Сортировочные устройства и их техническое оснащение

     Сортировочные устройства и их техническое оснащение.

     Железнодорожная станция представляет собой раздельный пункт, имеющий путевое развитие, которое позволяет производить  операции по приему, отправлению, скрещению  и обгону поездов; обслуживанию пассажирских составов и пассажиров; приему, хранению и выдаче грузов, багажа, грузобагажа и почты, а при наличии развитых путевых устройств выполнять маневровую работу по расформированию и формированию грузовых поездов, производить техническое обслуживание подвижного состава.

     Основной  работой сортировочных станций  является: сортировка вагонов и формирование из них в соответствии с действующим  планом сквозных, участковых, сборных, передаточных, вывозных и других поездов; выполнение операций по пропуску поездов  без переработки и с частичной переработкой; техническое обслуживание и ремонт вагонов; коммерческий осмотр составов и устранение выявленных неисправностей. Кроме того, на сортировочных станциях может осуществляться смена локомотивов и локомотивных бригад; сортировка грузов, погрузка, выгрузка вагонов; обслуживание подъездных путей; формирование сборных вагонов (на сортировочных платформах); обслуживание изотермических и рефрижераторных вагонов, секций и поездов, вагонов с живностью; формирование и подготовка в рейс пригородных и пассажирских поездов. 
           Техническое оснащение станций охватывает устройства и сооружения, обеспечивающие эффективное обслуживание подвижного состава (приемные, отправочные, транзитные, сортировочные и местные парки, вытяжные пути, сортировочные горки, посты электрической централизации, локомотивные и вагонные ремонтные предприятия); пассажиров (вокзалы, платформы, переходы, тоннели, мосты); грузов (склады, грузовые площадки, автоподъезды, средства механизации). Важное значение имеет рациональное размещение на станции устройств, которые должны обеспечивать максимально быстрое выполнение технологических операций с вагонопотоками различных категорий, минимальные пробеги подвижного состава, безопасность движения и маневровой работы, сохранность грузов и иметь достаточную прилегающую территорию для перспективного развития. 
       Сортировочная станция – раздельный пункт, основной работой которого является: сортировка вагонов по назначениям следования и формирование из этих вагонов составов в соответствии с действующим планом формирования поездов; формирование передач на подъездные пути предприятий промышленного транспорта и прием вагонов с подъездных путей; подборка (группировка) вагонов в составах передач на грузовые станции узла и поездов на портовые и паромные станции, а также в составах сборных и других многогруппных и групповых поездов местных назначений на прилегающие участки; осмотр и подготовка составов поездов и отдельных вагонов в техническом и коммерческом отношении; выполнение операций по пропуску поездов без переработки составов и с их частичной переработкой и заменой групп. Кроме того, на сортировочных станциях могут выполняться ремонт вагонов, смена локомотивов и локомотивных бригад, сортировка грузов и формирование сборных вагонов с контейнерами и мелкими отправками, обслуживание рефрижераторного подвижного состава, а также местная грузовая работа и, в необходимых случаях, ремонт, техническое обслуживание и экипировка локомотивов, пропуск и обслуживание пассажирских поездов. Сортировочные станции перерабатывают транзитные и местные вагонопотоки и формируют сквозные, участковые, сборные, вывозные, передаточные и сборно-участковые поезда. Размещение сортировочных станций определяется густотой и структурой вагонопотоков. Сортировочные станции находятся обычно на подходах к крупным городам, промышленным районам, в пунктах слияния нескольких линий и на выходах из добывающих районов. 
           Комплект (система) сортировочной станции включает: сортировочную горку, приемный парк, сортировочный парк, вытяжные пути формирования, отправочный и транзитный парки. Для сортировки вагонов на станциях применяются сортировочные горки повышенной, большой, средней и малой мощности; тип и мощность сооружаемой горки определяются в соответствии с «Правилами и нормами проектирования сортировочных устройств» (ВСН 207-89). Приемный (предгорочный) парк предназначен для приема поездов и подготовки их к расформированию; сортировочный (подгорочный) парк – для накопления вагонов на составы отправляемых поездов; отправочный парк – для подготовки к отправлению составов поездов своего формирования; транзитный (приемо-отправочный) парк – для приема транзитных поездов без переработки и их подготовки к отправлению. 
           На сортировочной станции имеются устройства: обслуживающие грузовое движение и выполняющие сортировочную и группиро-вочную работу и формирование составов поездов и передач; обеспечивающие экипировку, техническое обслуживание и ремонт локомотивов и вагонов; обслуживающие пассажирское движение (в узлах, где оно не вынесено на параллельные ходы); специальные. К основным устройствам сортировочной станции также относятся: группировочный или сортировочно-группировочный парк (с горкой малой мощности), центральный пост управления станции со станционным технологическим центром обработки поездной информации и перевозочных документов (СТЦ), локомотивное хозяйство, вагонное ремонтное предприятие, механизированный пункт текущего отцепочного ремонта вагонов, пункт технического обслуживания и экипировки рефрижераторных вагонов, секций и поездов, грузовые устройства – сортировочная платформа для мелких отправок и контейнерная площадка или грузовой район со всем необходимым оборудованием, остановочные пункты с павильонами для пассажиров, технические и служебные здания и сооружения водоснабжения, электроснабжения, пути, С ЦБ и связи и т. п.

     Сортировочные станции оборудуются электрической  централизацией стрелок и сигналов, средствами механизированной очистки  стрелок, телевизионными установками, пневматической почтой (большого или малого диаметра), системами автоматизации работы горок, устройствами компьютерной техники, автоматизированными рабочими местами (АРМ), автоматизированными системами управления работой станции (АСУ СС) и др. 

          Сортировочное устройство- технически оснащенное инженерное сооружение, предназначенное для переработки вагонопотока в соответствии с планом формирования поездов, имеющее путевое развитие определенного плана и профиля. На станциях проектируют основные и вспомогательные сортировочные устройства: 
           горочные – сортировочные горки повышенной, большой, средней и малой мощности, работа которых основана на использовании силы тяжести вагонов при их скатывании с более высокого уровня; 
           негорочные – вытяжные пути со стрелочными горловинами на уклоне и горизонтальной площадке, где используется преимущественно сила тяги локомотива. 
           Основное сортировочное устройство (преимущественно горочного типа) используется главным образом для расформирования – формирования составов грузовых поездов. Вспомогательное сортировочное устройство при наличии на станции (в сортировочной системе) основного устройства используется для повторной сортировки местных вагоно-потоков и (или) для формирования много-группных составов грузовых поездов и подач к пунктам погрузки и выгрузки вагонов, а также для выполнения операций по окончанию формирования составов. 
 

     Основные  сортировочные устройства и их назначение.  

     Вагонный  замедлитель – стационарное тормозное устройство, установленное на ж.-д. пути для снижения скорости движения вагонов (отцепов) при маневровой работе. Обеспечивает механизированное торможение движущихся отцепов, позволяет исключить непроизводительный и опасный ручной труд. Вагонный замедлитель устанавливают на путях сортировочных горок, а также на наклонных подъездных путях промышленных предприятий. По форме тормозного органа, взаимодействующего с колесом, различают вагонные замедлители балочные и небалочные; по принципу действия – весовые, нажимные и специализированные; по типу привода – пневматические, гидравлические, электрические; по месту работы – горочные и парковые; по числу рабочих рельсов – одно - и двух-рельсовые. Наибольшее применение получили двухрельсовые балочные замедлители с пневмо- и гидроприводом. Тормозной эффект вагонных замедлителей достигается воздействием его силовых узлов на колесные пары вагонов. Сила торможения весовых балочных замедлителей устанавливается автоматически, пропорционально нагрузке на колесные пары вагонов. В нажимных балочных замедлителях сила торможения устанавливается либо по команде горочного оператора, либо устройствами автоматического управления изменением давления воздуха в тормозных цилиндрах. К вагонным замедлителям предъявляются определенные требования: они должны вписываться в габарит приближения строений, тормозить вагоны с замедлением не более 4 м/с2, обеспечивать высокую точность работы, не разрушать при торможении колесные пары, не создавать сильного шума, резких звуков. На сортировочных горках вагонные замедлители входят в состав механизированных тормозных позиций. 

     Вагоноосаживатель – устройство, предназначенное в основном для осаживания вагонов (отцепов) на подгорочных путях крупных сортировочных станций. Наиболее распространены вагоноосаживатели с канатной тягой кареточного и тележечного типа (гл. обр. на ж. д. Германии, Швеции, Швейцарии). Вагоноосаживатели кареточного типа снабжены 4 небольшими колесами, которые перемещаются по подошве направляющего желоба, образованного ходовым и вспомогательным рельсами, благодаря чему каретка может двигаться как вдоль сортировочного пути, так и в пределах стрелочной зоны. На каретке расположен выдвижной рычаг, взаимодействующий с колесами вагонов. Электромеханический привод обслуживает вагоноосаживатель на одном-двух путях. Зона действия каретки 40-60 м; каретка перемещает до 7-8 вагонов общей массой 600-700 т со скоростью 1,5 м/с. Вагоноосаживатель т е – лежечного типа опирается на 4 колеса, перемещающихся по верху внутренней части подошвы рельсового пути; имеет выдвижные рычаги, взаимодействующие с колесами. Такие вагоноосаживатели перемещают вагоны со скоростью 1,25-1,5 м/с, зона осаживания достигает 400-600 м. Вагоноосаживатели кареточного и тележечного типа применяют в комбинации и с парковыми вагонными замедлителями.  

     Вагонный  ускоритель – устройство для разгона и перемещения групп вагонов (отцепов) на надвижной части сортировочной горки или сортировочных путях. Работа вагонного ускорителя непрерывного действия основана на использовании электромагнитных действующих сил. Такой ускоритель имеет несколько (обычно пять) сочлененных тележек, на которых крепятся развернутые статоры линейных электродвигателей, блоки контроля, управления и толкатели. Тележки перемещаются по двум направляющим рельсам, которые уложены внутри колеи и служат одновременно тормозными шинами. Толкатели воздействуют на круг катания колес по командам, подаваемым путевыми датчиками. Тяговое усилие вагонного ускорителя создается линейным электродвигателем, короткозамкнутым ротором которого является металлическая шина, проложенная вдоль оси пути на стальной полосе. 

        Вытяжной горочный путь – путь, предназначенный для вытягивания на него состава (и последующего его расформирования на горке) из приемного парка при параллельном расположении приемного и сортировочного парков. 

     Горочная  горловина – путевое развитие от вершины горки до конца закрестовинных кривых на подгорочных путях. Горочная горловина должна быть короткой, обеспечивать наименьшее время следования для большинства отцепов и наименьшую сумму углов поворота кривых на маршрутах скатывания.

     Сортировочный парк – группа станционных путей, предназначенная для накопления перерабатываемых вагонов согласно назначениям плана формирования поездов и имеющая необходимое техническое оснащение. Пути сортировочного парка объединяются в пучки, в которых содержится от трех до восьми путей. Общее число путей в сортировочном парке может изменяться, устанавливается в зависимости от числа назначений по плану формирования.

     Стрелка разделительная – стрелочный перевод на спускной части сортировочной горки, обеспечивающий разделение маршрутов движения отцепов, последовательно скатывающихся на разные пучки путей и сортировочные пути. 

        Стрелочная зона горки – участок спускной части сортировочной горки от первой разделительной стрелки до последней стрелки в сортировочном парке. Для уменьшения длины стрелочной зоны применяют симметричные переводы с крестовинами марки 1/6 

     Тормозная позиция – участок пути сортировочной горки, на котором осуществляется регулировочное торможение отцепов с избыточной скоростью движения. Различают тормозные позиции ручные (с помощью тормозных башмаков) и механизированные (посредством дистанционного управления вагонными замедлителями). На сортировочных горках применяется трехпозиционное регулирование скорости отцепов. Первая (верхняя) и вторая (пучковая) тормозные позиции устанавливаются на спускной части горки и обеспечивают интервальное регулирование, третья (парковая) – в начале сортировочных путей и осуществляет только прицельное регулирование, обеспечивающее соединение вагонов со скоростью не более 5 км/ч. 

     Тормозной башмак – приспособление для торможения движущихся групп вагонов (отцепов) и других видов подвижного состава. Тормозной башмак используется в качестве тормозного средства на сортировочных путях сортировочных горок, а также для закрепления вагонов на станционных и подъездных путях. Тормозной эффект башмака основан на замене трения качения вагона (коэффициент трения 0,002) трением скольжения тормозного башмака по рельсу (коэффициент трения 0,15-0,2) и второго колеса заторможенной колесной пары по другому рельсу. Скольжение вагона на тормозном башмаке называется юзом; его длина зависит от состояния поверхностей трения пар «башмак – рельс» и «рельс – колесо вагона», массы вагона, его осевой нагрузки, скорости входа вагонов на башмак, погодных условий и других факторов. Различают двубортные и однобортные тормозные башмаки. Двубортные тормозные башмаки более устойчивы. Для укладки тормозного башмака используется специальная вилка. Выведение тормозного башмака из-под колес осуществляется башмакосбрасывателем, состоящим из рельса-усовика и прикрепленного к нему рельса-остряка. При механизации горок тормозные башмаки заменяют вагонными замедлителями. 
 

     Задача  №1.

Определение производительности локомотивов и эффективности мероприятий по ее увеличению.

Исходные данные:

Средняя масса состава грузового поезда, т – 3800; 
Среднесуточный пробег локомотива, км – 630/650; 
Коэффициент вспомогательного пробега – 0,11; 
Грузооборот, млрд. т-км в год – 89; 
Коэффициент, учитывающий все виды резерва локомотивного парка – 1,30; 
Доля неисправных локомотивов в общем парке – 0,049; 
 
Требуется: 
1.Определить производительность локомотива до и после реализации мероприятий. 
2.Определить потребный парк локомотивов для полигона железной дороги. 
3.Определить сокращение потребного парка локомотивов на дороге в результате увеличения  
производительности локомотива. 
4.Определить годовую экономию эксплуатационных расходов от сокращения потребного парка локомотивов. 
5.Назвать конкретные мероприятия, позволяющие увеличить производительность локомотивов. 
Перед выполнением расчетов необходимо дать определение понятий «производительность локомотива» и "рабочий парк локомотивов". 
 
 

Решение:

Производительность локомотива выражает перевозочную работу в тонно-километрах брутто и является комплексным и основным показателем, который одновременно оценивает использование локомотива по времени и мощности. 
Рабочий парк локомотивов состоит из исправных локомотивов, непосредственно занятых перевозкой грузов и определяется по формуле:

     1.Зависимость производительности локомотива Wл от его среднесуточного пробега и от средней массы поезда брутто выражается формулой:

     Wл = Qбр *l / (1+ßвсп),

Где: Qбр - средняя масса грузового поезда, т; 
l - среднесуточный пробег локомотива, км; 
ßвсп - коэффициент вспомогательного пробега. 
Производительность локомотива до реализации мероприятий:

Wл = 3800 * 630/ (1+0,11) = 2156756

Производительность локомотива после реализации мероприятий:

Wл = 3800 *650/ (1+0,11) =2225225

     Повысить массу состава можно несколькими решениями, например, используя внутренние резервы работающих на участке обращения локомотивов: 
— максимальное использование мощности локомотива; 
— повышение мастерства вождения поездов; 
— применение кратной тяги или подталкивания; 
— формирование длинносоставных и тяжеловесных поездов; 
— сокращение количества неполновесных поездов; 
— полное использование грузоподъемности вагонов; 
— полное использование полезной длины путей станций. 
Вторая группа решений связана с большими материальными затратами, которые станут необходимы для вождения поездов увеличенной массы. К таким решениям следует отнести следующие: 
— замена работающих локомотивов на новые, более мощные и современные и использование их по системе многих единиц; 
— значительные работы по увеличению длины приемоотправочных путей станций для работы с поездами увеличенной массы и увеличенной длины.