Технические средства станционного хозяйства, обеспечивающие безопасность движения

Лекция № 3

(окончание)

Механизированные устройства закрепления

Механизированные устройства закрепления подвижного состава на станциях значительно эффективнее ручных устройств закрепления. 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 изделия и простота его 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.

Упор тормозной стационарный УТС-380. Конструкция и принцип действия

Упор тормозной стационарный  УТС-380 предназначен для механизированного закрепления подвижного состава, стоящего на станционных (кроме главных) путях различных парков станции.

Общий вид упора УТС-380 показан на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Общий вид упора УТС-380

Основные технические характеристики упора УТС-380 приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Упор имеет климатическое исполнение «У» категории I по ГОСТ 15150-69 и может  эксплуатироваться на всей сети железных дорог.

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 более10 тс показана в табл. 3.2 и 3.3 соответственно.

Таблица 3.2

Таблица 3.3

При сильном ветре (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).

Устройство упора УТС-380 показано на рис. 3.2, 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. 3.2 Устройство упора УТС-380

1. Тормозные колодки              5. Накладка

2. Кронштейн                   6. Рабочие тяги

3. Рычажный механизм             7. Контрольные тяги

4. Угольники опорные     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   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 упора  УТС-380

Упор монтируется в прямых (или кривых радиусом не менее 400 м) участках пути на рельсах Р65 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. 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.  Наплывы на боковых поверхностях головок рельсов в зоне установки упора снимаются и обеспечивается ширина колеи 1520  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. Усилие затяжки болтов колодок с кронштейнами опор, с накладками должно быть 25 кГм. Колодки упора имеют маркировку (Пр, Л). 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 этих устройств производится в соответствии с проектом оборудования   станции упорами и Инструкцией по сигнализации на железных дорогах. 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 производят комиссионный осмотр тормозных упоров. Замечания и сроки их устранения отражаются в журнале осмотра.  

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

Техническое обслуживание электропривода, кабеля, монтаж пультов управления и других элементов схемы управления производится в соответствии с техническими требованиями «Инструкции по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки СЦБ».

 Эксплуатация упоров УТС-380

На станциях, применяющих упоры УТС-380, разрабатывается местная Инструкция по эксплуатации, которая должна определять порядок действия всех участников процесса закрепления (раскрепления). Эта инструкция утверждается начальником отделения или заместителем начальника дороги. В местной Инструкции по эксплуатации регламентируется:

- закрепление (раскрепление) состава при размещении упора с головы, между вагонами, в базе вагона или с хвоста состава;

- способы подхода локомотива к составу с любой стороны его закрепления;

- порядок отпуска тормозов, с учетом минимального воздействия состава на колодки упора.

Дежурному по станции до прибытия состава необходимо иметь информацию об общей массе закрепляемого вагона. В соответствии с этой информацией ДСП определяет возможность закрепления состава только упором или упором с дополнительными башмаками и их количество. Если масса закрепляемого вагона неизвестна, то его закрепление осуществляется по нормам, установленным для порожнего вагона. Количество дополнительных ручных башмаков в зависимости от уклона пути и массы закрепляемого состава, при установке под груженый или порожний вагон, приведены в таблицах.

Перед закреплением состава ДСП обязан предупреждать машиниста о том, что состав будет закрепляться упором, а при раскреплении, что локомотив будет сцепляться с составом, закрепленным упором. Для закрепления составов упорами назначается работник, ответственный за закрепление (сигналист, составитель поездов, дежурный по парку или другой работник), именуемый в дальнейшем «сигналист». Сигналист проходит обучение и соответствующий инструктаж по устройству упоров и правилам закрепления согласно п. 11.41 ИДП.

При закреплении состава упором со стороны возможного ухода вагонов на путях с уклонами до 0,0005 с противоположной стороны состава укладывается один тормозной башмак. Допускается закрепление состава на уклоне до 0,005 при отсутствии сильного ветра (свыше 15 м/с) одним упором, расположенным со стороны возможного ухода между двумя вагонами в случаях, когда не требуется фиксированного положения состава.

Закрепление составов осуществляется накатыванием закрепляемой колесной пары в сторону колодок упора; при этом допускается расстояние между носком полоза и точкой касания колеса с головкой рельса не более 0,5 м. Рекомендуется на боковой грани головок рельсов на расстоянии 0,5 м от носков полозов нанести краской контрольные метки. Накатывание не производится, если расстояние до 0,5 м устанавливается сразу после перевода колодок в рабочее положение.

Закрепление составов со стороны возможного ухода вагонов осуществляется:

- установкой колодок упора под первую колесную пару закрепляемого вагона;

- под закрепляемую колесную пару между вагонами;

- под колесную пару внутри базы закрепляемого вагона.

В последних случаях сигналист обязан убедиться в том, что в зоне установки упора отсутствуют низкосвисающие части вагона, препятствующие установке колодок в рабочее положение и обратно, а также   проверить надежность сцепления вагонов, оставшейся за упором части состава.

Ответственное лицо за закрепление и раскрепление составов сигналист осуществляет контроль за:

- исправным состоянием упора;

- правильной остановкой состава по отношению к упору;

- правильной установкой колодок упора на головки рельсов в рабочее положение и их снятием при раскреплении;

- накатыванием закрепляемой колесной пары в сторону упора и обеспечением расстояния не более 0,5 м.

При закреплении упором состава с головы он должен быть остановлен таким образом, чтобы обеспечить свободность зоны установки колодок упора.

Для закрепления состава с хвоста по команде сигналиста, машинист останавливает и удерживает поезд на расстоянии 1,5 – 2 м от места установки упора; колодки переводятся в рабочее положение. После этого по команде сигналиста машинист плавно, без толчков с использованием тормозов осаживает состав в сторону колодок упора.

При закреплении расторможенного состава без накатывания на упор после установки колодок в рабочее положение рекомендуется подложить тормозной башмак под колесную пару следующей тележки.

На станционных путях с уклонами более 0,0025 закрепление осуществляется с обязательным накатыванием состава на колодки упора и приведением в действие автотормозов. При необходимости, отпуск тормозов производится от упора.

Закрепление грузовых и пассажирских составов на путях, где производится техническое обслуживание вагонов, осуществляется с обязательным накатыванием колесной пары на колодки упора.

Технология закрепления составов упорами УТС-380

а) Закрепление грузовых составов

Закрепление состава производится сигналистом по команде ДП при свободной зоне установки упора. При этом ДСП сообщает сигналисту о том, как должно выполняться закрепление - одним упором или упором с установкой дополнительных башмаков.

Установка колодок упора в рабочее положение и укладка дополнительных башмаков (если это необходимо) выполняются до отцепки локомотива от состава. Отцепка локомотива от состава производится по команде ДСП после получения им сообщения сигналиста об окончании закрепления состава. С целью исключения механического повреждения упора помощник машиниста локомотива тщательно контролирует установку механизма автосцепки в выключенное положение с помощью расцепного привода и валика подъемника автосцепки. При этом запрещается проверка выключенного положения автосцепки в режиме тяги локомотива.

Отпуск тормозов после закрепления производится от упора или с 2-х сторон: от упора и с хвоста состава.

б) Закрепление пассажирских составов

Закрепление пассажирского состава, заторможенного электропневматическими тормозами со стороны возможного ухода вагонов, производится упором, который может размещаться с головы, с хвоста или между вагонами состава.Допустимая сила нажатия состава на колодки упора не должна превышать 10 тс. На путях с уклонами не более 0,0025, где не производятся операции по техническому обслуживанию и не требуется фиксированного положения состава, накатывание может не производиться. Максимально допустимое расстояние между носком полоза и точкой касания колеса с головкой рельса должно быть не более 1,0 м. Допускается проводить полное опробование электропневматических тормозов от стационарных устройств при прижатых тормозных колодках и башмаках тормозной системы закрепляемой колесной пары вагона. После прицепки локомотива и раскрепления состава во время сокращенного опробования тормозов обязательно производится проверка полного отпуска тормозов ранее закрепленной колесной пары вагона.

в) Раскрепление грузовых и пассажирских вагонов

Раскрепление производится сигналистом по команде ДСП после прибытия и прицепки локомотива к закрепленному составу. Прицепка локомотива должна осуществляться плавно без толчков. Надежность сцепления локомотива с составом проверяется только по сигнальным отросткам замков автосцепок, а не в режиме тяги. Если состав закреплен упором и дополнительными башмаками, то сначала из рабочего в нерабочее положение переводятся колодки упора, а затем снимаются башмаки.

Раскрепление состава, закрепленного со стороны подхода локомотива, если полозы колодки прижаты колесами, производится после команды сигналиста машинисту осадить состав с осторожностью до освобождения полозов колодок. После этого колодки переводятся в нерабочее положение.

При раскреплении состава, закрепленного со стороны противоположной подходу локомотива, сигналист, находящийся рядом с упором, по радиосвязи через ДСП (или непосредственно машинисту) дает команду оттащить состав до освобождения полозов колодок, а затем переводит колодки в нерабочее положение.

Техника безопасности при эксплуатации упоров УТС-380

К обслуживанию упоров допускаются проинструктированные, обученные безопасным методам работы лица, прошедшие проверку знаний в соответствии с требованиями следующих нормативных документов: «Правил технической эксплуатации железных дорог РФ» ,«Инструкции по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах РФ», «Инструкции по сигнализации на железных дорогах РФ», «Правил  техники безопасности и производственной санитарии в хозяйстве сигнализации, связи и вычислительной техники железнодорожного транспорта», «Типовой инструкции по организации работ и обеспечению техники безопасности при уходе за централизованными стрелочными переводами», «Правил  техники безопасности и производственной санитарии для работников железнодорожных станций и вокзалов»,  «Инструкции по техническому обслуживанию устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ)» .

Модификации упора УТС-380

На базе упора УТС-380 разработан ряд модификаций устройства, имеющих специфические особенности и технические характеристики:

1. УТСП-380 - пружинный упор, наличие пружин у которого позволяет уменьшить в 2-3 раза силу удара колеса по колодке при закреплении;

2. УТС(1)-380 - однониточная конструкция, применяемая на станционных путях с уклонами не более 2‰;

3. УТС-1-160 - упор стационарный однорельсовый для закрепления пассажирских вагонов.

В табл. 3.6 представлены основные технические характеристики модификаций тормозного упора для закрепления подвижного состава на станционных путях.

Таблица 3.6

Альтернативные устройства закрепления подвижного состава

Одним из альтернативных устройств механизированного закрепления подвижного состава является УЗС 86Р, разработанное ДКТБ Свердловской ж. д.  Имея большие массу конструкции, расход электроэнергии на закрепление, трудозатраты на обслуживание и монтаж по сравнению с упором УТС-380, устройство обладает значительным удерживающим усилием (до 40 тс), что позволяет его использовать для закрепления тяжеловесных грузовых поездов на путях с большими уклонами.

Сравнительные эксплуатационно-технические характеристики устройств УТС -380 и УЗС86Р приведены в табл. 3.7, из которой видно, что  эксплуатационно-технические характеристики устройства УЗР-68 во многом уступают аналогичным показателям упора УТС-380.

Таблица 3.7

Зарубежный опыт применения механизированных упоров

На зарубежных железных дорогах близких аналогов устройствам УТС-380 и УЗР-68 нет. Однако из этого не следует, что подобные устройства там не применяются вообще.

Так, фирмой Windhoff (Германия) разработан опускающийся упор VP 600, представленный на рис. 3.3. Он успешно используется на сортировочной станции Нюрнберг. Упор состоит из двух расположенных по обеим сторонам пути частей, смонтированных на восьми стальных шпалах, которые в месте размещения упора устанавливаются вместо шпал пути. Рабочее состояние упора соответствует поднятому положению стопорных буферов, при опущенном положении буферов упор не препятствует прохождению подвижного состава. Упор приводится в действие электродвигателем через червячный привод, рассчитан на нагрузку 600 кН на каждую сторону и допускает максимальную скорость соударения с ним отцепов 1,3 м/с при общей массе 100 т. При помощи системы рычагов силы, действующие на упор, равномерно распределяются по верхнему строению пути.

Еще одной разновидностью упора является опускающийся упор VVP 500, состоящий из рамы, установленной на верхнем строении пути, на которой расположены пружины, приводящие упор в рабочее положение. Зона перемещения упора составляет 30 м. Упор перемещается электроприводом  и  тросами, связанными с тележкой упора. В нерабочем положении в начале зоны перемещения система приводных рычагов опущена и упор не препятствует проезду подвижного состава. При выходе из этой позиции под действием   пружины система рычагов переводит упор в рабочее состояние.

Рис. 3.3. Опускающийся упор типа VP 600 фирмы Windhoff

Скорость передвижения упора составляет 0,5 м/с. Достигая вагона, находящегося в рабочей зоне, упор запирается при помощи концевого выключателя, установленного на поверхности буфера. Усилие, оказываемое закрепленным вагоном, при помощи системы рычагов и тросов передается на верхнее строение пути.