ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Объекты управления и контроля в железнодорожных системах автоматики и телемеханики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Устройство стрелочных переводов и их классификация . . . . . . . . . . 1.3. Сигналы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.1. Назначение и классификация сигналов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2. Основы сигнальной светотехники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4. Путевые участки и способы их контроля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.1. Средства контроля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2. Устройство и классификация точечных датчиков . . . . . . . . . 1.4.3. Устройство и классификация рельсовых цепей . . . . . . . . . . . 2. Основы теории рельсовых цепей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1. Особенности работы и расчёта рельсовых цепей . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Первичные параметры рельсовой линии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Вторичные параметры рельсовой линии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Уравнения и рабочие параметры рельсовой линии . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Схемы замещения рельсовых цепей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Расчёт и анализ нормального режима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7. Расчёт и анализ шунтового режима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8. Расчёт и анализ контрольного режима . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Классификация систем железнодорожной автоматики и телемеханики . 4. Технико-экономическая эффективность устройств железнодорожной автоматики и телемеханики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Решение вопросов надёжности при построении функциональных узлов железнодорожной автоматики и телемеханики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 6 6 8 8 10 15 15 16 18 20 20 22 24 26 27 30 32 35 36 41 42 46

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожный транспорт России в настоящее время является основным видом перевозки людей и грузов. На сегодняшний день железные дороги Российской Федера­ции представляют развитую сеть однопутных, двухпутных и мно­го­­путных линий, состоящих из раздельных пунктов (проход­ных све­то­форов, блок-постов, разъездов, обгонных пунктов, стан­ций) и пе­ре­гонов. Пути перегонов, продолжаясь в пределах стан­ций, свя­зы­ваются с помощью стрелок с определенным путевым раз­витием в ви­де приемоотправочных, погрузочно-выгрузочных, сор­ти­ро­воч­ных, деповских и иных путей, ветвей на заводах, карьерах и т.п., тупи­ков.

Погрузка - разгрузка, формирование – расформирование по­ез­­дов, прицепка – отцепка локомотивов, перевозка грузов, их хра­не­ние, обслуживание пассажиров и т.д. составляют эксплуа­та­ци­он­ну­ю работу железнодорожного транспорта, которая оценивается ко­­ли­чественными, качественными и экономическими пока­зателями.

Эксплуатационная работа железных дорог, как и любой производственный процесс включает в себя три взаимосвязанных цикла: планирование (П), реализацию плана (Р) и статистику (С). Основу цикла П составляет план перевозок ОАО «Российские желез­ные дороги» (РЖД). С его учетом составляется план фор­ми­ро­вания и расформирования поездов. Деятельность всех подраз­делений железнодорожного транспорта объединяет график движе­ния поездов. Который увязывается с планом их формирования – рас­формирования и организацией местной работы. Реализация пла­на осуществляется диспетчерским руководством (оперативно-рас­по­рядительными отделами ОАО РЖД, дорог, поездными дис­петчерами ДНЦ, дежурными по станции ДСП) с использованием соот­ветствующих технических средств. Цикл С предназначается для сбора сведений о выполнении плана и сопутствующих ему учет­ных данных с целью оперативного изменения плана или сос­тав­ления нового. От правильной взаимосвязи этих важнейших эле­мен­тов в значительной мере зависят качество и уровень эксплу­а­та­ционной работы железнодорожного транспорта.

Реализация плана (графика движения поездов) на ограни­чен­ном участке в определенный период требует своевременного и без­опасного переме- щения людей и грузов. Отсюда вытекает необ­ходимость в обеспечении соответ­ствую­щи­ми средствами условий безопасности движения поездов (свобод­но­сти путевых участков в границах передвижения, исключения вся­ко­го рода враждебных передвижений, а в пределах станции – еще и уста­новки стрелок в нужное положение, после чего – подачи ма­ши­нисту сигнала, раз­решающего движение). Установленный при этом путь следо­вания называется маршрутом. Реализация мно­же­ст­ва безопасных пере­дви­­жений по различным маршрутам обес­пе­чи­вается процессом опе­ра­тивного управления.

Уже в первые годы существования железных дорог стре­ми­лись механизировать процессы, связанные с приго­товлением мар­ш­рутов, т.е. облегчить физический труд человека. Ручное переме­ще­ние стрелочных и сигнальных тяг заменялось механи­зи­ро­ван­ным с использованием энергии сжатого воздуха или жидкости, элек­трического тока. Применение соответствующих устройств (пнев­мо-, гидро-, электроприводов), как правило, позволяло уско­рить приготовление маршрутов, а следовательно, увеличить про­пуск­ную способность станции.

Одновременно с механизацией решались вопросы авто­ма­ти­за­­ции процессов установки маршрутов, т.е. внедрение уст­ройств, об­легчающих функции управления. К техническим сред­ствам авто­ма­тизации относятся различного рода системы путевой бло­ки­ров­ки, централизации стрелок и сигналов. Они позволяют регу­ли­ро­вать дви­жение поездов по заданным алгоритмам, обеспечивать без­опас­ность перевозочного процесса, а также осуществлять теле­уп­рав­­ление и контроль объектов на любом расстоянии.

Устройства механизации и автоматизации производ­ствен­ных процессов в сфере оперативного управления движением поез­дов получили название устройств СЦБ (сигнализации, централи­за­ции и блокировки). Долгое время в качестве элементной базы для их построения использовались реле. Однако в настоящее время вид и функции этих устройств настолько изменились и расширились, что далеко выходят за рамки понятия СЦБ и более точно опреде­ля­ют­ся понятием «Устройства автоматизации и телемеханики по оперативному управлению движением поездов». Они целиком ориен­тированы на применение для их построения средств элек­трон­ной и вычислительной техники, включая микропроцессоры. В перс­пективе они должны составить единую автоматизированную сеть управления железнодорожным транспортом (АСУ ЖТ) с ис­поль­зованием линейных и радиоканалов ОАО РЖД.

1. Объекты управления и контроля в Железнодорожных системах автоматики и телемеханики

В настоящее время в области оперативного управления движением поездов автоматическому управлению и контролю подлежат следующие объекты:

– стрелочные переводы

– сигнальные приборы

– путевые участки

– разъединители ВВЛ АБ

– переключатели рода тока в контактной сети

– вагонные замедлители

– горочный локомотив

– буксовый узел подвижного состава

– тормозные упоры на станционных путях

– устройства контроля схода подвижного состава.

1.2. Устройство стрелочных переводов и их классификация.

Стрелочные переводы (рис. 1.1) предназначаются для перемещения подвижного состава с одного пути на другой.

Рис. 1.1. Схема стрелочного перевода

Основными конструктивными элементами стрелочного перевода являются следующие:

1 – рамные рельсы;

2 – остряки;

3 – межостряковая тяга;

4 – переходные кривые;

5 – контррельсы;

6 – усовики;

7 – сердечник.

Крайнее положение остряков стрелки, ведущее по прямому пути, называется плюсовым (+). Оно принимается за нормальное. Положение остряков, ведущее на боковой путь, называется минусовым (–).

При противошёрстном движении прижатый остряк должен плотно прилегать к рамному рельсу, иначе может произойти отжатие остряка гребнем бандажа колёсной пары, что приведёт к сходу подвижной единицы. При пошёрстном движении и неустановленной стрелке может произойти её взрез, т.е. принудительный перевод колёсной парой подвижного состава. Таким образом, после каждого перевода остряки стрелки должны быть механически заперты, а движение осуществляется только по разрешающему показанию сигнала.

Стрелочные переводы классифицируются по маркам крестовины. Мар­ка крестовины (М) есть тангенс угла сходящихся на стрелке пу­тей. Согласно ПТЭ на главных путях и приёмоотправочных пасса­жир­­­ских М = 1/11, грузовых М = 1/9. На сортировочных горках при­ме­­­няются симметричные переводы с М = 1/6. При скоростном дви­же­нии поездов (120 – 160 км/час) на главных путях укладывают стрелки с М = 1/18 и 1/22. Кроме обычных одиночных стрелочных переводов для съезда с одного параллельного пути на другой применяют спарен­ные стрелки (съезды), иногда – глухое пересечение двух съездов (рис. 1.2).

а б

Рис. 1.2. Виды стрелочных переводов:

а – съезд; б – глухое пересечение двух съездов.

Основные требования по содержанию стрелочных переводов заключаются в следующем. Согласно ПТЭ зазор между прижатым остряком и рамным рельсом должен быть менее 4мм, а отжатый остряк отведён от рамного рельса на расстояние не менее 125мм. В этом положении стрелка должна быть надёжно механически заперта, для чего применяют висячие замки со скобами, замки системы инже­нера Мелентьева, приводозамыкатели МЦ, ЭЦ. Не допускается держать в пути стрелочный перевод, если он имеет такие неисправности, как:

– разъединение остряков;

– выкрашивание остряков 200мм на главных и 300мм на боковых путях;

– вертикальный износ рамных рельсов Р50 на 8, 10, 12мм соответственно на главных, боковых и прочих путях;

– понижение остряка против рамного рельса на 2мм и более;

– излом остряка, рамного рельса, крестовины, сердечника, усовика;

– разрыв хотя бы одного контррельсового болта.