CC BY
106
80
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
УДК 625.151
БЕЗОПАСНОСТЬ КИНЕМАТИЧЕСКИХ СХЕМ КОНСТРУКЦИЙ
СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА
В.М. Руденко
Аннотация
Кинематической схемой “электропривод - гарнитура - остряки” централизованной стрелки предусматривается раздельное крепление к остряку рабочих и контрольных тяг в точках, максимально приближенных к концу острия, что предотвращает возникновение сверхнормативного зазора “остряк - рамный рельс” по причине деформации остряка или противошерстного отжима рамного рельса колесной парой.
Ключевые слова: остряк; рамный рельс; продольная рабочая тяга; межостряковая тяга; телемеханический контроль; запас прочности; дублирование; неконтролируемый опасный отказ.
Введение
При существующем расположении рабочего шибера привода и рабочих тяг при переводе стрелки остряки не всегда занимают конечное положение по всей своей длине, согласно эпюре стрелочного перевода, что зависит от марки крестовины, качества укладки стрелки и ее содержания. Поэтому колесные пары подвижного состава доводят остряки до требуемого положения, ввиду чего распространяются сверхнормативные ударные импульсы, воздействующие на запирающий механизм привода и элементы гарнитуры.
1. Анализ кинематических схем
Для устранения сверхнормативных ударных импульсов стрелочный привод в настоящее время снабжается дополнительной продольной рабочей тягой (16-17) и межостряковой тягой (18-19), устанавливаемой в средней части остряка на расстоянии, зависящем от типа стрелочного перевода (Рис.1).
I- 4, 5-8 - фундаментальные угольники,
9, 10 - контрольные тяги,
II- 12 - межостряковая тяга,
13-14 - основная рабочая тяга,
16-17 - продольная тяга,
18-19 - дополнительная межостряковая тяга.
2004/1
Известия Петербургского университета путей сообщения
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
81
Чтобы оценить, насколько безопасна эта кинематическая схема, следует учитывать, что к основным методам и способам защиты устройств
электрической централизации (ЭЦ) от опасных состояний при повреждениях стрелочного привода и гарнитур относятся следующие.
1. Непрерывный телемеханический контроль исправного состояния и
зафиксированного положения элементов привода,
сопровождающийся при его сверхнормативном изменении немедленным или не позднее очередного перевода стрелки
введением системы ЭЦ в защитное состояние.
2. Создание не менее чем четырехкратных запасов прочности конструкций, выполняющих ответственные функции.
3. Дублирование элементов и узлов, при котором повреждение одного
из них не должно вводить привод в опасное состояние и обнаруживаться при очередном переводе или в пределах нормативного срока периодического обслуживания вручную или
дистанционно.
4. Гарантированное выполнение заданных функций конструктивным путем.
Наиболее ответственной функцией анализируемой кинематической схемы, невыполнение которой приводит к опасному отказу, является снятие запирания остряков (остряка) или снижение нормативной величины силы их запирания. В таблице 1 приведены результаты анализа кинематической схемы (рис. 1) исходя из применения к её оценке указанного критерия (сверхнормативная деформация или разрыв конструкции, излом узла крепления).
Из анализа результатов таблицы 1 вытекает, что рассматриваемая кинематическая схема при определенных условиях может иметь опасный неконтролируемый отказ: состояние контроля при незапертом с
нормативной силой остряке. Это состояние не обнаруживается даже при очередном переводе стрелки. Предпосылками для возникновения такого состояния являются хорошее содержание стрелочного привода, наличие упругих сил остряка (на отжим), переводные усилия в пределах или ниже
Кинематическая схема стрелочного перевода с продольной тягой
Известия Петербургского университета путей сообщения
2004/1
82
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
нормативного значения. В связи с этим должны существовать аналитические и экспериментальные доказательства, убеждающие, что при возникновении такого повреждения переводных усилий со стороны продольной и второй межостряковой тяг гарантированно окажется недостаточно для перемещения всего остряка (такого доказательства нет).
ТАБЛИЦА 1. Результаты анализа кинематической схемы стрелочного
перевода
№ п/п Отказы Последствия отказов Вид отка контроле 1за и его руемость
Опас- ный Защит- ный
1 Разъединение в узле 14 Снимается запирание остряков с нормативной силой, сохраняется удержание остряков контрольным механизмом (КМ) и инерцией массы элементов дополнительного запирания 15-16-17-18-19. Обнаруживается при очередном переводе стрелки. Контро-лируе-мый (К)
2 Разъединения в узле 1 Ослаблены крепления фундаментного угольника (ФУ) к рамным рельсам. Некон- троли- руемый (НК)
3 Разъединения в узле 9 при переводе стрелки Нет перемещения контрольной тяги и линейки стрелочного электропривода (СЭП). К
4 То же, после перевода Обнаруживается при очередном переводе стрелки. К
5 То же, в узле 15 Нет воздействия на среднюю часть остряка. НК
6 То же, в узле 17 Нет воздействия на среднюю часть остряка. НК
7 То же, в узле 12 или 11 Остряк перемещается и занимает крайнее положение под действием переводного усилия, действующего через продольную тягу 14-13-15- НК
2004/1
Известия Петербургского университета путей сообщения
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
83
№ п/п Отказы Последствия отказов Вид отка контроли 1за и его руемость
Опас- ный Защит- ный
16-17-18-19.
8 То же в узле 13 или 14 Остряк не перемещается, не занимает крайнего положения. К
Обрыв в точке 15 в большей степени и обрыв в точке 16 в меньшей степени создают дополнительную силу, удерживающую остряки в исходном положении, в связи чем при переводе стрелки неизбежно увеличение неконтролируемого прогиба средней части остряков, а следовательно возникновение ударов, которые могут создать угрозу безопасности движения поездов. Такого рода повреждения следует отнести к категории опасных.
Кроме того, при обрыве в точке 15 (или в любой другой точке рабочей тяги к средней части остряка) создается угроза схода подвижного состава в случае попадания постороннего предмета в желоб между рамным рельсом и остряком. В этом случае при переводе стрелки происходит сверхнормативный прогиб остряков и сужение колеи, на которое контрольная система стрелочного привода никак не реагирует. Поэтому обязательным условием применения дополнительных тяг стрелок с гибкими остряками является применение дополнительного контрольного устройства контактного типа во избежание появления серьезных проблем совместимости с действующими устройствами ЭЦ станции.
Другое решение задачи перемещения и запирания длинных остряков (1/18, 1/22) по всей их длине заключается в установке в средней части остряка дополнительного привода меньшим ходом рабочего шибера (рис. 2).
При таком размещении приводов возникает несколько непростых задач.
Первая из них состоит в необходимости обеспечения синхронного и синфазного режима работы двух приводов, что практически невозможно, так как один из приводов может завершить перевод, а второй - работать в режиме фрикции из-за изменения переводных усилий по сравнению с начальной регулировкой хода приводов. Определяя сечение кабелей, следует учитывать это обстоятельство. Вторая задача состоит в необходимости организации немедленного выключения второго привода при остановке в среднем положении по какой-либо причине первого, во избежание появления усилий, изгибающих и деформирующих остряк.
По этим причинам проблематичен параллельный перевод спаренных стрелок по общим линейным проводам и с общим блоком управления.
Известия Петербургского университета путей сообщения
2004/1
84
Автоматика, телемеханика и связь на железных дорогах
2. Заключение
Сопоставляя принципы построения приведенных кинематических схем, следует отдать предпочтение первой из них, как обеспечивающей перевод и
ние длинных остряков стрелок с лучшими качественными и экономическими показателями. Данный вывод будет справедлив только при условии, что аналитическими и экспериментальными исследованиями будет установлена безопасная величина тяговых усилий, действующих со стороны продольной тяги на остряки в точках крепления основной рабочей тяги.
3. Литература
Резников Ю.М. Стрелочные электроприводы электрической и горочной централизации. М: Транспорт.1985. С.288
запира-
Кинематическая схема стрелочного перевода с двумя приводами
УДК 656.25
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЛОГИЧЕСКОГО ДОПОЛНЕНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И МОНИТОРИНГА УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
Г.В. Осадчий
Аннотация
Предложена новая структура контроля, на основе использования метода логического дополнения. Описана самопроверяемая структура контроля с использованием кода «1 из 4». Приведена одна из возможных структур синтеза блока логического дополнения.
2004/1
Известия Петербургского университета путей сообщения
