КОМПЛЕКС МОБИЛЬНОГО ОГРАЖДЕНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПУТЕВЫХ РАБОТ
COMPLEX FOR MOBILE FENCE FOR TRACK WORKS

Изобретение относится к области железнодорожного строительства, а именно к комплексу мобильного ограждения для проведения путевых работ (далее - МКОПР) и предназначено для защиты монтеров пути при выполнении работ с элементами верхнего строения пути по текущему содержанию и различным видам ремонта железнодорожного пути с применением ручного и механизированного инструмента без ограничения скорости движения поездов по соседним путям. МКОПР состоит из вагона-ограждения, межвагонного перехода и складского помещения.
При производстве работ по текущему содержанию верхнего строения пути на двухпутных и многопутных скоростных участках пути с применением ручного и механизированного инструмента при проходе скоростного или высокоскоростного поезда по смежному пути согласно «Правилам по охране труда, экологической, промышленной и пожарной безопасности при техническом обслуживании и ремонте объектов инфраструктуры путевого комплекса ОАО «РЖД» работники не позднее, чем за 10 минут до прохода поезда должны прекратить работы и уйти с ремонтируемого пути на безопасное расстояние (не менее 5 м от крайнего рельса пути, по которому должен проследовать поезд).
Указанные требования по охране труда приводят к непроизводительным потерям времени при работах по текущему содержанию пути.
Из уровня техники известны следующие технические решения, направленные на решение указанной проблемы и позволяющие рабочему персоналу не покидать место проведения работ при перемещении поезда по смежному пути.
Из авторского свидетельства SU 1141172 А1 (опубликовано 23.02.1985) известно защитное ограждение для работ на железнодорожных путях, содержащее стойки, соединенные между собой канатом, закрепленные шарнирно на несущей конструкции и имеющие в верхней части ролики для удержания троса, каждая стойка выполнена составной из шарнирно соединенных между собой горизонтальной и наклонной частей, объединенных рычагом, причем горизонтальная часть стойки имеет опору, выполненную в виде скобообразного захвата с амортизатором, закрепленного на подошве рельса при помощи эксцентрикового механизма, при этом одна из крайних опор снабжена лебедкой и гибким натяжным элементом, а другая - крепежным элементом, причем наклонные части промежуточных опор имеют на свободном конце оголовки с вилками для удержания каната.
Также известна ремонтная подвижная единица, состоящая из двух расположенных в продольном направлении и отстоящих друг от друга, концами соответственно опирающихся на рельсовые ходовые механизмы, служащих для ограничения открытой в направлении рельсового пути рабочей зоны рамных балок. Служащий для разъемной фиксации рельсообрабатывающей машины узел крепления закреплен на рамной балке и посредством привода может перемещаться относительно нее в продольном направлении подвижной единицы. В узле крепления машины имеется расположенная поперечно продольному направлению подвижной единицы первая балка с фиксирующим устройством для разъемного крепления рельсообрабатывающей машины. Фиксирующее устройство может перемещаться вдоль поперечной направляющей первой балки поперек продольного направления подвижной единицы (RU 2428337 С2. 10.09.2011).
Недостаток известного решения заключается в отсутствии регулирования размера рабочего пространства внутри ограждения в зависимости от транспортного и рабочего положения.
Наиболее близким аналогом патентуемого комплекса является известная из международной публикации заявки РСТ WO 2020114838 А1 (опубликовано 11.06.2020) комплекс мобильного ограждения для проведения путевых работ, содержащий вагон-ограждение, складской модуль и межвагонный переход, вагон-ограждение включает хребтовую балку П-образной формы и две концевые балки, обеспечивающие в продольном направлении свободное пространство внутри вагона-ограждения, на хребтовой балке рамы закреплены выдвижные балки, установленные на опорах роликовых.
Недостаток известного решения заключается в отсутствии надежного крепления раздвижных боковых элементов ограждения в транспортном положении и автоматического регулирования перевода боковых элементов ограждения из транспортного положения в рабочее и обратно.
Техническая проблема, решаемая заявленным комплексом, заключается в обеспечении пропуска поездов по смежному пути без ограничения скорости движения, а также в обеспечении возможности рабочему персоналу находиться в безопасной зоне во время выполнения ремонтных работ, и в выполнении работы при любых погодных условиях и в любое время суток при осуществлении быстрой установки и «свертывании» с места работы.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявленного изобретения, заключается в обеспечении надежного крепления раздвижных боковых элементов ограждения в транспортном положении, позволяющего при этом быстро привести ограждение в рабочее положение с необходимой и достаточной шириной рабочего пространства внутри вагона-ограждения с безопасным укрытием рабочего персонала внутри вагона от неблагоприятных окружающий условий, включающих погодные условия и проезжающие транспортные средства по смежным путям, во время проведения ремонтных работ на рельсовых путях.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции комплекса мобильного ограждения для проведения путевых работ, содержащего вагон-ограждение, складской модуль и межвагонный переход, вагон-ограждение включает хребтовую балку П-образной формы и две концевые балки, обеспечивающие в продольном направлении свободное пространство внутри вагона-ограждения, на хребтовой балке рамы закреплены выдвижные балки, которые установлены на опорах роликовых. Согласно изобретению вагон-ограждение состоит из раздвижных боковых стенок и крыши, каждая боковая стенка содержит направляющую для передвижения по ней каретки и закреплена на выдвижных балках, ориентированных в поперечном направлении и выполненных перемещаемыми посредством актуатора, для ограничения хода которого установлен конечный выключатель, на внутренней торцевой поверхности каждой концевой балки закреплены линейки, показывающие расстояние от продольной оси вагона-ограждения до наружной поверхности боковой раздвижной стенки, на раздвижной стенке закреплен указатель, который показывает величину расстояния, в транспортном положении боковые стенки зафиксированы стопорами, а между собой боковые стенки закреплены распорками, размещенные в рабочем положении вдоль боковых стенок и закрепленные теми же фиксаторами, что и в транспортном положении, при этом для постоянной фиксации одной из сторон распорки применены оси, в распорках и проушинах боковых стенок в средней части предусмотрены муфты, регулирующие длину распорок, в нижней части боковой стенки, а также на внутренних частях консольной части рамы на горизонтальных шарнирах установлены металлические щитки откидные, фиксируемые пальцами, устанавливаемыми изнутри вагона-ограждения, при этом на нижней части откидных щитков шарнирно закреплены гибкие фартуки.
В частном случае осуществления изобретения в зоне контакта выдвижной балки и ролика роликовой опоры установлена полоса из закаленной стали.
В частном случае осуществления изобретения на каретке, выполненной с возможностью перемещения вдоль направляющей на боковой стенке, на вертикальной оси установлена балка-укосина, вдоль которой на роликовой тележке установлена ручная таль или пружинный балансир для подвески механизированного инструмента.
В частном случае осуществления изобретения каретка вдоль боковой стенки выполнена перемещающейся за счет тягового усилия цепи.
В частном случае осуществления изобретения у торца раздвижной стенки установлена на подшипниках обводная звездочка.
В частном случае осуществления изобретения по обоим концам направляющих, по которым передвигаются каретки, установлены конечные выключатели, предназначенные для отключения привода передвижения каретки при достижения ею крайних положений.
В частном случае осуществления изобретения каждая каретка грузовая перемещается до середины вагона-ограждения, а крайних положениях обеспечено отключения привода передвижения кареток.
В частном случае осуществления изобретения управление продольным перемещением каретки грузовой осуществляется с выносного пульта (на кабеле), закрепленного на электрошкафу корпуса каретки или с помощью радиоуправления.
В частном случае осуществления изобретения привод передвижения каретки грузовой состоит из мотор-редуктора, промежуточного вала и открытой зубчатой передачи на приводной ролик каретки грузовой.
В частном случае осуществления изобретения на каждой каретке грузовой установлена электроталь грузоподъемностью 1 т для подъема-опускания и поперечного перемещения оборудования.
В частном случае осуществления изобретения электроталь выполнена с возможностью управления посредством штатного выносного пульта или радиоуправления.
В частном случае осуществления изобретения в поперечном сечении вагона-ограждения, электроталь установлена на подвижной балке, которая может перемещаться из центрального положения влево или вправо на расстояние до 440 мм в каждую сторону.
В частном случае осуществления изобретения подвижная балка установлена в каретке грузовой с помощью двух роликовых опор, закрепленных на подвижной балке.
В частном случае осуществления изобретения на роликовых опорах установлена зубчатая рейка, которая входит в зацепление с зубчатым колесом, установленным на каретке грузовой на подшипниковых опорах.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.
Фиг. 1 - вид комплекса мобильного ограждения сбоку.
Фиг. 2 - вид вагона-ограждения сбоку.
Фиг. 3 - вид вагона-ограждения сверху в разрезе Б-Б с фиг. 1.
Фиг. 4 - транспортное положение вагона-ограждения, вид спереди в разрезе И-И с фиг. 2.
Фиг. 5 - рабочее положение вагона-ограждения, вид спереди в разрезе И-И с фиг. 2.
Фиг. 6 - зона контакта выдвижной балки и ролика роликовой опоры, вид в разрезе К-К с фиг. 4.
Фиг. 7 - конфигурация распорок в вагоне-ограждении в транспортном положении, вид в разрезе В-В с фиг. 1.
Фиг. 8 - конфигурация распорок в вагоне-ограждении в рабочем положении, вид в разрезе В-В с фиг. 1.
Фиг. 9 - узел фиксации распорки, вид в разрезе Г-Г с фиг. 7.
Фиг. 10 - муфты, регулирующие длину распорок, вид в разрезе Е-Е с фиг. 7.
Фиг. 11 - узел приводной цепи каретки, вид в разрезе Л-Л с фиг. 2.
Фиг. 12 - узел крепления обводной звездочки к торцу раздвижной стенки, вид в разрезе М-М с фиг. 2.
Фиг. 13 - привод передвижения каретки грузовой, вид в разрезе Н-Н с фиг. 2.
Фиг.14 - привод передвижения подвижной балки, вид в разрезе П-П с фиг. 5.
Комплекс мобильного ограждения для проведения путевых работ состоит из вагона-ограждения 1, межвагонного перехода 2, пассажирского модуля 5 и складского помещения 3.
Для работы и транспортирования МКОПР применяется автомотриса модульная AM-140 из эксплуатирующегося парка автомотрис AM-140. 2.2 Межвагонный переход 2 устанавливается между вагоном-ограждением 1 и автомотрисой модульной AM-140 (в дальнейшем - автомотриса). На автомотрисе до соединения с вагоном-ограждением демонтируют грузовой модуль, на его место переставляют пассажирский модуль, съемную кабину автомотрисы демонтируют и установливают на соответствующее место вагона-ограждения, на крепежные места съемной кабины и грузового модуля устанавливают складской модуль, затем складской модуль и пассажирский модуль подключают к электрической системе автомотрисы. На вагоне-ограждении установлена съемная кабина автомотрисы и подключена к электрической и пневматической системам вагона-ограждения.
После дооборудования вагона-ограждения и переоборудования автомотрисы их сцепляют с помощью собственных автосцепных устройств, после чего привалочные места межвагонного перехода (опирающегося на кронштейн вагона-ограждения и закрепленного на торцевой стенке вагона-ограждения) соединяют с привалочными местами складского помещения. Пневматические соединительные рукава тормозной и питательной магистралей вагона-ограждения и автомотрисы соединяют. Между автомотрисой и вагоном-ограждением с помощью разъемов установливают электрические соединения.
Вагон-ограждение предназначен для непосредственной защиты (укрытия) монтеров пути и руководителя работ, находящихся на пути, от воздействия негативных факторов при проходе скоростных и высокоскоростных поездов по соседнему пути. Кроме того, вагон-ограждение служит укрытием монтерам пути от внешних осадков при выполнении ими работ на железнодорожном пути.
Вагон-ограждение включает в себя экипажную часть, ограждение зоны работ; кабину управления 4, каретки грузовые, электрооборудование, пневмотормозное оборудование.
Экипажная часть состоит из металлоконструкции рамы (хребтовой балки, консольных частей рамы), автосцепных устройств и неприводных тележек.
Хребтовая балка 9 имеет П-образную форму, обеспечивающую в продольном направлении свободное пространство внутри вагона-ограждения на высоте до 2970 мм от уровня верха головки рельсов 6 (далее - УВГР 6).
На торцевой стенке помещения, совпадающей с лобовым листом рамы, со стороны межвагонного перехода приварена рамка для закрепления на ней одной стороны межвагонного перехода.
Под рамой установлены тележки колеи 1520 мм с диаметром колеса по кругу катания (957±7) мм.
Консольные части рамы оборудованы автосцепными устройствами. Расцепление автосцепных устройств обеспечиваться с помощью расцепных рычагов.
Вагон-ограждение состоит из раздвижных боковых стенок 7 и крыши 10.
Каждая боковая стенка 7 закреплена на четырех выдвижных балках 11 посредством уголковых крепежей 27, которые установлены на опорах роликовых 22, которые в свою очередь закреплены на хребтовой балке 9 рамы (фиг. 4, фиг. 5).
В зоне контакта выдвижной балки 11 и ролика 33 роликовой опоры 22 установлена полоса 34 из закаленной стали. Сами ролики 33 установлены на осях 31, закрепленных на корпусе 32 роликовой опоры 22 как показано на фиг. 6.
Каждая выдвижная балка 11 перемещается с помощью промышленного актуатора 23.
На внутренней торцевой поверхности каждой концевой балки закреплены линейки 16, показывающие расстояние от продольной оси вагона-ограждения до наружной поверхности боковой раздвижной стенки. На раздвижной стенке закреплен указатель 17, который показывает величину расстояния. Рядом с линейкой установлен пульт 18 управления раздвижкой боковой стенки.
При транспортном положении указатель показывает значение 1610 мм (фиг. 4).
При максимально раздвинутом рабочем положении указатель показывает значение 2050 мм (фиг. 5). Так как максимальный ход актуатора составляет 457 мм, а максимально-допустимая величина выдвижения боковой стенки составляет 440 мм, то для ограничения хода актуатора установлен конечный выключатель.
В транспортном положении боковые стенки фиксируются стопорами 12 как показано на фиг. 1. Кроме того боковые стенки между собой закреплены распорками (распорки верхнего этажа 13, распорки нижнего этажа 14 размещения) как показано на фиг. 4 и на фиг. 7. Распорки в рабочем положении размещаются вдоль боковых стенок 7 и закрепляются теми же фиксаторами 15, что и в транспортном положении (фиг. 8). Для постоянной фиксации одной из сторон распорки применены оси, на фиг. 9 показаны положения фиксаторов и распорок в транспортном положении (I) и в рабочем положении (II). Длины распорок 13 и 14 и расположение отверстий проушин на боковых стенка предусматривают перевод распорок из транспортного положения в рабочее и обратно без регулировки длины распорки. В случае несовпадения отверстий в распорках и проушинах боковых стенок в средней части распорок предусмотрены муфты 29, регулирующие длину распорок (фиг. 10).
В нижней части боковой стенки, а также на внутренних частях консольной части рамы на горизонтальных шарнирах установлены металлические щитки откидные 25, обеспечивающие закрытие боковой поверхности вагона-ограждения до 100 мм от УВГР 6. В рабочем и транспортном положении откидные щитки фиксируются пальцами, устанавливаемыми изнутри вагона-ограждения. На нижней части откидных щитков шарнирно закреплены гибкие фартуки 26 (из конвейерной ленты), обеспечивающие закрытие боковой поверхности вагона-ограждения до 85 мм ниже УВГР 6 (фиг. 5).
На внутренних боковых поверхностях боковых стенок установлены электрические розетки для подключения электроинструмента. Размещение розеток не мешает приведению откидных щитков 25 в транспортное положение.
На внутренних боковых поверхностях боковых стенок установлены направляющие 8, вдоль которых перемещаются каретки 19 (по одной каретке на каждой боковой стенке). На каретке 19, на вертикальной оси установлена балка-укосина 20, вдоль которой на роликовой тележке установлена ручная таль 21 грузоподъемностью 500 кгс или пружинный балансир 28 для подвески механизированного инструмента. Каретка 19 вдоль боковой стенки перемещается за счет тягового усилия цепи, создаваемое вращением приводной звездочки 35, которая вместе с мотор-редуктором 36 установлены у торца раздвижной стенки 7, как показано на фиг. 11.
Приводная звездочка с числом зубьев 19 и шагом 15,875 мм при частоте вращения выходного вала мотор-редуктора 50 об/мин обеспечивает передвижение каретки 19 со скоростью 0,25 м/с и тяговое усилие цепи 485 Н.
У противоположного торца раздвижной стенки установлена на подшипниках обводная звездочка 37, как показано на фиг. 12.
По обоим концам направляющих, по которым передвигаются каретки 19, установлены конечные выключатели, предназначенные для отключения привода передвижения каретки 19 при достижения ею крайних положений.
Кабина управления предназначена для управления движением МКОПР как в маневровом, так и в транспортном режимах.
Каретки грузовые 24 предназначены для перемещения тяжелого оборудования, а также рельсов длиной 12,5 м внутри зоны работ.
На вагоне-ограждении установлены две каретки грузовые 24. Каретки грузовые 24 своими колесами опираются на хребтовую балку 9 и перемещаются вдоль балки с помощью, установленного на каретке грузовой 24 электропривода. Каждая каретка грузовая 24 должна перемещаться до середины вагона-ограждения. В крайних положениях должно быть обеспечено отключения привода передвижения кареток. Управление продольным перемещением каретки грузовой 24 должно осуществляться с выносного пульта (на кабеле), закрепленного на электрошкафу корпуса каретки или с помощью радиоуправления.
Привод передвижения каретки грузовой состоит из мотор-редуктора 38 (с двумя выходными валами), промежуточного вала 39 и открытой зубчатой передачи 40 на приводной (он же и опорный) ролик 41 каретки грузовой 24 (фиг. 13).
Привод обеспечивает скорость передвижения грузовой каретки со скоростью 0,36 м/с и тяговое усилие 2432 Н (248 кгс), что обеспечивает передвижение каретки на уклоне до 40%о.
На каждой каретке грузовой 24 установлена электроталь грузоподъемностью 1 т для подъема-опускания и поперечного перемещения оборудования. Управление электроталью осуществляется от штатного выносного пульта или с помощью радиоуправления.
Подвод электропитания к каретке грузовой должен осуществляться с помощью элек-трического кабеля, подвешенного с помощью кабельных тележек или колец.
Для увеличения зоны обслуживания электроталью в поперечном сечении вагона-ограждения, электроталь установлена на подвижной балке, которая может перемещаться из центрального положения влево или вправо на расстояние до 440 мм в каждую сторону.
Подвижная балка 11 установлена в каретке грузовой с помощью двух роликовых опор, закрепленных на подвижной балке. На роликовых опорах установлена зубчатая рейка 43, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 42, установленным на каретке грузовой на подшипниковых опорах. Привод зубчатого колеса осуществляется от мотор-редуктора 44 (7МЧ-М-70) с передаточным отношением 100. Привод передвижения подвижной балки показан на фиг. 14.
Под консольной частью рамы со стороны съемной кабины установлено тормозное оборудование. Для затормаживания тележки на раме вагона-ограждения установлен тормозной цилиндр с диаметром поршня 254 мм (по одному цилиндру на каждую тележку). Кроме того, у тележки со стороны размещения съемной кабины установлен стояночный тормоз, обеспечивающий удержание вагона ограждения на уклоне 40%о при усилии 345 Н на штурвале стояночного тормоза.
Складской модуль.
Складской модуль предназначен для размещения в нем инструментов (ручного и механизированного) и приборов контроля для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту железнодорожного пути.
Крепление складского модуля к раме автомотрисы AM-140 осуществляется с помощью четырех ограничителей в сборе, устанавливаемых на те же места рамы автомотрисы, предназначенные для крепления съемной кабины и пассажирского модуля.
Основанием складского модуля является подрамник, выполненный из швеллера 20П по ГОСТ 8240-97, в углах которого имеются отверстия, предназначенные для фиксации складского модуля с помощью фиксаторов.
Складской модуль представляет собой помещение (без окон) с распашными двухстворчатыми дверями на торцевых стенках модуля, закрываемыми на замок. Ширина дверного проема составляет 1450 мм, а высота-2200 мм.
На боковых стенках в районе лестниц для подъема в съемную кабину установлены двери, запираемые на замок.
На торцевой стенке складского модуля со стороны автосцепки приварена рамка для закрепления на ней одной стороны межвагонного перехода.
Для безопасного прохода монтеров пути между складским помещением и пассажирским модулем предусмотрена на боковых краях рамы автомотрисы АМ-140 установка поручней. Крепление поручней к автомотрисе осуществляется за счет приварки к раме платиков и установке на них поручней с помощью болтовых соединений.
Межвагонный переход.
Межвагонный переход предназначен для осуществления перехода монтеров пути из автомотрисы в вагон-ограждение в том числе и переноса инструментов и оборудования для выполнения работ по текущему содержанию и ремонту пути.
Межвагонный переход прифланцован своими наружными рамками к торцевым поверхностям рамок складского помещения и помещения вагона-ограждения.
Межвагонный переход опирается через скользящие пары (фторопластовые пластины) на кронштейн, прифланцованный к торцевой поверхности вагона-ограждения.