Характеристика сортировочных устройств

Наименование сортировочных устройств	Принцип работы устройств	Оборудование, предусматриваемое при проектировании	Число путей в сортировочном парке
Горки большой мощности при переработке в среднем не менее 5000 вагонов в сутки	Использование силы тяжести	Вагонные замедлители на всех тормозных позициях, устройства горочной автоматической централизации стрелок (ГАЦ), автоматического регулирования скорости скатывания отцепов (АРС), программно-задающие устройства (ГПЗУ) в комплексе с системой автоматического задания скорости роспуска (АЗСР), контроля заполнения путей (КЗП) и телеуправления горочными локомотивами (ТГЛ). Устройства АРС, ТГЛ и вагонные замедлители на парковой позиции проектируют по заданиям МПС	30 и более (как правило)
Горки средней мощности при переработке в среднем от 2000 до 5000 вагонов в сутки	То же	То же. На первую очередь строительства допускается предусматривать АРС только на спускной части горки с временным сохранением торможения вагонов в парке тормозными башмаками	От 17 до 30 (как правило)
Горки малой мощности при переработке в среднем от 250 до 2000 вагонов в сутки	»	Вагонные замедлители или механизированные башмачные замедлители с дистанционным управлением, башмаконакладыватели, башмакосбрасыватели, ГАЦ или ЭЦ. При числе путей более 10 следует предусматривать возможность устройств АЗСР	До 16 включительно (как правило)
Вытяжные пути специального профиля при переработке до 250 вагонов в сутки, когда для горки малой мощности требуется сооружение тормозной позиции на спускной части	Использование силы тяжести вагонов и толчков локомотивов	Средства малой механизации (дистанционно управляемые башмаконакладыватели, башмакосбрасыватели)	Менее 10
Вытяжные пути со стрелочной горловиной на уклоне при переработке до 100-125 вагонов в сутки	Использование силы тяги локомотивов	Средства малой механизации (дистанционно управляемые башмаконакладыватели, башмакосбрасыватели)	Менее 10

Примечание. Допускается проектировать горки малой мощностис устройствомодной тормозной позиции для переработки не менее 100 вагонов в сутки.

наименьшую разность длин пробегов вагонов от вершины горки до разделительных стрелок при следовании вагонов на различные пути парка;

быстрое разделение вагонопотоков на отдельные пути по назначению и сокращение длины совместного маршрута следования для большинства вагонов; этим повышается пропускная способность разделительных стрелок и всего устройства в целом.

Распределение разделительных стрелок в каждом маршруте следования отцепа должно быть равномерным. Число разделительных стрелок в маршруте за пучковой тормозной позицией не должно быть более трех. Общее число разделительных стрелок (без учета пошерстных стрелок и стрелок, ведущих в тупики) по условиям применения типовых схем ГАЦ и АЗСР в маршруте всей горочной горловины не должно превышать шести;

минимальное число кривых на спускной части горки и наименьшую сумму углов поворота кривых на пути следования отцепа.

Этим требованиям наилучшим образом отвечает пучкообразная конструкция головы сортировочного парка. Пути подгорочного парка объединяют в пучки - на горках малой мощности - от трех до восьми путей, а на горках большой и средней мощности, как правило, от шести до восьми путей в каждом. Число пучков на горке при полном ее развитии следует принимать четным. Если спускной путь один, то число пучков может быть четным или нечетным.

При проектировании горочной горловины необходимо:

выделять прямые участки пути необходимой длины в местах установки замедлителей с учетом вставок перед замедлителями, между и за ними;

соблюдать габариты при установке замедлителей на смежных путях;

выдерживать минимально допустимые расстояния между центрами стрелочных переводов с учетом устройства изолированных участков;

выделять место для устройства предстрелочного изолированного участка между концом последнего замедлителя позиции и стыком рамного рельса следующего за ним стрелочного перевода;

предусматривать прямые участки пути для размещения измерительных или весомерных участков АРС;

иметь место за вершиной горки для размещения устройств АЗСР: указателей числа вагонов в отцепе и скорости роспуска, изолированных участков, электронного скоростемера и педалей;

учитывать установку светофоров;

применять радиусы кривых 200 м, а в отдельных случаях до 140 м с соответствующим усилением этих кривых;

проектировать пути сортировочного парка с междупутьем 5,3 м между путями в пучках и 6,5 м между пучками; пути надвига на горку, как правило, с междупутьем 6,5 м. При реконструкции существующих сортировочных горок ширина междупутья между путями сортировочного парк может быть и 4,8 м;

учитывать размещение вертикальных кривых.

Горки большой мощности на полное путевое развитие следует проектировать:

на станциях, где технологией эксплуатационной работы не предусматривается введение параллельного роспуска составов - не менее чем с двумя надвижными и двумя спускными путями, с учетом перспективы переходя на параллельный роспуск;

на станциях, где технологией предусматривается применение параллельного роспуска составов - с тремя или более путями надвига, как правило, с тремя (при обосновании с четырьмя) спускными путями, с обеспечением возможности использования средних путей надвига для последовательного роспуска составов на все пути сортировочного парка.

Горки большой мощности следует проектировать с двумя обходными путями из сортировочного парка в предгорочный. На первую очередь строительства допускается сооружение только одного пути, соединяющего парки сортировки и прибытия в обход горки.

Для развязки в разных уровнях маршрутов надвига составов на горку и пропуска поездных локомотивов из парка прибытия в локомотивное хозяйство проектируют путепровод под горкой. В обоснованных случаях для уборки локомотивов в предгорочной горловине парка прибытия следует устраивать шлюзы, обеспечивающие непрерывность операций по параллельному роспуску составов и уборке поездных локомотивов через путепровод.

В трудных условиях сооружения путепровода пропуск локомотивов следует предусматривать через входную горловину предгорочного парка.

Горбы горки устраивают в одном уровне, соответствующем зимним условиям работы. На спускной части горки до первых разделительных стрелок пучков следует устраивать не менее двух тормозных позиций, а в начале подгорочных путей - парковую тормозную позицию.

Горки средней мощности проектируют с двумя путями надвига с устройством двух горбов в одном уровне, отвечающем зимним условиям работы, и с одним или двумя спускными путями. Допускается укладка только одного пути, соединяющего парки прибытия и сортировки в обход горки. Установку вагонных замедлителей на спускной части горки (до первых разделительных стрелок пучков) следует предусматривать, как правило, на двух тормозных позициях.

Горки малой мощности следует проектировать, как правило, с одним путем надвига и одним спускным путем, с одной тормозной позицией на спускной части. В зонах с низкими температурами допускается устройство двух путей надвига и двух горбов. В тех случаях, когда горка малой мощности устраивается не более чем на восемь путей и предназначена для подборки вагонов в составах в группы, допускается проектировать ее без тормозной позиции на спускной части.

На участковых станциях план и профиль горки малой мощности должен обеспечивать возможность приема и отправления поездов в обход горба горки с части сортировочных путей, в сторону, противоположную направлению сортировки вагонов.

Замедлители на тормозных позициях следует укладывать по утвержденным эпюрам. Необходимо предусматривать разделение замедлителей друг от друга изолирующими стыками. При замедлителях, которые по своей конструкции допускают укладку их в кривых, тормозные позиции могут располагаться в кривых только в случае, когда это улучшает условия роспуска вагонов и увеличивает производительность работы горки.

В горочных горловинах, как правило, применяются симметричные стрелочные переводы марки 1/6, а в отдельных случаях - марки 1/9.

В зоне централизованных стрелочных переводов горочных горловин с целью исключения возможности перевода стрелок под движущимся отцепом должны быть предусмотрены изолированные участки (секции). Стрелочный изолированный участок делится на два (рис. 14.1):

предстрелочный участок l_пу - от изолирующего стыка в точке А до начала остряка в точке Б;

стрелочный участок l_су - от начала остряка до изолирующего стыка в конце рамного рельса в точке В.

Длина предстрелочного участка l_пу должна удовлетворять требованию: если в момент начала движения стрелочного перевода вагон, следующий с максимально возможной скоростью v_max, пройдет передней колесной парой точку А, остряк стрелки должен успеть полностью перевестись до момента вступления этой колесной пары на остряки.

Рис. 14.1. Эпюра стрелочного изолированного участка:

l_пу - предстрелочный участок; l_су - стрелочный участок

Длина предстрелочного участка:

l_пу ³ v_max (t_пер + t_п),

где v_max - максимально допустимая скорость движения отцепов, м/с;

t_пер - время перевода остряков стрелки, с;

t_п - время срабатывания путевого реле, с.

При электрических приводах СПГ-3 t_пер = 0,7 с, t_п = 0,2 с.

На стрелочных переводах скорость вагона несколько ниже максимально допустимой при входе на замедлители.

Так как стрелочные переводы располагаются либо ближе к вершине горки до тормозной позиции, на которой скорость вагона снижается, либо за ней, расчет длины предстрелочных участков обычно ведут исходя из несколько меньшей максимально возможной скорости, т.е. 6 м/с.

Длина предстрелочного участка при названных условиях принята 6 м для всех стрелочных переводов горочной горловины. Минимальная длина стрелочного изолированного участка ограничивается наибольшим расстоянием между внутренними колесными парами вагонов, исключая специальные грузовые, а также пассажирские вагоны.

Длина стрелочного изолированного участка должна быть не менее 11,38 м.

Минимальное расстояние х между центрами симметричных стрелочных переводов с крестовинами марок 1/6 (из рельсов типа Р50) при их попутной укладке в пучках сортировочных парков ограничивается длиной предстрелочного участка и должно быть не менее 23,97 м (рис. 14.2, а). При реконструкции сортировочных горок допускается сохранять существующее расположение стрелочных переводов.

Допускается уменьшать расстояние 23,97 м (см п. 10 приложения 1 к Инструкции по проектированию станций и узлов), при этом вставка между торцом крестовины одного стрелочного перевода и рамным рельсом другого должна быть не менее 4,5 м.

Минимальное расстояние х между центрами стрелочных переводов при встречной укладке также ограничивается предстрелочным участком между смежными переводами (рис. 14.2, б).

Расстояние между встречным и попутным (по ходу роспуска) стрелочными переводами определяется необходимым междупутьем против центра встречного стрелочного перевода.

Между стрелочными изолированными участками устраивают промежуточные изолированные участки для ГАЦ, замедлителей, весомеров, измерения ускорения. Все названные изолированные участки, кроме промежуточных участков ГАЦ, подчиняются требованиям минимальной длины, т.е. не могут быть меньше 11,38 м. Промежуточные изолированные участки, предназначенные для передачи заданий ГАЦ, как правило, имеют длину 12,5 м, но могут иметь длину и 4,5 м. Максимальная длина изолированного участка 16 м применяется в исключительных случаях только в зоне высоких скоростей при обеспечении необходимого интервала между отцепами.

Рис. 14.2. Эпюры попутной (а) и встречной (б) укладки стрелочных переводов в голове сортировочных горок с учетом расположения предстрелочного участка (размеры в миллиметрах)

Рис. 14.3. Эпюры укладки замедлителей:

а - перед противошерстным стрелочным переводом; б - за противошерстным стрелочным переводом, в - за пошерстным стрелочным переводом (размеры в миллиметрах)

На изолированном участке одновременно не могут находиться два отцепа, этим условием ограничивается интервал между отцепами. При укладке стрелочного перевода вслед за замедлителем выделяется место для размещения предстрелочного участка (рис. 14.3, а). Предстрелочный участок, размещаемый за замедлителем КВ, делают переходным из рельсов Р65 и Р50.

Замедлители пучковых позиций устанавливают за стрелочным переводом на расстоянии, обеспечивающем в начале позиции междупутье 4,15 м - при замедлителях KB, 4,40 м - при замедлителях КНП и 3,8 м - при замедлителях Т50 (рис. 14.3, б).

Если замедлитель устанавливают непосредственно за пошерстным стрелочным переводом (рис. 14.3, б), тогда при замедлителях KB между стыком рамного рельса стрелочного перевода и изолирующим стыком замедлителя укладывают переходную ставку из рельсов типов Р65 и Р50 длиной 4 м. Переходные вставки изготовляют контактной сваркой, они входят в комплект замедлителя.

На горках большой и средней мощности для обеспечения комплексной механизации и автоматизации процесса сортировки вагонов в зависимости от принятой системы автоматизации регулирования скорости скатывания отцепов (АРС) следует предусматривать измерительные участки для определения ходовых свойств вагонов при движении на прямом и кривом участках пути, а также весомерные участки для определения весовых категорий отцепов.

В системе АРС ГТСС применяется весомерный участок длиной 11,50 м для определения весовой категории и длины отцепа (рис. 14.4, а).

Весомерный участок размещают в плане, как правило, на прямой, в профиле - на однообразном уклоне. В стесненных условиях допускается устройство кривой в плане и вертикальной кривой на переходных вставках. Устанавливают весомерный участок перед первой тормозной позицией или первой разделительной стрелкой, если она предшествует первой тормозной позиции. Оптимальное расстояние от условной вершины горки до начала весомерного участка 30-35 м.

В системе АРС ЦНИИ применяется измерительный участок (рис. 14.4, б) для определения на нем ускорения и весовой категории отцепа. Длина этого участка 39-44 м, в отдельных случаях может быть 30 м. Измерительный участок располагают в плане на прямой, в профиле - на однообразном уклоне.

На горках устанавливают замедлители типов KB, КНП и ЦНИИ-3В. Обычно тормозные позиции комплектуют из однотипных замедлителей KB или КНП. Количество замедлителей устанавливают расчетом, но независимо от результатов расчета на первой и второй позициях следует предусматривать прямые участки длиной, достаточной для установки не менее двух пятизвенных замедлителей типа КНП на каждой. При трех тормозных позициях на спускной части горки верхняя тормозная позиция может иметь один замедлитель.

Рис. 14.4. Схемы весомерного участка системы АРС ГТСС (а) и измерительного участка системы АРС ЦНИИ МПС (б):

1 - весомер; 2 - контррельс, 3 - осветитель; 4 - фотодатчик; МП-1 - МП-3 магнитные педали; 5 - изолирующий стык, 6 - переходной стык (размеры в метрах)

Замедлители типа KB устанавливают на рельсах Р65, а замедлители КНП и ЦНИИ-3В - на рельсах типа Р50.

Длина изолированного участка при установке замедлителя КВ-3 - 11,5 м, КНП - 13,475 м.

Для парковой тормозной позиции применяют замедлители ЦНИИ-3В.

Пучковые тормозные позиции следует по возможности проектировать в створе для получения равномерной длины горочной горловины, лучших условий для проектирования профиля, прокладки воздухопровода и устройства котлованов под замедлители, меньшей вероятности одновременного нахождения двух отцепов на смежных позициях, чем снижается расход воздуха при пневматических приводах замедлителей, а следовательно, и расход электроэнергии.

Механизированные тормозные позиции на спускной части горок большой и средней мощности следует проектировать, как правило, на прямых участках пути. На путях подгорочного парка тормозные позиции можно располагать на кривых участках пути или прямых вставках внутри кривых, если в устройствах автоматического регулирования скорости скатывания вагонов предусматривается измерение и прогнозирование ходовых свойств вагонов при движении по кривым.

ВЫСОТА ГОРКИ

Расчетная высота горки¹ (разность отметок вершины горки или точки отрыва от состава плохих бегунов на сплошных наклонных путях и расчетной точки остановки плохих бегунов на расчетном наиболее трудном по сопротивлению подгорочном пути) для бесперебойной сортировки вагонов должна обеспечивать проход плохого бегуна (при неблагоприятных условиях скатывания) до расчетной точки, принимаемой за предельным столбиком расчетного пути на расстоянии для горок большой мощности 100 м, для горок средней мощности - 80 м, а на существующих станциях в трудных условиях, а также для горок малой мощности и других малых сортировочных устройств - 50 м. На горках малой мощности и вытяжных путях специального профиля это расстояние может быть уменьшено, если достигается уменьшение мощности тормозных средств, но оно должно быть не менее 12 м.

______________

¹ В настоящей главе Руководства расчеты высоты горки (п. 14.3), тормозных средств (п. 14.4) и профиля сортировочных устройств (п. 14.5) выполнены в соответствии с Правилами и нормами проектирования сортировочных устройств, приведенными в приложении 1 к Инструкции по проектированию станций и узлов (1978 г.), где основное удельное сопротивление движению вагонов дано в кгс/тс, а вес вагонов - в тс.

Расчет высоты горки и ее проектирование в современных условиях следует выполнять с учетом перспективы полного перевода грузового вагонного парка на буксы подшипников качения, в зависимости от требуемой перерабатывающей способности.

Высоту горки в м рассчитывают по формуле

,

где L_p - длина горочной горловины от вершины горки до расчетной точки, м;

w_o - основное удельное сопротивление движению расчетного плохого бегуна, кгс/тс;

w_ср - удельное сопротивление от воздушной среды и ветра, кгс/тс;

9 - дополнительная удельная работа (в кгс×м/тс) сил сопротивления расчетного плохого бегуна в кривых участках пути на 1° угла поворота;

S a ° - сумма углов поворота кривых, в том числе стрелочных, на пути следования отцепа до расчетной точки, град;

20 - дополнительная удельная работа сил сопротивления от ударов при проходе по стрелочному переводу, кгс×м/тс;

п - число стрелочных переводов на пути следования отцепа;

 - энергетическая высота, соответствующая скорости роспуска вагонов с горки, м (v_о - расчетная величина скорости надвига вагонов на горку; g¢ - величина ускорения свободного падения с учетом влияния вращающихся частей вагона, м/с²).

Расчетную величину скорости надвига v_o (только для подсчета высоты горки при неблагоприятных условиях работы) принимают равной 1,4 м/с для горок большой и средней мощности и 1 м/с - для горок малой мощности.

Для расчета наименьшей высоты вытяжных путей специального профиля за расчетную величину v_o следует принимать скорость плохого бегуна и точке начала свободного скатывания при неблагоприятных условиях (в зимнее время, при встречном ветре), равную 4,5 м/с.

На перспективу, когда в парке грузовых вагонов доля вагонов с буксами на подшипниках качения превысит 0,75, величины расчетной дальности пробега вагонов для горок большой мощности (для расчета высоты горки при механизированной расцепке вагонов) могут быть приняты равными: 150 м - при v_o(рас) = 2,2 м/с и 220 м - при v_o(рас) = 2,5 м/с. В этом случае в выражении v²_о /2 g¹ следует принимать скорость v_о равной скорости v_o(рас) (скорости надвига вагонов при механизированной расцепке).

При применении ускорителей высота горки может быть уменьшена на величину энергетической высоты, эквивалентной скорости, сообщаемой вагону ускорителем.

При расчете высоты сортировочных горок основное удельное сопротивление w_о движению вагонов на подшипниках скольжения принимают по табл. 14.2 (в среднем на всем протяжении горки).

Таблица 14.2