Техническая эксплуатация путей и подвижного состава

Размещено на http://www.allbest.ru/

Департамент образования и науки Костромской области

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Буйский техникум железнодорожного транспорта Костромской области»

Контрольная работа

по учебной дисциплине ОП.5 «Железные дороги»

Техническая эксплуатация путей и подвижного состава

Филимоненков ДенисАлександрович

Проверила: Пучкова О.Н.

2021г

г Буй

Вариант 2

1) Верхнее строение пути, элементы, их назначение и типы верхнего строения пути. Рельсы и скрепления, шпалы и балластный слой

2). Промежуточные, участковые, сортировочные станции, сортировочные устройства

3) Устройство СЦБ на перегонах, автоматическая блокировка, автоматическая локомотивная сигнализация

1) Верхнее строение пути, элементы, их назначение и типы верхнего строения пути. Рельсы и скрепления, шпалы и балластный слой

путь автоматическая локомотивная сигнализация

Верхнее строение пути служит для направления движения подвижного состава, восприятия силовых воздействий от его колес и передачи их на нижнее строение.

Верхнее строение пути представляет собой комплексную конструкцию, включающую в себя балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья. Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсошпальную (путевую) решетку. При этом шпалы заглубляются в балластный слой, укладываемый на основную площадку земляного полотна.

Толщина балластного слоя и расстояние между шпалами должны быть такими, чтобы давление на земляное полотно не превышало величины, обеспечивающей его упругую осадку, исчезающую после снятия нагрузки.

Верхнее строение пути, подверженное воздействию неблагоприятных факторов (проходящие поезда, атмосферные осадки, ветер, колебания температуры), должно быть достаточно прочным, устойчивым, долговечным и экономичным.

Балластный слой

Основным назначением балластного слоя является восприятие давления от шпал и равномерное распределение его по основной площадке земляного полотна; обеспечение устойчивости шпал, находящихся под воздействием вертикальных и горизонтальных сил, упругости подрельсового основания и возможности выравнивания рельсошпальной решетки в плане и профиле; отвод от нее поверхностных вод. Во избежание переувлажнения основной площадки вода не должна задерживаться на поверхности балластного слоя.

Материал для балласта должен быть прочным, упругим, устойчивым под нагрузкой и атмосферными воздействиями, а также дешевым. Кроме того, он не должен дробиться при уплотнении, пылить при проходе поездов, раздуваться ветром, размываться дождями и прорастать травой. В качестве балласта используют сыпучие, хорошо дренирующие упругие материалы: щебень, гравий, песок, ракушечник. Лучшим материалом для балласта является щебень из естественного камня, валунов и гальки.

Путевой щебень, применяемый на железных дорогах России, выпускают в виде двух основных фракций с размерами частиц 25... 60 и 25... 50 мм. Для балластировки станционных путей и применения в качестве строительного материала стандартом предусмотрен также мелкий щебень с размерами частиц 5...25 мм

Балластный слой укладывают в виде призмы, которая имеет откосы крутизной, как правило, 1:1,5. Ширина ее верхней части, устанавливается техническими условиями.

Шпалы

На железных дорогах России наряду с деревянными получили широкое распространение железобетонные шпалы с предварительно напряженной арматурой. Их достоинствами являются долговечность (40...50 лет), обеспечение высокой устойчивости пути и плавности хода поездов, что обусловлено одинаковыми размерами и равной упругостью шпал. Кроме того, применение железобетонных шпал позволяет сберечь древесину для других нужд. Благодаря указанным качествам они уже используются на главных путях всех основных направлений сети, в том числе на участках скоростного движения поездов.

К недостаткам железобетонных шпал относятся большая масса, наличие электропроводности, высокая жесткость и сложность крепления рельсов к ним. Для повышения упругости пути с железобетонными шпалами под рельсы укладывают амортизирующие прокладки. Во избежание утечки электрического тока применяют рельсовые скрепления специальной конструкции с электроизоляционными деталями.

Железобетонные шпалы изготавливают из тяжелого бетона с арматурой из стальной углеродистой холоднотянутой проволоки периодического профиля диаметром 3 мм.

Порядок расположения шпал по длине рельсового звена называют их эпюрой. На железных дорогах России применяют три эпюры, соответствующие укладке 1600, 1840 и 2000 шпал на 1 км пути.

На станциях метро и при устройстве смотровых канав в депо вместо сплошных шпал используются полушпалы, заглубленные в бетон.

Рельсы

Рельсы предназначены для направления движения колес подвижного состава, восприятия нагрузки от него и передачи ее на шпалы. Кроме того, на участках с автоблокировкой рельсы служат проводниками сигнального тока, а при использовании электротяги -- проводниками обратного тягового тока.

Для надежной работы рельсы должны быть достаточно прочными, долговечными, износоустойчивыми, твердыми и в то же время нехрупкими, так как они воспринимают ударно-динамическую нагрузку. Материалом для их изготовления служит высокопрочная углеродистая сталь. В зависимости от массы и поперечного профиля рельсы подразделяют на несколько типов: Р50, Р65 и Р75. Буква Р означает рельс, а число -- округленное значение массы, кг, одного погонного метра рельса. Поскольку наибольшее воздействие на рельс оказывает вертикальная нагрузка, стремящаяся изогнуть его, рациональной формой рельса считается двутавровая, одновременно обеспечивающая и меньший расход металла.

Выбор того или иного типа рельсов зависит от грузонапряженности линии, нагрузок и скоростей движения поездов. На линиях скоростного движения пассажирских поездов укладывают рельсы Р65.Рельсы выпускают стандартной длины 25 м. Кроме того, для укладки в кривых изготавливают укороченные рельсы длиной 24,92 и 24,84 м. В качестве уравнительных рельсов для бесстыкового пути, а также при укладке стрелочных переводов используют рельсы прежней стандартной длины (12,5 м) и укороченные (12,46; 12,42 и 12,38 м).Срок службы рельсов, измеряемый числом тонн брутто проследовавшего по ним груза до их перекладки, в среднем составляет для термически упрочненных рельсов Р65 500 млн т, а для Р50 -- 350 млн т. Срок службы рельсов Р75 примерно на 30 % больше, чем у рельсов Р65.

Рельсовые скрепления. Противоугоны

Рельсовый путь представляет собой две непрерывные рельсовые нити, расположенные на определенном расстоянии одна от другой благодаря креплению рельсов к шпалам и отдельных рельсовых звеньев друг к другу. Рельсы соединяют со шпалами с помощью промежуточных скреплений, которые должны обеспечивать надежную и достаточно упругую их связь, неизменную ширину колеи и необходимый уклон рельсов, не допускать их продольного смещения и опрокидывания, а при использовании железобетонных шпал помимо этого электрически изолировать рельсы и шпалы. Существуют три основных типа промежуточных скреплений: нераздельные, смешанные и раздельные.

При нераздельном скреплении рельс и подкладки, на которые он опирается, крепят к шпалам одними и теми же костылями или шурупами. При смешанном скреплении подкладки, кроме того, крепят к шпалам дополнительными костылями. Смешанное костыльное скрепление с применением клинчатых подкладок, имеющих уклон 1:20, широко распространено на дорогах нашей страны. Его достоинствами являются простота конструкции, небольшая масса, сравнительная легкость зашивки, перешивки и разборки пути. Однако такое скрепление не гарантирует постоянства ширины колеи и способствует механическому изнашиванию шпал. При раздельном скреплении рельс соединяют с подкладками жесткими или упругими клеммами и клеммными болтами, а подкладки крепят к шпалам болтами или шурупами. Достоинства раздельного скрепления (возможность смены рельсов без снятия подкладок, большое сопротивление продольным усилиям, обеспечение постоянства ширины колеи) способствуют все более широкому его применению, хотя оно несколько дороже и сложнее по конструкции скреплений других видов.

На железных дорогах России широко распространено раздельное скрепление КБ-65. Его недостатками являются большое число деталей, значительная масса и высокая жесткость. Поэтому в настоящее время началось активное внедрение нового бесподкладочного пружинного раздельного скрепления пониженной жесткости -- ЖБР-3-65, у которого масса и число деталей уменьшены более чем в 1,5 раза. Кроме того, разработано анкерное рельсовое скрепление АРС-4, наиболее перспективное для пути с железобетонными шпалами. Благодаря отсутствию резьбовых соединений оно не требует обслуживания, что позволяет существенно сократить затраты на содержание пути.

Рельсовые звенья соединяют друг с другом с помощью стыковых скреплений, основными элементами которых являются накладки, болты с гайками и пружинные шайбы. Стыковые накладки предназначены для восприятия в стыке изгибающих и поперечных сил. Двухголовые накладки изготавливают из высокопрочной стали и подвергают закалке. Болты, как и накладки, должны обладать высокой прочностью. Под их гайки для обеспечения постоянного натяжения подкладывают пружинные шайбы. В последнее время переходят на применение шестидырных накладок.

По расположению относительно шпал в качестве стандартных приняты стыки на весу, что обеспечивает большую упругость и удобство подбивки балласта под стыковые шпалы. Так как с изменением температуры длина рельсов меняется, между их торцами в стыках оставляют зазор, наибольшая величина которого во избежание сильных ударов колес подвижного состава не должна превышать 21 мм. Каждому значению температуры воздуха (и рельсов) соответствует определенный стыковой зазор.

Для обеспечения возможности некоторого перемещения концов рельсов в стыках болтовые отверстия в ранее изготавливавшихся рельсах имели форму овала (с большой осью, направленной вдоль рельса) или круга большего диаметра, чем у болтов. Вновь выпускаемые рельсы имеют только круглые отверстия, что повышает прочность рельсов и упрощает технологию их изготовления.

На линиях с автоблокировкой на границах блок-участков применяют изолирующие стыки, препятствующие прохождению электрического тока от одного из соединяемых рельсов к другому. В стыковой зазор помещают прокладку из текстолита или трикопа, имеющую очертания рельса. В последнее время все шире применяют клееболтовые стыки, в которых металлические стыковые накладки, изолирующие прокладки из стеклоткани и болты с изолирующими втулками соединяют с помощью эпоксидного клея с концами рельсов в монолитную конструкцию.

На линиях с электрической тягой и автоблокировкой для беспрепятственного прохождения тока через стык устанавливают специальные стыковые соединители.

Под действием сил, которые возникают при движении поездов, особенно при торможении на затяжных спусках, может происходить продольное перемещение рельсов по шпалам или вместе со шпалами по балласту, называемое угоном пути. Для предотвращения угона пути применяют противоугоны. Стандартные пружинные противоугоны представляют собой пружинную скобу, защемляемую на подошве рельса и упирающуюся в шпалу. На 25-метровом рельсовом звене устанавливают от 18 до 44 пар противоугонов.

Типовые конструкции верхнего строения пути, область применения

Звеньевой путь на деревянных шпалах; звеньевой путь на железобетонных шпалах; бесстыковой путь на железобетонных шпалах.

Звеньевой путь на деревянных шпалах применяется на путях всех классов, в первую очередь, на участках: в кривых малых радиусов (менее 350 м), где необходимо уширение колеи до 1530 -1535 мм; новостроек с нестабилизированным земляным полотном, особенно на вечномерзлых и болотистых основаниях; подверженных пучению; засоряемых (угольно-рудные, торфяные маршруты и т.д.), где периодичность ремонтов пути, связанных с очисткой щебеночного балласта всего 2-3 года.

Звеньевой путь на железобетонных шпалах применяется там, где скорость движения меньше, либо равна 40 км/ч (станционные и подъездные пути).

Бесстыковой путь на железобетонных шпалах используется преимущественно на путях всех категорий и в кривых радиусом более 350 м: в тоннелях; на скоростных магистралях, где скорость больше 140 км/ч; на обычных линиях.

За последние годы путь с железобетонными шпалами и сварными рельсовыми плетями стал практически безальтернативной конструкцией. В настоящее время на железных дорогах широкое распространение получил наиболее совершенный бесстыковой путь. Благодаря устранению стыков ослабляется динамическое воздействие на путь, существенно уменьшаются износ колес подвижного состава и сопротивление движению поездов, что снижает расход топлива и электроэнергии на обеспечение тяги поездов. Значительное сокращение числа стыковых скреплений посредством сварки отдельных рельсовых звеньев в плети позволяет сэкономить до 1,8 т металла на каждый километр пути, снизить расходы на его содержание и ремонт. Срок службы рельсов бесстыкового пути возрастает примерно на 20 % по сравнению со стыковым, деревянных шпал -- на 8... 13%, балласта (до очистки) -- на 25%, а затраты труда на текущее содержание пути снижаются на 10...30%.

Для бесстыкового пути рельсовые плети изготавливают, как правило, из термически упрочненных рельсов Р65 или Р75 стандартной длины, не имеющих болтовых отверстий. Рельсы сваривают электроконтактным способом на стационарных или передвижных контактно-сварочных машинах.

Между сварными плетями укладывают 2--4 пары уравнительных рельсов длиной 12,5 м или переменной длины (12,5; 12,46; 12,42 и 12,38 м) для сезонного регулирования длины плетей перед летними и зимними периодами. Весь комплект уложенных на путь уравнительных рельсов называется уравнительным пролетом. Для обеспечения необходимой прочности пути рельсовые стыки в уравнительных пролетах соединяют только шестидырными накладками и стыковыми болтами из стали повышенной прочности. На первых этапах внедрения бесстыкового пути длина сварных плетей на сети железных дорог России обычно не превышала 800 м, что соответствовало длине специальных поездов, которые составляли из платформ, оборудованных роликами. Этими поездами плети доставляли на перегон. С 1986 г. после многолетних опытов разрешена укладка плетей, длина которых совпадает с длиной блок-участка и даже перегона, с введением ряда дополнительных требований к их изготовлению и эксплуатации.

Одна из основных особенностей бесстыкового пути состоит в том, что длина хорошо закрепленных рельсовых плетей при повышении или понижении температуры не может изменяться. Вследствие этого в них возникают значительные продольные растягивающие или сжимающие силы, достигающие 100...200 кН, действие которых в жаркую погоду может привести к выбросу пути в сторону, а в сильный мороз -- к излому плети с образованием опасного зазора. Поэтому бесстыковой путь обычно укладывают на железобетонных шпалах с раздельным скреплением и щебеночном балласте. Балластную призму тщательно уплотняют. Применение бесстыкового пути особенно эффективно на участках скоростного движения поездов. На этих участках к верхнему строению пути предъявляют повышенные требования, уделяя особое внимание предотвращению и устранению волнообразного износа поверхности катания рельсов, который ликвидируется их обработкой, осуществляемой специальными рельсошлифовальными поездами.

2). Промежуточные, участковые, сортировочные станции, сортировочные устройства

1. Промежуточные станции предназначены для приема, отправления и пропуска поездов, приема и выдачи грузов, багажа и грузобагажа, обслуживания пассажиров, осуществляется обслуживание подъездных путей, формирование отправительских маршрутов с мест погрузки, оборот пригородных составов.

Промежуточные станции, на которых концентрируется грузовая работа железнодорожного участка, называются опорными.

Различают три основных типа промежуточных станций с расположением приемоотправочных путей: - поперечным (а); продольным (б); полупродольным (в).

Схема промежуточной станции с продольным расположением приемоотправочных путей: 1-6 - приемо-отправочные пути; 7 - вытяжной путь

Наиболее распространенным типом промежуточной станции является станция с поперечным расположением приемоотправочных путей, так как она занимает сравнительно небольшую площадку, длина которой определяется длиной приемоотправочных путей (850, 1050, 1250 м) и плюс по 300 м с каждой стороны для размещения горловины.

Грузовые устройства могут располагаться со стороны пассажирского здания или со стороны, противоположной пассажирскому зданию.

Если грузовые устройства находятся со стороны пассажирского здания, то это удобно для подвоза или вывоза грузов в сторону населенного пункта, расположенного обычно со стороны пассажирского здания. Однако такой вариант возможен только при незначительном объеме грузовой работы. С ростом погрузки и выгрузки развитие грузовых устройств затруднено, что вызывает необходимость переноса ряда грузовых фронтов на другую сторону станции рядом с крайним приемоотправочным путем.

Подача вагонов к местам погрузки и выгрузки в этом случае сопряжена с пересечением главного пути.

Схема промежуточной станции с расположением грузовых устройств со стороны, противоположной пассажирскому зданию, более четко разделяет пассажирские и грузовые операции и имеет благоприятные условия для развития грузовых устройств, что отвечает требованиям концентрации грузовой работы и позволяет осуществить превращение станции в опорную для выполнения грузовой работы на участке.

В этом случае промежуточная станция с малым объемом погрузки и выгрузки закрывается для выполнения этих операций с переносом их на опорные станции.

Промежуточные станции с продольным расположением приемоотправочных путей требуют более длинной станционной площадки, равной удвоенной длине приемоотправочных путей плюс 800 м на размещение горловин. На этих станциях пути для приема и отправления пассажирских и сборных поездов, а также грузовые устройства располагаются на основной площадке против пассажирского здания.

Для промежуточных станций с полупродольным расположением приемоотправочных путей требуется меньшая длина станционной площадки, так как пути сдвинуты навстречу друг другу. Хотя промежуточные станции с продольным или полупродольным расположением приемоотправочных путей требуют более длинной площадки, они имеют существенные преимущества перед станциями поперечного типа, а именно, создаются лучшие условия для безостановочного скрещения поездов встречных направлений на однопутных участках, что увеличивает участковую скорость, а значит, и пропускную способность участка.

2. Участковые станции предназначены для обработки транзитных грузовых и пассажирских поездов, заключающихся в смене локомотивов или их осмотре и экипировке без отцепки от поездов, в смене локомотивных бригад, техническом осмотре и безотцепочном ремонте вагонов, коммерческом осмотре поездов для проверки правильности погрузки и крепления грузов и их сохранности. Кроме этого участковые станции принимают, расформировывают, формируют и отправляют участковые, сборные, вывозные, передаточные, а в необходимых случаях и другие поезда.

Расстояние между соседними участковыми станциями (длина участка) зависит главным образом от вида тяги и способа обслуживания поездов локомотивами и составляет для размещения основных депо 360-450 км, а оборотных -- 180- 250 км. По этому признаку участковые станции подразделяются на станции, имеющие основное или оборотное депо.

Основное депо наделено средствами, в состав которых входят парк локомотивов, производственно-технические здания, сооружения и оборудование. В него входят также и локомотивные бригады, которые включены в штат депо. Основные депо включают все виды технического обслуживания и ремонта локомотивов, обеспечивающих нормальную и безаварийную работу по вождению поездов на участках их обращения.

Оборотное депо -- это депо, где производится оборот локомотивов на обслуживающих участках обращения со сменой или без смены локомотивных бригад, которые к оборотному депо не приписаны.

В пунктах оборота и пунктах технического обслуживания локомотивов производится технический осмотр и техническое снабжение локомотивов горючесмазочными материалами, песком и т.д., а также обеспечивается отдых локомотивных бригад между поездками. Для выполнения операций по приему, обработке и отправлению поездов участковые станции имеют приемоотправочные парки.

Имеются участковые станции с поперечным, продольным и полупродольным расположением парков.

Участковая станция поперечного типа:

ПЗ - пассажирское здание, ПО-1 приемо-отправочный парк для нечетных поездов, ПО-2 приемо-отправочный парк для четных поездов, С - сортировочный парк, ГД - грузовой двор, ЛХ - локомотивное хозяйство (депо).

Участковая станция полупродольного типа

3 Сортировочные станции предназначены для массового расформирования и формирования грузовых поездов, т.е. для переработки вагонопотоков в значительных объемах. Такие станции располагаются в крупных пунктах зарождения и погашения вагонопотоков, которые подразделяются на три категории: транзитные без переработки, транзитные с переработкой, местные.

Транзитные вагоны без переработки прибывают на станцию в транзитных поездах, которые не подвергаются расформированию. Такие поезда принимаются на отдельные пути парка отправления, где проходят техническое и коммерческое обслуживание. При этом проводятся осмотр вагонов, смена локомотивных бригад или локомотивов. С транзитными поездами при необходимости осуществляется маневровая работа по отцепке неисправных вагонов, изменению веса и длины состава. Технология обработки транзитных поездов на сортировочной станции не отличается от порядка обслуживания таких поездов на участковой станции.

Транзитные с переработкой и местные вагоны поступают на сортировочную станцию в составе разборочных (перерабатываемых) поездов, т.е. подлежащих расформированию. Транзитные вагоны с переработкой накапливаются и формируются в новые поезда согласно плану формирования и отправляются по назначению. Местные вагоны, кроме того, проходят грузовые операции после которых также в составах поездов своего формирования отправляются по соответствующим назначениям.

Для переработки указанных вагонопотоков сортировочные станции имеют соответствующее путевое развитие, которое составляет сортировочную систему (сортировочный комплект): парк прибытия; сортировочная горка; сортировочный (подгорочный) парк, где осуществляется накопление вагонов и формирование составов; парк отправления.

В зависимости от объема переработки вагонопотоков и местных условий по конструкции схемы путевого развития станции могут быть односторонними и двухсторонними с последовательным, параллельным расположением парков.

В процессе роспуска составов с горки в сортировочном парке (С) происходит накопление вагонов по назначениям плана формирования. После завершения накопления вагонов на величину состава последний формируется и переставляется в парк отправления (О), где осуществляется подготовка поезда к отправлению.

Перерабатывающая способность односторонних сортировочных станций достигает 6000 вагонов в сутки. Для большей перерабатывающей способности сооружаются двухсторонние сортировочные станции. Достоинством таких станций является поточность выполнения операций с перерабатываемыми вагонами как четного, так и нечетного направления, высокая перерабатывающая способность, уменьшение пробега вагонов прямых направлений.

К сортировочным станциям обычно примыкают три и более подходов, что вызывает появление угловых вагонопотоков, следующих на линии, примыкающие к станции той же стороны, что и линии, с которых вагоны прибыли. На односторонних станциях такие вагоны при расформировании состава сразу направляются на пути подгорочного парка по специализации. На двусторонних станциях вагоны углового потока сначала направляются на отдельно выделенный путь в сортировочном парке данной системы, затем передаются в парк прибытия другой системы, где повторно сортируются по назначениям. Поэтому к недостаткам двусторонних сортировочных станций относят появление углового потока, из-за которого возникает дополнительный простой, пробег и повторная переработка.

В зависимости от строительной площадки и местных условий могут применяться другие схемы сортировочных станций. При недостаточной длине строительной площадки парк отправления может располагаться параллельно сортировочному. В этом случае нарушается поточность в переработке вагонопотоков. В случае недостаточной длины и ширины строительной площадки парк отправления может отсутствовать. При этом подгорочный парк является сортировочно-отправочным.

Техническое оснащение сортировочных станций

Для выполнения различных операций связанных с переработкой вагонопотоков, осмотром и ремонтом вагонов, экипировкой и техобслуживанием локомотивов, сортировочная станция должна иметь соответствующие технические устройства. К таким устройствам относятся: путевое развитие в виде парков, отдельных путей, стрелочных горловин и вытяжных путей, обгонных и предохранительных тупиков; сортировочные устройства в виде сортировочных горок, профилированных вытяжных путей; устройства локомотивного и вагонного хозяйства; разветвленные средства связи, обеспечивающие безопасность движения и потребность технологии переработки вагонопотоков, и ряд других устройств, определяемых конкретными условиями работы станции.

Путевое развитие сортировочной станции является наиболее капиталоемкой ее частью, состоящей из отдельных специализированных парков для приема поездов, сортировки вагонов, формирования и отправления поездов.

Количество путей в парке прибытия определяется из условия беспрепятственного приема поездов с учетом неравномерности их поступления с примыкающих к парку направлений. Количество путей в сортировочном парке зависит от числа назначений поездов, формируемых на станции и объема местной работы. Для каждого назначения, установленного планом формирования, выделяется отдельный путь, а для мощных назначений - по два пути. Для местных вагонов закрепляются отдельные пути для накопления вагонов перед подачей их на грузовые фронты. Кроме того, в сортировочном парке предусматриваются пути для вагонов, требующих ремонта, для вагонов с опасными грузами, диспетчерские пути для оперативного управления накоплением и формированием поездов. Недостаток путей в сортировочном парке приводит к ограничению работы сортировочной горки по расформированию поездов и переполнению парка прибытия поступающими в расформирование поездами.

Количество путей в парке отправления определяется из условия беспрепятственного поступления сформированных составов из сортировочного парка. При этом должна обеспечиваться одновременная перестановка в парк отправления не менее двух готовых составов.

Входные и выходные горловины парков станции по своей конструкции должны обеспечивать параллельность поездных и маневровых передвижений. Так входная горловина парка прибытия должна позволять одновременно принимать поезда с примыкающих направлений, перегонять маневровый локомотив с одного пути на другой или убирать поездной локомотив. Конструкция выходной (предгорочной) горловины парка прибытия должна позволять одновременно надвигать состав для роспуска вагонов с горки, убирать поездные локомотивы, осуществлять заезд горочного локомотива за очередным составом.

Входная горловина сортировочного парка (подгорочных путей) должна позволять одновременно распускать вагоны одним локомотивом и убирать из под горки второй локомотив в парк прибытия, а на мощных горках - и одновременный роспуск вагонов двух составов (параллельный роспуск).

Горловина между парками сортировочным и отправления является выходной для первого и входной для второго парка. В горловине должна быть возможность одновременной работы маневровых локомотивов по формированию поездов и перестановки последних в парк отправления.

Выходная горловина парка отправления должна позволять одновременно отправлять поезда, производить подачу и уборку поездных локомотивов, убирать маневровый локомотив в сортировочный парк после перестановки состава.

Устройствами для расформирования составов являются сортировочные горки различной мощности и технической оснащенности, которые подразделяются на немеханизированные, механизированные и автоматизированные.

К размещению парков и сортировочных устройств предъявляются определенные требования. Продольные оси предгорочного и сортировочного парков должны располагаться на одной прямой. Между последней стрелкой сортировочного парка и первой стрелкой парка отправления должно быть расстояние около 400м для обеспечения маневровой работы в хвосте сортировочного парка.

Грузовые устройства на сортировочной станции определяются условиями работы последней. Если сортировочная станция размещена в узле, где имеется грузовая станция, то грузовой двор на ней обычно отсутствует. Если станция расположена в таком узле, где нет отдельной грузовой станции, то для грузовой работы должен быть грузовой район , на котором размещены соответствующие грузовые устройства, подобные устройствам на участковых станциях.

При расположении сортировочной станции в узле, в составе которого имеется отдельная пассажирская станция, устройства для пассажирских перевозок ограничиваются наличием остановочных пунктов на главных путях в местах с наибольшим количеством работников узла и удобных для обслуживания городских пассажиров. Сообщения с остановочными пунктами осуществляются через переходные мосты или тоннели.

Для обслуживания локомотивов на сортировочной станции сооружаются устройства для осмотра, ремонта и экипировки локомотивов.

Локомотивное хозяйство располагается так, чтобы обеспечивалась удобная уборка поездных локомотивов от прибывших поездов и подача их под поезда с наименьшей затратой времени и минимальным числом пересечений поездных и маневровых маршрутов.

Устройства вагонного хозяйства на сортировочных станциях включают: пункты технического обслуживания и текущего ремонта вагонов (ПТО); пункты укрупненного отцепочного ремонта; механизированные пункты подготовки вагонов (МППВ); ремонтные депо (ВЧД); промывочно-пропарочные станции (ППС).

ПТО в парке прибытия выполняют только осмотр прибывших вагонов с целью обнаружения неисправных вагонов для последующего ремонта на специальных путях или в парке отправления. ПТО в парке отправления проводят осмотр и ремонт вагонов перед отправлением поезда. Поэтому пути парка отправления оборудуются компрессорной установкой с воздухопроводом, стеллажами для запасных частей, механизмами для обслуживания составов перед отправлением.

Устройства автоматики, телемеханики и связи включают в себя маршрутно-релейную централизацию стрелок и сигналов, которая позволяет переводить стрелки и управлять сигналами с одного центрального поста, различные виды телефонной, информационной и радиосвязи, обеспечивающие технологический процесс переработки вагонопотоков. Станционная радиосвязь обеспечивает двустороннюю связь маневрового диспетчера (ДСЦ), дежурного по станции (ДСП) и дежурного по горке (ДСПГ) с машинистами маневровых локомотивов и составителями поездов. Парковая громкоговорящая связь предназначена для передачи сообщений о роспуске составов, оповещения работников, занятых на путях парков станции. На многих станциях для обзора горки, входных и выходных горловин используются системы видеонаблюдения.

Устройства информационной связи применяются для получения информации о прибывающих поездах и передачи данных об отправляемых поездах в автоматизированную систему управления сортировочной станцией (АСУСС).АСУСС предусматривает оборудование рабочих мест оперативных работников станции устройствами автоматизированной передачи и получения информации в текущем режиме через дорожный ИВЦ.

Общие требования к устройствам и их размещению на сортировочной станции сводятся к обеспечению требуемой пропускной и перерабатывающей способности, поточности в перемещении поездов, составов и вагонов, минимального времени нахождения вагонов на станции, рационального соотношения между пропускной способностью взаимодействующих устройств, применению эффективных методов труда и снижения себестоимости переработки вагонопотоков.

Сортировочная горка Основным элементом сортировочного комплекта на сортировочной станции является горка, предназначенная для расформирования составов. Горка представляет собой искусственное возвышение, с которого скатываются вагоны под действием силы тяжести. При последовательном расположении парка прибытия и сортировочного парка горка находится между ними. Горки подразделяются на автоматизированные, механизированные и немеханизированные. Высота горки рассчитывается по условиям скатывания одиночного вагона с плохими ходовыми свойствами, который называется плохим бегуном. Для регулирования скорости скатывания на автоматизированных и механизированных горках применяются тормозные устройства (замедлители), на которых происходит торможение вагонов путем механического воздействия шин замедлителей на колеса вагонов. Место с наибольшим возвышением называется вершиной (горбом) горки. Вершина делит горку на надвижную и опускную части. Надвижная часть имеет небольшой подъем, необходимый для сжатия автосцепных устройств в составе, что позволяет расцеплять вагоны перед их скатыванием с горба горки на пути сортировочного парка.

Профиль спускного участка горки определяет скорость скатывания вагонов (отцепов). Головная часть спускного участка называется скоростным уклоном. Попадая на эту часть участка, отцепы быстро набирают скорость, в результате чего между ними создается интервал, необходимый для перевода стрелок. За скоростным уклоном располагаются тормозные позиции вагонных замедлителей: верхняя (ВТП) и средняя (СТП), на которых регулируется скорость скатывания отцепов для создания интервалов между ними. Эти позиции называются интервальными. После стрелочной зоны на каждом пути оборудуется третья - нижняя тормозная позиция (НТП), которая называется прицельной. Отцепы из этой позиции выпускаются со скоростью, не допускающей сильного соударения вагонов на подгорочных путях.

По объему работы и числу путей в сортировочном парке различают горки повышенной, большой, средней и малой мощности. На горках повышенной мощности за сутки сортируется более 5500 вагонов, в подгорочном парке более 40 сортировочных путей. Горки большой мощности перерабатывают от 3500 до 5500 вагонов при числе подгорочных путей от 30 до 40. К горкам средней мощности относятся горки с переработкой в сутки от 1500 до 3500 вагонов и числе сортировочных путей от 17 до 29. Горки малой мощности перерабатывают от 300 до 1500 вагонов за сутки, число сортировочных путей от 8 до 16.

Техническое оснащение сортировочных горок определяется их мощностью. Горки повышенной и большой мощности, как правило, являются механизированными или автоматизированными.Для перевода стрелок на спускной части этих горок используется горочная автоматическая централизация (ГАЦ). Эта система обеспечивает управление стрелками в трех режимах:

автоматическом, при котором до начала роспуска в систему вводят программу роспуска (сортировочный листок) и в процессе роспуск маршруты каждому отцепу готовятся автоматически. При этом программа роспуска может вводиться оператором вручную на маршрутном накопителе ГАЦ или автоматически из АСУСС с помощью системы горочного программно-задающего устройства (ГПЗУ);

полуавтоматическом, при котором маршрут готовится каждому отдельному передвижению в районе горочной горловине;

индивидуальный перевод стрелок, используемый при их проверке, очистке и ремонте.

Тормозные позиции на спускной части механизированных и автоматизированных горок оборудуются вагонными замедлителями разных конструкций.

На железных дорогах России повсеместное применение нашли механические балочные вагонные замедлители с пневматическим приводом. Балочные замедлители создают тормозной эффект за счет сил трения между тормозными шинами, сжимающими колесо и боковыми поверхностями бандажа колеса вагона.

Вагонные замедлители выпускают отдельными модулями (звеньями), что позволяет набором нужного их числа создать потребную мощность тормозной позиции. Так на тормозных позициях спускной части горки (ВТП и СТП) используют мощные трех - пятизвенные замедлители типа ВЗП, КНЗ, КВ, а на парковой тормозной позиции (НТП) - однозвенные рычажно-нажимные, или более легкие пружинные замедлители типа РНЗ, ПНЗ.

На механизированных горках стрелки переводятся с помощью устройств горочной автоматической централизации (ГАЦ), замедлителями для торможения отцепов управляют операторы с горочного пульта. Степень нажатия шин замедлителей на колеса вагонов операторы выбирают в зависимости от ходовых свойств скатывающих отцепов. Ходовые свойства оператора определяют визуально, поэтому качества торможения вагонов не всегда соответствует необходимым требованиям безопасности движения, возможны нагоны отцепов на спускной части горки, соударения вагонов с недопустимой скоростью и, как правило, повреждение вагонов.

Для предварительного набора программы роспуска вагонов согласно сортировочному листку на горках применяют горочные программно-задающие устройства (ГПЗУ), в состав которых может быть включен видеотерминал (ГПЗУВ).

Автоматизированные горки, кроме ГАЦ и ГПЗУВ, оборудуются системой автоматического регулирования скорости (АРС), которая включает в себя устройства автоматического торможения скатывающихся отцепов. Степень нажатия шин замедлителей на колеса вагонов определяется электронными устройствами в зависимости от веса отцепа, скорости его следования под действием силы тяжести и длины свободного пробега на подгорном пути.

Для определения весовой категории отцепа и числа осей в нем служат датчики весомера, которые размещаются на спускной части горки перед верхней тормозной позицией. Проходя по весомеру, колесная пара нажимает на педаль, которая передает усилие в специальное устройство, устанавливающее весовую категорию отцепа: легкий (л) - до 29т, легкосредний (лс) - 30…49т, средний (с) - 50…69т, среднетяжелый (ст) - 70…89т, тяжелый (т) - 90…104т, особотяжелый (от) - более 105т. Число осей в отцепе определяется количеством нажатия на педаль.

Скорость скатывания отцепа определяется радиолокационными измерителями скорости (РИС), которые устанавливаются в створе каждого замедлителя на всех трех позициях.

Степень заполнения путей сортировочного парка фиксируют рельсовые цепи после нижней тормозной позиции на расстоянии 300-350м в глубину парка.

По трем критериям - вес отцепа, скорость скатывания, дальность следования - автоматически определяется степень нажатия шин замедлителя на колеса вагонов. Управление стрелками осуществляется системой ГАЦ с автоматическим вводом программы роспуска из АСУСС через ГПЗУ . Торможение скатывающихся с горки отцепов выполняется системой автоматического регулирования скорости (АРС) на трех тормозных позициях, оборудованных вагонами замедлителями. В систему АРС поступает информация о ходовых свойствах отцепа (от весомера - 5), о скорости его движения (от скоростемеров - 7), о маршруте следования отцепа (от ГАЦ) и о необходимой дальности проследования отцепа (от датчиков - 9 системы контроля заполнения путей - КЗП). На основе обработки этой информации в системе АРС определяется нужный режим торможения отцепа и на замедлители (6) подается соответствующая управляющая команда на торможение.

Регулирование скорости роспуска осуществляется системой автоматического задания скорости роспуска (АЗРС), которая с учетом длины отцепов и мест разделения маршрутов их следования, дает управляющие команды системам ГАЦ и ТГНЛ (телеуправление горочными локомотивами). В результате на мачте указателя отцепов (2) высвечивается информация о количестве вагонов в отцепах и включается соответствующий сигнал на горочном светофоре (3).

В современных автоматизированных системах, кроме того, фиксируются все отступления от плана роспуска, ведется протокол ее работы.

На немеханизированных горках перевод стрелок осуществляется вручную дежурными стрелочных постов, а торможение скатывающихся с горки отцепов производится регулировщиками скорости движения вагонов с помощью ручных тормозных башмаков. Укладка тормозных башмаков под колеса движущихся вагонов производится с помощью специальных вилок. А для изъятия этих башмаков из под колес после торможения позиции оборудуются башмакосбрасывателями.

В зависимости от числа спускных путей горки могут быть двухпутными и однопутными. Горки малой мощности, как правило, являются однопутными. К двухпутным относятся горки повышенной, большой и средней мощности. На таких горках при определенной структуре вагонопотока можно применять интенсивную технологию роспуска вагонов - параллельное (одновременное) расформирование двух составов. Такие горки оборудуются вагонными замедлителями всех тормозных позиций и автоматическим регулированием скорости скатывания отцепов на спускной части горки до остановки вагонов в сортировочном парке.

Для передачи указаний машинистам горочных локомотивов о надвиге составов на горку, скорости надвига при роспуске вагонов, прекращении надвига применяются устройства светофорной сигнализации на горке, двусторонняя радиосвязь, телеуправление горочными локомотивами.

К устройствам сигнализации на горках относятся:

- горочные светофоры, устанавливаемые перед каждым горбом горки и дающие следующие сигнальные указания: один зеленый огонь - разрешается надвигать состав и вести роспуск вагонов с установленной скоростью; один желтый - с уменьшенной скоростью; один желтый и один зеленый - разрешается роспуск со скоростью, промежуточной между установленной и уменьшенной; один красный огонь - «стой!»; один красный огонь одновременно с буквой «Н» на световом указателе белого цвета - осадить вагоны с горки на пути парка прибытия. Предельные скорости роспуска по зеленому и желтому огням на горочных светофорах устанавливаются по каждой станции начальником дороги в зависимости от местных условий;

- повторительные светофоры и горочная локомотивная сигнализация в случаях, когда не обеспечивается видимость основного горочного светофора. Повторительные и локомотивные светофоры сигнализируют теми же огнями, что и основной горочный светофор;

-маневровые светофоры, устанавливаемые на путях парка прибытия для подачи команды на надвиг состава до горочного светофора;

-маневровые светофоры на подгорочных путях, разрешающие передвижение с выездом из путей сортировочного парка в сторону горки. Эти светофоры имеют электрическую зависимости с горочным светофором, при которой открытое положение одного светофора возможно лишь при закрытом положении другого;

- маневровые светофоры на обходных путях горок для пропуска маневровых и горочных локомотивов с крайних путей сортировочного парка в обход горки в парк прибытия;

Управление горочными и маневровыми светофорами осуществляется с центрального пульта дежурным по горке. Перед горбом горки в районе работы горочных составителей, где осуществляется расцепка вагонов, имеется кнопка прекращения роспуска, при помощи которой разрешающий сигнал горочного светофора при необходимости можно перекрыть на запрещающий. Для обеспечения нормальных условий восприятия показаний горочных светофоров в процессе надвига и роспуска составов пути парка прибытия, надвига и горочные локомотивы оборудуются системой горочной автоматической локомотивной сигнализацией (ГАЛС).

Устройства связи на горках включают:

- двухстороннюю радиосвязь дежурного по горке и машинистов горочных локомотивов, которым даются указания обо всех передвижениях и необходимой скорости;

- прямую телефонную связь дежурного по горке с операторами станционного технологического центра, маневровым диспетчером, дежурным по парку прибытия, дежурным по формированию поездов в хвостовой горловине сортировочного парка;

-промышленную телевизионную установку для визуального обозрения горловин парков;

-парковую оповестительную связь.

3) Устройство СЦБ на перегонах, автоматическая блокировка, автоматическая локомотивная сигнализация

Основными видами устройств СЦБ на перегонах для регулирования, обеспечения безопасности движения поездов и необходимой пропускной способности являются следующие средства: автоматическая блокировка (автоблокировка), автоматическая локомотивная сигнализация, устройства диспетчерского контроля за передвижением поездов, полуавтоматическая блокировка, автоматическая переездная сигнализация и автошлагбаумы.

Полуавтоматическая блокировка не обладает высоким качеством автоматических систем и поэтому применяется на участках со сравнительно небольшими размерами движения поездов.

На малодеятельных участках и подъездных путях в качестве средств связи при движении поездов ПТЭ допускают применять электрожезловую систему и телефон.

Автоматическая блокировка

Автоблокировка (АБ) является основной системой регулирования движения поездов на одно- и двухпутных линиях магистральных Железных дорог. При использовании автоблокировки межстанционный перегон разделен на блок-участки длиной 1,0...2,6 км. Каждый блок-участок огражден проходным светофором. Сигнальные показания светофоров сменяются автоматически при движении поезда по перегону. Исключением являются выходные и входные светофоры: ими управляют дежурные по станциям.

Автоблокировка бывает двух-, трех- и четырехзначной. На магистральных железных дорогах применяют трех- и четырехзначную АБ.

При использовании трехзначной АБ между движущимися поездами должно быть не менее трех свободных блок-участков. Желтый огонь светофора показывает, что на стоящем впереди светофоре горит красный огонь, перед которым машинист должен остановить поезд. Зеленый огонь показывает, что впереди свободны как минимум два блок-участка и можно двигаться с установленной скоростью.

В случае применения четырехзначной АБ на каждом проходном светофоре добавляется сигнальное показание в виде одновременно горящих желтого и зеленого огней. Это позволяет обеспечить минимальный интервал попутного следования поездов с любой скоростью.
Для уяснения принципа смены сигнальных показаний на рисунке приведена упрощенная схема двузначной автоблокировки с рельсовыми цепями постоянного тока. Рельсовые цепи отделены друг от друга изолирующими стыками ИС. Источником тока в рельсовой цепи является путевая батарея ПБ, потребителем тока -- путевое реле ПР.

Когда блок-участок свободен, ток от источника питания протекает по рельсам и поступает в путевое реле, которое замыкает цепь сигнальной батареи СБ на лампу зеленого огня светофора. Если блок-участок занят хотя бы одной колесной парой (или лопнул рельс), то ток не поступает в путевое реле, его якорь отходит от контакта под действием силы тяжести, и цепь сигнальной батареи замыкается на лампу красного огня светофора.

АБ позволяет организовать движение поездов в попутном направлении с интервалом 8 мин, а на пригородных участках -- с интервалом 3...4 мин.

На участках с автономной тягой применяют АБ с рельсовыми цепями постоянного тока, на электрифицированных участках -- с кодовыми рельсовыми цепями, которые питаются переменным током в виде импульсов. АБ с кодовыми рельсовыми цепями называют кодовой автоблокировкой.

Для связи проходных светофоров друг с другом при такой АБ используют кодовые рельсовые цепи.

С их помощью показания путевых светофоров передаются в кабину машиниста движущегося поезда. Таким образом осуществляется автоматическая локомотивная сигнализация, позволяющая повысить безопасность движения.

В последние годы разработаны и внедряются новые системы автоблокировки, которые применяются на участках с любыми видами тяги и обладают высокой эксплуатационной надежностью.

Основным средством интервального регулирования движения поездов является АБ с тональными рельсовыми цепями и централизованным размещением аппаратуры. Она позволяет отказаться от изолирующих стыков на перегонах -- самого слабого звена действующих систем АБ.

Автоматическая локомотивная сигнализация

Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛС) предназначена для повышения безопасности движения поездов и улучшения условий труда локомотивных бригад. При плохой видимости (дождь, туман, снегопад) машинист поезда может своевременно не заметить показания светофора, что приведет к проезду запрещающего сигнала. Чтобы исключить такие негативные случаи, автоблокировку дополняют АЛС, с помощью которой показания путевых светофоров при приближении к ним поезда передаются на локомотивный светофор, установленный в кабине машиниста. Систему АЛС дополняют автостопом, который останавливает поезд перед закрытым светофором, если машинист не принимает мер к своевременному торможению.

Систему АЛС дополняют также устройством для проверки бдительности машиниста и контроля скорости движения поезда, а наиболее совершенные системы -- устройствами автоматического регулирования скорости.

АЛС с автостопом осуществляет торможение поезда и в случае превышения допустимой скорости или отсутствия подтверждения бдительности машиниста.

В зависимости от способа передачи показаний путевых сигналов на локомотив (непрерывно или только в определенных точках пути) различают АЛС непрерывного типа с автостопом (АЛСН) и точечного типа с автостопом (АЛСТ), причем последняя может применяться только на участках, оборудованных полуавтоматической блокировкой.

АЛСН служит для постоянной передачи на локомотив (по рельсовым цепям) показаний путевого светофора, к которому приближается поезд. Навстречу движущемуся поезду от стоящего впереди светофора в рельсовую цепь подается переменный кодовый ток. Он наводит в приемных катушках ПК локомотива кодовые импульсы переменного тока (напряжением около 0,2 В). Эти импульсы поступают через фильтр Ф в усилитель У, с помощью которых преобразуются и усиливаются. В дешифраторе ДШ коды расшифровываются, и в зависимости от их значения включается соответствующий огонь локомотивного светофора ЛС. Если на путевом светофоре горит зеленый огонь, то в цепи проходят три импульса тока в кодовом цикле и на локомотивном светофоре горит также зеленый огонь. При включенном желтом сигнале проходят два импульса тока в кодовом цикле, и на локомотивном светофоре горит также желтый огонь. От светофора с красным огнем поступает код с одним импульсом тока в цикле, и на светофоре локомотива включается желтый огонь с красным.