Задание к задаче 3

Исходные данные к задаче 3 приведены в табл.2.6. Схемы головной части горловины горки приведены на рис. 2.6. Мощность сортировочной горки и число сортировочных путей в подгорочном парке выбираются из табл.2.6 по предпоследней цифре учебного шифра студента.

Рис. 2.6 Схемы головной части горочной горловины

Требуемый вариант схемы головной части горочной горловины выбирается из табл. 2.6 по последней цифре учебного шифра студента (четной цифре соответствует вариант горловины, указанный в столбце Ч, нечетной цифре соответствует вариант горловины, указанный в столбце Н). Маршрут скатывания отцепа, для которого составляется структурная схема технических средств автоматизированной горки, выбирается из последнего столбца табл.6 для заданного варианта горочной горловины. Номер горочного светофора определяет начало маршрута, номер сортировочного пути - его конец.

Таблица 2.6

Исходные данные для выполнения задачи 3

Рис. 2.7. Схематический план сортировочной горки

Участок имеет одностороннюю сортировочную систему с продольным размещением парков.

Необходимо выбрать вариант механизации и автоматизации сортировочной горки, на основе которого составить структурную схему выбранных технических средств.

При выполнении задачи 3 необходимо:

1.Привести схематический план сортировочной горки для заданного варианта путевого развития головной части горочной горловины и числа сортировочных путей в подгорочном парке, используя условные обозначения, представленные на рис. 2.7. Местоположение головных стрелок при числе пучков более двух устанавливается по усмотрению студента, при этом головные стрелки нумеруются одной цифрой 1, 2, 3 и т.д., пучковые стрелки - двумя, первая из которых обозначает номер пучка, а вторая - ее порядковый номер в пучке. Привести краткую характеристику путевого развития рассматриваемой сортировочной горки.

2. Для заданного варианта маршрута скатывания отцепа привести структурную схему выбранных технических средств механизации и автоматизации работы сортировочной горки и дать краткую их характеристику.

2.4 Методические указания по выполнению задания №2

2.4.1 Методические указания по выполнению задачи 1

Блочная маршрутно-релейная централизация (БРМЦ) применяется на железнодорожных станциях с числом стрелок 30 и более. На таких станциях, как правило, выполняется большая поездная и маневровая работа. Это делает целесообразным применение маршрутного принципа набора маршрута, при котором его задание производится нажатием на пульте кнопок начала и конца маршрута. После нажатия кнопок система БРМЦ автоматически обеспечивает перевод стрелок по маршруту и открытие светофора при соблюдении требований, обеспечивающих безопасность движения поездов. При движении поезда происходит посекционное размыкание его маршрута, что значительно повышает пропускную способность горловины станции.

Каждая установка БРМЦ имеет три составные части: пульт-манипулятор с выносным табло, наборную группу блоков (маршрутный набор) и исполнительную группу блоков.

В наборной группе фиксируется нажатие кнопок, определяются категории и направление маршрута, и после этого производится маршрутный (одновременный) перевод стрелок по всем секциям маршрута.

В маршрутном наборе используются следующие блоки для управления:

НПМ - входным, выходным и маршрутным светофорами;

НМI -одиночным маневровым светофором, установленным на границе двух стрелочных изолированных участков;

НМIIП - маневровыми светофорами с пути, из тупика и одним из светофоров, установленных в горловине в створе или с участка пути;

НМIIАП - вторым маневровым светофором, установленным в горловине в створе или с участка пути;

НСО´2 - одиночной стрелкой. Устанавливается один блок на две одиночные стрелки;

НСС - спаренными стрелками.

Кроме перечисленных в маршрутном наборе имеется блок направления НН, который содержит комплект реле направлений, фиксирующих род и направление движения.

В перечисленных блоках используются кодовые реле типа КДР, поскольку на маршрутный набор не возложена проверка зависимостей по обеспечению безопасности движения.

Блоки маршрутного набора соединены между собой по плану станции четырьмя электрическими цепями. По первым трем цепям осуществляется управление кнопочными (КН), автоматическими кнопочными (АКН) и стрелочными управляющими (плюсовыми ПУ и минусовыми МУ) реле, а по четвертой цепи контролируется соответствие положения стрелок задаваемому маршруту.

После перевода стрелок и контроля их положения по набранному маршруту начинают работать релейные устройства исполнительной группы.

В исполнительной группе используются следующие блоки.

ВI, ВII, ВIII - управляют выходным светофором на одно, два направления и с четырехзначной сигнализацией. Блок ВI обеспечивает сигнализацию выходного светофора: красный, желтый, зеленый, и белый огни;

ВД - применяются совместно с блоками ВI, ВII, ВIII, так как схемный узел выходного светофора имеет большее количество реле, чем может поместиться в одном блоке;

Вх - управляет входным светофором совместно с дополнительными блоками типа ВхД;

МI - управляет одиночным маневровым светофором на границе двух стрелочных изолированных участков (М21);

МII - управляет маневровым светофором, стоящим в створе с маневровым светофором другого направления, или маневровым светофором из тупика;

МIII - управляет маневровым светофором, установленным с бесстрелочного пути (М1) в горловине или с приемо-отправочного пути;

С - контролирует положение одной стрелки и коммутирует схемы по плану станции (1, 5, 7);

ПС - управляет стрелками и контролирует их положение. В блоке имеются два комплекта реле для управления двумя спаренными (17/19, 21/23), двумя одиночными или одной одиночной стрелками (1, 5/7);

УП - контролирует состояние изолированного участка пути в горловине станции (НП) и замыкает маршрут;

СП - контролирует состояние изолированной секции стрелочного участка и замыкает стрелки в маршруте (1 СП, 5-11СП);

П - контролирует состояние приемо-отправочного пути и исключает лобовые маршруты (IIП).

Блоки исполнительной группы соединяются между собой по плану станции восемью электрическими цепями: контрольно-секционных реле, сигнальных реле, маршрутных и исключающих реле, реле отмены неиспользованных маршрутов и размыкания неиспользованных частей маневровых маршрутов при угловых заездах, реле включения белых и красных лампочек пульт-табло и контрольных лампочек светофоров.

Пример расстановки и соединения блоков системы БРМЦ по плану станции приведен на рис.2.8.

Для указанного в задании 1 поездного маршрута необходимо построить функциональную схему соединения блоков исполнительной группы реле системы БРМЦ. Пример такой функциональной схемы для маршрута приема на путь IIП (см. рис.2.4) приведен на рис.2.9.

Блоки устанавливаются для управления каждой стрелкой (блок С) и каждым маневровым светофором в соответствии с местом установки (блоки МI, МII или МIII), выходным светофором (блоки ВI, ВII или ВIII с блоком ВД), входным светофором (блок Вх).

Рис. 2.8. Расстановка блоков системы БРМЦ

Рис. 2.9. Функциональная схема исполнительной группы блоков

Кроме того, для контроля состояния каждого изолированного участка пути устанавливается блок УП, для контроля состояния приемо-отправочного пути - блок П, а для контроля состояния каждого изолированного участка - блок СП.

На функциональной схеме блок СП следует располагать обязательно в центрах секций (центр - точка пересечения всех маршрутов через данную секцию при плюсовом и минусовом положениях стрелок). Это обеспечивает контроль свободности секции во всех маршрутах с ее участием.

Отдельно на функциональной схеме изображается несколько блоков ПС с указанием номеров стрелок, которыми управляет каждый из блоков.

При расстановке функциональных блоков БМРЦ и составлении однониточного плана станции у разработчика должно быть ясное представление о структуре и принципе действия основного элемента системы ЭЦ - разветвленной рельсовой цепи. Поэтому рассмотрим несколько примеров их организации.

Разветвленные РЦ на стрелках, оборудованных электроприводами, дают более частые отказы и требуют значительных трудовых затрат на их техническое обслуживание по сравнению с неразветвленными РЦ.

Для стрелок сортировочного парка в одну изолированную секцию включают не более одной стрелки, что уменьшает время ее занятости подвижной единицей и тем самым ускоряет выполнение маневров.

Для обособленных маневровых районов, где полностью отсутствует поездное движение, и маневры производятся без частых угловых заездов, например на путях локомотивного хозяйства и грузового двора, проектируют разветвленную рельсовую цепь с изоляцией для параллельного подсоединения к источнику электропитания всех ответвлений, но путевое реле подключают только к одному ответвлению с целью экономии кабеля, реле, стативов и площадей. К рельсам других ответвлений такой стрелочной секции путевое реле не подключают даже в том случае, когда в секцию включено три стрелочных перевода (рис. 2.10) и на их трех ответвлениях (Б, В и Г) объективно не проверяется разрыв рельса или обрыв стыковых контактных соединителей, которые на ответвлениях Б, В, Г дублируют, что уменьшает вероятность потери контакта на стыках. В процессе эксплуатации таких разветвленных РЦ требуются дополнительные трудовые затраты, что вызвано более частыми и тщательными проверками электромеханиками и электромонтерами шунтовой чувствительности, целости рельсов и стыковых соединителей на ответвлениях Б, В и Г. Несвоевременное выявление таких разрывов не может гарантировать полной безопасности движения по причине возможной ложной свободности стрелочной секции.

Рис. 2.10. Схема разветвленной рельсовой цепи с параллельным подсоединением

к источнику всех ответвлений (3-7СП)

Рассмотренная РЦ экономична по первоначальным затратам на строительство ЭЦ, надежно работает в нормальном режиме. Однако такая РЦ ненадежно работает в контрольном режиме, объективно фиксируя разрывы рельсовой линии лишь на ответвлениях А и Д, а также на участках между этими ответвлениями. На остальных ответвлениях Б, В и Г разрывы рельсов не фиксируются путевым реле 3-7СП. Вместе с тем наблюдается ненадежная работа этой рельсовой цепи и в шунтовом режиме при шунтировании колесными парами ответвлений Б, В, Г и наличии разрыва рельса или обрыва стыкового контактного соединения между шунтом Ш и крестовиной (местом подключения стрелочного соединителя СС). В дальнейшем рельсовую цепь, у которой хотя бы на одном из ее ответвлений не обеспечивается объективное (фиксируемое автоматически путевым реле) выявление разрыва рельса, будем называть рельсовой цепью с неполным объективным контролем состояния стрелочной секции.

Наиболее надежным способом обеспечения полного контроля состояния всех ответвлений стрелочных секций, включающей в себя более одной стрелки, является подключение к одному из ответвлений источника электропитания, а ко всем остальным ответвлениям секции - по одному путевому реле (рис. 2.11), фронтовые контакты которых соединяются между собой последовательно в цепи питания общего стрелочного путевого реле данной секции 5-7СП.

Рис. 2.11. Схема полного контроля состояния всех ответвлений

при их параллельном включении (5-7СП)

Рельсовые цепи, применяемые на магистральных железных дорогах при использовании только параллельного подключения ответвлений, могут обеспечивать полный объективный контроль только на четырех ответвлениях, к одному из которых подключается источник питания. Следовательно, для стрелочных секций, состоящих из трех стрелочных переводов, на одном из ответвлений (ответвлении Д) не обеспечивается объективный контроль разрыва рельса (рис.2.12).

Рис. 2.12. Схема неполного контроля всех ответвлений

разветвленной рельсовой цепи (3-7СП)

Если ответвление Д (см. рис. 2.12) примыкает к приемоотправочному пути, то недопустимо оставлять это ответвление без объективного контроля обрыва рельсовых нитей. В таком случае используют либо последовательное соединение ответвлений Г и Д, либо устанавливают изолирующие стыки между стрелками 3 и 5, выделяя стрелку 3 в отдельную секцию 5-7СП.

При составлении двухниточного плана изоляции путей следует по возможности обеспечивать условия для устойчивой работы устройств АЛСН и внутрисекционную изоляцию в стрелочных секциях выполнять по некодируемым ниткам. Например, если на рис. 2.11 предусмотрено кодирование участков А и Г, а участки Б и В не кодируются, то для установки изолирующих стыков на стрелках 5 и 7 разрезают рельсы по боковым ниткам пути. Если же кодируются все направления, то для такой стрелки применяют другую схему установки джемперов [1, рис 4.20].

2.4.2 Методические указания по выполнению задачи 2

Вэтой части работы предлагается изучить принцип действия числовой кодовой автоблокировки и устройств АЛСН [1, разд. 5.4, 6.1, с. 305-309, 330-339].

Числовую кодовую автоблокировку проектируют при всех видах тяги поездов. При электрической тяге постоянного тока используют рельсовые цепи, работающие на сигнальной частоте 50 Гц, при электрической тяге переменного тока на сигнальной частоте 25 Гц, а при автономной тяге возможно применение частоты 50 и 25 Гц. Увязка сигнальных показаний соседних путевых светофоров обеспечивается без применения проводов кодовыми сигналами КЖ, Ж, З с числовыми признаками, которые передаются по рельсовым нитям. Кодовый сигнал КЖ содержит один, Ж - два и З - три импульса в кодовом цикле. Для обеспечения работы АЛСН этими же кодовыми сигналами на локомотив транслируется информация о сигнальном показании путевого светофора, к которому приближается поезд. С сигнальной точки этого светофора кодовые сигналы посылаются в рельсы в направлении противоположном движению поездов. При свободном состоянии блок-участка эти сигналы воспринимаются импульсным путевым реле предшествующей сигнальной установки. Этим обеспечивается зажигание разрешающего показания на путевом светофоре этой установки. При вступлении на блок-участок поезда путевое реле обесточивается, а локомотивные катушки устройств АЛСН принимают кодовый сигнал.

Таким образом на перегонах рельсовые цепи используются для выполнения следующих четырех функций: контроля свободности блок-участков и исправности рельсовых нитей, увязки показаний смежных светофоров и в качестве канала связи для передачи их сигнальных показаний на локомотив.

Передающая и приемная аппаратура автоблокировки располагается в релейных шкафах РШ проходных светофоров.

К передающей аппаратуре относятся:

- кодовый путевой трансмиттер КПТ для образования кодовых сигналов КЖ, Ж и З;

- трансмиттерное реле Т, которое подключается к одному из контактов трансмиттера в зависимости от поездной ситуации и посылает соответствующий кодовый сигнал в рельсовую линию; от светофора с красным огнем передается кодовый сигнал КЖ, с желтым - сигнал Ж и с зеленым - сигнал З;

- источник питания рельсовой цепи, в качестве которого на участках с электротягой переменного тока применяется преобразователь частоты ПЧ 50/25 совместно с питающим трансформатором ПТ.

К приемной аппаратуре относятся:

- релейный трансформатор РТ, служащий для согласования приемных устройств с рельсовой линией;

- защитный фильтр Ф, имеющий незначительное сопротивление сигнальному току 25 Гц и препятствующий прохождению тягового тока и его гармоник;

- импульсное путевое реле И, срабатывающее при поступлении импульсов кодового сигнала;

- дешифратор автоблокировки ДА, осуществляющий расшифровку кодового сигнала, подаваемого на его вход импульсным реле;

- сигнальные реле Ж и З на выходе дешифратора, служащие для включения огней светофора и выбора кодового сигнала для посылки в рельсовую цепь к следующему светофору;

- огневое реле О, контролирующее целостность нити лампы красного светофора в холодном и горячем состояниях.

Управление входным светофором осуществляется с поста ЭЦ в зависимости от устанавливаемого маршрута. От входного светофора посылаются кодовые сигналы в рельсовую цепь к предвходному светофору. Кодовые сигналы выбираются контактами сигнальных реле в зависимости от показания входного светофора. Код З передается при включении на входном светофоре зеленого огня, код Ж - при включении огней: один желтый, два желтых, два желтых из них верхний мигающий, два желтых и зеленая полоса, два желтых из них верхний мигающий и зеленая полоса, зеленый мигающий и желтый и зеленая полоса, код КЖ - при горении красного или пригласительного огней.

Предвходной светофор кроме красного, желтого и зеленого огней имеет два дополнительных сигнала:

- желтый мигающий - разрешается движение с установленной скоростью, входной светофор открыт и требует проследования его с уменьшенной скоростью не более 40¸50 км/ч, поезд принимается на боковой путь станции;

- зеленый мигающий - разрешается движение с установленной скоростью, входной светофор открыт и требует проследования его со скоростью не более 80 км/ч; поезд принимается на боковой путь по стрелочным переводам с крестовинами пологих марок.

При горении на предвходном светофоре красного (или желтого, или зеленого) огней от него в рельсовую цепь посылаются такие же кодовые сигналы, как и от проходного светофора автоблокировки, а при горении желтого мигающего или зеленого мигающего огней - кодовый сигнал З.

В качестве примера рассмотрим случай задания маршрута приема по входному сигналу Н на главный путь 1П с остановкой (выходной светофор закрыт) и нахождением поезда на блок-участке 3П, т.е. на втором участке приближения.

При приеме на главный путь с остановкой на входном светофоре включается один желтый огонь (см. табл.2.7). От входного светофора в рельсовую цепь 1П посылается кодовый сигнал Ж. На предвходном светофоре 1 включается зеленый огонь, и в рельсовую цепь 3П посылается кодовый сигнал З. Увязка показаний входного и предвходного светофоров отображена в табл. 2.7.

В рассматриваемом примере поезд находится на блок-участке 3П, поэтому импульсное реле 3И, зашунтированное низким сопротивлением колесных пар поезда, не получает импульсов кодового сигнала З, посылаемого от светофора 1. В дешифратор ДА импульсы не попадают, в результате сигнальные реле 3Ж и 3З находятся в обесточенном состоянии. Тыловыми контактами реле 3Ж замыкаются цепь лампы красного огня светофора 3 и цепь трансформаторного реле 5Т через контакт КЖ трансмиттера. Реле 5Т при этом работает в режиме кодового сигнала КЖ, модулируя своим контактом сигнал, поступающий в рельсовую цепь 5П от преобразователя ПЧ 50/25.

На сигнальной точке 5 импульсное реле 5И принимает импульсы кодового сигнала КЖ и передает их в дешифратор ДА. В результате расшифровки получает питание сигнальное реле 5Ж, сигнальное реле 5З обесточено. Контактами реле 5Ж и 5З на светофоре 5 включается желтый огонь, а трансмиттерное реле 7Т подключается к контакту Ж трансмиттера. Работая в режиме кода Ж, трансмиттерное реле 7Т посылает этот сигнал в рельсовую цепь 7П.

Рис. 2.13. Схема числовой кодовой автоблокировки

На сигнальной точке 7 (на рис.2.13 не показана) импульсное реле 7И принимает импульсы кодового сигнала Ж и передает их в дешифратор ДА. В результате расшифровки оказываются возбужденными сигнальные реле 7Ж и 7З. На светофоре 7 включается зеленый огонь, и в рельсовую цепь 9П передается код З. При приеме кода З на проходном светофоре 9, как при приеме кода Ж, аппаратура работает аналогично. Кодовый сигнал З введен для обеспечения действия четырехзначной АЛСН.

Работа автоблокировки в четном направлении осуществляется аналогично. Проходные светофоры четного направления нумеруют порядковыми четными номерами, начиная от входного светофора Ч: 2, 4, 6 и т.д.

Контроль состояния участков приближения на пульте дежурного по станции осуществляется следующим образом. В релейных шкафах светофоров 1 и 3 установлены реле извещения приближения ИП, получающие питание по линейным цепям И-ОИ от предыдущих сигнальных точек. На посту ЭЦ установлено реле НИП, получающее питание по линейной цепи из релейного шкафа предвходного светофора 1.

В рассматриваемом примере занят блок-участок 3П, т.е. второй участок приближения. В релейном шкафу светофора 3 сигнальное реле 3Ж обесточено. Его контактами размыкается цепь И-ОИ, и у светофора 1 выключается его реле ИП. В свою очередь, контактами этого реле замыкается цепь питания постового реле НИП, причем в прямой провод подключается минус источника питания, а в обратный - плюс.

Реле НИП возбуждается током обратной полярности. Поляризованным контактом реле НИП обрывается цепь питания реле второго участка приближения Н2ИП, которое включает красную лампу Н2П, сигнализирующую о занятости второго участка приближения.

Таблица 2.7

Увязка показаний входного и предвходного светофоров

При занятости первого участка приближения (занят блок-участок 1П) и свободности второго участка приближения обрывается цепь питания постового реле НИП контактом обесточенного сигнального реле 1Ж. Реле НИП включает на табло красную лампу Н1П первого участка приближения. При этом реле Н2ИП возбуждено по верхней обмотке, и на табло горит белая лампа Н2П, сигнализирующая о свободности второго участка приближения.

При занятости обоих участков приближения обесточены реле ИП у светофора 1 и реле НИП и Н2ИП на посту ЭЦ. На табло горят красные лампы двух участков приближения.

При свободности обоих участков приближения возбуждены реле ИП у светофора 1 и реле НИП и Н2ИП на посту ЭЦ, причем реле НИП получает питание током прямой полярности: в прямой провод подается плюс источника питания, в обратный провод - минус. На табло горят белые лампы участков приближения Н1П и Н2П.

Контроль состояния участков приближения при движении поездов в четном направлении осуществляется аналогично. В релейных шкафах светофоров 2 и 4 устанавливаются реле ИП а на посту - реле ЧИП и Ч2ИП.

Устройства автоматической локомотивной сигнализации с автостопом применяются для повышения безопасности движения поездов и улучшения условий труда локомотивных бригад, а также для увеличения пропускной способности железнодорожных линий. Особенно необходимы такие устройства при увеличении скорости и интенсивности движения поездов.

Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного типа (АЛСН) применяется как на однопутных, так и на двухпутных участках, оборудованных автоблокировкой. В этой системе связь между показаниями путевых и локомотивных светофоров поддерживается в любой точке пути непрерывно. Для передачи сигнальных показаний с пути на локомотив используется числовой код: КЖ, Ж и З.

АЛСН включает в себя путевые и локомотивные устройства. При помощи путевых устройств, связанных с путевыми сигналами, осуществляется передача в рельсовую линию электрических сигналов. Локомотивные устройства принимают сигналы с пути, усиливают, дешифрируют их и управляют огнями локомотивного светофора и электропневматичесим клапаном ЭПК, связанным с тормозной магистралью поезда.

Локомотивный светофор в системе АЛСН дает четыре сигнальных показания: зеленый огонь - при приеме кодового сигнала З (на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит зеленый огонь); желтый огонь - при приеме кодового сигнала Ж (на путевом светофоре горит желтый огонь); желтый с красным огонь - при приеме кодового сигнала КЖ (на путевом светофоре горит красный огонь); красный огонь - при отсутствии приема кодовых сигналов, если прекращению приема их предшествовали кодовые сигналы КЖ (после проследования поездом запрещенного путевого сигнала).

После прекращения приема кодовых сигналов Ж или З на локомотивном светофоре включается белый огонь, указывающий на то, что сигнальные показания с пути на локомотив не передаются, и машинист должен руководствоваться показаниями путевых сигналов.

Для повышения безопасности движения поездов АЛСН дополняется автостопом, а также устройствами контроля бдительности машиниста. Проверка бдительности машиниста может быть однократной - при смене сигнальных показаний или периодической, которая наступает в следующих обстоятельствах: при приближении поезда к путевому светофору с желтым огнем со скоростью выше V_ж (допустимая скорость проезда светофора с желтым огнем); при приближении к путевому светофору с красным огнем; при движении поезда с красным огнем на локомотивном светофоре, а также при следовании по некодируемым участкам.

Контроль скорости предусматривает безусловную остановку поезда устройствами АЛСН, если поезд проследует путевой светофор со скоростью, превышающей контролируемую, или превысит ее при дальнейшем следовании по блок-участку. Подтверждение бдительности в этом случае не предотвращает автоматического торможения поезда.

В системе АЛСН применен двухступенчатый контроль скорости. Проследование светофора с желтым огнем, когда на локомотивном светофоре включается желтый с красным огонь, и дальнейшее следование с этим огнем допускается со скоростью не выше V_кж. Скорость V_кж = V_ж определяется приказом начальника дороги. На ряде дорог для пассажирских поездов V_кж=120 км/ч, а для грузовых V_кж=80 км/ч.

После фиксации остановки поезда скорость проследования запрещающего путевого светофора и дальнейшего следования с красным огнем локомотивного светофора не должна превышать 20 км/ч.

Поскольку число сигнальных показаний, подаваемых предвходными и входными светофорами больше трех, а в системе АЛСН имеются только три кодовых сигнала: КЖ, Ж и З, то при приближении к этим светофорам из-за недостаточной значности числовой системы АЛСН нельзя передавать на локомотив полную информацию о показаниях путевых светофоров. В этих случаях при открытом путевом светофоре на локомотив передается наиболее близкий по значению сигнал: зеленый или желтый.

Порядок передачи кодовых сигналов в рельсовые цепи от предвходного и входного светофоров в зависимости от их сигнального показания изложен выше.

Действие устройств АЛСН предусматривается при движении по главным путям станции. Кодовые сигналы посылаются в рельсовые цепи стрелочных участков только при задании маршрута. В настоящее время на ряде станций кодирование предусматривается и по боковым путям. Если боковые пути не кодируются, то при движении по ним на локомотивном светофоре горит белый огонь.

2.4.3 Методические указания по выполнению задачи 3

Сортировочные горки относятся к основным сортировочным устройствам, предназначенным для переработки вагонопотоков и имеющим путевое развитие и техническое оснащение, включающее технологическое оборудование и средства автоматики.

В зависимости от объема переработки и числа путей в сортировочном парке различают горки повышенной (ГПМ), большой (ГБМ), средней (ГСР) и малой (ГММ) мощности.

ГПМ - горка, предназначенная для переработки в режимах параллельного и последовательного роспуска более 5500 вагонов в среднем в сутки или имеющая свыше 40 подгорочных путей.

ГБМ - горка, предназначенная для переработки в режиме (в основном) последовательного роспуска 3500-5500 вагонов в среднем в сутки или имеющая от 30 до 40 подгорочных путей.

ГСМ - горка, предназначенная для переработки в режиме последовательного роспуска 1500-3500 вагонов в среднем в сутки или имеющая от 17 до 29 подгорочных путей.

ГММ - горка, предназначенная для переработки 250 - 1500 вагонов в среднем в сутки, с числом подгорочных путей от 4 до 16.

На рис. 2.7 представлен один из возможных вариантов схематического плана сортировочной горки малой мощности с одним спускным путем и двумя пучками сортировочных путей.

К числу проектируемых на сортировочных горках технических средств механизации и автоматизации отдельных технологических процессов или операций относятся:

- средства механизации исполнительных процессов: установки маршрутов (стрелочные переводы) и регулирования скорости скатывания отцепов (замедлители, вагоноосаживатели, тормозные башмаки);

- средства механизации закрепления (заграждения) вагонов и составов в сортировочном парке;

- оперативно-диспетчерское оборудование (горочные пульты управления и средства оперативно-технологической связи);

- системы и устройства автоматизированного управления горочными процессами;

- устройства световой и звуковой сигнализации.

Выбор тех или иных средств механизации горочных операций и автоматизации управления зависит от типа и мощности проектируемого сортировочного устройства, а также от характера технологических операций, подлежащих автоматизированному управлению.

В табл. 2.8 приведены данные по технической оснащенности и автоматизируемым функциям управления, рекомендуемые для использования при проектировании сортировочных горок различной мощности.

На рис.2.14 в качестве примера представлена структурная схема технических средств автоматизации сортировочного процесса для горки большой мощности.

Таблица 2.8

Техническая оснащенность сортировочных горок

Рис. 2.14. Структурная схема технических средств автоматизации сортировочного процесса

В верхней части табл.2.8 приведены средства механизации (тормозные позиции), расположенные на спускной части горки (I и II ТП) и на сортировочных путях (IIIТП), и соответствующие горкам определенной мощности, указанным в заголовке столбцов.

I ТП - первая (горочная) тормозная позиция, состоящая из двух вагонных замедлителей типа КВ-3, КНП-5 или ВЗПГ-5, устанавливаемых на спускной части горки до или после первой (головной) разделительной стрелки по маршруту скатывания отцепов.

II ТП - вторая (пучковая) тормозная позиция, состоящая из двух замедлителей указанных выше типов, устанавливаемых на спускной части горки перед первой разделительной стрелкой пучка путей.

III ТП - третья (парковая) тормозная позиция, расположенная в начале сортировочных путей и состоящая из трех замедлителей типа РНЗ-2М или одного замедлителя типа КНП-5.

ВО - вагоноосаживатели, располагаемые на сортировочных путях и предназначаемые для принудительного механического перемещения вагонов по путям сортировочного парка в направлении скатывания вагонов.

ЗУ - заграждающие устройства, устанавливаемые на сортировочных путях и предназначаемые для предотвращения выхода вагонов за пределы сортировочного парка.

Для горок большой (повышенной) мощности в табл.2.8 даны два варианта технической оснащенности горки средствами механизации, выбор того или иного варианта осуществляется по усмотрению студента с обоснованием выбора.

Применение вагоноосаживателей ограничивает максимально-допустимую скорость роспуска составов, но при этом обеспечивает высокое качество расформирования за счет исключения повреждения вагонов и грузов и сокращения объема маневровой работы по устранению "окон" между вагонами в сортировочном парке. Однако применение вагоноосаживателей целесообразно только в малоснежных районах, в связи с чем они нашли широкое применение лишь на железных дорогах ряда западных стран, таких как Германия, Франция и Италия.

В левой части табл. 2.8 дан перечень автоматизируемых функций управления и контроля. На пересечении каждой строки функций и столбцов, характеризующих мощность горки и ее средства механизации, проставлены знаки "+", если функция присутствует, и "–", если автоматизация функции не предусматривается.

Каждой функции соответствуют определенные технические средства автоматизации, которые могут проектироваться на горках как в виде самостоятельных (локальных) устройств, так и в составе системных комплексов, для реализации отдельных задач управления и контроля.

Процесс расформирования каждого состава состоит из ряда последовательных горочных операций, включающих в себя надвиг состава на горку, роспуск состава и направление скатывающихся отцепов на сортировочные пути в соответствии с их назначением.

Надвиг состава на горку осуществляется по командам дежурного по станции (ДСП) маневровым локомотивом вагонами вперед. Машинист при надвиге состава должен руководствоваться показаниями напольных светофоров, установленных по маршруту надвига: выходного с пути парка приема, горочного светофора, расположенного на вершине горки, и повторителя (при его наличии) горочного светофора.

Так как надвиг состава осуществляется вагонами вперед, то с целью обеспечения безопасности движения и ускорения надвига на горках средней и выше мощности рекомендуется применение быстродействующей горочной автоматической локомотивной сигнализации ГАЛС, которая осуществляет передачу показаний напольных горочных светофоров по маршруту надвига в кабину машиниста маневрового локомотива. При вступлении состава на последний бесстрелочный изолированный участок перед горочным светофором (участок с абревиатурой ГА на рис. 2.14) на локомотивном индикаторе высвечивается признак окончания надвига - начало роспуска состава в виде буквенного символа или в виде цифрового значения начальной скорости роспуска. В настоящее время на сети железных дорог применяют частотные системы ГАЛС с использованием рельсовых цепей в качестве канала связи (ГАЛС-РЦ) и радиоканала (ГАЛС-Р).

Роспуск состава представляет собой процесс разделения состава на отцепы (отцепление группы вагонов одного назначения) в процессе движения состава через горб горки. В зависимости от длины (числа вагонов) и ходовых свойств смежных отцепов с учетом протяженности пути их совместного пробега на спускной части горки до разделяющей их маршруты стрелки скорость состава при его роспуске целесообразно изменять с тем, чтобы обеспечить более высокий темп расформирования без последующего нагона отцепами друг друга на разделяющих их маршруты стрелках. Такой режим роспуска называют режимом роспуска с переменной скоростью.

В условиях повышенной загрузки дежурного по горке (ДСПГ) распорядительными и исполнительными функциями по обеспечению надлежащего качества расформирования состава ему сложно в ограниченное время правильно оценить требуемую скорость роспуска, что зачастую приводит к ее преднамеренному снижению или неоправданному повышению и, как следствие в последнем случае, к нагону.

С целью ускорения процесса роспуска составов и исключения при этом нагонов отцепов на горках средней и выше мощности рекомендуется применение устройств автоматического задания скорости роспуска (АЗСР), которые осуществляют расчет (предварительный или в реальном масштабе времени) требуемой скорости состава с тем, чтобы обеспечить нужную начальную скорость скатывания очередной группы вагонов на момент отделения ее от состава и последующего самостоятельного скатывания в виде одного отцепа .

Устройства АЗСР автоматически управляют показаниями горочного светофора, которые с помощью ГАЛС передаются на локомотив и отображаются на локомотивном светофоре в виде горения соответствующего огня и одновременно на цифровом индикаторе в виде заданного значения скорости состава.

Устройство АЗСР является составной частью подсистемы автоматизированного управления скоростью роспуска состава, в которую входят устройства ГАЛС, дополненные бортовым авторегулятором скорости тепловоза (УБА РСТ) для автоматической (без участия машиниста) отработки заданной скорости роспуска. Совокупность устройств ГАЛС и УБА РСТ представляют собой систему телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ).

Вычисление скорости роспуска требует наличия информации о характеристиках отцепов (числе вагонов, весе и маршруте отцепов), поэтому подсистема автоматизированного управления скоростью роспуска состава должна предусматривать связь ее с информационно-планирующей системой АСУ СС, которая содержит полную информацию о всех вагонах в составе и может по запросу оператора - технолога или ДСПГ автоматически выдавать ее в требуемом объеме в устройства АЗСР.

Для удобства работы составителей поездов, осуществляющих вручную с помощью специальных приспособлений расцепление вагонов в зоне вершины горки, на мачтах горочных светофоров или отдельных мачтах устанавливают цифровые указатели числа вагонов в каждой группе вагонов, подлежащих расцепке. Число отображаемых групп вагонов не превышает трех. Управление указателями производится системой АЗСР в моменты отделения отцепов от состава. С этой целью в состав системы вводятся устройства фиксации момента отрыва отцепов (ФМО), которые осуществляют измерение скорости надвига состава Vни скорости скатывания Vсочередного отделившегося от состава отцепа. Момент отрыва отцепа фиксируется, когда скорость Vcпревышает скорость Vнна определенную величину (0,5-1 км/ч).

После отрыва от состава отцепы под действием собственного веса скатываются по наклонной плоскости (спускной части) горки на соответствующий сортировочный путь, маршрут скатывания до которого устанавливается путем последовательного автоматического перевода впередилежащих стрелок, осуществляемого системой горочной автоматической централизации (ГАЦ). Ввод маршрутов скатывания отцепов в систему ГАЦ может осуществляться ДСПГ с пульта в ручном или программном режимах, или автоматически от внешних устройств.

В ручном режиме маршрут вводится поотцепно, синхронно с роспуском; в программном - путем предварительного набора маршрутов для группы отцепов. Автоматический режим ввода маршрутов синхронно с роспуском используется для ускорения процесса задания маршрутов в ГАЦ без участия ДСПГ и может осуществляться с помощью системы АЗСР или специализированных горочных программно-задающих устройств ГПЗУ, которые каналами связи соединены с АСУ СС для приема из нее программы роспуска состава (порядковый номер, число вагонов и путь назначения отцепов) и с ГАЦ для поотцепного ввода маршрутов (путей назначения ) отцепов.

Современные устройства ГПЗУ выполнены на базе применения микропроцессорной техники с использованием в качестве визуальных средств отображения информации цветных графических мониторов и наряду с основной функцией ввода маршрутов в ГАЦ реализуют дополнительно все функции АЗСР.

Системы ГАЦ имеют собственный накопитель информации для оперативного хранения от 5 до 11 маршрутов отцепов. Очередной маршрут в накопитель информации вводится после фиксации отделения отцепа от состава и освобождения одним из предыдущих отцепов головной стрелки на спускной части горки, в результате которого осуществляется последовательный сдвиг информации в накопителе и освобождение одной ячейки памяти для записи следующего вводимого маршрута.

При надвиге вагонов может иметь место нерасцеп или дробление отцепов, которые требуют вмешательства персонала горки с целью оперативной корректировки программы роспуска, поэтому на спускной части горки перед головной стрелкой оборудуется участок контроля расцепа посредством установки на пути комплекта путевых датчиков, позволяющих осуществить контроль правильности расцепления вагонов. Устройства контроля расцепа УКР различаются применяемыми техническими средствами и могут входить в состав любой из систем: АЗСР, ГАЦ или ГПЗУ. В ряде применений они известны как устройства комплексного контроля головной зоны УКГЗ.

Для выполнения функций контроля роспуска необходима информация о числе вагонов в отцепах состава, которая может быть введена непосредственно из ГАЦ (при ее наличии), АЗСР или ГПЗУ.

Процедура определения фактического числа вагонов в отцепе устройством УКГЗ сводится к следующим операциям:

1) путем счета осей, вошедших на участок контроля расцепа (КР), длина которого меньше базы вагона, определяется число осей в первой тележке каждого вагона;

2) по прохождению требуемого числа осей второй тележки вагона фиксируется проход одного вагона по участку КР;

3) непрерывно ведется подсчет числа вагонов, прошедших по участку КР с момента занятия до полного его фактического освобождения.

В случае несовпадения заданного программой роспуска и измеренного на участке КР фактического числа вагонов в отцепе на горочный пульт управления или экран монитора выдается информация о неправильном расцепе. В зависимости от типа применяемых систем горочной автоматики корректировка программы роспуска может производиться оператором горки или автоматически.

При нерасцепе двух отцепов, если не предусматривается остановка роспуска и осаживание состава назад с последующим повторным роспуском, требуется изъятие из программы роспуска маршрута второго отцепа в сцепе ("продвижка" программы). В случае дробления отцепа на две части требуется повторить в программе маршрут данного отцепа для его второй части ("задержка" программы).

В системе ГАЦ маршрут отцепа в виде кода номера сортировочного пути транслируется из одной ячейки памяти к другой по мере скатывания отцепа от одной стрелки к другой. При вступлении отцепа на очередную стрелку его маршрут передается в ячейку памяти (оперативный накопитель информации), относящуюся к следующей стрелке, и записывается в нее при условии, что следующая стрелка свободна. Если положение стрелки не соответствует маршруту, информация о котором содержится в ее ячейке памяти, то устройства ГАЦ автоматически переводят стрелку в соответствующее положение.

По своим ходовым качествам различают отцепы с низким сопротивлением движению (очень хорошие бегуны - ОХБ) и с высоким сопротивлением движению (очень плохие бегуны - ОПБ). При совместном друг за другом скатывании с горки ОХБ могут догнать ОПБ ранее, чем последние освободят стрелку, разделяющую их маршруты, т.е. произойдет так называемый "нагон" отцепов, что считается технологическим браком в работе сортировочной системы.

Чтобы исключить нагоны отцепов с разными ходовыми свойствами применяют автоматическое интервальное регулирование скорости скатывания отцепов на первой и второй тормозных позициях с помощью вагонных замедлителей. Функции интервального регулирования на автоматизированных горках выполняют автоматические устройства управления тормозными позициями, входящие в состав подсистемы автоматического регулирования скорости отцепов в процессе скатывания с горки (подсистема АРС).

При интервальном регулировании скорости отцепа на тормозной позиции учитываются следующие факторы:

- местоположение позади- и впередиидущего отцепов, их ходовые свойства, скорость движения и маршруты следования;

- длина, ходовые свойства и маршрут следования регулируемого отцепа.

В зависимости от сложившейся интервальной ситуации подсистема АРС корректирует скорость выхода регулируемого отцепа из тормозной позиции:

- ниже заданного значения прицельной скорости выхода (притормаживание отцепа);

- выше заданного значения прицельной скорости выхода (ускорение выхода отцепа из тормозной позиции);

- сохранение прицельной скорости выхода при интенсивном торможении в конце тормозной позиции (минимальное время хода по тормозной позиции);

- сохранение прицельной скорости выхода при интенсивном торможении в начале тормозной позиции (максимальное время хода по тормозной позиции);

- сохранение прицельной скорости выхода при минимальной интенсивности торможения (среднее время хода по тормозной позиции).

Под прицельной скоростью выхода отцепа из тормозной позиции следует понимать требуемое значение скорости выхода, исходя из условий скатывания только одного данного отцепа без учета наличия впереди и сзади смежных отцепов.

Чем выше ходовые свойства отцепа, тем больший избыток его кинетической энергии следует погасить посредством тормозных средств с тем, чтобы доставить его в нужную точку сортировочного пути со скоростью, не превышающей максимально-допустимую, исходя из особенностей его груза и типа вагонов.

В то же время, для очень плохих бегунов в наихудших условиях скатывания (мороз в совокупности с сильным встречным ветром) торможение отцепов для обеспечения их прицельной скорости выхода практически не требуется.

Процесс погашения избыточной энергии отцепа на тормозных позициях называется прицельным торможением или прицельным регулированием скорости скатывания отцепов.

При прицельном регулировании учитываются следующие факторы:

- маршрут следования отцепа;

- ходовые свойства отцепа;

- допустимые скорости входа отцепа в замедлители тормозной позиции;

- местоположение на сортировочном пути последнего стоящего вагона, другими словами, длина свободной от вагонов части сортировочного пути за парковой тормозной позицией;

- значение максимально-допустимой скорости соударения отцепа с вагонами на подгорочных путях.

Таким образом, управление тормозными позициями включает в себя интервальное и прицельной регулирование скорости скатывания отцепов.

Интервальное регулирование скорости скатывания отцепов осуществляется на первой и второй тормозных позициях, прицельное регулирование - на второй и третьей (парковой) тормозных позициях. Поэтому I ТП называют интервальной , II ТП - интервально-прицельной, а III ТП - прицельной тормозными позициями.

Функции системы АРС сводятся к расчету прицельных скоростей выхода отцепа из каждой тормозной позиции и вводу их значений для реализации в устройства управления тормозными позициями, которые автоматически отрабатывают заданные значения путем использования различных ступеней торможения (усилий нажатия тормозных балок замедлителей на колеса вагонов).

Устройства управления тормозными позициями осуществляют непрерывно измерение фактической скорости отцепа и сравнение ее с заданной скоростью, и при достижении их равенства производят автоматическое оттормаживание вагонных замедлителей.

Для определения прицельной скорости выхода отцепа необходимо знать длину свободной части сортировочных путей. С этой целью в подгорочном парке на длине 350-450 м за парковой тормозной позицией устанавливаются путевые устройства системы контроля заполнения сортировочных путей (КЗП).

Наиболее распространенные на сети отечественных железных дорог системы (КЗП-ВНИИЖТ и КЗП-ГТСС) предусматривают оборудование сортировочных путей бесстыковыми электрическими рельсовыми цепями тональной частоты (1000 или 800 Гц) с потенциальным (КЗП-ВНИИЖТ) или токовым (КЗП-ГТСС) съемом информации.

В зоне действия систем КЗП каждый сортировочный путь разбивается на ряд элементарных контрольных участков длиной 25-30 м, свободность которых контролируется по наличию или отсутствию сигнального тока в рельсах. По числу свободных контрольных участков при известной их длине система КЗП вычисляет общую длину свободной части сортировочного пути, информация о которой передается в систему АРС.

Для фиксации нарушений программы роспуска современные системы автоматизации горочных процессов предусматривают функции контроля результатов роспуска на основе отслеживания передвижений отцепов и маневрового подвижного состава. По окончанию роспуска система выявляет наличие "чужаков" на сортировочных путях и формирует информацию о фактическом разложении расформированного состава по путям для передачи ее в АСУ СС.

При использовании на горках ГБМ и ГПМ вагоноосаживателей прицельное торможение используется только на II ТП, при этом отцепы из III ТП выпускаются с постоянной скоростью 1,4-1,5 м/с независимо от ходовых свойств отцепа и длины свободной части пути, после чего с помощью вагоноосаживателей с той же скоростью перемещаются до соединения со впереди стоящими на пути вагонами.

Вагоноосаживатели располагаются внутри рельсовой колеи и воздействуют на гребни колес или их круги катания. Они имеют исходное (нерабочее) положение, при котором все части конструкции не выходят за пределы габарита приближения строений, и рабочее, при котором происходит взаимодействие вагоноосаживателей с движущимися по сортировочным путям вагонами.

Устройства управления вагоноосаживателями обеспечивают перевод их в рабочее состояние из исходного и обратно, формируют команды движения вперед и назад, управляют режимами работы электропривода, а также выполняют ряд контрольных функций.

Для исключения самопроизвольного ухода вагонов в конце сортировочных путей на горках ГБМ и ГПМ рекомендуется устанавливать заграждающие устройства, представляющие собой путевой механизм, воздействующий на колеса вагонов. Заграждающее устройство в рабочем состоянии обеспечивает остановку и последующее удержание вагонов, а в исходном (нерабочем) состоянии - свободный пропуск через них подвижного состава. Управление ЗУ может производиться составителем вагонов с переносного или стационарного пультов управления.