МАШИНА ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ НЕИСПРАВНЫМ И АВАРИЙНЫМ ТРАМВАЯМ

Полезная модель относится к специализированным транспортным средствам, в частности, к технике для оказания технической помощи неисправным и аварийным трамваям, требующим их эвакуации или ликвидации схода вагонов с рельс.
Известны технические решения подобных специализированных транспортных средств, выпускаемых в РФ и за рубежом.
В настоящее время в РФ для оказания технической помощи неисправным или аварийным трамваям используются специализированные эвакуаторы, монтируемые на автомобильном шасси, примером которых может служить автомобиль-эвакуатор трамваев Пильненского оптико-механического завода (www.pomz.ru) и который является единственным серийно выпускаемым в РФ для этих целей техническим средством.
В процессе эксплуатации трамваев возможно возникновение ряда технических неисправностей (заклинивание редукторов ходовых тележек, выход из строя токосъемного устройства) или аварийных случаев схода трамвайных вагонов с рельсов, в т.ч. и в результате дорожных аварий, при которых дальнейшее самостоятельное движение невозможно. В этом случае необходимо участие специализированной техники для оказания технической помощи, а в ряде случаев и эвакуации неисправной техники в трамвайный парк.
Как правило, основные работы по технической помощи предусматривают:
- подъем и перемещение передней или задней частей сошедших с рельсов трамваев, а также средних секций секционных вагонов, в т.ч. с использованием специальных приспособлений;
- эвакуацию трамваев методом буксировки на подкатной тележке и жесткой сцепке;
- механизацию работ по демонтажу токоприемника.
Положение усложняется тем, что в настоящее время более широко начинают применяться многосекционные трамваи, в т.ч. скоростные трамваи, эксплуатирующиеся на путях с открытой рельсошпальной системой, аналогично решениям для железных путей, т.е. с выступающими рельсами над полотном дороги. В этом случае использование обычных специализированных транспортных средств, приспособленных только для движения по дорогам общего пользования, невозможно, т.к. требуется кратковременное перемещение машины технической помощи по рельсам трамвайных путей. Кроме того, как правило, участки движения скоростных трамваев оснащаются ограждениями, что дополнительно усложняет в этом случае подъезд и расположение машины технической помощи около неисправного или аварийного трамвая.
Особые сложности также вызывает крайняя ограниченность пространства для работы при ликвидации схода вагонов с рельсов, т.к. многие операции (как пример: подъем и установка на рельсы средних секций трамвая) могут быть выполнены только при расположении машины технической помощи на параллельных трамвайных путях. Согласно СниП 2.05.09-90 расстояние между центрами параллельных трамвайных путей составляет 3200 мм (в отдельных случаях до 4100 мм), что соответствует минимальному расстоянию между двумя параллельно движущимися трамваями - 700 мм.
В случае расположения машины технической помощи сбоку от аварийного трамвая условия ее работы наиболее сложные, т.к. из-за ограниченности пространства невозможно создать необходимый опорный контур для аутригеров грузоподъемной техники, что ведет к увеличению контактной нагрузки на грунт.
Для подъема вагонов современных трамваев необходимы грузоподъемные крановые устройства с нагрузкой до 10 т и вылетом до 8 м, т.е. с грузовым моментом до 80 т.м.
Как известно, для обеспечения устойчивости самоходных грузоподъемных средств от опрокидывания используют выносные опоры (аутригеры) со значительным опорным контуром (до 3000 мм от центра крана), с целью восприятия полного грузового момента. Однако, для рассматриваемых задач, из-за ограниченности пространства, а также расположения транспортного средства на рельсах, применение традиционных технических решений невозможно и необходимо максимальное уравновешивание грузового момента путем использования передвижных балластных грузов.
Кроме того, грузоподъемные операции с вагонами трамваев необходимо проводить под контактной электрической сетью трамваев, расположенной согласно СниП 2.05.09-90 на высоте 5800÷6000 мм (при высоте собственно трамвая около 3500 мм). Это накладывает дополнительные требования к конструкции грузоподъемного устройства, которое должно обладать возможностью изменения профиля грузоподъемной стрелы с целью возможности работы в зонах ограниченного доступа, в частности при выполнении подъема средних секций трамвая в случае расположения машины технической помощи на параллельных трамвайных путях.
Известные технические решения по поворотным кранам, в частности фирмы «Palfinger» (Австрия, www.palfinger.ru), для использования в составе железнодорожного оборудования типа РК и РКР с балластным грузом, установленным на опорно-поворотном устройстве крана с шарнирно-сочлененной телескопической стрелой.
Краны с указанной системой балластного груза не в полной мере подходят к монтажу на автомобильной базе, обладающей меньшими габаритами рабочей платформы и жесткими требованиями по развесовке по осям шасси, которые при использовании системы комбинированного хода для кратковременного передвижения по рельсам трамвайных путей, дополнительно повышаются.
Учитывая большие габариты крана с балластным грузом на опорно-поворотном круге и требуемый угол поворота в 360°, значительная часть рабочей платформы автомобильного шасси не может быть использована для других целей.
Учитывая, что для рассматриваемых технологических задач, требующих уравновешивания только боковых грузовых моментов, применение стандартных конструкций полноповоротных кранов с балластным грузом на опорно-поворотном круге нерационально, более оптимальным решением представляется применение гидравлического крана-манипулятора стандартной конструкции и отдельной системы уравновешивания бокового грузового момента.
В качестве прототипа заявляемой полезной модели может быть взят автомобиль-эвакуатор трамваев Пильненского оптико-механического завода. Прототип состоит из автомобильного шасси, на котором смонтирована гидроприводная поворотная грузоподъемная балка с углом поворота до 16°. На шасси также смонтирована подъемная электроизолированная платформа с возможностью бокового смещения. Платформа оснащена консольным подъемным краном для демонтажа неисправного токосъемного устройства трамвая.
Указанный автомобиль-эвакуатор обладает возможностью передвижения только по дорогам общего пользования; оснащен грузоподъемной стрелой с ограниченным углом поворота. Данный автомобиль-эвакуатор не позволяет выполнять грузоподъемные операции с трамвайными вагонами при расположении эвакуатора сбоку от аварийного трамвая. Стационарная подъемная сдвижная электроизолированная платформа используется только для демонтажа неисправных токосъемных устройств трамвая. Данные операции составляют крайне малую долю в общем объеме работ. Платформа занимает значительную часть (до 30%) монтажной площадки автомобильного шасси, а также требует отдельных приводов на ее подъем и боковое смещение, что является нерациональным техническим решением, усложняющим конструкцию и повышающим стоимость.
Заявляемая полезная модель направлена на устранение перечисленных недостатков и создание машины технической помощи неисправным и аварийным трамваям, конструкция которой позволила бы осуществить: кратковременное перемещение машины по рельсам трамвайных путей; обеспечивать выполнение грузоподъемных работ в условиях ограниченного пространства; обеспечить подъем средних секций аварийных трамваев при расположении машины на параллельных рельсах; решить задачу уравновешивания грузового момента от крана-манипулятора при боковом подъеме вагонов трамваев в условиях ограниченного выдвижения аутригеров, не позволяющих обеспечить требуемый опорный контур; осуществлять подъем и установку аварийного трамвая на рельсы, при его сходе с рельс, в случаях невозможности использования крановых механизмов; обеспечить максимальную механизацию работ; расширить функциональные возможности машины.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что машина технической помощи неисправным и аварийным трамваям состоит из самоходного транспортного средства, гидроприводного грузоподъемного устройства, гидроприводных выдвижных аутригеров, электроизолированной перемещаемой рабочей площадки, гидравлической системы и приспособлений для ликвидации схода вагонов с рельсов. При этом транспортное средство оснащено системой комбинированного хода фрикционного типа для езды по рельсам, состоящей из двух железнодорожных адаптеров, один из которых расположен в базе транспортного средства, а второй за задней тележкой транспортного средства. На раме транспортного средства установлены: полноповоротный кран-манипулятор, система уравновешивания бокового грузового момента, съемная электроизолированная люлька с системой горизонтального позиционирования, а также переносное устройство поперечного перемещения сошедших с рельсов вагонов методом сдвижения.
Система уравновешивания бокового грузового момента выполнена в виде передвижного балластного груза, смонтированного на направляющих и оснащена приводом поперечного перемещения балластного груза.
Переносное устройство поперечного перемещения сошедших с рельсов вагонов методом сдвижения состоит из четырех переносных гидравлических домкратов вертикального перемещения вагонов, двух подъемных траверс, двух устройств горизонтального перемещения вагонов, блока электрогидроуправления, при этом устройство горизонтального перемещения вагонов состоит из опорной балки, ползуна с антифрикционной накладкой и приводного гидроцилиндра двухстороннего действия, в свою очередь, привод гидроцилиндров осуществляется от гидросистемы машины технической помощи.
Как вариант исполнения, привод поперечного перемещения балластного груза может осуществляться от вращающейся части корпуса полноповоротного крана-манипулятора.
Технические признаки заявляемой полезной модели могут быть реализованы с помощью средств, используемых в общем машиностроении.
Отличительные признаки, отраженные в формуле полезной модели, необходимы для ее осуществления и достаточны, т.к. обеспечивают решение технической задачи.
В дальнейшем заявляемая полезная модель поясняется примером ее выполнения, схематически изображенным на рисунках:
фиг. 1 - вид машины сбоку при подъеме трамвая спереди.
фиг. 2 - схема системы уравновешивания бокового грузового момента,
фиг. 3 - вид машины при подъеме трамвая сбоку.
фиг. 4 - схема переносного устройства поперечного перемещения сошедших с рельсов вагонов методом сдвижения.
Машина технической помощи (фиг. 1) состоит из базового транспортного средства 1 (автомобильного шасси), на раме которого смонтированы два железнодорожных адаптера, в т.ч. передний адаптер 2 в базе шасси и задний адаптер 3 за задней тележкой 4 автомобильного шасси. На лонжеронах шасси 5 смонтирована монтажная рама 6, на которой устанавливается полноповоротный гидравлический кран-манипулятор 7, как вариант, представленный на фиг. 1 с изменяющимся профилем грузоподъемной телескопической стрелы (с шарнирно-сочленненной стрелой), который, в свою очередь, состоит из опорно-поворотной колонны 8, средней секции 9 и телескопической секции 10, которые соединены между собой относительно друг друга за счет гидроцилиндров 11 и 12. Для разгрузки ходовой части машины и обеспечения устойчивости при проведении грузоподъемных операций в раму встроены выдвижные аутригеры 13.
Рядом с краном-манипулятором смонтирована система уравновешивания бокового грузового момента 14, состоящая (фиг. 2) из передвижного балластного груза 15, смонтированного на направляющих 16. Поперечное, относительно рамы машины, перемещение балластного груза осуществляется приводом как вариант, гидроцилиндром 17 двухстороннего действия. Перемещаемый балластный груз позволяет частично уравновешивать в поперечном, относительно машины направлении, момент от нагрузки на кран-манипулятор при подъеме вагона трамвая.
Возможно исполнение привода для поперечного перемещения балластного груза от вращающейся части 18 опорно-поворотной колонны 8 (фиг. 2) крана-манипулятора 7. Кинематическая связь балластного груза с вращающейся частью опорно-поворотной колонны для поперечного перемещения его из транспортного (центрального) положения в рабочее может быть выполнена по различным общеизвестным в машиностроении схемам.
На фиг. 2 представлен вариант кулисной схемы. В этом случае кулиса 19 является принадлежностью балластного груза и для его перемещения она оперативно соединяется с помощью быстроразборного соединительного узла 20 с вращающейся частью 18 опорно-поворотной колонны. При работе крана-манипулятора это соединение разобрано.
На фиг. 3 представлен вариант подъема вагона трамвая при положении машины технической помощи сбоку. В этом случае для подъема используются специальная грузовая траверса 21 и тканевые стропы 22. Захват трамвая осуществляется за имеющиеся у трамвая съемные кронштейны 23.
В передней части машины устанавливается съемная электроизолированная люлька 24, которая с помощью быстроразборного соединения 25 может соединяться с передней частью телескопической секции крана-манипулятора. Для обеспечения постоянного горизонтального положения люльки, последняя оснащена следящей системой (на рисунке не показана) горизонтального позиционирования известной конструкции.
Привод всех исполнительных механизмов машины технической помощи осуществляется от гидравлической системы (на рисунке не показана), масляный насос которой, в свою очередь, приводится в действие от коробки отбора мощности автомобильного шасси.
Для транспортировки неисправного трамвая, в случае заклинивания редуктора его ходовой тележки, в задней части машины технической помощи предусмотрено место для перевозки аварийной малогабаритной подкатной тележки 26.
Машина технической помощи комплектуется переносным устройством поперечного перемещения 27 сошедших с рельсов вагонов трамвая методом сдвижения, схематично показанным на фиг. 4, в т.ч. на фиг. 4а - схема устройства и на фиг. - 4б схема подъема и сдвижения вагона трамвая с помощью данного устройства.
Устройство поперечного перемещения сошедших с рельсов вагонов трамвая применяется при невозможности выполнения этих работ с помощью крана-манипулятора.
Устройство состоит из четырех гидравлических домкратов 28, двух подъемных траверс 29, двух узлов горизонтального перемещения вагонов 30, блока электрогидроуправления 31, при этом узел горизонтального перемещения 30 состоит из опорной балки 32, ползуна с антифрикционной накладкой 33, приводного гидроцилиндра двухстороннего действия 34. Ползун имеет пазы под реборды трамвайных колес (на рисунке не показаны).
Гидравлическое и электрическое питание устройства осуществляется от гидравлической и электрической систем машины технической помощи.
Работает машина технической помощи неисправным и аварийным трамваям следующим образом. В дальнейшем рассматриваются условия, когда машина технической помощи перемещается по рельсам трамвайных путей, как наиболее сложный вариант работы.
В случае неисправности трамвая, вызванной заклиниванием редукторов ходовых тележек, не позволяющей продолжить самостоятельное дальнейшее движение, машина технической помощи на специально оборудованной площадке осуществляет заезд и установку железнодорожных адаптеров 2, 3 на рельсы, после чего подъезжает к трамваю со стороны расположения неисправной ходовой тележки (фиг. 1). Машина устанавливается на аутригеры 13, при этом балластный груз 14 системы уравновешивания бокового грузового момента располагается в транспортном положении - по центру рамы машины. Кран манипулятор 7 поворачивается стрелой в сторону трамвая и с использованием стандартных приспособлений и такелажной оснастки производит частичный подъем части трамвая с целью возможности установки под неисправную ходовую тележку трамвая специальной аварийной малогабаритной подкатной тележки 26, на которой неисправный трамвай транспортируется машиной технической помощи с использованием стандартной жесткой сцепки до трамвайного парка.
В случае схода с рельсов передней или задней частей трамвая операции по их подъему выполняются по вышеуказанной технологии, за исключением установки подкатной тележки, т.к. в этом случае осуществляется только приподъем трамвая и его установка на рельсы, дальнейшее его движение осуществляется самостоятельно.
В случае необходимости подъема средних секций трамваев (фиг. 3), при сходе их с рельсов, машина технической помощи подъезжает к аварийному трамваю по параллельному трамвайному пути, осуществляется установка аутригеров в пределах свободной зоны, а балластный груз 14 перемещается в рабочее положение - противоположное месту расположения неисправного трамвая. Подъем средних секций трамваев осуществляется с использованием специальных траверс 21 и мягких грузовых стропов 22.
При выходе из строя токоприемников трамвая, как правило, в результате механических повреждений, для их демонтажа используют съемную электроизолированную люльку 24, которая в этом случае с помощью быстроразборного соединения 25 присоединяется к передней части телескопической стрелы 10 крана-манипулятора и в ней на крышу трамвая поднимается рабочий для отсоединения токоприемника и его опускания на землю. С помощью люльки можно осуществлять и ремонтные работы с контактной сетью, что расширяет функциональные возможности машины.
Работа переносного устройства поперечного перемещения сошедших с рельсов вагонов трамвая иллюстрируется на фиг. 4б. В сошедший с рельсов вагон, в специальные предусмотренные ниши, вставляются подъемные траверсы 29, под них подводятся гидравлические домкраты (используя при необходимости подставки) и осуществляется приподъем (как правило, на высоту до 150 мм) вагона. После этого под колесную пару трамвая подводят узлы горизонтального перемещения, добиваясь совмещения реборд колеса с пазами на ползуне 33, после чего производят опускание вагона с помощью домкратов и убирают домкраты из под вагона. Далее с помощью гидроцилиндров 34 обеспечивают смещение ползунов с установленными на них тележками вагона, осуществляя тем самым перемещение вагона к рельсам до положения совмещения колес трамвайных тележек с рельсовым полотном.
После этого с помощью домкратов повторно поднимают вагон, удаляют узлы горизонтального перемещения из под трамвайного вагона и опускают домкраты.
Разгрузку и обратную погрузку элементов устройства поперечного перемещения осуществляют с помощью крана-манипулятора машины технической помощи.