Потапов M.Г. Карьерный транспорт‚. Трасса, план и профиль пути. 7 План пути
 Скачать 6.98 Mb.
|
|
§ 3. Средства механизации путевых работ Приборы для проверки состояния пути Для наблюдения за состоянием пути используются ручной инструмент и механизированные средства контроля. Измерение ширины колеи, определение положения рельсов по уровню и проверка правильности подуклонки рельсов осуществляются универсальным путеизмерительным шаблоном. Шаблон представляет собой стальную трубку с упорами на концах. Один упор неподвижный, а другой — подвижной, соединенный посредством тяги с поводком. При установке шаблона на рельсы поводок прижимают к ручке, при этом подвижной упор подтягивается внутрь колеи. При отпущенном поводке подвижной упор прижимается к рельсу и на шкале указывается ширина колеи. Пределы измерения Шаблона по ширине колеи 1510—1560 мм с точностью до 0,5 мм, по уровню головок рельсов — от 0 до +140 мм с точностью до 1 мм. Для измерения ширины колеи на линиях с автоблокировкой пользуются рабочим путевым шаблоном с изоляцией. Для непрерывного измерения и регистрации значений ширины колеи и положения рельсов по уровню используют путеизмерительные тележки. Путеизмерительная тележка Матвеенко масса кг) представляет собой металлическую раму на трехходовых роликах. Ширина колеи измеряется ходовыми роликами, которые через тяги и пружины связаны с подвижной рамкой и стрелкой пишущего прибора. Прижимаясь под действием пружин к внутренним боковым граням головок рельсов, ролики при отклонении ширины колеи от нормальной отклоняют рамку и связанную с ней стрелку пишущего прибора. Расположение рельсов по уровню определяется маятниковым прибором. Показания обоих механизмов автоматически записываются на бумажной ленте. Тележка передвигается по рельсовому пути со скоростью 5 км/ч. Кроме проверки состояния рельсовой колеи важное значение имеет своевременное обнаружение дефектов в рельсах — внутренних и наружных трещин, расслоений, раковин и т. п. Обнаруживаются эти дефекты осмотром, простукиванием молотком или с помощью дефектоскопов. Применяемые электромагнитные и ультразвуковые дефектоскопы выполняются чаще всего в виде съемных тележек (по типу путеизмерительных. Работа электромагнитных дефектоскопов основана на перераспределении силовых линий магнитного поля, вызванном дефектом рельса, а ультразвуковых на поглощении или рассеивании ультразвуковой энергии при наличии дефектов рельсов. Механизированный путевой инструмент Для механизации отдельных производственных операций при текущем содержании и ремонте путей используют механизированный инструмент, отличающийся небольшими размерами и массой. Наиболее распространен инструмент, питаемый энергией от передвижных электростанций. Применение электрифицированного инструмента позволяет, например, механизировать резку и сверление рельсов, подбивку шпал, завертывание шурупов и путевых болтов. На этих операциях используются рельсорезный станок РМ-2, рельсосверлильный станок 10246, рельсошлифовальный станок МРШ-3 и гидравлические домкраты. Электро шпалопо дбо йка ЭШП-6 (рис. 18) вибрационного действия предназначена для подбивки балласта под шпалы. Шпалоподбойка состоит из двигателя 1 мощностью 0,4 кВт, под- бивочного полотна 2 и рукоятки 3, прикрепляемой к корпусу с помощью амортизационной подвески. Навалу ротора установлен вращающийся с ним регулируемый дебаланс (неуравновешенный сектор. Дебаланс при вращении создает вибрации корпуса, передаваемые на подбивочное полотно. Возмущающая сила дебаланса передается балласту, который уплотняется. Масса шпало- подбойки 20 кг, производительность >80 шпал/смену. 35 Рис. 18. Электрошпалоподбойка ЭШП-6 В путевом хозяйстве, кроме того, применяются и другие механизмы с электрическими гидравлическим приводом электрогаечный ключ ЭК, шуруповерт ШВ-1, шпалосверлильные станки, электропневматический костылезабивщик ЭПК-3, гидравлические рихтовщики, гидравлические разгонщики стыковых зазоров РН-02, электрический костылевыдергиватель КВД-1и др. Путеремонтные машины Для комплексной механизации путевых работ требуется внедрение путевых машин, освобождающих путевых рабочих от тяжелых и трудоемких ручных работ (даже при механизированном инструменте) и способствующих значительному повышению их производительности труда. По назначению основные путевые машины разделяются на машины для а) устройства и ремонта земляного полотна б) укладки, переноски и перевозки рельсошпальной решетки в) доставки, дозировки и уплотнения балласта г) подъемки и выправки пути д) борьбы со снежными заносами. Устройство и ремонт земляного полотна в карьерах производятся экскаваторами, скреперами и особенно часто бульдозерами. Отвод поверхностных вод посредством нарезки новых и очистки старых кюветов, срезка и планировка обочин производятся путевыми стругами, оборудованными крыльями, и мощным отвальным плугом МОП-1(рис. 19). Плуг состоит из рамы, двух боковых крыльев, пневматического оборудования и системы управления. Масса плуга 61,2 т, наибольший вылет крыла от оси пути 7,5 м, рабочая скорость 6—10 км/ч. Для этих же целей на карьерах используют путепередвигатели непрерывного действия, оборудованные плугами. 36 Рис. 19. Отвальный плуг МОП-1: 1 — откосное крыло 2 — будка управления цилиндр телескопической тяги 4 — телескопическая тяга 5 — укосина 6 — , портальная ферма 7 — направляющие колонны 8 — боковые щиты 9 — носовая часть 10 — двухосная тележка 11 — цилиндр наклона откосного крыла 12 — балластный подкрылок цилиндр раскрытия бокового крыла 14 — боковое крыло 15 — телескопические распорки 16 — рама 17 — кюветная часть Для перевозки, механизированной разгрузки, дозировки и разравнивания балласта на путевой решетке используются вагоны-дозаторы (риса, построенные на базе вагонов типахоп- пер. Вместо обычных разгрузочных люков вагон оборудован разгрузочно-дозировочными устройствами с пневматическим управлением. Разгрузка и дозировка балласта могут осуществляться на всю ширину пути, по сторонам путина середину путина междупутье и на обочину (рис. 20, б. Подъем и опускание дозатора (рамы, подвешенной под бункерами) производятся сжатым воздухом возможна регулировка количества выгружаемого балласта в пределах от 40 домна км пути при движении со скоростью 3—5 км/ч. Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ имеет грузоподъемность т и вместимость кузова 40 м 3 Рис. 20. Вагон-дозатор: а — общий вид б — схема разгрузки (1 — на всю ширину пути 2 — по сторонам путина середину путина междупутье; 5 — на обочину) Для уплотнения балласта после балластировки используются шпалоподбивочные машины риса. Машина ШПМ-02 производит уплотнение балласта под одной шпалой с обоих концов с помощью 16 шпалоподбоек. 37 Рис. 21. Шпалоподбивочная машина а — общий вид б — схема работы Шпалоподбивочная машина представляет собой самоходный агрегат на рельсовом ходу. Рабочим органом машины являются два симметричных блока из 16 шпалоподбоек (по восьми в каждом блоке, подбивающих одновременно балласт под одной шпалой. Шпалы подбиваются с использованием метода вибрации. Подбойки, вибрируя с числом колебаний до 1800 в минуту, погружаются в балласт и, сближаясь под действием червячного механизма от середины шпальных ящиков к шпале, плотно подбивают под нее балласт (рис. 21, б. При этом подбойки производят вибрирующее, (под влиянием эксцентрикового вала) и качательное движения. Подбивочные блоки могут работать совместно или раздельно. Подъем блока осуществляется с помощью гидравлического устройства. Машина приводится в действие двигателем внутреннего сгорания мощностью 120 л. с. Движение на ходовые колеса передается цепной передачей. Часовая производительность машины 350—400 шпал. Масса машины 15,3 т. В последние годы на карьерах получает применение ряд машин для механизации работ при текущем содержании и ремонте пути. Путеподъемник МПТС-1 (рис. 22) выполняет операции, по подъемке пути, выправке путевой решетки. Его рабочий цикл подобен циклу работы путепередвигателей типа ПП-3 и ПУ-30. Максимальное подъемное усилие путеподъемника 340 кН, шаг сдвижки пути 130 мм, усилие рихтовки кН, масса машины 5,8 т, система привода — гидравлическая. Рис. 22. Моторный путеподъемник МПТС-1 Универсальная, путевая ремонтная машина МСШУ-1 (рис. 23) выполняет подъемку и рихтовку пути, Смену шпал, подачу балласта в путь и т. д. Привод рабочего органа машины — гидравлический, грузоподъемная сила домкратов 280 кН, усилие рихтовки 80 кН, мощность 37 кВт, масса 7,2 т. 38 Рис. 23. Универсальная путевая машина МСШУ-1 Подъемно -рихтовочная машина ПРМ-3 (рис. 24) предназначена для выправки и рихтовки железнодорожных путей при переукладке, текущем содержании и ремонте. Рис. 24. Подъемно-рихтовочная машина ПРМ-3 Для борьбы со снежными заносами применяются снегоочистительные машины. По принципу действия они разделяются на плужные, таранные и роторные. Наиболее распространены плужные снегоочистители типа ЦУМЗ и СДП. Четырехосный двухпутный (те. применяемый на двухпутных участках и отбрасывающий снег только в полевую сторону) цельнометаллический снегоочиститель СДП расчищает слой снега толщиной дом. Ширина очищаемой полосы с крыльями составляет 5 м, управление пневматическое, масса снегоочистителя около 80 т. Для работы требуется локомотив, толкающий снегоочиститель перед собой. Роторные снегоочистители предназначены для расчистки пути от снежных заносов высотой 3,0—4,5 м. Принцип работы роторного снегоочистителя заключается врезании и захвате снега вращающимся ротором и выбрасывании в сторону от оси пути под действием центробежной силы. В условиях карьеров для борьбы со снегом используют также отвальные плуги. На некоторых карьерах применяют реактивные путевые снегоочистители. Реактивный двигатель монтируется на платформе и при перемещении платформы со скоростью 5 км/ч струей газов выдувает и растапливает снег. 39 ГЛАВА 3. ВАГОНЫ §1. Общие сведения обустройстве вагонов Железнодорожные грузовые вагоны на открытых горных разработках разделяются 1) по условиям эксплуатации — на вагоны общей сети железных дороги вагоны промышленного транспорта. Конструкция и габариты вагонов промышленного транспорта допускают их обращение только на промышленных путях замкнутого направления без выхода на общую сеть железных дорог 2) по устройству кузова — накрытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны и вагоны специального назначения 3) по способу передвижения — перемещаемые локомотивом или имеющие собственные тяговые двигатели (моторные вагоны 4) по числу осей — на двух, четырех, шести- и восьмиосные; ходовая часть вагонов при четырех осях и более выполняется в виде поворотных тележек, на которые опирается кузов. Различаются вагоны также по габариту подвижного состава, ширине" колеи и конструкции. Основное распространение в карьерах получили полувагоны, те. открытые вагоны, благодаря удобству погрузки и разгрузки в условиях открытых разработок. Главное конструктивное различие вагонов определяется способом их разгрузки. Разгрузка вагона производится за счет силы тяжести груза, находящегося в нем. Для этой цели кузов вагона наклоняется, переворачивается или же в его конструкции предусматриваются наклонные плоскости, по которым груз скатывается после открывания люков. Полувагоны, используемые в карьерах, разделяются на саморазгружающиеся и несамораз- гружающиеся. В конструкции саморазгружающихся вагонов, предусматриваются устройства пневматические или гидравлические) для поворота кузова и открывания люков. Разгрузка неса- моразгружающихся вагонов осуществляется с помощью стационарных подъемных или поворотных средств, устанавливаемых в пунктах приема горной массы. Основное распространение на открытых разработках получили саморазгружающиеся вагоны. Они используются, для перевозки вскрышных пород, так как необходимое частое перемещение пунктов разгрузки породы на отвалах затрудняет применение громоздких стационарных разгрузочных устройств. Несаморазгружающиеся вагоны используются чаще всего для транспортирования полезного ископаемого. В этих случаях приемные устройства обогатительных и брикетных фабрика также тепловых электростанций оборудуются стационарными вагоноопрокидывателями. Гондолы — полувагоны применяются для транспортирования полезного ископаемого на внешнюю сеть потребителю или на обогатительные фабрики. Гондола имеет вертикальные стенки и горизонтальный пол с открывающимися вниз люками. При открывании запорных механизмов люки образуют две наклонные плоскости, по которым груз, под действием силы тяжести высыпается по обе стороны от оси пути. Для перевозки сыпучих грузов могут быть использованы выпускаемые Уралвагонзаводом гондолы грузоподъемностью 63 и 94 та также выпущенные в качестве опытных образцов цельнометаллические полувагоны грузоподъемностью 125 т. Характеристика полувагонов ПС ПС ПС Грузоподъемность, т 63 94 125 Объем кузовам Тара, т 22 31 43,3 Коэффициент тары 0,34 0,33 0,35 Длина по автосцепке, мм 13920 16400 20240 Ширина, мм 3130 3200 3130 Высота от головки рельса, мм 3482 3790 3896 База полувагона, мм 8650 10440 12070 Внутренние размеры кузова, мм длина 12156 14690 18758 ширина 2850 2922 2922 40 высота 2060 2370 2450 Число люков 14 16 22 Нагрузка от осина рельс, кН 213 208 210 Нагрузка нам пути, кН 61 76 83 Недостатком таких вагонов является немеханизированный, процесс выгрузки через донные люки, требующий выполнения трудоемких ручных операций по их открыванию и особенно закрыванию. Этого недостатка не имеют полувагоны типа гондола с глухим кузовом, разгружаемые в стационарных вагоноопркидывателях. Саморазгружающиеся вагоны типа «тальбот» имеют седлообразное дно и крышки в боковых бортах, закрывающие разгрузочные люки. При открывании крышек транспортируемый материал разгружается под тяжестью собственного веса. Открывание люков производится, дистанционно пневматически. Разгрузка осуществляется одновременно на обе стороны в приемные разгрузочные ямы. Думпкары — вагоны, разгружаемые наклоном кузова при одновременном опускании или поднимании борта. Конструкция думпкаров описана в § 3 настоящей главы. Для перевозки хозяйственных грузов на карьерах используются хопперы и платформы табл. 7). Таблица Характеристика хопперов и платформ Тип вагона Грузоподъемность, т Тара, т Коэффициент тары Объем кузовам Число люков Длина по осям авто- сцепок, мм Нагрузка от осина рельсы, кН Хоппер двухосный 25 12,0 0,49 26 2 7140 186 Хоппер четырехосный 50 21 0,42 59,34 2 10 030 177,5 Платформа двухосная 20 8,9 0,44 14,6 — 10 424 144,5 Платформа четырехосная 62 21,0 0,34 20,75 — 14 620 207,5 Хопперы — саморазгружающиеся двух- или четырехосные полувагоны грузоподъемностью и 50 т. Применяются для перевозки угля, руды, балласта. Кузов хоппера выполнен по форме бункера с наклонными торцовыми стенками, по которым груз ссыпается через разгрузочные люки. На открытых разработках хопперы используются в качестве дозаторов балласта для путевых работ. Платформы используются в карьерах для доставки материалов и оборудования, перевозки буровых станков, бульдозеров и т. п платформы применяются также при звеньевой укладке пути кранами. Для перевозки экскаваторов и другого тяжелого оборудования применяются специальные мощные многоосные платформы — транспортеры, грузоподъемность которых достигает 300 т. В каждом вагоне могут быть выделены общие для всех вагонов основные узлы ходовые части (сюда входят тележки, колесные пары, буксы с подшипниками, рессоры, рама и кузов, ударно-тяговые приборы, пневматическая система. Вагонные тележки У современных вагонов большой грузоподъемности и длины колесные пары размещают в тележках, объединяющих и остальные элементы ходовой части — буксы и рессоры. Тележки могут поворачиваться относительно рамы вагона, благодаря чему вагоны лучше вписываются в кривые малого радиуса и оказывают меньшее сопротивление движению. Литые боковины 1 тележки (риса) опираются на буксы 2. Рессорное подвешивание осуществляется спиральными пружинами 3. Надрессорная балка 4 концами опирается на комплекты рессор и имеет возможность перемещаться относительно литых боковин в вертикальном и поперечном направлениях. Для вагонов, применяемых в карьерах, используют двухосные тележки ЦНИИ-Х30 (рис. 25, б) трехосные УВЗ-11а (рис. 25, в 41 Рис. 25. Вагонные тележки а — схема работы б — устройство двухосной тележки ЦНИИ-Х30; в — общий вид трехосной тележки УВЗ-11а Колесные пары Колесные пары воспринимают и передают на рельсы нагрузку от вагона и направляют его при движении по рельсовому пути. Колесная пара представляет собой ось с напрессованными на нее двумя колесными центрами. Шейки оси служат для размещения подшипников, передающих нагрузку от вагона на ось. Форма шейки оси для подшипников скольжения и качения (роликовых) различна Колесные центры напрессовываются на подступичные части оси. Для смягчения переходов от подступичной части к шейке оси предусмотрена предподступичная часть. Конструктивно колеса выполняются бандажными и безбандажными. Бандаж (кольцо специального профиля) надевается на колесный центр и укрепляется на нем. В настоящее время в основном применяются безбандажные цельнокатаные стальные колеса, но их ободья имеют профиль бандажа. У внутреннего края бандажа (обода) находится гребень, предохраняющий колесную пару от схода с рельсов. Начиная от гребня поверхность катания колеса выполняется конической сначала с уклоном 1:20, затем с уклоном 1:7. При такой форме обеспечивается большая устойчивость подвижного состава при движении по прямым участкам пути за счет самоцентрирования колесных пар устраняется неравномерный прокат (износ) бандажей по ширине поверхности катания облегчается прохождение кривых участков пути, так как колеса, движущиеся по наружной рельсовой нитке, катятся по окружности большего диаметра. При конической форме поверхности катания колеса диаметр колеса и толщину обода принято измерять по кругу катания на расстоянии 70 мм от внутренней грани бандажа или обода. Грузовые вагоны нормальной колеи имеют диаметр колеси мм, а узкоколейные вагоны — в пределах мм. Для обеспечения безопасного движения колесной пары по рельсовому пути, особенно по стрелочным переводам, расстояние между внутренними гранями колес нормальной колеи должно составлять 1440 мм с допуском ±3 мм. При износе колес срабатывается и теряет коничность поверхность бандажа или обода, образуется прокат, ухудшающий работу колесной пары, так как с увеличением поверхности соприкосновения колеса с рельсом между ними увеличивается трение. Восстановление профиля поверхности катания производится периодической обточкой колес. Допускается прокат вагонных колес не более 9 мм, толщина гребня не менее 22 мм и минимальная толщина бандажа после ряда обточек 25 мм, а обода цельнокатаного колеса — 22 мм. Буксы Буксы вагонов предназначены для передачи нагрузки от тележки на шейки вращающихся осей. Конструкция буксы определяется главным образом типом применяемых подшипников. Для грузовых вагонов, находящихся в эксплуатации, широко применяются буксы с подшипниками скольжения, новые же типы вагонов снабжаются роликовыми буксами. Основные преимущества роликовых букс заключаются в том, что благодаря их применению а) сокращаются объем работ и расходы по эксплуатации вагонов б) примерно враз снижается расход смазочного материала, не требуется сезонной смазки в) примерно в 2 раза по сравнению с вагонами, имеющими буксы с-подшипниками скольжения, уменьшается сопротивление движению вагонов и, следовательно, сокращается расход электроэнергии или топлива локомотивами. Для грузовых вагонов распространение получила польстерно-подбивочная букса с подшипником трения скольжения. Букса состоит из корпуса, подшипника с антифрикционной баббитовой заливкой, вкладыша (клина, передней крышки и задней уплотняющей (пылевой) шайбы. Подача смазки к трущимся поверхностям шейки оси и подлинника осуществляется подби- вочными концами или польстером, представляющим собой металлический каркас со щеткой, которая пружинами прижимается к шейке оси. В течение последних десяти лет идет создание, опробование и эксплуатация различных конструкций букс с роликовыми подшипниками для грузовых вагонов. Эксплуатационные испытания показали работоспособность буксового узла с двумя цилиндрическими подшипниками. Рессорное подвешивание Для уменьшения динамических усилий на отдельные узлы вагона кузов опирается на колесные пары через рессоры. Основное распространение в грузовых вагонах, применяемых в карьерах, получили стальные винтовые цилиндрические пружины. В качестве упругих элементов тележек применяют также детали из резины. При этом обеспечиваются наибольшая плавность хода и наименьшее динамическое воздействие вагонов на путь. В последние годы в ФРГ были созданы и проверены в эксплуатации резинометаллические рессоры для грузовых вагонов. Рессора состоит из металлических листов, между которыми расположены слои резины, привулканизированной к листам. Рама и кузов Рамой называется основная часть вагона, несущая кузов, тормозное оборудование и удар- но-тяговые приборы. Рама состоит из центральной предельной балки, поперечных брусьев и системы поперечных кронштейнов. Центральная продольная балка, называемая хребтовой, изготовляется из швеллеров. К ней привариваются поперечные кронштейны, шкворневые, которыми рама опирается на тележки, и цилиндровые, к которым крепятся цилиндры дли опрокидывания кузова. На кронштейнах установлены опоры, на которые опирается кузов. Крайние поперечные балки, на которых размещаются ударно-тяговые приборы, называются буферными брусьями. Рама опирается на тележки вагона и воспринимает все статические и динамические нагрузки, действующие на вагон. Через раму вагонов передается тяговое усилие поезда. Статическая нагрузка складывается из собственного веса вагона и веса груза. К динамическим нагрузкам относятся центробежная сила, возникающая при движении вагона по кривым участкам пути давление ветра, действующее на боковую поверхность вагона силы инерции, возникающие при ускорении движения и торможении усилия колебания вагона на рессорах усилия, возникающие при механизированной погрузке и разгрузке вагона. Конструкции кузовов различны в зависимости от назначения и типа вагона. У несамораз- гружающихся вагонов типа гондола кузов составляет одно целое с рамой и также воспринимает основные нагрузки. У саморазгружающихся полувагонов кузов выполнен независимо от рамы. Ударно-тяговые устройства Ударно-тяговые устройства служат для соединения вагонов, между собой и локомотивом, а также для передачи и смягчения растягивающих и сжимающих усилий, возникающих при движении поезда. Ударно-тяговые функции могут быть разделены между различными приборами или объединены водном приборе. Автосцепка является объединенным ударно-тяговым прибором. Автосцепка СА-3, которой оборудуются отечественные вагоны для автоматического сцепления, обладает повышенной прочностью и износоустойчивостью. Автосцепка (рис. 26) выполняется в виде стального литого корпуса, головка которого имеет большой 2 и малый 3 зуб, образующие зев. Внутри зева расположен замок 4. При столкновении вагонов малые зубья автосцепок входят в зевы и нажимают на выступающие части замков, которые уходят внутрь. Когда малые зубья занимают свои крайние положения в зевах, замки освобождаются и, возвращаясь в исходное положение, запирают автосцепки так как заполняют пространство между малыми зубьями и препятствуют их обратному выходу. Для расцепления служит расцепной рычаг 5, после поворота которого замок одной из автосцепок убирается внутрь. Для передачи ударно- тяговых усилий служит ударное устройство с пружинным поглощающим аппаратом 6. Рис. 26. Автосцепка а — схема б — расположение на вагоне Корпус автосцепки рассчитан на разрывное статическое усилие более 3000 кН. Пневматическая система Пневматическая" система служит для приведения в действие тормозных средств и оборудования разгрузки вагона. Через тормозную магистраль сжатый воздух подается ктормозным цилиндрам. Торможение вагонов осуществляется сжатием колодок на бандажи колес. На подвижном составе карьеров и железных дорог МПС используют пневматические тормоза, обладающие свойством автоматически приходить в действие при разрыве поезда (автотормоза. |