Лекция к занятию № 25 Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути. Профессия: Монтер пути 2,3 разряда.

Калининградское подразделение Октябрьского учебного центра профессиональных квалификаций – структурное  подразделение Октябрьской железной дороги- филиала ОАО «РЖД»

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПРЕДМЕТА

«Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

(2 часа обучения)

ЛЕКЦИЯ № 25

по предмету «Устройство, текущее содержание и ремонт железнодорожного пути»

 Монтер пути 2-3 разряд. Профессиональная подготовка

Калининград

                                                                                     2017

         Средства диагностики пути. Путеизмерительные средства.

В ОАО «РЖД» создана достаточно эффективная система диагностики и юниторинга инфраструктуры. Затрагивая все хозяйства инфраструктурного омплекса, наибольшее внимание в диагностике уделяется путевому озяйству.

Созданы путеизмерительные комплексы на базе локомотивов ВЛ-11, и 1С-200 и магистрального тепловоза 2ТЭ116, что, кроме повышения скорости онтроля, решает и задачу измерения пути «под нагрузкой».

В путевом хозяйстве используются путеизмерительные средства более десяти различных типов, решающие близкие информационные задачи и имеющие разные нагрузки на путь, рабочую скорость, точность измерения и форму представления выходной информации. Это путеизмерительные вагоны КВЛ-П (нескольких модификаций), путеобследовательские станции ЦНИИ-4, совмещенные дефектоскопы-путеизмерители МТКП и СЕВЕР, новые диагностические комплексы ЭРА и ИНТЕГРАЛ, путеизмерительные тележки.

Создан вагон-путеизмеритель КВЛ-П 3.0, позволяющий бесконтактным способом выполнять контроль и оценку состояния рельсовой колеи на скорости до 160 км/ч. Вагон работает в Октябрьской дирекции инфраструктуры.

Рабочие скорости самоходных путеизмерительных лабораторий ЧС-200 и ВЛ-11-М достигают 200 км/час, что позволяет значительно увеличить ежесуточный объем проверки пути, при этом оценка состояния инфраструктуры осуществляется по 55 параметрам с повышенной нагрузкой на ось до 19,5 т.

Самоходная многофункциональная диагностическая лаборатория на базе тепловоза 2ТЭ116 (СМДЛ-2ТЭ116). СМДЛ обеспечивает контроль состояния путевой инфраструктуры, устройств автоматики и сигнализации, контактной ети и поездной радиосвязи на рабочих скоростях до 100 км/ч (контроль более 20 параметров). СМДЛ способна работать как на электрифицированных, так

 на не электрифицированных участках пути.

Новые диагностические средства позволяют оценивать состояние »ельсов, рельсовых скреплений, балласта и земляного полотна, их поперечные чертания, состояние шпального хозяйства, габариты и др. Получаемые в ходе иагностики данные используются для организации текущего содержания ути и планирования ремонтов.

В настоящее время проверка состояния устройств инфраструктуры существляется различными диагностическими средствами: вагонами- путеизмерителями, дефектоскопами, вагонами-лабораториями служб лектрификации и электроснабжения, автоматики и телемеханики. Такое ешение не позволяет организовать комплексную оценку инфраструктуры и екущее содержание, совместное планирование окон, различных видов емонтов, осуществить комплексный подход к модернизации инфраструктуры. Разнородность данных, получаемых при проверке существующими средствами диагностики, не позволяет их сопоставить и выявить «узкие» места в содержании пути, устройств электрификации и электроснабжения, автоматики, телемеханики конкретного участка пути, а, следовательно, и рационально распределить средства на текущее содержание ремонт устройств инфраструктуры в соответствии с их техническим остоянием.

Диагностические комплексы ЭРА и ИНТЕГРАЛ за один проход существляют контроль следующих параметров состояния объектов нфраструктуры:

• состояние верхнего строения пути в целом и его элементов;
• параметры искусственных сооружений и земляного полотна;
• габариты приближения строений;
• показатели динамического взаимодействия пути и подвижного остава;
• состояние контактной сети, устройств автоматики и телемеханики;
• видеоконтроль объектов инфраструктуры.

Для эффективного решения проблемы контроля состояния бесстыкового ути применяется комплексный подход, который опирается на достоверные анные, получаемые с современных диагностических средств (вагонов- [утеизмерителей КВЛ-П и диагностических комплексов «ЭРА»). При этом спользуется информация с таких систем контроля, как: система контроля еометрии рельсовой колеи, видеоконтроля рельсов и рельсовых скреплений,

истема пространственного сканирования.

В основу анализа заложен принцип определения напряженного состояния рельсовых плетей по 6 факторам, определяющим поперечную устойчивость бесстыкового пути (состояние рельсовых плетей в плане, угон рельсовых плетей, не подбитые и оттрясенные шпалы, состояние рельсовых скреплений, ширина плеча балластной призмы, заполнение шпальных ящиков). Главными индикаторами имеющихся проблем из этих факторов являются: угон рельсовых плетей, определяемый видеофиксацией подвижек рельсовых плетей относительно «маячных» шпал и состояние пути в плане, анализ которого проводится после прохода путеизмерительных вагонов в программном обеспечении предотказного состояния плетей бесстыкового пути (КАПС БП УРАН).

Рельсовая дефектоскопия - одна из частей системы диагностики и мониторинга железнодорожной инфраструктуры. Применение современных лазерных приборов, видео высокой четкости, активных радиочастотных меток и устройств глобального позиционирования открывают неограниченные возможности для совершенствования методов диагностики.

Путеизмерительные тележки.

Ходовая часть тележки (шасси) представляет собой цельносварную раму опирающуюся на четыре колеса, два из которых закреплены на подпружиненной телескопической вилке, обеспечивающей постоянное боковое прижатие и контакт колёс с рельсами.

Для перемещения тележки в рабочем положении вдоль рельсового пути и переноса её к месту работы служит шарнирно закреплённая на раме ручка. В рабочем положении ручку устанавливают вдоль рельсового пути, а при переносе тележки и снятии её с пути ручку разворачивают вдоль рамы и запирают в этом положении защёлкой. Ручка расположена несимметрично относительно оси рельсовой колеи и вращается относительно вертикали на 360°, поэтому с тележкой удобно работать как правше, так и левше.

Для измерения уровня рельсовых нитей внутри рамы размешен датчик (датчик линии уровня для строительных и дорожных машин), который работает по принципу маятника, отслеживая направление гравитационной вертикали в поперечном сечении пути. Датчик уровня неподвижно закреплен на раме тележки. Его выходной сигнал прямо пропорционален поперечному углу крена рамы тележки относительно линии горизонта. По измеренному углу крена рамы бортовой микропроцессор вычисляет значение уровня, см. рисунок 4.2.3.

Рисунок 4.2.3. Общий вид тележки

Для измерения ширины рельсовой колеи внутри рамы тележки размещён оптический датчик линейных перемещений, представляющий собой гребенку с прорезями.

Микропроцессор вычисляет величину перемещения по количеству импульсов, поступающих с оптических элементов датчика.

Датчик пройденного пути установлен на колесе тележки. Он состоит из двух расположенных рядом датчиков Холла установленных в оси колеса. Датчика перекрывается магнитом, вращающимся вместе с колесом. Датчик определяет величину и направление перемещения тележки, а также выдает синхронизирующие импульсы для работы микропроцессорного регистратора с шагом 0,25 м по координате пути.

На одном из колес расположен откидной фиксатор-защелка, который стопорит вращение этого колеса при стоянке тележки на продольном уклоне рельсового пути.

На раме тележки установлены легкосъемная аккумуляторная батарея с тумблером включения питания и регистратор для запоминания результатов измерения пройденного пути, ширины и уровня рельсовой колеи. На нем имеются три четырехзначных цифровых табло для индикации результатов измерения и четыре кнопки для управления регистратором и начальной установки цифровых табло.

При установке тележки в путь под действием пружины телескопа все четыре колеса прижимаются к боковым граням головок рельсов. Датчик уровня преобразует угол поперечного крена рамы тележки относительно линии горизонта в электрический сигнал, пропорциональный превышению одного рельса над другим. После масштабирования сигнала результат измерения уровня выдается на цифровое табло в виде трёхзначного десятичного числа со знаком и с дискретностью I мм. Нулевое значение уровня устанавливают и контролируют на испытательном стенде при метрологической калибровке тележки.

В процессе движения тележки вдоль пути шток телескопа постоянно перемещается относительно ее рамы, отслеживая ширину колеи. Оптический датчик линейных перемещений преобразует осевое перемещение штока относительно рамы тележки в последовательность электрических импульсов, с помощью которой микропроцессор вычисляет значения шаблона. Значения шаблона выдаются на цифровое табло и записываются в память регистратора. Шаблон выдается на табло в виде четырёхзначного десятичного числа с дискретностью I мм. Начальное значение шаблона устанавливают и контролируют на испытательном стенде при метрологической калибровке тележки.

Датчик пройденного пути, который установлен на переднем правом колесе, представляет собой спаренный датчик Холла. За один оборот колеса он формирует четыре импульса, которые используются для подсчёта текущей координаты пути и для синхронизации работы регистратора. Текущая координата выдается на цифровое табло. Начальное значение координаты можно установить до начала и скорректировать в процессе работы. Текущую координату можно вычислять как в порядке ее возрастания, так и в порядке ее убывания.

Тележка работает без занятия перегона, поэтому при приближении поезда ручка, с помощью которой осуществляется перемещение тележки, разворачивается вдоль рамы и запирается на защёлку, а тележка за эту ручку снимается с пути и переносится на безопасное расстояние.

Путеизмерительная тележка 7МК

Путеизмерительная тележка тележка ПТ-7МК, предназначена: для измерения ширины колеи (шаблона); измерения взаимного положения рельсовых нитей по уровню; измерения пройденного пути; регистрации результатов измерении, отметок неисправностей пути при его осмотрах и проверках. ПТ-7МК обеспечивает автоматическое измерение и хранение результатов измерения и уровня рельсовых нитей, а также пройденного пути.

                                                       Общий вид тележки ПТ 7-МК

                                                             Вид экрана тележки

                   Путеизмерительные самопишущие тележки ПТС - 3М, ПТС-750

Путеизмерительные самопишущие тележки ПТС - 3М, ПТС-750 (рис.4.2.6) переносные, механического типа предназначены для регистрации отклонений от норм содержания железнодорожной колеи: ширины колеи 1520 и 750 мм и превышения одного рельса над другим (далее: уровня). При перемещении тележки по рельсам параметры колеи автоматически записываются на диаграммную ленту самописца. Такой документированный контроль параметров с помощью ПТС позволяет следить за изменениями колеи во времени, своевременно устранять отклонения от норм содержания и планировать ремонтные работы. Контроль параметров колеи является непрерывным и объективным.

                         Путеизмерительные вагоны

данных с результатами оценки состояния рельсовой колеи.

Неисправности рельсовой колеи, выявляемые путеизмерительными средствами.

Исходя из целей наиболее рационального определения видов и сроков выполнения работ по устранению и предупреждению появления отступлений от номинальных параметров и норм устройства рельсовой колеи при условии обеспечения безопасности движения поездов, оценка отступлений от номинальных значений параметров, контролируемых путеизмерительным вагоном, производится по четырем степеням, регламентированным в зависимости от установленных скоростей движения поездов по принципу: чем выше установленные скорости движения поездов, тем жестче допускаемые величины степеней отступлений и требования, предъявляемые к содержанию пути.

К неисправностям не угрожающим безопасности движения, которые устраняются в плановом порядке относятся: отступления   I первой степени ( находящиеся в пределах норм и не требуют выполнения работ по их устранению и они не учитываются  при расшифровке путеизмерительных лент). II степени (оказывающие влияние на плавность движения и требующие проведения профилактических работ.

К неисправностям, угрожающим движению поездов: III степени ( отступления, значительно ухудшающие плавность движения, не требуют уменьшения скорости и устраняются в первоочередном порядке в срок до 3-х дней),  IV степени относятся отступления, вызывающие увеличение сил взаимодействия пути и подвижного состава до таких значений которые могут привести к сходу его с рельсов, поэтому скорость снижается, и отступления устраняются в день выявления, километр при наличии этой степени считается неудовлетворительным.

На мостах, в тоннелях и на подходах к ним просадки, перекосы и рихтовки III и IV степени оцениваются согласно нормативам  Инструкции по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения.

Состояние пути в профиле (по просадкам),  по уровню, ширине колеи и направлению в плане должно  проверяться путеизмерительными средствами с установленной периодичностью. По завершении прохода дорожным мастерам выдаются распечатки (ленты) с результатами прохода на каждый километр пути, где указываются привязки по метрам, вид неисправности, степень, величина и протяженность. Сопровождающий руководитель ПЧ расписывает сроки устранения на ленте.

Путеизмерительными средствами сплошного контроля контролируются следующие параметры рельсовой колеи:

- в плане (вид сверху на рельсовую колею): уширения УШ, сужения СУЖ, отводы по ширине колеи I s, рихтовка Р.

- в профиле (вид сбоку): уровень У, перекос П, просадка Пр, отводы по уровню и возвышению наружного рельса.

  Уровень – разница в положении рельсовых нитей в вертикальной плоскости.

Перекос  образуется при поочередном превышении в уровне сначала правого, затем левого рельса, если участок между превышениями менее 20 м.

Просадка – изменение положения рельсовой нити в вертикальной плоскости, выявляется как визуально по наличию выплесков, отрясенных шпал, так и под поездной нагрузкой (потайной толчок) без наличия видимых признаков.

 Перекос пути

Причинами возникновения неисправностей в профиле являются: переувлажненность балласта, как следствие возникновение пучин зимой и выплесков весной, недостаточная подбивка балласта, загрязнение.

Сужение и уширение- отступления от нормы по ширине колеи в меньшую или большую сторону, рихтовка-  резкое отклонение одной или обеих рельсовых нитей  в горизонтальной плоскости. Причинами этих неисправностей являются: раскантовка рельсов ввиду слабого закрепления промежуточных скреплений при динамическом воздействии подвижного состава, износ и дефекты скреплений.

На прямых участках путь по направлению в плане должен быть как можно ближе к прямой. Но так как ширина колеи колеблется в пределах допускаемых величин допусков, то по направлению в плане выравнивают одну из рельсовых нитей, называемую рихтовочной, другую нить - перешивочную, устанавливают по шаблону в пределах допусков (например по  ширине колеи +8 и -4 мм.  Рихтовочной нитью на однопутном участке является правая нить по ходу километража, на двухпутном внутренняя, на кривом участке упорная.

 Рихтовочная нить.

Величины степеней отступлений от  номинальных параметров и норм устройства рельсовой колеи приведены в Инструкции по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения. Разделение отклонений от норм содержания пути на степени  производится по приближению к предельным значениям, требующим ограничения скоростей движения поездов.

Контролируемыми величинами кривой, по которым производится оценка фактических параметров устройства кривой, являются:

радиус и возвышение наружного рельса;

длины переходных кривых и несовпадения отводов кривизны и возвышения;

крутизна отвода возвышения наружного рельса (i)  в переходных кривых.

величина местного непогашенного горизонтального ускорения (аг), рассчитанная на всей кривой по фактическим величинам кривизны и возвышения;

величина непогашенного ускорения в кривой (анп),  рассчитанная как средняя величина ускорения аг в круговой части кривой;

скорость изменения непогашенного ускорения на участках переменной кривизны  (ψ).

Оценка состояния параметров устройства кривых определяется в зависимости от установленной скорости движения поездов. При оценке параметров устройства пути в плане и по уровню не учитываются короткие локальные неровности. Оценка величин уклона отвода возвышения, непогашенного ускорения и скорости его изменения производятся по фактическим значениям кривизны и уровня, отфильтрованным от неровностей короче 40 м.

Величины неисправностей, требующие ограничения скорости движения, приведены в таблицах ниже.

Примечания: Ширина рельсовой колеи менее 1512 мм и более 1548 мм не допускается.

Таблица

Таблица

*- для грузовых поездов, км/ч.

*- для грузовых поездов, км/ч.

На участках бесстыкового пути, особенно в летнее время, при повышении температуры плетей относительно температуры их закрепления, очень важно отслеживать положение пути в плане. Контроль за состоянием пути в плане должен осуществляться путеизмерительными вагонами, а при увеличении разности между температурой рельсовой плети и ее температурой закрепления на 15оС и более - дополнительными визуальными осмотрами пути, назначаемыми начальником дистанции пути.

Наиболее опасно в плане устойчивости пути появление в жаркое время коротких (до 10 м) неровностей с разностью стрел 10 мм и более. В этом случае необходимо: сразу же закрыть движение поездов, разрезать плеть автогеном (бензорезом) с соблюдением норм безопасности, вырезать кусок рельса и произвести разрядку напряжений с обеих сторон к месту реза концов плетей на протяжении не менее чем по 100 м, а затем выполнить временное восстановление плети и открыть движение поездов, о чем подробнее изложено в пункте 4.8.

Устранение любых неровностей пути при температуре рельсовых плетей выше температуры их закрепления более чем на 15оС необходимо производить лишь после разрядки в плети напряжений.

В остальных случаях устранение неровностей пути в плане должно производиться в обычном порядке в соответствии с Инструкцией по текущему содержанию железнодорожного пути. При этом необходимо знать, что неровности пути в плане, образующиеся под воздействием как температурных, так и поездных нагрузок, появляются, как правило, на участках с нарушениями требований по содержанию балластной призмы, промежуточных рельсовых скреплений и температурного режима работы плетей (несоответствие фактической температуры их закрепления температуре закрепления зафиксированной в Журнале учета службы и температурного режима рельсовых плетей).