Устройство пути на мостах и в тоннелях.

Конструкция пути на мостах и в тоннелях имеет, ряд особенностей. На металлических мостах рельсовый путь обычно делают без балласта; на деревянных брусьях, уложенных на расстоянии 10—15 см друг от друга. Брусья крепят болтами к продольным балкам. Для удержания; подвижного состава в случае схода его с рельсов на существующих мостах снаружи колеи имеются деревянные охранные брусья, а внутри — контррельсы. На строя­щихся мостах для этой цели используют металлические охранные уголки специального профиля. На мостах с большими металличес­кими пролетными строениями укла­дывают путь на металлических попе­речинах. На ряде металлических мостов и, в частности, на мосту через р. Амур на БАМе применена конструкция пути на сплошных желе­зобетонных плитах, дающая сокращение затрат на содер­жание мостового полотна. На каменных, бетонных и желе­зобетонных мостах, а также на путе­проводах, расположенных в пределах станции, путь устраивают на щебе­ночном балласте и обычных шпа­лах, для чего на мосту устраи­вают корыто шириной поверху на однопутных линиях не менее 3,6 м, а на двухпутных — не менее 7,7 м. Толщину щебе­ночного балласта на мостах и путе­проводах принимают, как правило, не менее 25 см. На подходах к мостам независи­мо от рода балласта, принятого на данной линии, путь с обеих сторон укладывают на щебеночном балласте, что повышает устойчивость пути и уменьшает засорение пылью конструкций моста при движении поездов. На подходах к безбал­ластным мостам путь полностью за­креплен от угона; на самих мостах противоугоны ставят как исключе­ние. На больших металлических мо­стах во избежание разрыва стыков при температурных изменениях дли­ны пролетных строений устанавлива­ют специальные приборы, обеспечи­вающие взаимное смещение остряка и рамного рельса. Путь в тоннелях рекомендуется делать на железобетонных шпалах с эпюрой на одну ступень выше, чем на подходах. На протяжен­ности 200 м с каждой стороны перед тоннелем и в самом тоннеле путь должен быть, на щебеночном балласте толщиной не менее 25 см. Путь в тоннеле может быть и на жестком бетонном основании со скреплениями раздельного типа с прокладками-амортизаторами. На мостах и тоннелях не допускается применение разных типов рельсов, переходных стыков и рельсовых рубок.

Рельсовый стык

- Место соединения двух рельсов на железной дороге. Стык обязательно включает в себя зазор для свободного удлинения рельсов при изменении температуры. Рельсы удерживает от сдвига металлическая (в изолирующих стыках — пластина из диэлектрика (текстолит, металлокомпозит), изолированная от рельсов комплектом боковых и торцевых прокладок и втулок) пластина/накладка, прижимаемая к рельсам 4-6 болтами с двух сторон. В классическом рельсовом стыке отверстия для крепёжных болтов в накладках имеют продолговатую форму через одно отверстие, т.е. из шести отверстий три имеют продолговатую форму. Противоположные друг другу отверстия в накладках по разным сторонам стыка получаются разной формы - круглое отверстие находится напротив овального. Овальное отверстие имеет такую форму из-за специальной овальной части головки стыковых болтов, которые входят в овальное отверстие и не проворачиваются при закручивании гайки стыкового болта. Отверстия в рельсах для стыковых болтов больше диаметра болта на 20 мм, это сделано для того, чтобы обеспечить перемещение конца рельса при температурном удлинении/укорочении рельса без возникновения срезающего усилия в болтах. Слепой зазор (отсутствие зазора) говорит о возникновениитемпературного напряжения сжатия в рельсе, что может привести к температурному выбросу пути. Зазор более 20 мм говорит о возникновении срезающего усилия в стыковых болтах. При величине зазора более 20 мм ограничивается скорость движения поездов по участку пути с таким зазором. При величине зазора более 35 мм движение поездов на участке закрывается до устранения неисправности стыка.

Решение проблемы теплового зазора позволило создать так называемый бесстыковой путь. Он используется на железной дороге. На Московском метрополитене на эстакадной части Бутовской линии проводились работы по устройству бесстыкового пути. Данная технология несколько снижает потери энергии и износ рельсов, а также значительно снижает количество дефектов, возникающих в металле рельса при ударе в стык, устраняет проблему выплесков под стыками и значительно снижает уровень шума. Бесстыковые пути также часто используют на трамвайных путях. Применение бесстыкового пути относится к ресурсосберегающим технологиям в путевом хозяйстве.

Для создания (врезки) стыка в плеть или звено используют две машины — рельсорезный станок и рельсосверлильный станок. Рельсорезный станок может быть в виде отрезного круга большого диаметра, по типу угловой шлифовальной машины, приводимое в действие собственным бензиновым двигателем и станка с поступательно движущимся полотном. Сверление отверстий под стыковые болты производится сверлильным станком, сверлом с твердосплавными наконечником. Последние два вида станков приводятся в действие электричеством, вырабатываемым переносной электростанцией «ЖЭС».

Съезды.

Путевой съезд – соединение двух путей с применением стрелочных переводов. В зависимости от расположения соединяемых путей съезды бывают обыкновенные, перекрестные и сокращенные.

1. Обыкновенный съезд состоит из двух одиночных стрелочных переводов и соединительного пути длиной d, укладываемого между корнями их крестовин.

2. Перекрестный, или двойной, съезд представляет собой пересечение двух одиночных съездов. Он имеет четыре стрелочных перевода и глухое пересечение, помещаемое между корнями крестовин. Такие съезды укладывают в стесненных условиях, когда для последовательного расположения двух одиночных съездов нет участка достаточной длины. При устройстве перекрестных съездов, а также в местах, где пути пересекаются, но перевод подвижного состава с одного из них на другой не осуществляется, выполняют глухие пересечения под прямым или острым углом.

 

3. Сокращенный съезд применяют при соединении двух далеко отстоящих друг от друга путей для уменьшения общей длины соединения. Путь, на котором последовательно расположены стрелочные переводы, ведущие на параллельные пути, называется стрелочной улицей. Это устройство дает возможность перемещать подвижной состав на любой из соединяемых путей. Обычно стрелочные улицы объединяют группы путей одного назначения в парки. В зависимости от расположения по отношению к основному пути и угла наклона стрелочные улицы бывают разных видов.

 

52. Путевые поворотные устройства

Для поворота на 180⁰ как для отдельных единиц подвижного состава, так и целых поездов, служат: 1) поворотные круги, 2) путевые петли, 3)путевые треугольники.

1). Поворотные круги применяются, главным образом, при депо веерного типа, когда имеется лишь небольшая территория для использования под поворотное устройство. Поворотный круг представляет собой специальную металлическую ферму, имеющую рельсовый путь, на который устанавливается локомотив или другая единица подвижного состава.

 

2). Петли служат для поворота на 1800 как целых поездов, так и отдельных единиц подвижного состава. Они весьма удобны для быстрого поворота без переформирования. В зависимости от подходов поворотные петли могут быть: с однопутным подходом при одиночном обыкновенном стрелочном переводе(см.рис.); с однопутным подходом при одиночном разностороннем симметричном стрелочном переводе; с двухпутным подходом.

3). Поворотный треугольник — соединение железнодорожных путей в виде треугольника, с помощью которого можно развернуть на 180° единицу подвижного состава.

Поворотный треугольник обычно состоит из сквозного пути, двух криволинейных ветвей и тупика с упором. Обе ветви соединяются между собой и со сквозным путём с помощью стрелок. Длина тупика проектируется из расчёта установки на нем двух локомотивов, обращающихся на этом участке, с запасом в 5 метров. Минимальный радиус кривых треугольника не может быть меньше, чем радиус кривых, которые может проходить подвижной состав, и обычно составляет 180—200 метров.

Основным преимуществом поворотного треугольника перед поворотным кругом является отсутствие больших затрат на его устройство и обслуживание. Также на поворотном треугольнике относительно легко можно развернуть большой состав, в то время как на поворотном круге необходимо разворачивать каждый вагон по отдельности. Основной недостаток — большая площадь, необходимая для устройства треугольника. Иногда поворотный треугольник не строится, как отдельное устройство, а образуется за счет соединения нескольких близко расположенных станций.

 

53. Полоса отвода

Полоса отвода -полоса земли, предоставляемая правительством из земельного фонда страны под постройку ж. д. со всеми ее устройствами: земляным полотном, искусственными сооружениями, станционными площадками, водоснабжением, производственными, служебными зданиями и т. п. Ширина П. о. устанавливается с учетом возможности беспрепятственного развития всех жел.-дор. устройств не менее чем на 10 лет вперед, а также постройки второго пути. В зависимости от ценности занимаемых земель и находящегося на них имущества часть их, не занимаемая непосредственно при постройке ж. д., обращается в запретную зону, на к-рой не допускается постройка капитальных сооружений. В отдельных случаях отвод земли м. б. заменен по соглашению с соответствующими организациями предоставлением дороге права периодического пользования землей (напр. в зимнее время для установки снежных щитов). П. о. наносится на особый план, на к-ром показываются все ее границы, отмеряемые от оси главного пути. Отвод земель производится до приступа к постройке дороги, после разбивки полотна на месте. До Октябрьской революции П. о. наз. полосой отчуждения; земля под ж. д. покупалась у частных владельцев, как это до сих пор имеет место в капиталистических странах.

 

54. Структура локомотивного хозяйства

Локомотивное хозяйство обеспечивает перевозочную работу железных дорог тяговыми средствами и содержание этих средств в соответствии с техническими требованиями. В состав этого хозяйства входят:

· основные локомотивные депо,

· специализированные мастерские по ремонту отдельных узлов локомотивов,

· пункты технического обслуживания, экипировки локомотивов и смены бригад,

· базы запаса локомотивов.

Под экипировкой понимают комплекс операций (по снабжению локомотивов топливом, водой, песком, смазочными и обтирочными материалами), связанных с их подготовкой к работе.
Локомотивные депо — это структурные единицы локомотивного хозяйства. Их сооружают на участковых, сортировочных и пассажирских станциях. Депо называется основным, если оно имеет приписной парк локомотивов для обслуживания грузовых или пассажирских поездов, производственные здания, мастерские и технические средства для выполнения текущего ремонта, технического обслуживания и экипировки.
По виду тяги различают тепловозные, электровозные, мотор-вагонные и смешанные депо. В крупных железнодорожных узлах со специализированными станциями — пассажирскими и сортировочными — предусматривают отдельные локомотивные депо для грузовых и пассажирских локомотивов.
В пунктах оборота локомотивы находятся в ожидании поездов для обратного следования с ними. За это время, как правило, проводится их техническое обслуживание, совмещаемое с экипировкой.
Пункты смены бригад предусматривают преимущественно на участковых станциях и размещают исходя из условия обеспечения установленной продолжительности работы бригад.
Пункты экипировки располагают на территории депо. Иногда экипировочные устройства размещают непосредственно на приемоотправочных путях для выполнения операций без отцепки локомотива от поезда.
Пункты технического обслуживания локомотивов размещают как в локомотивных депо, так и в пунктах оборота.
Все локомотивы, приписанные к дороге (депо) и числящиеся на ее балансе, образуют так называемый инвентарный парк, который подразделяется на эксплуатируемый и неэксплуатируемый. В состав эксплуатируемого парка входят локомотивы, находящиеся в работе, в процессе экипировки и технического обслуживания в течение установленной нормы времени приемки и сдачи локомотива, а также в ожидании работы. К неэксплуатируемому парку относятся локомотивы, находящиеся в ремонте и резерве управления дороги, в процессе пересылки в холодном состоянии и др.
В настоящее время основными проблемами локомотивного хозяйства являются физическое и моральное старение локомотивного парка.

 

55. Виды локомотивов

Локомотивом называется самодвижущаяся по рельсовому пути силовая установка, предназначенная для передвижения вагонов. В зависимости от рода силовой установки локомотивы разделяются на четыре основных вида: электровозы, тепловозы, газо-турбовозы и паровозы.

· Электровоз представляет собой локомотив, у которого сила тяги создается тяговыми электродвигателями, получающими электроэнергию от электростанций через контактные провода. При помощи зубчатых колес вращающий момент тяговых электродвигателей передается колесным парам. Электровоз — один иа наиболее экономичных видов локомотивов он не требует во время эксплуатации снабжения топливом и водой, что дает возможность ему совершать большие безостановочные.

 

· Тепловоз, имеющий в качестве силовой установки двигатель внутреннего сгорания (дизель), работает на так называемом дизельном топливе, получаемом из нефти. Вращающий момент вала дизеля передается соединенному с ним электрическому генератору, который вырабатывает ток и питает им тяговые электродвигатели. Колесные пары тепловоза получают вращение от тяговых электродвигателей (так же как и у электровоза) или при помощи гидравлической передачи. По расходу топлива этот вид локомотива является самым экономичным; расходуя незначительное количество воды для охлаждения двигателя, он может совершать значительные пробеги без набора воды и топлива.

 

· У газо-турбовоза первичным двигателем является газовая турбина, приводимая в движение сжатым нагретым газом, который образуется, в результате сжигания мазута Преимуществом газо-турбовоза по сравнению с тепловозом является возможность сжигания в двигателе низкосортного дешевого топлива, он также может совершать значительные безостановочные рейсы. Экономичность газо-турбовоза ниже, чем электровоза и тепловоза, однако выше, чем паровоза.

 

· Паровоз представляет собой локомотив с независимой паросиловой установкой, состоящей из котла и поршневой паровой машины. Эта установка преобразует тепловую энергию топлива в механическую работу движущих колес посредством рабочего тела — водяного пара. Паровоз работает как на твердом топливе (угле), так и на тяжелом жидком (мазуте).

 

56.Устройство тепловозов

Тепловозы, дизельпоезда, автомотрисы, мотовозы и газо-турбовозы относятся к автономному тяговому подвижному составу.

По конструкции тепловозы подразделяют на одно-, двух- и многосекционные. Магистральные односекционные тепловозы для управления имеют две кабины машиниста; двухсекционные – по одной кабине в каждой секции. У многосекционных тепловозов в промежуточных секциях кабин нет, а управление локомотивом осуществляется из кабин головных секций.

Увеличение количества секций преследует цели увеличения мощности локомотива, так как в каждой секции размещаются дополнительные энергетические установки. Если число колесных пар не превышает шести, тепловоз, как правило, односекционный. При большем числе колесных пар кузов тепловоза оказывается слишком длинным и тяжелым, что усложняет его конструкцию. Поэтому такие тепловозы строят из нескольких секций, которые соединяются между собой автосцепкой и межсекционными соединениями электрических цепей для управления из одной кабины машиниста. При необходимости, каждая секция может работать как отдельный локомотив.

Тепловоз включает в себя следующие основные части: первичный двигатель, передачу, кузов, экипажную часть, аппаратуру управления и вспомогательное оборудование.

Первичным двигателем на тепловозе является дизель. Чтобы привести во вращение колесные пары тепловоза от дизеля, требуется специальная передача. На тепловозах применяют двухконтактные бескомпрессорные двигатели внутреннего сгорания. Мощность двигателя пропорциональна количеству сжигаемого в цилиндрах топлива. Однако чем значительнее его расход, тем больше нужно подавать воздуха.

Передача обеспечивает трогание тепловоза с места и реализацию полезной мощности дизеля во всем диапазоне значений скорости движения. Передача может быть механической, электрической или гидравлической. Наиболее широко применяется электрическая передача постоянного или постоянно-переменного тока.

Экипажная часть состоит из следующих узлов: рамы тележки, колесных пар с буксами и рессорного подвешивания. У большинства тепловозов главная рама кузова опирается на две трехосные тележки через восемь боковых опор. На главной раме, представляющей собой жесткую сварную конструкцию, размещаются кабина машиниста, кузов, силовое и вспомогательное оборудование тепловоза. Тележки имеют раму, опоры, буксы, колесные пары, рессорное подвешивание и тормозное оборудование.

Аппаратом управления тепловозом является контроллер, расположенный на пульте в кабине машиниста. Контроллер имеет главную рукоятку для включения электрических цепей управления и регулирования частоты вращения вала дизеля, а также реверсивную рукоятку для изменения направления движения тепловоза. Главная рукоятка может иметь до 16 ходовых позиций. К вспомогательному оборудованию относится топливная система, системы смазки и охлаждения и др.

57. Устройство электровоза

Электровозы относятся к электрическому неавтономному тяговому подвижному составу. В зависимости от рода применяемого тока различают электроподвижной состав постоянного и переменного тока. Кроме электровозов к электрическому подвижному составу относятся и электропоезда.