Эл.учебник Шелухин начало. Автоматизация и механизация сортировочных

• Название: Автоматизация и механизация сортировочных
• Дата: 17.02.2023
• Размер: 3.04 Mb.
• Имя файла: Эл.учебник Шелухин начало.doc
• Тип: Учебник; #941474
• страница: 1 из 7

В.И. Шелухин

АВТОМАТИЗАЦИЯ

И МЕХАНИЗАЦИЯ

СОРТИРОВОЧНЫХ

ГОРОК
Рекомендовано

Управлением кадров и учебных заведений

Федерального агентства железнодорожного транспорта

в качестве учебника для студентов техникумов и колледжей

железнодорожного транспорта

Москва 2005

УДК 656.212.5:658.011.56

ББК 39.275 Ш36

Ш36
Шелухин В.И. Автоматизация и механизация сортировочных горок; Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транс­порта. — М.: Маршрут, 2005. — 240 с.

ISBN5-89035-239-3

В учебнике рассмотрены эксплуатационные основы механизации и автоматизации сортировочных горок станций сетевого и регионального назначения, включая технологию работ по переработке составов, струк­туру технических средств и основные требования к эксплуатации систем и устройств. Изложены принципы построения, функционирования и реа­лизации современных средств механизации и автоматизации; широко представлен иллюстративный материал (схемы, таблицы, рисунки).

Предназначен для учащихся техникумов и колледжей железнодорож­ного транспорта по специальности «Автоматика и телемеханика на транс­порте», специализации «Обслуживание устройств автоматики и телеме­ханики», может быть полезен студентам вузов ж.-д. транспорта по специ­альности «Автоматика, телемеханика и связь», а также инженерно-тех­ническим работникам, занимающимся обслуживанием и эксплуатацией горочной техники.

УДК 656.212.5:658.011.56
ББК 39.275

Рецензенты: главный специалист Департамента автоматики и те­лемеханики ОАО «РЖД» Н. С. Путилин; заведующий отделением авто­матизации и механизации станционных процессов ВНИИАС А. Г, Савиц­кий; преподаватель высшей категории Красноярского техникума ж.-д. транспорта И.Л. Рогачева.

ISBN 5-89035-239-3

© Шелухин В.И., 2005 © УМЦ по образованию на железно­дорожном транспорте, 2005 © Издательство «Маршрут», 200
Введение.

Неотъемлемой частью перевозочного процесса на железнодо­рожном транспорте является технологическая работа, связанная с переработкой грузовых составов на специальных станциях, назы­ваемых сортировочными.

Для выполнения сортировочной работы широко использу­ются различные специальные устройства, среди которых основ­ными являются сортировочные горки. Эти особые транспортные сооружения прошли большой путь развития. Первая в России сортировочная горка была построена в 1889 г. на станции Сара­тов Рязано-Уральской железной дороги. В 1909—1917 гг. появи­лись теоретические исследования работы и конструкции сортиро­вочных горок, выполненные С.Д. Карейшей, Е.А. Гибшманом, В.Н. Образцовым, А.Н. Фроловым и др., которые стали основа­ми проектирования сортировочных горок.

После 1917 г. были созданы условия для перехода к механизи­рованным горкам. В 1934—-1935 гг. такие горки начали работать на станциях Красный Лиман, Дебальцево, Ленинград-Сортировоч­ный-Московский. Следующим этапом развития горок явилась ав­томатизация процесса расформирования составов. Ее внедрение на станциях Лосиноостровская, Ленинград-Сортировочный-Москов­ский, Орехово и другие открыло новые перспективы повышения перерабатывающей способности сортировочных горок.

Весомый вклад в создание и совершенствование устройств ме­ханизации и систем автоматизации горок и их проектирование вне­сли такие известные ученые и специалисты, как П.В. Бартенев, A.M. Долаберидзе, СВ. Земблинов, СП. Бузанов, П.М. Карпов, В.Е. Павлов, В.Д. Прокинова, Г.А. Красовский, Ю.А. Муха, В.Д. Ни­китин, В.Д. Ратников, Н.О. Рогинский, Б.А. Родимов, И.И. Страковский, Л.Б. Тишков, Н.И. Федотов, Н.М. Фонарев, Г.М. Уманский, Ю.В. Ваванов, А.Н. Перов, B.C. Скабалланович, A.M. Дудниченко А.Е. Штанке, Е.М. Шафит, Н.Р. Ющенко, А.А. Яблонский, В.Н. Иванченко, В.П. Шейкин, ВА. Кобзев, А.Г. Савицкий, ВА. Парилов, А.П. Дзилиев, И.Н. Перов, Н.К. Модин, В.Н. Соколов и др.

В настоящее время сортировочная горка — это сложнейший комплекс технических сооружений, систем и устройств, реализую­щий современные достижения в области технологии, управления транспортными объектами с широким использованием микропро­цессорной техники и ЭВМ.

В соответствии с реорганизацией структуры управления пере­возочным процессом сортировочные станции сети железных до­рог России поделены на две категории: сетевые и региональные, утвержден их перечень. Несмотря на относительно небольшое чис­ло сортировочных станций на железных дорогах России, их значи­мость неуклонно возрастает. Об этом свидетельствует внимание ОАО «РЖД» к комплексной реконструкции сортировочных го­рок и станций.

Следует заметить, что на сортировочных горках, территория которых весьма незначительна, сосредоточено большое число тех­нических средств, разнообразных по принципам построения и фи­зическим основам работы, объединенных в единые сложнейшие си­стемы управления с множеством функциональных зависимостей, реализуемых как с помощью техники «прошлого века», так и со­временной. Так, на сортировочных горках, объединенные в еди­ные системы, эксплуатируются пневматические замедлители, пор­шневая компрессорная техника, стрелочные приводы и рельсовые цепи — с одной стороны, радиолокационные устройства, микро­процессорная техника, современные ЭВМ — с другой.

Автор выражает искреннюю признательность ведущим специ­алистам отрасли, внесшим существенный вклад в создание со­временной горочной техники: А.Г. Савицкому, В.А. Кобзеву, Н.А. Никифорову, Н.С. Путилину, А.А. Сепетому и другим, пред­ставившим отдельные, ранее не опубликованные материалы, весь­ма важные для ряда пояснений, сотрудникам кафедры «Автоматика и телемеханика на железнодорожном транспорте» МИИТа, оказав­шим помощь в подготовке и оформлении материалов учебника.

ГЛАВА 1. Основные эксплуатационно-технические требования к технологии и техническим средствам механизации и автоматизации сортировочных станций.

1. 
   Технология работ по переработке вагонов на сортировочных станциях
   

Совершенствование управленческой деятельности должно идти в двух основных направлениях: повышение значимости маршрутизированных перевозок, приводящих к минимизации числа переработок вагонов на маршруте следования, и внедрение комплексной автоматизации процесса расформирования – формирования составов непосредственно на сортировочных станциях.

Главное назначение сортировочной станции состоит в приеме поездов, подлежащих расформированию, расформировании составов путем расцепления их на группы вагонов и направлении каждой на определенные пути, на которых составляются поезда новых назначений с последующей отправкой их по маршруту.

Сортировочные горки (СГ) играют важную роль в устранении доставки грузов клиентам, сокращении простоев вагонов, обеспечении их сохранности. Поэтому в современных условиях , когда на первое место выходят качественные показатели работы ж/д транспорта, роль СГ не только не снизилась, но еще более возросла, не смотря на заметное уменьшение объемов работы. От того, на сколько эффективно функционируют механизированные и автоматизированные сортировочные горочные комплексы, зависят итоги работы всей сети РЖД.

Сортировочные станции подразделяются на односторонние и двухсторонние и включают три парка: парк приема или парк прибытия (ПП),

сортировочный парк (СП) (рис. 1.1), парк отправления (ПО). Меж­ду парком приема и сортировочным располагаются пути надвига (рис. 1.2) и спускная часть горки (рис. 1.3).

Основные элементы сортировочной горки

Основными элементами СГ являются надвижная часть, пере­вальная (горб, вершина горки А) спускная часть и подгорочный (сортировочный) парк (рис. 1.4).




Состав, подлежащий расформированию, надвигается маневро­вым локомотивом из парка приема на горб горки, наивысшую точку которой называют вершиной горки, где он расцепляется на отдель­ные группы вагонов (отцепы). Отсюда начинается автономное ска­тывание расцепленных вагонов под действием собственной тяжес­ти по спускной части горки на определенные пути СП. Последний часто называют подгорочным парком.

Надвижная часть горки предназначена для перемещения ва­гонов к вершине горки из ПП и подготовки их к свободному скатыванию. На надвижной части размещаются пути соедине­ния ПП с горочной горловиной (пути надвига) длиной, как пра­вило, 200—600 м и часть ПП, примыкающая к горке.

Надвижная часть горки обеспечивает трогание с места тяже­лого состава одним горочным локомотивом, когда первый вагон состава находится у вершины горки, а также предотвращает ска­тывание вагонов в случае срочного прекращения роспуска соста­ва. Для выполнения этих функций, а также для осуществления оп­тимального темпа роспуска состава, надвижной части придается определенный профиль, характерной особенностью которого яв­ляется наличие непосредственно перед горбом горки противоуклона, который способствует сжатию надвигаемого состава для выполнения последующей операции расцепа вагонов.

Перевальная часть часто называется горбом СГ и представля­ет элемент, на котором происходит сопряжение с помощью верти­кальных кривых противоуклона надвижной части и скоростного уклона спускной части. Граница двух смежных вертикальных кри­вых, точка А, называется вершиной горки. Наименьший радиус вертикальной кривой 350 м.

Основной функцией перевальной части горки является обеспе­чение плавного перехода вагона на спускную часть горки таким об­разом, чтобы не допускать при этом саморасцепа вагонов в отцепе. Под отцепом понимается в общем случае группа вагонов, соединен­ных сцепками. Отцеп может быть как одновагонным так и многова­гонным. Для исключения саморасцепа в пределах перевальной час­ти между смежными вертикальными кривыми устраивается горизон­тальная площадка. Если сумма абсолютных значений противоукло­на i_н и скоростного уклона i_ск более 55 %o, то устройство такой площадки

обязательно. Длина ее при расчете на восьмиосный вагон составляет 19 м. При наличии площадки вершиной горки считается начало сопрягающей кривой спускной части.

Спускная часть горки (рис. 1.5) служит для отрыва вагонов от состава и их быстрого перемещения с безопасными интервалами. При этом скорость въезда отцепов на тормозные позиции в штатных ситу­ациях не должна превышать допустимой, установленной для каждого типа замедлителей (как правило, эта величина не более 8,5 м/с).

Спускной частью считают элемент СГ длиной L_р, расположен­ный между вершиной и расчетной точкой. Расчетная точка К на­ходится на сортировочном пути на удалении l_рт от предельного столбика за самой удаленной от вершины горки разделительной стрелкой. На проектируемых горках это расстояние l_рт колеблется в пределах от 50 до 100 м в зависимости от перерабатывающей спо­собности горки, но не менее 12 м

.



Рис. 1.5. Технология переработки вагонов
Высота спускной части (расстояние по вертикали между верши­ной горки и горизонтальной прямой, проведенной через расчетную точку) называется высотой горки. Проектная высота горки должна определяться по условиям пробега плохого бегуна в неблагоприят­ных обстоятельствах от вершины горки до расчетной точки.
На спускной части горки располагают тормозные позиции, на которых осуществляется торможение скатывающихся отцепов. Чтобы спускная часть горки выполняла свои функции, ей придает­ся определенный профиль. В профиле спускной части выделяют две самостоятельные зоны.

Первой считается зона свободного движения на участке до I тормозной позиции, в пределах которого отцеп движется с по­ложительным ускорением; несвободного движения от начала 1 тор­мозной позиции до расчетной точки. На этом участке в отдельных местах отцеп подвергается внешнему торможению.

Основное назначение первой зоны состоит в формировании пространственного интервала между отцепами и обеспечении ускоренного движения попутно следующих отцепов, не допуская их нагонов в районе первой разделительной стрелки.

Назначение второй зоны состоит в обеспечении требуемых интервалов между отцепами на всем протяжении оставшейся спускной части горки.

Сортировочный парк расположен непосредственно за спускной частью горки. Он включает от 14 до 64 путей в зависимости от объемов перерабатываемых вагонов и числа формируемых поездов в сутки.
Технология работы сортировочной станции

В работе сортировочной станции выделяются два параллель­ных технологических процесса: переработка вагонов и переоформ­ление документов на вагоны. Последовательность операций этих процессов отображена на рис. 1.6 и 1.7.

В «Правилах и нормах проектирования сортировочных уст­ройств» выделены четыре категории сортировочных горок (повы­шенной, большой, средней и малой мощности), различаемые в за­висимости от требующегося объема переработки вагонов и коли­чества путей в СП. Введена следующая классификация сортиро­вочных горок:

• 
  малой мощности — с переработкой от 250 до 1500 ваг./сут, одной или двумя тормозными позициями и числом путей в СП от 4 до 16 включительно;
  
• 
  средней мощности — с переработкой от 1500 до 3500 ваг./сут, двумя или тремя тормозными позициями и числом путей в СП от 17 до 29;
  

● большой мощности – с переработкой от 3500-5500 ваг/сут, тремя тормозными позициями и числом путей в СП от 30-40;

● повышенной мощности – с переработкой не менее 5500 ваг/сут тремя тормозными позициями и числом путей в СП более 40.

Категорийность определяет план, профиль горки, размещение и мощность тормозных средств. С введением в 2001 году новой классификации сортировочных станций (сетевые и региональный), установлены нормативы количества транзитных вагонов с переработкой. Так, для сетевых сортировочных станций он составляет от 3200-8000 ваг,/сут, а для региональных сортировочных станциях – от 1500 – 4000 ваг/сут. Примечательно, что примерно для 50% сортировочных станций сетевого значения установлена переработка соответствующая станциям регионального назначения. Это свидетельствует о том, что техническая оснащенность сортировочных горок не определяется их принадлежности к сетевой или региональной.

Оперативное управление эксплуатационной работой сортировочной станции при выполнении технологических операций осуществляет маневровый диспетчер (ДСЦ), а на двухсторонних станциях работу сортировочных систем координирует станционный диспетчер (ДСЦС).
1.2. Требования к техническим средствам автоматизации и механизации сортировочных горок

Требования к техническим средствам механизации и авто­матизации выдвигаются в зависимости от задач, решаемых в процессе формирования-расформирования составов.
Надвиг и роспуск составов

Технологическая операция включает процедуры подготовки программы роспуска состава, надвига, управления маршрутами скатывания и вытормаживания отцепов. Автоматизированное уп­равление надвигом и роспуском составов осуществляется с помо­щью локомотивов, оборудованных подсистемой типа горочной автоматической локомотивной сигнализации с радиоканалом свя­зи (ГАЛС Р).


Источником информации для определения скоростного режима надвига и роспуска состава является натурный или сортировочный лист, поступающий из АСУ СС, с указанием номера, длины и веса состава, инвентарных номеров входящих в него вагонов, веса и осо­бых признаков груза и разбивки вагонов по отцепам и маршрутам.

Рабочие места дежурного парка прибытия (ДСП), дежурного по горке (ДСПГ) и машинистов горочных локомотивов оборудуются АРМами, связанными цифровыми каналами передачи информации.

На рабочее место ДСПГ выводится информация об ожидае­мом подходе, наличии поездов в ПП и их готовности к роспуску, местонахождении и параметрах движения надвигаемых и распускаемых составов, заполнении путей сортировочного парка.

Программа регулирования скорости надвига и роспуска со­става содержит информацию для управления горочным локо­мотивом, показаниями горочного светофора, указателями ко­личества вагонов; предусматривает возможность изменения с пульта управления горкой или пульта машиниста автоматичес­ки заданных скоростей надвига и роспуска в пределах допусти­мых значений.

Регулирование скорости надвига и роспуска состава включа­ет следующие режимы работы горочного локомотива:

• 
  предварительный надвиг — движение состава из ПП (или вы­тяжного тупика) до горба горки при закрытом горочном светофоре;
  
• 
  основной надвиг — движение состава из ПП (или вытяжно­го тупика) до горба горки при открытом горочном светофоре;
  
• 
  попутный надвиг — движение состава вслед распускаемому или по маневровым маршрутам с автоматическим переходом в ос­новной надвиг после продвижки маршрутного задания до верши­ны горки;
  
• 
  роспуск состава с горки;
  
• 
  осаживание состава с горки назад в ПП.
  

На горочные локомотивы передается информация о режимах работы (надвиг и его разновидности, роспуск, осаживание), ско­рости движения локомотива в виде значений допустимой и расчет­ной скорости для управления и индикации, о сигнальных показа­ниях для локомотивного светофора, а также номере горочного све­тофора и расстоянии до него в блок-участках и метрах

Рабочее место составителя (расцепщика) оснащается тремя указателями: количество вагонов в отцепе, индикация их очеред­ности в составе и результаты расцепа.

Скорость движения отцепов по СГ регулируется с помощью тормозных средств, именуемых замедлителями и группируемых в тормозные позиции.

Тормозные позиции спускной части СГ обеспечивают такой скоростной режим движения вагонов, при котором не допускают­ся их нагоны на разделительных стрелках и тормозных позициях. Этот режим движения называют интервальным.

Тормозные позиции на путях СП предназначены для осуще­ствления прицельного регулирования скорости движения отцепов. Подобное прицельное торможение обеспечивает движение ваго­нов по сортировочным путям в заданную координату. При этом не допускается соударений вагонов, движущихся со скоростями, превышающими допустимую величину (5 км/ч).

Скорости движения отцепов при автоматическом управлении вагонными замедлителями, установленными на спускной части и на сортировочных путях, определяются с учетом динамики движе­ния, весовой категории, длины и дальности пробега отцепов, а так­же значения уклона сортировочного пути, мощности впереди рас­положенного вагонного замедлителя, интервальной ситуации, скла­дывающейся на спускной части сортировочной горки, места оста­новки на сортировочном пути впереди идущего отцепа и расчет­ной скорости соударения с ним, погодных условий.

Предусматривается возможность изменения с пульта управле­ния автоматически заданных скоростей выхода отцепов из тормоз­ных позиций.

Режим работы, диапазон скоростей выхода для каждой тор­мозной позиции устанавливается применительно к конкретным условиям плана и профиля горки в зависимости от числа тормоз­ных позиций в маршруте и наличия вагоноосаживающих устройств в СП, если последние предусмотрены системой.

На рабочие места горочных операторов выводится информа­ция о параметрах тормозимых отцепов и маршрутах их следова­ния, заданных и текущих скоростях их движения по тормозным позициям, а также путям СП, заполнении этих путей, длине окон и фактических скоростях соударения.

При определении скоростных режимов движения отцепов долж­ны учитываться особые признаки вагонов и грузов и исключаться столкновения из-за негабаритов.

Управление маршрутами движения свободно скатывающихся отцепов состоит в адресном направлении вагонов на соответству­ющий путь СП.

Автоматизированное управление маршрутами движения обес­печивает автоматический роспуск разрешенных к спуску с горки вагонов, включая длиннобазные, без участия человека.

Управление стрелочными переводами для сортировки отце­пов по маршрутам движения реализуется автоматически или вруч­ную. При автоматическом управлении стрелочными переводами предусматривается возможность индивидуального управления любым стрелочным переводом, а также отмена заданного и уста­новка с пульта управления нового маршрута следования отцепа до его вступления на рельсовую цепь первого стрелочного перевода.

В системе предусмотрена возможность автоматической кор­ректировки маршрутов в случае неправильного расцепа.

Автоматический контроль расформирования состава дол­жен регистрировать отклонения от заданной программы роспус­ка состава.

При определении маршрутов движения отцепа система управ­ления должна исключать удары из-за негабаритов.

Маршрутное задание отцепа при нагоне сохраняется и авто­матически восстанавливается при разделении отцепов.

Система управления обеспечивает передачу в информацион­но-планирующий уровень сортировочной станции (ИПУ СС) ин­формации о каждом прошедшем стрелочную зону горки вагоне, в том числе при накоплении их выше III тормозной позиции, и при­нимает из ИПУ СС сообщение о накоплении вагонов на путях СП.

Система управления осуществляет контроль за маневровыми перемещениями по спускной части горки с информированием ИПУ СС о перестановках через 0,1 с после ухода вагона (маневровой группы) за последнюю стрелку маршрута.

Система управления исключает автоматическое задание марш­рутов на путь, занятый стоящими вагонами выше парковой тор­мозной позиции или последней стрелки.
Трансляция маршрутов отцепов реализуется путем контроля свободности/занятости стрелочного участка и количества прошед­ших по нему вагонов (осей). Установка стрелок по маршруту осу­ществляется на всю свободную длину маршрута или при его осво­бождении предыдущими отцепами. При управлении стрелочными приводами реализуется функция автовозврата при отсутствии конт­роля положения стрелки не более чем через 1,2 с после начала пе­ревода. Восстановление управления после получения контроля ее перевода осуществляется в ручном режиме.