Железнодорожные станции и узлы

Тема 9 Станции и узлы стр.3

Сортировочные станции предназначены для массового расфор­мирования и формирования грузовых поездов в соответствии с планом формирования. Здесь перерабатываются транзитные и местные вагонопотоки и формируются сквозные, участковые, сборные, вывозные и передаточные поезда. Кроме того, на сортировочных станциях производятся техническое обслуживание и коммерческий осмотр составов транзитных грузовых поез­дов и поездов своего формирования; отцепочный ремонт вагонов; техническое обслуживание, экипировка и ремонт локомотивов; смена локомотивов и локомотивных бригад; обслуживание подъездных путей.

Для выполнения операций с поездами на сортировочных станциях предусматривают парки приема поездов, поступающих в переработку, парки отправления сформированных поездов, а также отдельные пути или парки для приема и отправления транзитных поездов. Для выполнения сортировочной работы сооружают сортировочные парки, сортировочные горки и вытяжные пути. Парки приема, сортировки и отправления совместно с сорти­ровочной горкой и вытяжными путями образуют сортировочную систему.

На сортировочных станциях сооружают также технические и служебные зда­ния, устройства локомотивного и вагонного хозяйств, водоснабжения, пути, электроснабжения, СЦБ и связи, материальные склады, при необходимости сортировочные платформы, площадки сортировки контейнеров. Для посадки и высадки работников станции, следующих на смену и обратно, обычно предусматриваются пассажирские остановочные пункты.

Сортировочные станции оборудуют устройствами электриче­ской централизации стрелок и сигналов, механизированной очистки стрелок, телевизионными установками, системами автоматизации работы горок и другими устройствами новейшей техники.

Эти станции включаются в автоматизированную систему управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ), в рамках кото­рой решаются задачи планирования поездообразования, обработ­ки информации о поездах, подсчета показателей работы и др.

По ведомственной принадлежности сортировочные станции классифицируют на станции общей сети железных дорог РФ, промышленные и объединенные.

В зависимости от роли в работе сети железных дорог сортиро­вочные станции делят на основные станции сетевого значения и региональные. Основные станции обычно располагаются в узлах, где пересекаются важнейшие магистральные линии, и служат глав­ным образом для формирования сквозных поездов дальних назначений. На этих станциях в одной системе перерабатывают 3…5 тыс. вагонов в сутки, а на отдельных станциях до 8 тыс. вагонов в сутки и более. Региональные сортировочные станции перераба­тывают вагонопотоки, зарождающиеся или погашаемые в узлах и на участках между этими и смежными с ними сортировочными станциями. На них формируются в основном участковые, сбор­ные, передаточные и вывозные поезда и в некоторых случаях – сквозные поезда.

По мощности основных устройств, определяемой размерами переработки вагонов в среднем в сутки десятого года эксплуатации, различают станции: повышенной мощности – более 5 500 ваго­нов, большой мощности – от 3 500 до 5 500 вагонов, средней мощности – от 1 500 до 3 500 вагонов, малой мощности – до 1 500 вагонов.

В зависимости от схемы взаимного расположения парков в сортировочной системе различают станции с последовательным, параллельным и комбинированным расположением парков.

По числу сортировочных систем (комплектов) станции могут быть одно- и двусторонними. На односторонних станциях вагоны четного и нечетного направлений перерабатываются в одной сор­тировочной системе, а на двусторонних для каждого направления имеется своя сортировочная система.

По расположению главных путей станции могут быть с объемлющим, односторонним и внутренним их расположением.

Принципиальные схемы сортировочных станций должны быть такими, чтобы обеспечивались:

• потребная пропускная и перерабатывающая способность; максимальная поточность массовых передвижений в пределах станции;

• минимальное число пересечений маршрутов, в первую очередь поездных;

• взаимозаменяемость путей и парков;

• благоприятные условия для кооперирования однородных устройств (локомотивного и вагонного хозяйства, эксплуатационно-ремонтных баз служб пути, СЦБ и связи и др.);

• возможность дальнейшего развития станции;

• условия для комплексной механизации и автоматизации производственных процессов;

• соблюдение экологических требований.

Для односторонних сортировочных станций в качестве основных типовых рекомендуются схемы с последовательным расположением объединенных парков приема, сортировки и отправления, а при недостаточной длине станционной площадки – схема с комбинированным расположением парков.

Схемы односторонней сортировочной станции с последовательным расположением парков отличаются расположением локомотивного и вагонного хозяйств, а также маршрутами приема в переработку поездов и пропуска поездных локомотивов.

Разборочные поезда нечетного и четного направлений прибывают в объе­диненный парк приема (предгорочный) (одного направления – в его верхнюю часть П₁, другого – в нижнюю П₂), где выполняется отцепка поездных локомотивов и их уборка в депо ЛХ. После подготовки составов к расформированию производится их надвиг на сортировочную горку. После роспуска вагонов с горки в сортировочном (подгорочном) парке С происходит процесс накопления вагонов и формирования составов. По его завершении готовые составы переставляют в парки отправления О₁ и О₂. После прицепки поездных локомотивов и опробования автотормозов поезда отправляются по назначениям. Для обслуживания транзитных поездов, следующих без переработки, сооружаются транзитные парки (отдельно для нечетных и четных поездов – Тр₁ и Тр₂), которые обычно располагаются по обе стороны от парка отправления или сортировочного парка.

При такой схеме расположения парков обеспечивается поточность обработки вагонопотоков обоих направлений, концентрируется штат работников по приему и отправлению поездов. Недостатком схемы яв­ляется наличие враждебных пересечений в предгорочной горловине парка приема (прибытие четных) и нечетной горловине парка отправления (отправление четных поездов). При увеличении объема переработки враждебность становится весьма значительной, и тогда встает вопрос о петлевой развязке подхода четных поездов, в парк прибытия через нечетную горловину. Возможно также устройство петлевого выхода из парка отправления четных поездов.

Типовая схема односторонней сортировочной станции комбинированного типа предусматривает сооружение объединенного парка приема для обоих направлений, а парков отправления и транзитных – по обе стороны от сортировочного. Локомотивное хозяйство размещается рядом с парком П. При этом возможны два варианта укладки ходовых путей в парки О₁ и Т₁: под горкой с устройством путепроводной развязки или в обход вытяжных путей формирования. Меньшие пробеги локомотивов и число пересечений маршрутов будут при путепроводной развязке. Верхние пути парка С можно использовать как сортировочно-отправочные на А.

Комбинированные схемы по сравнению со схемами с последовательным расположением парков имеют ряд существенных не­достатков: большие затраты маневровых средств и энергии на перестановку сформированных составов; большую загрузку выходной горловины парка O₁ (перестановкой составов, уборкой маневровых и подачей поездных локомотивов, отправлением поездов); наличие пересечений маршрутов приема четных поездов в переработку с маршрутами отправления четных поездов своего формирования из парка О₂ и маршрутами подачи локомотивов к этим поездам.

В схемах двусторонней сортировочной станции с последовательным расположением парков для четного и нечетного направлений имеется своя отдельная система, где обеспечивается поточность переработки вагонопотоков. Между системами располагаются локомотивное ЛX и вагоноремонтное ВРД депо. Такие схемы применяют при сооружении новых станций для переработки значительных вагонопотоков, а также при развитии односторонних станций. Парки для обработки транзитных поездов Тр располагаются параллельно паркам отправления соответствующих систем.

Кроме рассмотренных схем, в зависимости от строительной пло­щадки и местных условий могут применяться другие схемы сортировочных станций. При недостаточной длине строительной пло­щадки парк отправления располагается параллельно сортировочному. В этом случае нарушается поточность в переработке вагонопотоков. При недостаточной длине и ширине площадки парк отправления может отсутствовать. На такой станции подгорочный парк является сортировочно-отправочным.

Для сортировки вагонов используются вытяжные пути обычного профиля, вытяжные пути специального профиля и сортировочные горки. На вытяжных путях обычного профиля для сортировки вагонов используется только сила тяги локомотива как при непосредственном перемещении вагонов локомотивом до места остановки (маневры осаживанием), так и для создания у вагона кинетической энергии за счет силы тяги, достаточной для самостоятельного прохода до места остановки (маневры толчками).

Профилированные вытяжные пути занимают промежуточное положение по использованию сил тяжести и тяги, т.е. в большей степени, чем на горках, используется сила тяги для производства толчков и в меньшей степени – сила тяжести. Вытяжные пути рассматриваются как вариант технического оснащения станции при переработке в среднем до 250 вагонов в сутки При боль­шем объеме переработки проектируются горки.

На сортировочных горках движе­ние вагона происходит за счет запа­сов кинетической и потенциальной энергии. Кинетическую энергию вагона создает локомотив, надвигающий состав на горку, а дальнейшее движение вагонов с горки определяется в основном составляющей силы тяжести, появляющейся при движении на наклонной плоскости.

Горки располагают перед входом в сортировочный парк. Они представляют собой насыпь, на которой уложены один или два пути с крутым спуском в сторону подгорочного парка.

Горки подразделяют на автоматизированные, механизированные и немеханизированные. Для управления процессом сорти­ровки вагонов горки оборудуют горочной автоматической централи­зацией стрелок (ГАЦ), системами автоматического регулирования скорости скатывания отцепов (АРС), автоматического задания скорости надвига и роспуска (АЗСР), автоматического регулирования скорости горочного локомотива в процессе надвига и роспуска (ТГЛ), горочной автоматической локомотивной сигнализацией (ГАЛС). Устройства гороч­ной автоматики должны сопрягаться с автоматизированной системой управления сортировочными станциями (АСУСС).

Сортировочная горка состоит из двух основных частей: надвижной и спускной.

Надвижная часть начинается от предельного столбика последнего стрелочного перевода предгорочной горловины парка приема и представляет собой наклонный участок пути протяженностью 100...150 м, имеющий перед вершиной горки подъем крутизной 0,008...0,020 для облегчения расцепки вагонов за счет сжатия автосцепок и остановки их в случае прекращения роспуска.

Состав надвигается на вершину гор­ки маневровым локомотивом с примерно постоянной скоростью, а вагоны, перевалившие через вершину, отрываются от состава и скатывают­ся поочередно на пути своего назначения. Перед вершиной горки в процессе надвига состава производится расцепка вагонов по отцепам. Отцепом называют один или несколько сцепленных вагонов, следующих на один сортировочный путь.

Необходимым требованием, предъявляемым к профилю надвижной час­ти, является обеспечение трогания с места и интенсивного разгона полно­весного состава горочным локомотивом при нахождении первого вагона на вершине горки.

Надвижная и спускная части горки сопрягаются вертикальными кривыми, образующими перевальную часть. Начало вертикальной кривой, сопрягающей спуск­ную часть горки, называется вершиной горки. При малом радиусе вертикальной кривой (250…300 м) уменьшается длина вертикальной кривой и ускоряется отрыв отцепов от состава, но возникает опасность саморасцепа вагонов в отцепах из-за значительного перепада высот по осям автосцепок.

Спускная часть представляет собой участок пути между верши­ной горки и расчетной точкой, находящейся на расстоянии 50 м от третьей (парковой) тормозной позиции. Разность отметок между вершиной горки и расчетной точкой называется высотой горки. Эта высота должна обеспечивать скатывание вагона с плохими ходовы­ми качествами при неблагоприятных условиях до расчетной точки.

Спускная часть включает в себя на нес­колько участков:

скоростной – от вершины горки до конца первой тормозной позиции. Попадая на этот участок отцепы быстро набирают скорость, в результате чего между ними создается интервал, необходимый для перевода стрелок. Скоростной участок заканчивается первой (верхней) тормозной позицией;

промежуточный – от конца пер­вой до конца второй (пучковой) тор­мозной позиции. Первая и вторая тормозные позиции являются интервальными. Они служат для регулирования скорости движения отцепов и интервалов между ними;

стрелочная зона – от конца вто­рой тормозной позиции до предель­ного столбика последней стрелки. После стрелочной зоны на каждом пути находится третья (парковая) тормозная позиция, называемая прицельной. Она обеспечивает необходимую скорость движения отцепов в расчетной точке, исключающую сильное соударение вагонов на путях подгорочного парка.

Спускная часть горки в плане представляет собой входную гор­ловину сортировочного парка, которая соединяет надвижные пути, проходящие через вершину горки, с сортировочными путями. В профиле спускная часть проектируется по расчетной схеме, состоящей из нескольких элементов с уменьшающимися уклонами: от первого скоростного крутизной 0,050 до уклона крутизной 0,0006 на сортировочных путях между третьей тормозной по­зицией и расчетной точкой.

Вагоны в зависимости от их кон­структивных особенностей, износа ходовых частей и загрузки имеют различное сопротивление движению и поэтому при свободном скатывании отличаются скоростями и проходят до остановки разное расстояние. Сле­довательно, во время свободного скатывания по спускной части горки вагоны с меньшим сопротивлением (хорошие бегуны) будут нагонять ва­гоны, имеющие большее сопротив­ление (плохие бегуны). Такие нагоны опасны не только тем, что могут про­исходить взаимные удары и даже повреждения вагонов, но и тем, что пространственные интервалы между скатывающимися вагонами будут не­достаточны для перевода стрелок, что влечет появление чужаков (ва­гонов, попавших на путь не своего назначения) и необходимость пов­торной сортировки.

Для регулирования скорости скатывания отцепов на спускной части располагаются тормозные позиции с вагонными замедлителями, которые могут быть клещевидно-весовыми (КВ-3), клещевид­но-нажимными с подъемом рамы (КНП-5) и без подъема рамы (Т-50) и пневмогидравлическими (ВЗПГ).

Клещевидные замедлители (а) работают по принципу клещей, которые образуются из двух рычагов (од­ноплечего (1) и двуплечего (2)), насажен­ных на общую ось, концы которых соединены с тормозным цилиндром (1). При заполнении цилин­дра сжатым воздухом концы рычагов раздвигаются и короткое плечо двуплечего рычага сближается с плечом одноплечего рычага, зажимая обод вагонного колеса как клещами. При выпуске сжатого воздуха из цилинд­ра под действием силы тяжести и регулирующих пружин тормозная система возвращается в отторможенное положение.

Клещевидно-подъемные замедли­тели (б) работают по принципу клещевидного замедлителя, но с дополнитель­ным устройством в виде шибера (6), которое, перемещаясь впе­ред и назад пневматическим цилинд­ром (7), поднимает или опускает всю силовую систему. Тем самым изменяется по высоте положение тормозных шин и соответственно суммарный мо­мент тормозящих сил.

Клещевидно-весовые замедлители (в) осуществляют силовое воздействие на колеса в зависимости от веса подвижного состава. Замедлитель снабжен рычажной сис­темой для подъема тормозных балок из нижнего положения в верхнее, при котором нажимная рейка (4) наруж­ной поворотной тормозной балки устанавливается выше уровня голов­ки рельса. При набегании колеса на нажимную рейку поворотная балка поворачивается вокруг своей оси и прижимает бандаж к неподвижной балке с силой, пропорциональной весу вагона.

На горках большой и средней мощности операции по расформированию составов механизированы и автоматизированы. На механизированных горках стрелки переводятся с помощью устройств горочной автоматической централизации (ГАЦ), замедлителями для торможения отцепов управляют операторы. Степень нажатия шин замедлителей на колеса вагонов оператор выбирает в зависимости от ходовых свойств скатывающихся отцепов, которые определяются визуально, поэтому качество торможения вагонов не всегда соответствует необходимым требованиям безопасности движения (возможны нагоны отцепов на спускной части горки и путях подгорочного парка, соударения вагонов с недопустимой скоростью, брак в работе).

Автоматизированные горки, кроме ГАЦ, оборудуются системой автоматического регулирования скорости (АРС), которая включает в себя устройства автоматического торможения отцепов. Степень нажатия шин замедлителей на колеса вагонов определяется автоматически в зависимости от веса отцепа, скорости его следования и длины свободного пробега на подгорочном пути.

На горках малой мощности для торможения отцепов используются облегченные замедлители или электромеханические башмаконакладыватели, а также механические башмакосбрасыватели.

Ручные тормозные башмаки бывают однобортными и дву­бортными. Однобортные башмаки при неправильной установке могут легко соскочить с рельса, но зато лег­ко сбрасываются простыми башмакосбрасывателями в виде клина и имеют одну конструкцию для любых типов рельсов. Двуборт­ные башмаки более устойчивы при торможении, но требуют более слож­ной конструкции башмакосбрасывателей усового типа и изготавливаются отдельно для каж­дого типа рельсов. При торможении тормозным башмаком тормозная сила возникает при скольжении тормозного башмака по рельсу вместе с подклиненной колесной парой, нажимающей на башмак. Тормозной эффект зависит от длины юза, которую определяет регулировщик скорости, устанавливая башмак на соответствующем расстоянии от башмакосбрасывателя.

Основным показателем, характеризующим работу горки, явля­ется ее перерабатывающая способность, т.е. максимальное число вагонов, рассортированных в течение суток. Перерабатывающая способность горки зависит от продолжительности надвига и рос­пуска состава, перерывов в работе из-за враждебных пересечений маршрутов, числа вагонов в составе и локомотивов, работающих на горке, а также других факторов.

Существенно возрастает перерабатывающая способность горок при автоматизации процесса расформирования и формирования поездов. Поэтому горки оборудуют системами автоматического ре­гулирования скорости скатывания вагонов (АРС).

Сортировочные станции размещают в районах массовой по­грузки и выгрузки грузов, а также в железнодорожных узлах со значительной корреспонденцией вагонопотоков между сходящи­мися линиями, где требуется переформирование большого числа поездов. Вагонопотоки, которые зарождаются и погашаются на сортировочных станциях, можно разделить на три категории: транзитные без переработки, транзитные с переработкой, местные.

Транзитные без переработки вагонопотоки поступают на сортировочную станцию в транзитных поездах, которые не подвергаются расформированию. Такие поезда принимаются на специальные пути (в транзитный парк), где производятся техническое и коммерческое обслуживание, смена локомотивов и (или) локомотивных бригад. С такими поездами может выполняться маневровая работа по отцепке неисправных вагонов, изменению массы и длины поезда. Технология обработки транзитных поездов на сортировочной станции аналогична технологии обработки таких поездов на участковых станциях.

Транзитные с переработкой и местные вагонопотоки прибывают на сортировочную станцию в составе разборочных поездов, т.е. поездов, подлежащих расформированию. Транзитные вагоны с переработкой после накопления формируют в новые поезда и отправляют по назначению. Местные вагоны проходят грузовые операции, после которых также отправляются по соответствующим назначениям в составах поездов своего формирования.