Работы по ремонту пути выполняют одновременно на сравнительно коротком участке, закрытом для движения поездов, в «окна», ограниченные во времени. При ремонтах пути укладывают большое количество материалов. Так, при капитальном ремонте пути с железобетонными шпалами масса материалов верхнего строения достигает 5 тыс. т на 1 км. Работы по ремонту пути, особенно с железобетонными шпалами и с очисткой щебня, характеризуются большой трудоемкостью.
Эти особенности ремонтных работ привели к созданию машин тяжелого типа, последовательно выполняющих операции по замене рельсо-шпальной решетки, очистке щебеночного балласта, выгрузке и дозировке щебня, выправке и подбивке пути.
Работы по текущему содержанию пути разнообразны, выполняются, как правило, в небольших объемах, но рассредоточены на всем протяжении железнодорожного пути. Это создает трудности в конструировании машин для таких работ. До последнего времени в текущем содержании работы выполнялись с помощью индивидуальных небольших механизмов и ручного инструмента.
В настоящее время дистанции пути оснащают автоматизированными выправочно-подбивочно-рихтовочными машинами. Это обстоятельство не только значительно повышает производительность труда, увеличивает уровень механизации, но и решает социальные проблемы, повышая привлекательность путейского труда.
Применение таких путевых машин позволяет более гибко планировать выправочные работы, осуществляя их как при текущем содержании, так и„при ремонтах пути.
Машины тяжелого типа
Укладочный кран УК-25/9-18 предназначен для снятия и укладки звеньев путевой решетки длиной 25 м с железобетонными или деревянными шпалами. Кран УК-25/9 может быть применен только, если путевая решетка собрана из деревянных шпал. Путеразборочный и путеукладочный поезда формируют из четырехосных платформ, оборудованных роликовыми транспортерами. На этих платформах перевозят новую и старогодную рельсо-шпальные решетки. В состав поездов включают моторные самоходные платформы (обычно по две на поезд), которые обеспечивают технологическое транспортирование и перетяжку пакетов звеньев. Производительность укладочных кранов достигает 1000 м/ч.
Электробалластер используется на работах по дозировке в путь ранее выгруженного балластного материала и подъемке пути на заданную высоту. Рабочая скорость балластера от 5 до 15 км/ч.
Щебнеочистительная машина на рельсовом ходу ЩОМ-Д смонтирована на базе электробалластера. При работе машины рельсо-шпальную решетку поднимают электромагниты, а расположенный ниже решетки подрезной нож срезает загрязненный щебень. Этот щебень вместе с засорителями подается на решетчатую ленту щебнеочистительного устройства, которая перемещается со скоростью 12 м/с. Под действием центробежной силы засорители выбрасываются через отверстия ленты, а очищенный щебень возвращается под рельсо-шпальную решетку. Расположенные за щебнеочистительным устройством планировщики разравнивают щебень. Производительность машины до 2000 м³/ч.
В настоящее время выпускаются щебнеочистительные машины ЩОМ-4, которые очищают щебень на глубину до 20 — 25 см под шпалой. Машины оборудованы роторными рыхлителями для вырезки щебня по концам шпал и транспортерным устройством для распределения щебня, в том числе и в целях недопущения переподъемки пути.
Машина ЩОМ-ЗУ предназначена для очистки щебня на стрелочных переводах. Производительность машины 150 — 200 м³/ч. Под одним стрелочным переводом щебень очищается за 1 ч.
Щебнеочистительная машина с тракторной тягой БМС применяется при капитальном ремонте пути . При работе она следует за разборочным поездом. Щебнеочистительное устройство смонтировано на прицепе, оборудованном катками. При следовании машины катки уплотняют очищенный щебень, оставляя канавку под средней частью шпалы.
Выправочно-подбивочно-отделочная машина ВПО-3000 предназначена для выправки пути, уплотнения балласта под шпалами и отделки пути. При следовании машины в рабочем состоянии механизмы подъема производят подъемку путевой решетки на величину, необходимую для выправки пути в продольном и поперечном направлениях. Механизм сдвига перемещает рельсошпальную решетку, ликвидируя отступления в положении пути в плане. Уплотнение балласта достигается за счет его обжатия с вибрацией подбивочными плитами. Производительность машины при оптимальном режиме 2000 м/ч.
Хопперы-дозаторы используются для перевозки, разгрузки и дозировки балласта. Вместимость одного вагона достигает 40 м³.
Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина ВПР-1200 предназначена для выправки пути в плане и профиле при текущем содержании пути, однако может применяться и при ремонтных работах. Машина имеет механизм подъема и сдвига пути, два подбивочных блока и уплотняет балласт одновременно под двумя шпалами. Машина ВПР-1200 является самоходной. При перемещении с одного участка на другой она может следовать (в транспортном положении) со скоростью 80 км/ч. Если машина ВПО-3000 является машиной непрерывного действия, т. е. при ее передвижении по участку работ вибрация и уплотнение балласта производятся на всем протяжении, включая и междушпальные ящики, то машина ВПР-1200 уплотняет щебень под каждой шпалой.
Машина ВПР-1200 имеет две независимые системы: рихтовочную и нивелировочную, базой которых является трос. В рихтовочной системе он натянут между двумя измерительными тележками, расположенными первая впереди ходовой тележки, а вторая за колесной парой прицепной платформы.' В нивелировочной системе длина базы троса 15 м.
Рихтовку пути с помощью машины ВПР-1200 можно производить двумя способами.
Рихтовка по способу сглаживания. При перемещении машины передняя по ходу работы тележка находится на неотрихтованном пути, а последняя — на отрихтованном. Две стрелы прогиба измеряются промежуточными тележками, одна из которых находится непосредственно у подъемно-рихтовочного устройства, а другая — вблизи последней тележки. Размещение промежуточных тележек таково, что соотношение измеренных ими стрел равно 1,364. Если это соотношение нарушается, путь автоматически сдвигается рихтовочным устройством до тех пор, пока оно не будет достигнуто. При работе по способу сглаживания ошибки в положении пути в плане уменьшаются в 7 раз.
Рихтовка по способу фиксированных точек. Производится расчет необходимых сдвижек пути через 5 — 7 шпал. Величины сдвижек записываются мелом на шпалах. Оператор машины осуществляет сдвижку пути в этих точках, а между ними выправка производится по способу сглаживания.
Выправку пути в профиле и по уровню машина ВПР-1200 может производить также двумя способами.
Выправка по способу сглаживания. Передняя тележка находится на невыправленном пути, а задняя (на расстоянии 15 м) — на выправленном. Механизм подъема поднимает путь до тех пор, пока головки рельсов не окажутся на прямой, связывающей эти точки. Затем подбивочные блоки машины подбивают балласт под вывешенные шпалы и т. д. Неровности пути при этом уменьшаются в 8 — 10 раз.
Выправка по способу точной установки. На каждой пятой или седьмой шпале мелом записывается величина подъемки. После установки на этой шпале передней тележки производят корректировку системы с учетом величины подъемки. Подъемное устройство автоматически поднимает рельсо-шпальную решетку, а подбивочные блоки закрепляют ее положение. Постановка пути по уровню обеспечивается маятниковыми электронными датчиками.
Производительность машины зависит от степени загрязненности и плотности щебня и может достигать 1200 шпал в час (при чистом и недостаточно уплотненном щебне). Если щебень имеет загрязненность более 15%, то при небольших величинах подъемки подбойки замедленно внедряются в балластную призму, а для уплотнения требуется двойное обжатие. Да и стабильность такого пути после выправки значительно ниже, чем при работах на незагрязненном щебне.
Машина ВПРС-500 для выправки стрелочных переводов имеет механизм подъема и сдвига и подбивочные блоки, позволяющие подбивать балласт под брусья между непараллельными рельсовыми нитями. Производительность машины один стрелочный перевод в час.
Приспособление МИИТа к электробалластеру для рихтовки пути применяется при ремонтах пути и текущем содержании. При первом проходе машины по участку на бумажной ленте автоматически вычерчивается график положения пути в плане. Оператор наносит на графике проектные линии положения рихтовочной рельсовой-нити в пределах переходных кривых. Во время рабочего прохода механизм сдвига, работая в автоматическом режиме, выправляет отступления. Рабочая скорость машины 3000 м/ч.
Механизм рихтовочной машины конструкции Балашенко смонтирован на раме и в кузове, опирающемся на две двухосные тележки. При рихтовке пути в кривых частях пути машина производит два прохода: первый предназначен для вычерчивания графика стрел кривой, а второй — непосредственно для рихтовки. Рабочая скорость машины при рихтовке пути 5 — 6 км/ч. В настоящее время разработаны и испытываются рихтующие устройства, позволяющие выполнять рихтовку пути за один проход машины.
Самоходная рихтовочная машина Р-2000 имеет автоматизированное управление. Производительность машины до 2000 м/ч.
Струг-снегоочиститель предназначен для очистки и нарезки кюветов, срезки обочин, очистки станционных путей от снега с перевалкой снежных валов через пути, для развалки снега в местах его выгрузки, околки льда. Струг может использоваться и при капитальном ремонте пути для срезки излишнего и загрязненного балласта. Рабочая скорость струга-снегоочистителя должна быть от 3 до 15 км/ч на земляных работах, до 40 км/ч — на развалке снега на перегонах, до 2 — 4 км/ч — при перевалке снега на станционных путях.
Для ликвидации волнообразного износа головок рельсов используются рельсошлифавальные поезда. В состав поезда входят рельсошлифовальный вагон и две цистерны с водой для смачивания шлифовальных камней. Рабочая скорость поезда 30 — 65 км/ч. Для снятия металла глубиной 1 мм требуется совершить более 30 проходов поезда. Разрабатывается конструкция рабочего органа вагона с движущимися шлифовальными камнями, что позволит увеличить слой снимаемого металла за один проход.
Для контактной сварки рельсов в пути, в том числе и при ликвидации излома в плети бесстыкового пути, применяется рельсосварочная машина ПРСМ.
Для отболчивания, смазки и закрепления клеммных и закладных болтов созданы машины производительностью 600 — 700 м/ч. Конструктором машин явился талантливый изобретатель Герой Социалистического Труда Д. Д. Матвеенко. В первых машинах рабочие органы навешивались на машины ШПМ-02, не нашедшие себе применения для подбивки пути. Серийно выпускается путевой моторный гайковерт ПМГ. При непрерывном перемещении машины специальный искатель осуществляет поиск элемента скрепления, наводя рабочий наконечник (патрон) на гайку скрепления. После отвертывания гайки на несколько оборотов специальные валки смазывают болт и гайку. При дальнейшем перемещении машины патрон трехшпиндельного гайковерта завертывает гайку болта. Конструкции гайковертов постоянно совершенствуются и разрабатываются новые модели .
Разработаны машины по смене шпал, распределению балласта и отделки балластной призмы , уплотнению балласта в шпальных ящиках и на откосах балластной призмы; оборудование для замены стрелочных переводов.