Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра "Железнодорожные станции и узлы"

Учебное пособие

Развитие технических средств обеспечения безопасности движения поездов на станциях

В.А. Кобзев

Москва - 2008

УДК 656.21:656.2.08

Кобзев В.А. Развитие технических средств обеспечения безопасности станционных процессов. Учебное пособие. - М.: МИИТ, 2008 - с 57.

Пособие предназначено для инженерно-технических специалистов, разрабатывающих, проектирующих и эксплуатирующих технические средства обеспечения безопасности движения поездов на железнодорожных станциях и узлах, а также для студентов транспортных вузов при изучении ими дисциплины "Технические средства обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте".

Рецензенты:

начальник отдела станционных технологий Департамента управления перевозками ОАО "РЖД" Горбунов Г.В.

начальник отдела станционной техники ОАО "НИИАС" Николаев А.В.

© МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ), 2008

Содержание

Введение

1. Состояние, задачи и методы обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте

2. Технические средства обеспечения безопасности закрепления вагонов и составов на станционных путях

2.1 Простейшие ручные устройства закрепления. Технология закрепления составов с помощью ручных устройств

2.2 Механизированные устройства закрепления подвижного состава на путях

2.2.1 Упор тормозной стационарный УТС. Технология закрепления составов с использованием упоров УТС

2.2.2 Альтернативные технические решения устройств закрепления. Устройство закрепления подвижного состава УЗС 86Р

2.2.3 Зарубежные устройства закрепления составов на путях

3. Технические средства для предотвращения несанкционированного выхода подвижного состава на главные пути

3.1 Колесосбрасывающий башмак типа КСБ

3.2 Балочное заграждающее устройство с дистанционным управлением типа БЗУ-ДУ

4. Технические средства обеспечения безопасности движения на железнодорожных переездах

4.1 Состояние проблемы обеспечения безопасности движения на железнодорожных переездах

4.2 Стационарные устройства заграждения охраняемых переездов

4.3 Съемное устройство заграждения переездов типа УЗС

Список использованных источников

Приложение

Введение

Обеспечение транспортной безопасности всегда было и остается приоритетной задачей государства. Вверяя для перевозки огромные материальные ценности, а главное миллионы пассажиров, государство обязывает каждого работника строго выполнять действующие на транспорте правила и инструкции. На железнодорожном транспорте основополагающими из них являются Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ), Инструкция по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации (ИСИ) и Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации (ИДП).

ПТЭ устанавливают основные положения и порядок работы железных дорог и работников железнодорожного транспорта; требования к сооружениям и устройствам путевого, локомотивного и вагонного хозяйств, энергоснабжения, сигнализации и связи, к организации движения поездов. Инструкция ИСИ определяет систему видимых и звуковых сигналов, относящихся к движению поездов и маневровым работам, типы сигнальных приборов, которыми эти сигналы подаются. Инструкция ИДП регламентирует порядок движения поездов и маневровые работы на станциях, детально определяя действия работников, связанных с движением поездов.

Все организационные и технические мероприятия на железнодорожном транспорте подчинены требованиям безопасности движения поездов, которая обеспечивается высокой конструкционной надежностью и грамотной эксплуатацией всех технических средств, включая сооружения пути, подвижного состава, оборудование и механизмы, устройства сигнализации, централизации, блокировки и связи в процессе их технического обслуживания. При этом необходимым условием является высокий профессионализм эксплуатационного персонала и технологическая дисциплина, которые достигаются в результате освоения конструкции и технологии обслуживания вверенных технических средств.

Настоящее учебное пособие подготовлено для студентов транспортных вузов специальности 190701 "Организация перевозок и управление на транспорте (железнодорожный транспорт)" при изучении дисциплины "Технические средства обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте". Оно содержит информацию по конструктивному устройству, монтажу, управлению работой и технологии обслуживания современных технических средств обеспечения безопасности технологических процессов на станциях, ежегодно поставляемых на дороги в рамках Программы повышения безопасности движения.

Настоящее учебное пособие также окажется полезным разработчикам новых технических средств обеспечения безопасности станционных процессов и эксплуатационному персоналу станций в их повседневной работе.

1. Состояние, задачи и методы обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте

Железнодорожный транспорт является самым массовым видом транспорта в транспортной системе страны. По размерам грузооборота он занимает первое место среди других видов транспорта, а по пассажирообороту он сопоставим с автомобильным транспортом, как это видно из табл. 1.1.

Таблица 1.1. Грузо- и пассажирооборот различных видов транспорта в транспортной системе России (в %)

Вид транспорта	Грузооборот	Пассажирооборот
Железнодорожный	81,1	40,5
Автомобильный	7,8	43,9
Морской	4,6
Речной	6,3	0,2
Воздушный	0,2	15,4

Несмотря на то, что на отечественные железные дороги приходится всего около 12 % протяженности мировых железных дорог и по длине железнодорожной сети Россия уступает многим странам мира, как это видно из табл. 1.2, перевозки в нашей стране интенсивнее, чем где бы то ни было.

Российские железные дороги выполняют 50 % объема мировых железнодорожных грузоперевозок. При этом они перевозят свыше 1,3 млрд. пассажиров и 1,3 млрд. тонн грузов в год. По грузообороту Российские железные дороги занимают второе место, а по перевозке грузов и пассажиров третье место в мире.

Для осуществления железнодорожных перевозок привлекается почти 18 тысяч локомотивов, 600 тысяч грузовых и 25 тысяч пассажирских вагонов.

По технической вооружённости российские железные дороги не уступают, а по некоторым показателям даже превосходят железные дороги других стран мира.

Таблица 1.2. Длина железнодорожной сети разных стран

№	Страна	Длина ж/д (км)
	Весь мир	1 122 650
1	США	194 731
2	Россия	87 157
3	Китай	71 600
4	Индия	63 518
5	Канада	49 422
6	Германия	45 514
7	Австралия	41 588
8	Аргентина	34 463
9	Франция	32 682
10	Бразилия	31 543
11	Польша	23 420
12	Япония	23 168
13	Украина	22 473
14	ЮАР	22 298
15	Мексика	19 510
16	Италия	19 493
17	Великобритания	16 893
18	Испания	14 189
19	Казахстан	13 601
20	Швеция	11 481
21	Румыния	11 385

Железнодорожный транспорт является самым безопасным видом транспорта, как это видно из табл. 1.3.

В отличие от других видов транспорта железные дороги имеют рельсовую колею, поэтому управление движением упрощается. Высокая прочность подвижного состава и пути независимо от погодных условий, обеспечивают стабильное движение, а надежное взаимодействие колеса и рельса позволяют развивать скорости движения до 350 км/ч.

Таблица 1.3. Показатели безопасности пассажирского движения на различных видах транспорта России

Показатель	Железнодорожный транспорт	Автомобильный транспорт	Воздушный транспорт
	1999 г.	2000 г.	2001 г.	1999 г.	2000 г.	2001 г.	1999 г.	2000 г	2001 г.
Количество крушений и катастроф	-	1	1	159823	157596	164403	7	17	27
Количество погибших пассажиров и членов экипажа	-	1	-	5944*	919*	6183*	43	20	218
Количество раненых пассажиров и членов экипажа	-	1		36425*	35880*	37558*	-	15	54
Количество погибших на 1 млрд. пасс-км	-	0,001	-	36,4	35,2	36,0	0,81	0,37	3,63

* - с учетом только автотранспорта, принадлежащего предприятиям и организациям

Обеспечение безопасности перевозок было и остается одной из приоритетных задач ОАО "Российские железные дороги", решение которой осуществляется в соответствии с нормативной правовой базой в области безопасности продукции и услуг. Состояние безопасности движения постоянно рассматривается на заседаниях Правления компании, регулярно заслушивается на оперативных совещаниях у президента ОАО "РЖД".

На итоговом расширенном заседании Правления ОАО "РЖД", прошедшем в декабре 2007 г., поставлены задачи по повышению эффективности деятельности компании в 2008 г. в области функциональных направлений, нацеленных на достижение важнейших показателей одобренной правительством страны Стратегии развития железнодорожного транспорта Российской Федерации до 2030 г., одним из которых является обеспечение безопасности движения.

В качестве приоритетных определены следующие задачи:

- повышение уровня безопасности движения и минимизация ущерба от транспортных происшествий и иных событий, связанных с нарушением правил безопасности движения и эксплуатации железнодорожного транспорта;

- повышение эффективности работы ревизорского аппарата за счет организации технического аудита железных дорог, филиалов и других структурных подразделений ОАО "РЖД";

- снижение сверхурочной работы локомотивных бригад за счет повышения эффективности использования их рабочего времени;

- снижение количества случаев брака и отказов в работе технических средств не менее чем на 12 % к уровню прошлого года и повышение надежности работы инфраструктуры и подвижного состава.

Несовершенство законодательства и отсутствие достаточных правовых регуляторов препятствуют кардинальному повышению уровня эксплуатационной безопасности железнодорожного транспорта. Положение усугубляется и тем, что возрастают объемы продукции, которая не соответствует нормам безопасности, но предлагается для использования в обращении на железнодорожном транспорте.

Ряд эксплуатируемых на сети дорог технических средств и устройств, систем и технологий не полностью удовлетворяют требованиям безопасности. Еще больший объем операций выполняется вручную. Велик человеческий фактор в работе устройств безопасности. Так, при закреплении составов на станционных путях широко используются ручные тормозные башмаки. Каждые сутки под колеса вагонов подкладывается и снимается более 100 тысяч тормозных башмаков. На сортировочных горках все отцепы расцепляются вручную. Объем таких операций составляет более 150 тысяч в сутки. Во многих технологических процессах еще велик визуальный контроль. Так, при техническом обслуживании поездов на станциях каждый вагон в полевых условиях визуально осматривается, отстукивается, ощупывается работниками ПТО с использованием в основном руки, молотка и шаблона.

Качество ряда технологических процессов на станциях и подъездных путях так же не удовлетворяет требованиям безопасности движения поездов и современным технологиям. Так, на сортировочных, грузовых станциях и подъездных путях повреждается около 90 тысяч вагонов в год, в основном (около 50 %) при недопустимых скоростях соударения и около 50 тысяч получают ползуны при "башмачном" торможении.

Анализ показывает, что действующая система управления безопасностью движения в условиях реформирования отрасли требует существенной корректировки. Существующие методы управления безопасностью в основном ориентированы на устранение уже имеющихся дефектов, т.е. реализуются по реактивному принципу. Чтобы изменить ситуацию, необходимы прорывные технологии, достижение полноты и достоверности информации об опасных отказах и ошибках персонала, контроль качества и своевременности исполнения персоналом технологических операций.

Также необходимо дальнейшее совершенствование подходов к организации работ по обеспечению безопасности движения как в ОАО "РЖД" в рамках реализации стратегической программы компании, так и в других организациях - участницах перевозочного процесса.

В 2007 г. завершена разработка функциональной стратегии обеспечения гарантированной безопасности и надежности перевозочного процесса, которая является одной из 16 функциональных стратегий ОАО "РЖД". Ее цель заключается в детальном описании принципов, направлений и механизмов достижения целевого состояния в области обеспечения безопасности перевозок к 2010 г., а также оценке совершенствования этих систем на перспективу до 2015 г. Стратегия призвана стать документом, на основе которого будет формироваться и проводиться согласованная политика компании в области обеспечения безопасности движения.

Основные показатели уровня безопасности, которыми сегодня характеризуется состояние хозяйств отрасли, - нарушения безопасности движения. Опыт свидетельствует, что используемый статистический анализ представляет собой достаточно отработанный инструмент, который необходимо продолжать использовать для задания конкретных показателей для хозяйств с учетом перспективы их развития. Для этого предлагается использовать целевые показатели безопасности движения, связанные со стратегией управления качеством в компании.

Вместе с тем необходимо совершенствовать используемые сегодня методы анализа и прогнозирования безопасности. Функциональная стратегия предусматривает комплексный анализ текущего состояния технических средств, подготовки оперативного персонала и технической документации. Результатом должен стать итоговый показатель риска для конкретного участка железной дороги. Это объединяет рассматриваемую стратегию со стратегией управления рисками.

Контроль уровня безопасности невозможен без современных информационных технологий. Функциональная стратегия определяет максимальную ориентацию на действующие информационные системы, которые при соответствующем их развитии позволят создать систему оперативного контроля уровня безопасности движения в компании.

Стратегия определяет переход к прорывным технологиям при внедрении технологических процессов и технических средств, повышающих безопасность движения.

Поскольку наиболее эффективным методом сокращения количества отказов технических средств является их прогнозирование, предусматривается построение эффективной системы, основанной на выявлении и раннем предупреждении возникновения нарушений безопасности движения. Предполагается, что основным управленческим инструментом в системе обеспечения безопасности станет ситуационный центр. В число основных его задач будет входить:

- прогнозирование, расчет рисков и определение мест их вероятного проявления на основе информации о состоянии технических средств и методов моделирования;

- выработка рекомендаций для своевременного принятия превентивных управляющих решений по снижению рисков, обусловленных нарушениями безопасности движения;

- оперативное управление при организации работ по устранению дестабилизирующих факторов, а также при ликвидации последствий кризисных и аварийных ситуаций.

Основу информационного оснащения ситуационного центра составит ряд действующих систем мониторинга технических средств с экспертно-аналитической системой по оценке рисков.

В ОАО "РЖД" существует практика ежегодной разработки Программы повышения безопасности движения, начатая еще МПС России. Эта программа предусматривает внедрение во всех хозяйствах отрасли совершенных и эффективных технических средств, созданных за последнее время и отвечающих возрастающим требованиям предупреждения аварийности и обеспечения безопасности движения.

Установленные задания Программы повышения безопасности движения на 1992-2007 гг. выполнены в полном объеме. На ее реализацию за 16 лет израсходовано более 33,5 млрд. руб., в том числе только за четыре года деятельности ОАО "РЖД" в нее инвестировано 20 млрд. руб.

На 2007 г. была сформирована программа в объеме 7,2 млрд. руб., что позволило ввести в эксплуатацию систему автоматического управления торможением поезда (САУТ-ЦМ) на 705 локомотивах и 607 км участков пути; микропроцессорные дешифраторы с функциями безопасности движения (КЛУБ-У) на 625 локомотивах; усовершенствованную систему управления электрическим торможением на 130 электровозах.

В путевом хозяйстве для повышения контроля состояния пути:

- приобретено три и модернизировано 24 путеизмерительных вагона, оборудованных автоматизированной системой расшифровки показаний измерений состояния пути;

- внедрены две дефектоскопные автомотрисы, 10 дефектоскопных вагонов с совмещенной аппаратурой на базе ультразвукового и магнитного методов контроля рельсов;

- введено в эксплуатацию 205 съемных дефектоскопов, 90 автоматизированных комплексов натурного осмотра пути и 21 автоматизированная система диагностики пути.

К 2010 г. планируется полностью завершить обновление эксплуатационного парка мобильных и съемных средств дефектоскопии рельсов и диагностики пути. В последующие годы потребуется только замена отслуживших свой срок съемных дефектоскопов, поставленных начиная с 2000 г. (около 300 съемных дефектоскопов ежегодно).

Внедрено 224 заградительных устройства (УЗП) на железнодорожных переездах для исключения несанкционированного выезда автотранспорта и наезда на него подвижного состава. Для исключения возможности самопроизвольного ухода составов с приемоотправочных путей станций введено в эксплуатацию 51 стационарный тормозной упор повышенной мощности и 49 колесосбрасывающих башмаков с электроприводом.

С целью повышения уровня регламента взаимодействия и предотвращения потенциально возможных нарушений безопасности в пути следования введено в эксплуатацию 1334 регистратора служебных переговоров дежурных по станции, поездных диспетчеров и машинистов поездов. безопасность железнодорожный техническое средство

В вагонном хозяйстве для расширения зоны более качественной проверки и выявления неисправностей тормозного оборудования вагонов при подготовке поездов внедрено 63 устройства контроля тормозного оборудования подвижного состава.

Расширяется использование средств неразрушающего контроля, особенно в вагонном и локомотивном хозяйствах. Благодаря этому снижается количество случаев изломов колесных пар, осей колесных пар, бандажей, зубчатых колес, элементов подшипников, деталей автосцепных устройств.

На станциях внедрено 25 комплектов автоматизированной системы коммерческого осмотра поездов АСКО ПВ, которая значительно улучшает условия труда работников станций и качества коммерческого осмотра вагонов и грузов, повышает безопасность движения поездов

За счет поставок по Программе повышения безопасности движения в 2007 г. в восстановительные поезда поставлено 24 грузоподъемных крана на железнодорожном и гусеничном ходу, 44 единицы тяговых средств, включая бульдозерно-рыхлительные агрегаты и универсальные тягачи с тяговой лебедкой, 27 аварийно-восстановительных летучек на базе полноприводного автомобиля "Урал", а также различное технологическое оборудование (гидравлические установки и инструмент, грузоподъемные комплекты, приспособления для вывода подвижного состава с перегона, грузозахватные приспособления), предназначенное для ведения аварийно-восстановительных работ.

В результате за период с 1992 по 2007 г. число крушений снизилось более чем в 10 раз, аварий - в 12 раз, случаев брака в работе сократилось в 4,1 раза, общее количество случаев брака в расчете на 1 млрд. выполненной тонно-километровой работы снизилось на 12,1 %, полный перерыв в движении поездов, связанный с ликвидацией последствий всех видов нарушений безопасности движения сократился в 1,2 раза.

Однако при общем снижении числа случаев брака увеличилось число крушений и сходов, для которых характерны большие суммы материальных потерь. Так, суммарный ущерб от крушений, аварий и случаев брака в 2007 г. составил почти 444 млн. руб. При этом прямой экономической ущерб в результате крушений, аварий, сходов и столкновений поездов, наступивших по вине компании ОАО "РЖД", превысил 115 млн. руб. При относительно малом числе этих нарушений безопасности потери от них составляют 65,3 % ущерба, понесенного по вине компании, и 26 % общего ущерба компании.

Объемы ущерба от всех нарушений безопасности движения неравномерно распределены по хозяйствам железных дорог. Более 90 % потерь приходится на хозяйства пути (45,64 %), локомотивное (34,84 %), вагонное (7 %), перевозок (3,3 %).

В настоящее время на российских железных дорогах реализуется трехуровневая система контроля за обеспечением безопасности движения поездов, работа которой организуется вице-президентом ОАО "РЖД", курирующим вопросы безопасности движения. В компании действует Департамент безопасности движения. На уровне железных дорог - филиалов ОАО "РЖД" функции контроля за организацией обеспечения безопасности движения возложены на аппараты главных ревизоров по безопасности движения поездов железных дорог, находящихся в подчинении начальников железных дорог, и главных ревизоров по безопасности движения поездов отделений железных дорог, находящихся в подчинении начальников отделений. Общая явочная численность работников составляет около 1380 человек, в том числе в аппаратах главных ревизоров по безопасности движения поездов железных дорог - около 380, отделений железных дорог - 1000 человек.

Основная работа по контролю организации обеспечения безопасности движения поездов в департаментах, дирекциях, на железных дорогах и отделениях железных дорог ОАО "РЖД" осуществляется посредством проведения технических ревизий (проверок). Эти ревизии служат не только инструментом выявления и констатации имеющихся недостатков в работе по предупреждению нарушений безопасности движения. Важнейшей составляющей результата проведенных ревизий и проверок является выявление "узких мест" и выработка конкретных предложений и рекомендаций, направленных на разработку мер по их ликвидации, а также оценка уровня проводимой профилактической работы по обеспечению безопасности движения поездов командным составом железных дорог, отделений железных дорог и структурных подразделений.

Результаты технических ревизий (проверок), проведенных комиссиями Департамента безопасности движения ОАО "РЖД", рассматриваются вице-президентом ОАО "РЖД", курирующим вопросы безопасности движения, или начальником Департамента безопасности движения. При этом руководители структурных подразделений, отделений железных дорог и самостоятельных филиалов разрабатывают комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на устранение выявленных в ходе ревизии (проверки) нарушений.

Результаты технических ревизий (проверок), проводимых аппаратами ревизоров по безопасности движения железных дорог и отделений железных дорог, рассматриваются причастными руководителями в установленные сроки также с разработкой мер по устранению выявленных нарушений.

Выписки из акта технической ревизии (проверки) каждой железной дороги направляются в отраслевые департаменты ОАО "РЖД" для единовременной организации устранения недостатков в подведомственных хозяйствах сети железных дорог и контроля за реализацией мероприятий по предупреждению аварийности.

В 2007 г. в ходе проведения технических ревизий и проверок комиссиями Департамента безопасности движения ОАО "РЖД" по причине выявления нарушений, угрожающих безопасности движения поездов, возвращено на повторный ремонт 350 единиц тягового подвижного состава и грузовых вагонов, отставлено от эксплуатации в ремонт более 188 локомотивов, отменена готовность 71 пассажирского и 178 грузовых поездов, отцеплено 599 грузовых вагонов, закрывались для движения 370 перегонов и 312 стрелочных переводов и путей на станциях. За этот период в целом по сети дорог ревизорскими аппаратами железных дорог и отделений железных дорог по результатам проверок было выявлено более 1,5 млн. нарушений и принято около 900 тысяч превентивных мер.

Результаты анализа обстоятельств крушений, аварий и столкновений подвижного состава в организованных поездах позволяют выявить основные причины их возникновения и сформировать эффективные направления существенного снижения нарушений безопасности движения на железных дорогах ОАО "РЖД".

Основой кардинальных изменений в системе обеспечения безопасности перевозок являются новые инструменты, входящие в арсенал внедряемой в ОАО "РЖД" системы управления качеством, внедрение новых технических средств, кардинальное повышение эффективности работы ревизорского аппарата.

Приоритетными направлениями по стабилизации положения с обеспечением безопасности движения поездов являются:

- в хозяйстве перевозок - предупреждение таких случаев брака в поездной и маневровой работе, как несанкционированный уход подвижного состава на маршрут следования поездов и взрезы стрелок;

- в локомотивном хозяйстве - предупреждение случаев проезда запрещающих сигналов локомотивными бригадами, повышение качества ремонта тягового подвижного состава, соблюдение установленных законодательством норм труда и отдыха локомотивных бригад;

- в вагонном комплексе - повышение качества всех видов ремонта и технического обслуживания вагонов на основе эффективного использования средств дефектоскопии и диагностики;

- в хозяйстве пути и сооружений - повышение качества ремонтно-путевых работ и текущего содержания пути на основе внедрения новых конструкций пути и технологий, улучшения работы средств дефектоскопии, направленной на соблюдение геометрии рельсовой колеи и предотвращение случаев изломов рельсов под поездами;

- в хозяйстве автоматики и телемеханики - качество и соблюдение технологии и правил производства работ при техническом обслуживании и ремонте устройств СЦБ;

- в хозяйстве электроснабжения - повышение надежности работы устройств и электроснабжения технических средств.

В результате реализации корпоративной системы качества, внедрения новых технических средств, повышения эффективности работы ревизорского аппарата российские железные дороги уже в ближайшее время должны получить осязаемые результаты в сфере безопасности движения.

2. Технические средства обеспечения безопасности закрепления вагонов и составов на станционных путях

2.1 Простейшие ручные устройства закрепления. Технология закрепления составов с помощью ручных устройств

В связи с переводом вагонного парка на роликовые подшипники возникла проблема закрепления и заграждения составов и отдельных вагонов на станционных путях. Объясняется это тем, что оборудованные роликовыми подшипниками вагоны потеряли способность удерживать самих себя на станционных путях, которые, как известно, в основном строились много лет тому назад с профилем от 0 до 2,5‰ в расчете на вагоны с подшипниками скольжения. Сопротивление троганию с места таких вагонов почти в пять раз больше сопротивления вагонов на подшипниках качения. При весе состава, например 4000 тс действующая на состав движущая сила от уклона 2,5 ‰ составляла 10 тс, а удерживающая сила от сопротивления вагонов на подшипниках скольжения была равна 18 тс. В результате состав удерживался с запасом в 8 тс. При оборудовании вагонов роликовыми подшипниками состав весом 4000 тс удерживается на пути с тем же уклоном с силой всего 4 тс. В этом случае движущая сила от уклона превышает удерживающую на 6 тс и вагон приходит в движение. Отсюда видно, что при оборудовании вагонов роликовыми подшипниками появляется проблема закрепления составов, отдельных групп и одиночных вагонов на станционных путях.

Наиболее простым способом закрепления вагонов, получившим доминирующее распространение, является укладка под колеса стоящего вагона ручных тормозных башмаков. Конструкция серийного ручного тормозного башмака и способ его укладки под колеса вагона показан на рис. 2.1 (а, б). Масса башмака составляет 7,4 ± 0,5 кг, а его габаритные размеры 503 97 147,5 мм. Допускаемая осевая нагрузка от колеса вагона на полоз башмака 28,0 тс.

Материалы, применяемые для изготовления башмаков должны удовлетворять следующим требованиям:

полоз должен быть штампованным из стали марки Ст 5пс. Допускается изготовление полоза из стали Ст 4. Нижняя поверхность полоза должна быть ровной. Неплоскостность нижней поверхности полоза допускается не более 2 мм.

тормозная опорная колодка отливается из стали марок: 20Л 1, 25Л 1, 20ГЛ, 20Г 1ФЛ. Отклонение от соосности колодки и полоза не должно превышать ± 2мм.

заклепки изготавливаются из стали Ст 3, а их клепка выполняется горячим способом. В местах клепки должна быть обеспечена неподвижность сопрягаемых деталей и сборочных единиц относительно друг друга. Заклепки расположены заподлицо с рабочей поверхностью полоза. Допускаются сквозные зазоры между полозом и опорной колодкой в зоне между заклепками не более 0,5 мм.

Рис. 2.1. Конструкция и способ закрепления вагона ручными тормозными башмаками

Существенным недостатком серийных башмаков является довольно солидный их вес (около 8 кг), для снижения которого разработан и поставлен на серийное производство облегченный башмак, показанный на рис. 2.2.

Как видно из рисунка, такой башмак выглядит значительно изящнее, чем серийный. Его вес не превышает 4,5 кг, что положительно сказывается на затратах физического труда составителя при установке таких башмаков под колеса закрепляемого состава. При этом допускаемая осевая нагрузка от колеса вагона на полоз облегченного башмака такая же, как и у серийного 28 тс.

Рис. 2.2. Башмак тормозной облегченный

Еще одним устройством закрепления подвижного состава является ручной упор УЗ-220. Он предназначен для закрепления отдельных вагонов и групп вагонов массой до 1000 т на тупиковых путях, грузовых дворах, депо и других местах длительного отстоя вагонов или отцепов во всех температурных зонах сети железных дорог, на уклонах до 3,5 ‰.

Общий вид и конструктивное устройство упора УЗ-220 показаны на рис. 2.3 и 2.4. Он состоит из следующих частей: колодки 1, взаимодействующей с колесом вагона; прижимной щеки 2; прижимной щеки 3 с полой осью; гайки 4 и фиксатора 5.

Технические данные упора УЗ-220 приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Эксплуатационно-технические характеристики упора УЗ-220

№№ пп	Наименования показателей	Величина показателя
1.	Максимальное удерживающее усилие: при нагрузке на ось вагона 25 тс, тс при нагрузке на ось вагона 6 тс, тс	12 6,5
2.	Масса, кг не более	9,5
3.	Возвышение над уровнем головки рельса, мм	220
4.	Максимальный допустимый вертикальный износ головки рельса, мм	10
5.	Тип рельсов	Р 65

Рис. 2.3. Общий вид упора УЗ-220

В рабочем положении колодка 1 упора устанавливается на головку рельса рядом с закрепляемым колесом стоящего вагона или отцепа со стороны вероятного самопроизвольного ухода. Для приведения упора УЗ-220 в рабочее положение необходимо выполнить следующие операции:

отвернуть гайку 4 на 4?5 оборота и повернуть примыкающую к гайке щеку 2 вверх на 90?;

установить упор на рельс 6 (в 30?40 см от закрепляемого колеса), завести выступы прижимной щеки 3 под головку рельса и повернуть щеку 2 в вертикальное положение (в исходное положение);

завернуть гайку 4 (не до отказа), обеспечивая сжатие прижимных щек 2 и 3 и передвинуть упор в сторону закрепляемого колеса до соприкосновения колодки 1 с кругом катания колеса;

повернуть прижимные щеки 2, 3 в сторону колеса до соприкосновения упоров щек с верхней и нижней кромками головки рельса и с помощью ключа затянуть гайку до отказа.

Рис. 2.4. Устройство упора УЗ-220

Правильно установленный упор не должен перемещаться вдоль рельса при надвиге на него колеса вагона. Скольжение упора вдоль рельса или перекатывание колеса через колодку 1 является, как правило, следствием превышения допустимых усилий закрепления, деформации боковых граней головки рельса (наличие наплывов металла, выкрашивание головки и т. п.) или износа элементов прижимных щек и их деформации. Однако даже при наличии таких условий скольжение упора вдоль рельса может быть только до первой стыковой накладки, где он останавливается и обеспечивает закрепление. При перекатывании колеса через колодку, последняя не деформируется и полностью сохраняет свою работоспособность.

При эксплуатации упоров УЗ-220 необходимо руководствоваться следующими нормативными документами: "Правила технической эксплуатации железных дорог РФ (ПТЭ)" ЦРБ-756; "Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах РФ" ЦД-790; "Правила техники безопасности для работников железнодорожных станций и вокзалов" ЦД-ЦЛ/3116; "Инструкция по сигнализации на железных дорогах РФ" ЦРБ-757.

Учет и маркировка ручных тормозных башмаков (серийных и облегченных), а также упоров УЗ-220 осуществляется в соответствии с Правилами учета, маркировки, выдачи и хранения тормозных башмаков на железных дорогах - филиалах ОАО "РЖД" № 1353р от 30.08.2005 г.

При выполнении операций по закреплению подвижного состава на станционных путях c помощью рассмотренных ручных устройств должны строго соблюдаться следующие основные положения.

При закреплении составов поездов:

на главных и приемоотправочных путях руководство и контроль за закреплением осуществляет дежурный по станции, а в отдельных маневровых районах - маневровый диспетчер;

дежурный по станции может разрешить отцепку локомотива только после убеждения в правильности закрепления состава по докладу исполнителя этой операции или лично;

машинисту поездного локомотива запрещается отцеплять локомотив от состава без разрешения дежурного по станции, переданного по радиосвязи, парковой связи, через работника станции, производящего закрепление, или лично;

изъятие закрепляющих устройств (тормозных башмаков или упоров) из-под состава разрешается только по указанию дежурного по станции, переданному исполнителю этой операции по радиосвязи, парковой связи, через другого работника станции или лично;

дежурный по станции может дать указание об изъятии закрепляющих устройств только после убеждения в фактической прицепке локомотива к составу по докладу машиниста по радиосвязи или через работника станции.

При маневровой работе:

при производстве маневров ответственность за закрепление подвижного состава несет руководитель маневров, который обязан при запросе разрешения на выезд с пути (из данного маневрового района) докладывать дежурному по станции или маневровому диспетчеру о закреплении подвижного состава.

Кроме того, должны выполняться следующие требования:

систематическое приведение профиля станционных путей в соответствие с требованиями ПТЭ, а также устройство на станциях предохранительных тупиков, охранных стрелок, сбрасывающих башмаков или стрелок;

ежегодная эффективная организация работ по проверке плана и профиля станционных путей, составлению масштабных и схематических планов, изготовлению технической документации по этим устройствам в соответствии с требованиями ПТЭ.

Подробный Регламент выполнения операций по закреплению подвижного состава с указанием конкретных работников, выполняющих и докладывающих о них, должен прилагаться к технико-распорядительному акту станции.

Для повышения ответственности станционных работников за строгое соблюдение возложенных на них обязанностей, связанных с надежным закреплением подвижного состава на станционных путях, в ТРА каждой станции должна быть установлена четкая последовательность выполнения операций по закреплению и система взаимного контроля за правильностью их осуществления.

В приложении приведены примерный регламент и последовательность выполнения операций по закреплению подвижного состава на станционных путях согласно указанию МПС № Б-3416у от 22.06.87 г.

2.2 Механизированные устройства закрепления подвижного состава на путях

2.2.1 Упор тормозной стационарный УТС. Технология закрепления составов с использованием упоров УТС

Механизированные устройства закрепления подвижного состава на путях значительно эффективнее ручных устройств. Их использование дает наибольший экономический и социальный эффект.

Основными требованиями, предъявляемыми к таким устройствам, являются надежность работы, возможность организации местного или дистанционного управления, сравнительно небольшая стоимость и простота монтажа в пути.

На российских железных дорогах основным типом устройств, применяемых для закрепления подвижного состава на станционных путях, являются упоры тормозные стационарные типа УТС-380.В настоящее время на сети железных дорог эксплуатируются более 1500 комплектов упоров УТС-380.

Конструкция и принцип действия упора УТС-380. Упор УТС-380 предназначен для механизированного закрепления подвижного состава, стоящего на станционных (кроме главных) путях различных парков станции.

Основные технические характеристики упора УТС-380 приведены в табл. 2.2.

Упоры имеют климатическое исполнение "У" категории I по ГОСТ 15150-69 и могут эксплуатироваться на всей сети железных дорог.

Общий вид упора УТС-380 показан на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Общий вид упора УТС-380

Область применения упоров УТС -380 при установке под груженые вагоны с нагрузкой на ось не менее 10 тс и порожние вагоны с нагрузкой на ось не более 10 тс показана в табл. 2.3. и 2.4 соответственно.

Таблица 2.2. Эксплуатационно-технические характеристики упора УТС-380

№№ пп	Наименование показателя	Величина
1	Удерживающее усилие упора, при закреплении вагона, тс: порожнего груженого	20 30
2	Возвышение колодок над уровнем головок рельсов, не более, мм: при рабочем положении при нерабочем положении	380 45
3	Габаритные размеры упора с электроприводом, мм (длина ? ширина)	795 ? 3165
4	Время установки или снятия колодок не более, с	3
5	Масса, кг, без электропривода с электроприводом	340 510

Таблица 2.3. Область применения упоров при закреплении груженых вагонов с нагрузкой на ось не менее 10 тс

Масса состава, т	Приведенный уклон пути, ‰
	2,5	3,0	3,5	4,0	5,0
5000	+	+	+	+	+
6000	+	+	+	+	+
7000	+	+	+	+	2 / 8

При сильном ветре (скорость ветра свыше 15 м/с), совпадающем с направлением возможного ухода вагонов,)составы массой 5000 т на уклоне 5 ‰ дополнительно закрепляются ручными башмаками, как это видно из приведенных таблиц (в числителе - количество башмаков, дополнительно устанавливаемых под груженые вагоны, в знаменателе - под порожние).

Таблица 2.4. Область применения упоров при закреплении порожних и легковесных вагонов с нагрузкой на ось не более 10 тс

Масса состава, т	Приведенный уклон пути, ‰
	2,5	3,0	3,5	4,0	5,0
3000	+	+	+	+	+
4000	+	+	+	+	+
5000	+	+	+	+	2 / 8

Устройство упора УТС-380 приведено на рис. 2.6, из которого видно, что упор представляет собой разборную конструкцию, монтируемую на рельсах. Он содержит колодки 1 с кронштейнами 2, которые шарнирно соединены с опорами 10; рычажный механизм 3, устанавливаемый на опорные угольники 4, рельсовые накладки 5, рабочие и контрольные тяги 6 и 7.Колодки 1, крепящиеся к кронштейнам четырьмя болтами, имеют овальные пазы, с помощью которых обеспечивается плотное прилегание полозов колодок к головкам рельсов. Рельсовые накладки 5 и опоры 10 крепятся к шейкам рельсов тремя путевыми болтами.

Рис. 2.6. Устройство упора УТС-380: 1. Тормозные колодки; 2. Кронштейн; 3. Рычажный механизм; 4. Угольники опорные; 5. Накладка; 6. Рабочие тяги; 7. Контрольные тяги; 8. Стрелочный электропривод; 9. Муфты регулировочные

Рычажный механизм 3, установленный на поперечине, связывающей между собой опорные угольники 4, шарнирно соединяется с шибером электропривода 8. Он обеспечивает установку колодок упора в рабочее или нерабочее положение с помощью регулируемых по длине рабочих тяг 6.

На поперечине крепится скоба для опоры откидного кожуха электропривода.

Контрольные тяги 7, соединенные одним концом с кронштейнами колодок, а другим (через планки и коромысла рычажного механизма) - с контрольными линейками электропривода, обеспечивают получение контроля положения колодок упора в рабочем и нерабочем положениях.

Все тяги имеют детали для регулировки длины, а также изолирующие прокладки и втулки, которые обеспечивают работу упора в пути с электрическими рельсовыми цепями постоянного или переменного тока.

Опорные угольники 4, на которых монтируется стрелочный электропривод и рычажный механизм, прикрепляются болтами к шейкам и подошвам рельсов.

Регулировка длины тяг осуществляется перемещением втулок с проушинами по резьбовым концам тяг с последующей затяжкой гайками и контргайками (в конструкциях упора выпуска до 1997 г. - вращением регулировочных муфт).

Для перевода колодок упора из нерабочего положения в рабочее и наоборот предусматривается местное или централизованное управление, а также перевод при помощи курбеля.

Местное управление осуществляется сигналистом по указанию ДСП с местного пульта управления, расположенного в междупутье справа по ходу движения закрепляемого поезда или кнопочным (кнопки без фиксации) коммутатором, располагаемом в корпусе путевой коробки. При этом обеспечивается защита (механическая или электрическая) от несанкционированного воздействия на схему управления.

Схемами местного управления предусматривается: местное управление без индикации или с индикацией контроля положения колодок упора; местное управление с кнопкой "согласия" на пульте ДСП. В зависимости от конкретных условий разработано несколько вариантов электрических схем местного управления упорами. При перерыве электропитания перевод колодок в рабочее и нерабочее положение может осуществляться курбелем.

Для перевода колодок упоров используется в основном стрелочный электропривод типа СП-6М с электродвигателем постоянного тока МСП-0,25. Возможно использование других типов приводов с электродвигателями постоянного и переменного тока (кроме горочных), применяемых на тех станциях, где должны устанавливаться упоры.

Источником питания электродвигателя, как правило, служит стационарная рабочая батарея для перевода стрелок, сеть 220В с выпрямителем ВУС-1.3, устанавливаемым в путевой коробке.

Монтаж упора в пути упоров УТС-380. Упор монтируется в прямых (или кривых радиусом не менее 400 м) участках пути на рельсах Р 65 с деревянными или железобетонными шпалами с допустимым вертикальным износом головок рельсов до 10 мм, не имеющих таких дефектов, как волнообразный износ головки седловины, наплывы металла и др. Рекомендуется правостороннее (по ходу движения состава) размещение местного пульта управления и электропривода, однако допускаются и другие варианты размещения пульта и электропривода.

Перед началом монтажа упор расконсервируется, проверяется его комплектность. Трущиеся поверхности смазываются солидолом УС-2 или ЦИАТИМ-202.Зона размещения упора очищается от засорителей. Шпальный ящик в месте расположения тяг очищается от балласта до уровня нижней постели шпал. В шейках рельсов размечаются по эпюре и сверлятся монтажные отверстия. При монтаже допускается разбежка отверстий в правом и левом рельсах не более 10 мм. Наплывы на боковых поверхностях головок рельсов в зоне установки упора снимаются и обеспечивается ширина колеи мм. В пазухе рельсов с наружной стороны устанавливаются опоры 10 с кронштейнами 2 и колодками 1, с внутренней стороны устанавливаются накладки 5, которые вместе с опорами стягиваются тремя путевыми болтами. Крутящий момент затяжки болтов колодок с кронштейнами опор, с накладками должен быть равным 25 кГм.

На опорные угольники 4, прикрепленные к шейкам рельсов угольниками для стрелок, монтируется рычажный механизм 3 и электропривод 8. Колодки упора через рычажный механизм соединяются рабочими 6 и контрольными тягами 7 с шибером и линейками электропривода. Перемещением втулок с проушинами 9 на рабочих и контрольных тягах выбираются зазоры между полозами колодок и поверхностями головок рельсов, а также достигается четкое срабатывание автопереключателя и замыкание его контактов. По мере необходимости вертикальное положение колодок достигается изменением положения опор в пазухах рельсов. Первоначальная установка колодок в рабочее и нерабочее положения производится с помощью курбеля. Далее выполняется монтаж и проверка электросхем напольного и постового оборудования, после чего с пульта управления (местного или ДСП) осуществляется перевод колодок упора в рабочее или нерабочее положения. При этом проверяется четкое срабатывание и замыкание контактов автопереключателя электропривода.

Регулировка длины тяг осуществляется перемещением втулок с проушинами по резьбовым концам тяг с последующей затяжкой гайками и контргайками.

Установка и монтаж напольных устройств управления упором УТС-380. К напольным устройствам местного управления упором относятся стрелочный электропривод, местный пульт, путевая коробка с пусковым реле (ППРЗ-5000), источник питания. Монтаж перечисленных устройств производится в соответствии с проектом оборудования конкретной станции упорами и Инструкцией по сигнализации на железных дорогах РФ ЦРБ/176.

Для указания машинисту точного места остановки локомотива (напротив середины бокового окна локомотива) в междупутье справа по ходу рекомендуется устанавливать предупредительный сигнальный знак "Остановка локомотива". Как правило, он монтируются на металлическом основании для карликового светофора.

Техническое обслуживание упоров УТС-380. Техническое обслуживание упоров производится работниками дистанции: сигнализации и связи (ШЧ) и дистанции пути (ПЧ). Обслуживание электропривода, рычажного механизма, тормозных колодок, рабочих и контрольных тяг, изолирующих втулок и прокладок производится работниками дистанции сигнализации и связи. Обслуживание накладок и болтов, их крепление к шейкам рельсов, поддержание в норме колеи в зоне упора, очистка от засорителей шпальных ящиков и водоотводов производится работниками дистанции пути. При очистке путей от снега и засорителей механизированным способом сохранность упора обеспечивается поднятием рабочих органов и закрытием крыльев путевых машин в зоне установки упора.

Начальник станции совместно с работниками ШЧ и ПЧ ежемесячно производит комиссионный осмотр тормозных упоров. Замечания и сроки их устранения отражаются в журнале осмотра ДУ-46.

В техническое обслуживание упора включаются следующие работы: наружный осмотр устройства, выявление неисправностей; проверка основных размеров;регулировка;очистка, смазка; восстановление действия после возникновения неисправностей.

При техническом осмотре упора проверяется:

- Вертикальность положения колодок на головках рельсов. Допускаемое отклонение поверху колодок внутрь колеи измеряется линейкой и шаблоном, поставляемым с упором по отдельному заказу, или линейкой и путейским угольником. Это отклонение не должно превышать 10 мм. Шаблон (угольник) устанавливается в торцах колодок, опираясь длинной стороной на оба рельса, и по отклонению колодки от короткой стороны шаблона определяется величина отклонения колодки от вертикали. В наружную сторону отклонение не допускается.

- Отклонение оси полоза от продольной оси головки рельса.

Величина отклонения измеряется линейкой, установленной между внутренней гранью головки рельса и прилегающей боковой плоскостью полоза, установленной в рабочее положение колодки, эта величина должна быть не более 5 мм.

- Зазор между опорной поверхностью полоза и головкой рельса. Этот зазор по мере износа головки рельса при вертикальном положении колодки не должен быть более 5 мм, а при отжатии вершины колодки вручную наружу колеи он может быть не более 6,9…7 мм; при зазоре более 7 мм не должно происходить замыкание контрольных цепей электропривода.

- Исправное состояние рычажного механизма, затяжка гаек и контргаек втулок с проушинами, наличие стопорных шайб, шплинтов или проволочных закруток. Надежность затяжки гаек и контргаек на рабочих и контрольных тягах. Наличие смазки в шарнирных соединениях.

- Отсутствие повышенного люфта в шарнирах рычажного механизма. Он должен быть не более 0,5 мм. Измерение производится щупом. Возвышение боковых поверхностей полозов колодок упора в нерабочем положении над уровнем головок рельсов. Это возвышение не должно быть более 45 мм (проверяется рейкой и линейкой).

- Затяжка всех болтов соединений упора.

- Состояние изолирующих элементов в угольниках и тягах.

- Исправность всех шарнирных соединений.

- Исправность местного пульта управления электропривода, реле ППРЗ-5000, источника питания.

Проверка работоспособности упора осуществляется неоднократной (3?5 раз) установкой колодок на головки рельсов с помощью электропривода.