone są również poprzez układ drążków ze skrzynią zależnościową - poruszają poprzeczki zależności w skrzyni zależności.
Do podawania sygnałów manewrowych wykorzystuje się analogiczne dźwignie jak te do sygnałów pociągowych, zwane drążkami przebiegowo - sygnałowymi.

Poniższa fotografia przedstawia schematyczny plan torów na stacji wraz z powtarzaczami sygnalizatorów świetlnych. Nad planem znajduje się zespół manipulatorów (konsola) do sterowania sygnalizatorami świetlnymi.

   
Schemat stacji i manipulatory sterowania sygnalizatorami pociągowymi

   
Dźwignie sygnałowe świetlnych sygnałów manewrowych


Nastawnica mechaniczna w skład której wchodzą powyżej opisane urządzenia nastawcze i zależnościowe oraz blokowe, o których będzie mowa poniżej, służy do zrealizowania zależności pomiędzy zwrotnicami, wykolejnicami, ryglami, blokami blokady stacyjnej i liniowej, a sygnalizatorami kształtowymi lub świetlnymi.

Wszystkie czynności nastawcze wykonywane w nastawniach przez nastawniczych / zwrotniczych muszą być realizowane na wyraźne polecenie dyżurnego ruchu nastawni dysponującej.
Do koordynowania i uzależnienia czynności nastawczych pomiędzy posterunkami ruchu na stacji (np. nastawnią dysponującą, a wykonawczą) służą elektromechaniczne urządzenia blokowe obsługujące tak zwaną blokadę stacyjną.
Urządzenia blokady liniowej służą do realizowania powyższych funkcji pomiędzy sąsiednimi posterunkami ruchu - na szlaku.

   

     
Aparat blokowy (opisy na powiększeniach)

Informacje na temat prowadzenia ruchu pociągów (obsługi blokad) znajdują się tutaj.


Przykładowa nastawnia dysponująca (posterunek zapowiadawczy):

   
Budynek nastawni

   
Stanowisko dyżurnego ruchu

   
Strona z dziennika ruchu posterunku zapowiadawczego

   
Widok z okien nastawni

   
3 powtarzacze stanu zajętości odcinków SBL (opis na powiększeniu)


Informacje na temat prowadzenia ruchu pociągów (obsługi blokad) znajdują się tutaj.

Szczegółowe informacje na temat obsługi urządzeń mechanicznych scentralizowanych, stosowanych na polskiej sieci kolejowej zarządzanej przez PKP PLK SA znajdują się w instrukcji Ie-11 (E20) "Instrukcja o zasadach budowy i utrzymania mechanicznych urządzeń sterowania ruchem kolejowym" - zobacz instrukcję.

Przykład stacji pośredniej linii jednotorowej wyposażonej w mechaniczne scentralizowane urządzenia srk z sygnalizacją kształtową
ND - nastawnia dysponująca
NW - nastawnia wykonawcza
on - okręgi (obszary) nastawcze nastawni
kjwp - kierunek jazdy wszystkich pociągów
kjpt - kierunek jazd tylko pociągów towarowych
p - peron
1 - tor główny zasadniczy
2 i 3 - tory główne dodatkowe
5 - tor boczny ładunkowy
7 - tor boczny - żeberko ochronne
x - semafor dwuramienny (sygnały: Sr1, Sr2 i Sr3)
y - semafor dwuramienny sprzężony (sygnały: Sr1 i Sr3)
z - semafor jednoramienny (sygnały Sr1 i Sr2)
(zobacz opis semaforów kształtowych i ich sygnałów - tutaj)
A1/2 i M1/2 - semafory wjazdowe
E2, D, C2, H2, J, K2 - semafory wyjazdowe
nmr - napęd mechaniczny zwrotnicy z ryglowaniem iglic (jazda powyżej 40 km/h) + numer napędu
mmbr - napęd mechaniczny bez ryglowania iglic (jazda do 40 km/h) + numer napędu
wnm - wykolejnica z napędem mechanicznym + numer wykolejnicy
(zobacz opis torów stacyjnych - tutaj)