Вагонный замедлитель

Вагонный замедлитель — это устройство, предназначенное для снижения скорости движения железнодорожных вагонов или групп вагонов (отцепов) на сортировочных горках, а также для их остановки в заданной точке путевого развития. Относится к классу тормозных средств железнодорожной автоматики и телемеханики, входит в состав горочного оборудования. Основная функция — регулирование интервалов между отцепами и обеспечение безопасного роспуска составов с сортировочной горки.

История

Первые механические устройства для торможения вагонов на сортировочных горках появились в конце XIX — начале XX века. Первоначально для замедления движения использовались ручные башмаки, которые укладывались на рельсы перед колесами вагона, что было опасным и низкопроизводительным. В 1920-х годах в США и Европе начали внедряться первые стационарные замедлители, работающие по принципу сжатия колес между тормозными балками.

В СССР разработка и внедрение вагонных замедлителей начались в 1930-х годах. Первый отечественный замедлитель типа ВЗ-1 был создан в 1935 году и установлен на станции Люблино-Сортировочное. В послевоенные годы, с ростом грузооборота, началось массовое оснащение сортировочных горок замедлителями. В 1950—1960-х годах были разработаны и внедрены пневматические и гидравлические замедлители, а в 1970-х — электромеханические и электрогидравлические системы. Современные вагонные замедлители, как правило, управляются автоматизированными системами горочной автоматической централизации (ГАЦ).

Устройство и принцип действия

Основными элементами вагонного замедлителя являются:

• Тормозные балки (шины) — стальные профили, которые прижимаются к боковым поверхностям колес вагона, создавая силу трения.
• Приводной механизм — преобразует энергию (пневматическую, гидравлическую или электрическую) в механическое движение тормозных балок.
• Система управления — подает команды на сжатие или разжатие балок в зависимости от заданной скорости и веса отцепа.
• Рельсовая опора — конструкция, на которой крепятся все элементы замедлителя.

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии движущегося вагона в тепловую за счет трения между тормозными балками и колесами. При подаче управляющего сигнала приводной механизм сдвигает тормозные балки навстречу друг другу, уменьшая зазор между ними. Колесо вагона, проходя между балками, испытывает сжатие, что вызывает торможение. При снятии давления балки расходятся, освобождая колесо.

Классификация

Вагонные замедлители классифицируются по нескольким признакам.

По типу привода

• Пневматические — наиболее распространенный тип. Работают от сжатого воздуха (давление 0,6—0,8 МПа). Отличаются высокой скоростью срабатывания (0,3—0,5 с), но требуют мощной компрессорной станции и системы воздухопроводов.
• Гидравлические — используют рабочую жидкость (масло) под давлением. Обеспечивают плавное регулирование тормозного усилия, но более сложны в обслуживании и чувствительны к температуре.
• Электромеханические (электроприводные) — приводятся в действие электродвигателями через редуктор. Компактны, не требуют пневматической инфраструктуры, но имеют меньшую скорость срабатывания (1—2 с) и ограниченное усилие.
• Электрогидравлические — комбинированный тип, где насосная станция с электродвигателем создает давление в гидроцилиндре. Сочетают преимущества гидравлики и электрики.

По конструкции тормозных балок

• Клещевидные (двухсторонние) — балки расположены с обеих сторон рельса и сжимают колесо с двух сторон. Обеспечивают симметричное торможение, наиболее распространены.
• Односторонние (консольные) — балка прижимается к колесу только с одной стороны. Используются реже, в основном для легких вагонов или в качестве вспомогательных.
• Рельсовые — торможение осуществляется за счет прижатия специальных колодок к головке рельса. Применяются ограниченно, в основном на низкоскоростных путях.

По числу тормозных позиций

• Однопозиционные — имеют одну пару тормозных балок. Обычно устанавливаются на нижней части горки для окончательной остановки отцепа.
• Двухпозиционные — имеют две последовательные пары балок. Позволяют ступенчато регулировать скорость.
• Многопозиционные — состоят из нескольких секций (до 4—6), каждая из которых может работать независимо. Обеспечивают точное регулирование скорости на всем пути следования отцепа.

Применение

Основное применение вагонных замедлителей — сортировочные горки. Они устанавливаются в определенных точках пути, называемых тормозными позициями:

• Первая тормозная позиция — расположена сразу после горба горки. Предназначена для грубого снижения скорости отцепа перед входом на стрелочную зону.
• Вторая тормозная позиция — находится в середине спускной части, перед разделением путей. Обеспечивает точное регулирование скорости в зависимости от веса и ходовых свойств отцепа.
• Третья тормозная позиция — расположена в конце сортировочного парка. Служит для окончательной остановки вагона в нужной точке пути, чтобы исключить соударения с уже стоящими вагонами.

Помимо сортировочных горок, замедлители могут использоваться на подъездных путях промышленных предприятий, в портах, на рудниках — везде, где требуется автоматическое или дистанционное управление скоростью вагонов.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая производительность — позволяют обрабатывать до 50—70 отцепов в час.
• Безопасность — исключают ручной труд на опасных участках (ручные башмаки).
• Точность — автоматические системы обеспечивают заданную скорость с погрешностью ±0,5—1,0 км/ч.
• Долговечность — срок службы основных элементов составляет 15—20 лет.

Недостатки

• Высокая стоимость — оборудование, монтаж и обслуживание требуют значительных затрат.
• Шум — при работе создают высокий уровень шума (до 110—120 дБ), что требует применения шумозащитных мер.
• Зависимость от погодных условий — в зимнее время возможно обледенение балок, снижение эффективности торможения.
• Износ колес — при частом торможении ускоряется износ бандажей колесных пар.

Интересные факты

• Первый в мире вагонный замедлитель был запатентован в 1925 году американским инженером Джорджем Уэстом.
• На крупных сортировочных станциях (например, станция Бекасово-Сортировочное в Московской области) может быть установлено до 40—50 замедлителей.
• Современные замедлители способны тормозить отцепы массой до 200 тонн при скорости до 25 км/ч.
• В России разработаны и серийно выпускаются замедлители типа ВЗП (вагонный замедлитель пневматический) и ВЗГ (вагонный замедлитель гидравлический).

Источники

• Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (ПТЭ).
• Инструкция по проектированию сортировочных горок (ВНИИЖТ).
• «Устройство и эксплуатация сортировочных горок» / под ред. В. И. Зверева. — М.: Транспорт, 1985.
• «Железнодорожная автоматика и телемеханика» / под ред. В. В. Сапожникова. — М.: Маршрут, 2006.