Путеизмерительные вагоны и автомотрисы
Периодичность проверок состояния пути путеизмерительными вагонами устанавливает начальник железной дороги. Подлежат проверке все главные пути, где реализуются скорости движения поездов 25 км/ч и более и обращаются пассажирские поезда. При скоростях движения пассажирских поездов по главным путям более 60 км/ч проверка должна осуществляться не реже двух раз в месяц. Состояние приемоотправочных путей, которые используются для движения пассажирских или безостановочного пропуска грузовых поездов проверяется не реже одного раза в пятнадцать дней.
Начальник дистанции пути перед проверкой должен представить начальнику путеизмерительного вагона следующие документы:
приказ начальника дороги об установленных скоростях движения по участкам и станциям;
график административного деления дистанции с указанием фамилий бригадиров и дорожных мастеров;
ведомость кривых участков пути с указанием их радиусов с привязкой к пикетажу, начала и конца переходных кривых, возвышения наружного рельса, нормы содержания колеи по шаблону, величины фактического бокового износа головки рельса;
перечень прямых участков, на которых разрешено содержание одной рельсовой нити на 6 мм выше другой;
перечень прямых участков с нормой ширины колеи 1524 мм;
перечень прямых участков с равномерным пучением одной рельсовой нити;
перечень участков с железобетонными шпалами выпуска до 1996 г. (включительно);
ведомость несовпадения отводов возвышения наружного рельса кривой и кривизны;
перечень пучинистых участков;
ведомость станционных путей, по которым производится прием и отправление пассажирских поездов и безостановочный пропуск грузовых;
копии телеграмм об ограничении скорости;
перечень мест производства работ, где уменьшаются скорости движения поездов с указанием величин скоростей;
сведения о толщине чистого слоя балласта и способов его уплотнения на участках со сплошной очисткой или подрезкой балласта.
Представитель дистанции пути, сопровождающий путеизмерительный вагон, должен иметь при себе:
распечатку графической диаграммы предыдущего контрольного прохода путеизмерителя с отметками об устранении отступлений III и IV степени;
справку о действующих предупреждениях, об ограничении скорости, как кратковременных, так и длительных, заверенную печатью и подписью начальника дистанции пути.
Путеизмерительные вагоны ЦНИИ-2 выпускаются с 1958 г. и до 1991 г. они были единственным средством, обеспечивающим механизированный контроль состояния рельсовой колеи под динамическими нагрузками со скоростью до 70 км/ч. Путеизмеритель представляет собой четырехосный цельнометаллический вагон с осевыми нагрузками 180 кН, близкими к средней осевой нагрузке обращающегося в те годы подвижного состава. Проверяет и фиксирует состояние пути по следующим основным параметрам:
ширине колеи;
положению рельсовых нитей по уровню;
просадкам рельсовых нитей;
положению пути в плане.
Основная измерительная аппаратура, используемая для этого:
контактирующие с рельсовыми нитями устройства (датчики);
устройства, суммирующие по определенному закону замеряемые величины и передающие результаты регистрирующему аппарату;
регистрирующий стол с двумя перемещающими по нему бумажными лентами.
Датчиками для измерения ширины колеи являются два конических ролика, постоянно прижатые с помощью пневмоцилиндров к внутренним граням головок рельсов правой и левой нитей на глубине 13 мм. Диапазон замера ширины колеи составляет 1510 – 1560 мм. Замер взаимного положения рельсовых нитей по уровню в пределах ± 150 мм осуществляется непрерывным измерением положения одной оси тележки вагона относительно искусственного горизонта, создаваемого гироскопической установкой. Величины просадок каждой рельсовой нити в пределах ±50 мм определяют непрерывным измерением расстояния между центрами осей колес тележки и рамой вагона на базе 2,7 м. Для замера положения в плане обеих рельсовых нитей используется трехточечная несимметричная схема. Длина измерительной хорды равна 21,495 м. Стрелы прогиба рельсовых нитей непрерывно измеряются на расстоянии 4,11 м от задней точки хорды. Пределы измерения составляют ± 225 мм.
Для передачи показаний от датчиков к регистрирующему аппарату используется блочно-тросовая система.
На регистрирующем столе результаты измерений графически записываются шариковыми стержнями на двух бумажных лентах (основной и дубликате) шириной 420 мм, перемещающихся по столу со скоростью, пропорциональной скорости движения путеизмерителя. На лентах, кроме положения пути по шаблону, уровню, просадкам и рихтовке, отмечаются отметки километров и пикетов, а также скорость движения вагона.
При движении обеих лент по регистрирующему столу в процессе работы путеизмерителя на них наносятся результаты измерений состояния рельсовой колеи в виде диаграмм (рис. 5.1) и автоматически ребристым валиком проводится ряд продольных линий, используемых в последующем при расшифровке.
Рис. 5.1. Образец путеизмерительной ленты с записями:
1 – уровень; 2 и 3 – положение в плане правой и левой рельсовых нитей;
4 – ширина колеи; 5 и 6 – просадки по правой и левой рельсовым нитям;
7 - расположение пикетов и километров; 8 – нулевые линии
Продольный масштаб записи 1:2000, т.е. на отрезке ленты длиной 50 см фиксируется состояние пути на 1 км. Поперечный масштаб записи:
ширина колеи – 1:1;
положение рельсовых нитей уровню – 1:2, т.е. отступления в пути фиксируются на ленте в половинном размере;
просадки рельсовых нитей – 1:1;
стрелы прогиба рельсовых нитей в плане – 1:2.
В кузове путеизмерительного вагона располагаются аппаратная, отделение для расшифровки лент, купе для отдыха обслуживающего персонала и мастерская. В аппаратном отделении находится регистрирующий стол и гироскопическая система механизма уровня. Между нижним и верхним полами аппаратного отделения размещаются суммирующие устройства трособлочных механизмов шаблона, уровня, просадок и рихтовки. Вагон путеизмеритель работает с отдельным локомотивом.
Путеизмеритель ЦНИИ-2 в течение ряда лет обеспечивал надежный контроль содержания рельсовой колеи. Но он имеет свои недостатки, главным из которых является то, что расшифровку путеизмерительных лент приходится производить вручную. Эта работа является трудоемкой, т.к. требует выявления каждого отступления в содержании пути, определения степени и места его расположения, установления оценки содержания. Кроме того, при расшифровке вручную не исключаются субъективные оценки результатов измерений, особенно на границах степеней отступлений. Требовала совершенствования система передачи данных от измерительных механизмов. К девяностым годам прошлого столетия парк действующих путеизмерительных вагонов ЦНИИ-2 был существенно изношен. Тем более что пассажирские цельнометаллические вагоны с ходовыми тележками, на базе которых изготавливались путеизмерители, были сняты с производства.
С середины девяностых годов начался переход на компьютерные путеизмерительные вагоны. В 1996 г. на базе ЦНИИ-2 был создан путеизмеритель КВЛ-ПIМ с сохранением ходовых тележек ЦВМ с бортовой автоматизированной системой (БАС). В 1997 г. начал выпускаться КВЛ-ПIМП, оборудованный БАС, который сейчас является основным средством контроля пути. Путеизмеритель изготавливается вновь и переоборудуется на базе современного пассажирского вагона модели 47Д.
В 2000 году создана новая модель компьютеризированного путеизмерителя КВЛ-П2., в котором за счет использования современных подвагонных измерительных механизмов, установки дополнительных датчиков и использования специальных методов обработки информации получены более высокие метрологические и эксплуатационные характеристики, увеличено количество дополнительных данных.
Эти путеизмерители не имеют регистрирующего стола. Его роль выполняет принтер бортового компьютера. Повышение достоверности замеряемых данных достигается за счет отказа от суммирующих механизмов трособлочной системы и использования электромеханических и электронных систем измерения. Основными преимуществами их является автоматизация процессов расшифровки и оценки состояния пути и повышение надежности получаемых измерений.
Компьютеризированные путеизмерительные вагоны обеспечивают:
контроль геометрических параметров рельсовой колеи: ширины колеи, положения рельсовых нитей по уровню, просадок рельсовых нитей, положения пути в плане;
автоматизированную расшифровку результатов измерений и определение состояния рельсовой колеи;
обработку вспомогательных параметров (скорости движения, расстояния, времени);
обработку параметров привязки к проверяемому участку пути (координат километровых столбов, переездов, стрелочных переводов);
документирование оперативной информации о грубых отступлениях в содержании пути, угрожающих безопасности движения с одновременной выдачей звукового и светового сигнала, индикацией на дисплее;
документирование нормативно-отчетной информации о состоянии пути в пределах границ административного деления дистанции.
При автоматизированной обработке данных измерений определение степени каждого отступления, их количества, оценка содержания рельсовой колеи производятся в соответствии с «Инструкцией по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показателям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов» (ЦП-515).
Устранение обнаруженных отступлений в содержании пути после проезда путеизмерителя, оборудованного бортовой автоматизированной системой, производится с использованием карточек, на которых зафиксировано состояние проверенного пути в виде графических диаграмм. Масштабы записи на них меньше, чем у путеизмерителя ЦНИИ-2.
Продольный масштаб составляет 1:4000, т.е. 1 мм на графике соответствует 4 м проверенного пути, поперечные размеры записей по ширине колеи, уровню, просадкам обеих рельсовых нитей и положению в плане правой и левой рельсовых нитей составляют 1:4, т.е. размеры не ленте в 4 раза меньше размеров на пути.
В таблице 5.5 приведены метрологические характеристики современных путеизмерительных вагонов.
Таблица 5.5
Метрологические характеристики путеизмерителей разных моделей
Наименование параметра |
Погрешность измерения, мм |
||
КВЛ-П1 |
КВЛ-П1МП |
КВЛ-П2.0 |
|
Взаимное положение рельсовых нитей по высоте (уровень) |
Погрешность приведена без учета погрешности уводов гиросистемы, которая составляет 15…20 мм
± 6,0 (± 2,0*) ± 6,0 (± 3,0*) ± 6,0 (не нормирована*) |
±2,5 |
±2,0 |
Отклонение от нормы (1520 мм) ширины колеи (шаблон) |
± 2,0 (± 1,0*) ± 2,0 (± 1,5*) ± 2,0 (не нормирована*) |
±1,2 |
±1,0 |
Стрела изгиба рельсовой нити в горизонтальной плоскости относительно прямой хорды длиной 21,5 м при измерении в точке на расстоянии 4,1 м от конца хорды (рихтовка) |
± 6,0 (± 3,0*) ± 6,0 (± 6,0*) ± 6,0 (не нормирована*) |
±3,0 |
±2,0 |
Стрела изгиба рельсовой нити в вертикальной плоскости относительно прямой хорды длиной 17 м при измерении в точке на расстоянии 2,4 м от конца хорды (просадка) |
± 4,0 (± 2,0*) ± 4,0 (± 4,0*) ± 4,0 (не нормирована*) |
±2,0 |
±1,5 |
* Погрешность, указанная в скобках, приведена для справки по данным технической документации на ЦНИИ-2. |
|||
В настоящее время для проверки и оценки состояния рельсовой колеи широко используются путеизмерительные автомотрисы МД-РУ, которые представляют собой самоходный двухосный экипаж с базой 6,4 м, оборудованный двумя постами машиниста для управления ее движением. Двигателем является дизель-генераторная установка мощностью 170 кВт. Измерительное оборудование состоит из трех измерительных тележек. Для преобразования линейных перемещений в электрические сигналы используются специальные датчики. В табл. 5.6 представлены параметры, которые замеряют автомотриса и диапазон их измерений.
Таблица 5.6
Параметры, замеряемые автомотрисой
Параметры |
Масштаб записи |
Диапазон измерения |
Отклонения от норм ширины колеи, мм Взаимное положение обеих рельсовых нитей по уровню, мм Стрела изгиба одной рельсовой нити в горизонтальной плоскости относительно прямой хорды длиной 10 м при замере в точке на расстоянии 4,2 м от конца хорды, мм Стрела изгиба каждой рельсовой нити в вертикальной плоскости относительно прямой хорды длиной 4,2 м при замере в точке на расстоянии 1,764 м от конца хорды |
1:1 1:5
1:1 |
от -10 до +40 ±155
±85
±35 |