Измерительные приборы для железных дорог
Состояние железнодорожных линий и объектов инфраструктуры на железных дорогах постоянно находятся в центре внимания работников жд служб. При строительстве и ремонте путей постоянно нужна миллиметровая точность. Многие участки пути (особенно высокоскоростные) нуждаются в качественных и надёжных измерительных технологиях, которые позволяют контролировать текущее состояние железных дорог, гарантируют соблюдение проектных параметров при ремонте и строительстве.
С помощью специальных измерительных приборов для железных дорог можно определить отклонения от нормативных требований: ширина рельсовой колеи, стыки, износы на стрелочных переводах, износы головки рельса и тд. Это позволит геометрически правильно укладывать рельсовый путь, своевременно выявить ошибки и подготовить корректные данные для дальнейших операций.
В процессе контроля состояния жд пути работниками используются следующие измерительные инструменты:
Шаблоны путеизмерительные предназначены для измерения параметров рельсовой колеи: ширина колеи, возвышение одного рельса над другим, боковой износ рельсов, контроль расстояний стрелочных переводов, ординаты переводных кривых. Шаблоны могут использоваться для жд колеи всех стандартов (европ. и российский стандарт колеи). Широко применяется при осмотрах пути и в процессе ремонтных или выправочных работ. Такие инструменты имеют высокую точность измерений, выдают быстрые и точные данные.
Скоба используется для измерений вертикального и бокового износа рельсов широкой колеи Р50, Р65 и Р75, также позволяет контролировать уровень наплыва металла с поверхности катания головки рельсов на боковую грань.
Инструмент для контроля глубины поверхностных дефектов рельсов.
Нутромеры автоматические приборы для измерения диаметра глубоких отверстий.
Данный перечень не ограничивается только этими инструментами. Для каждого типа железнодорожных работ используется определённый набор измерительных инструментов, всё зависит от специфики мероприятий. Многие производители также предлагают инновационные системные решения для проведения контроль- измерительных операций при строительстве и ремонте железнодорожных путей. Появляются усовершенствованные модели различных инструментов с множеством функций и возможностей.
Современные измерительные инструменты для жд позволяют точно знать текущее состояние железных дорог, поддерживать пути в исправном состоянии, а также гарантируют высокую экономичность и надёжный контроль качества при строительстве и текущем ремонте железнодорожной инфраструктуры.
Средства диагностики состояния рельсовой колеи. Путеизмерительные шаблоны и тележки
Страницы работы
Фрагмент текста работы
3. Средства диагностики состояния рельсовой колеи
3.1. Путеизмерительные шаблоны и тележки
Для текущего контроля за размерами рельсовой колеи используются путеизмерительные шаблоны и тележки. Они измеряют ширину колеи (шаблон) и возвышение одного рельса над другим (уровень) без нагрузки.
Путевой шаблон – переносной измерительный прибор точечного действия.
Шаблон ЦУП-2 имеет трубу с двумя упорами: неподвижным и подвижным, соединенным тягой, проходящей внутри трубы. Этот упор прижимается к внутренней стороне головки рельса пружиной. Перемещение этого подвижного упора отмечается на шкале механизма шаблона, показывающей ширину колеи в мм. Положение рельсовых нитей в вертикальной плоскости измеряется механизмом уровня, который состоит из уровня, один конец которого шарнирно закреплён на трубе, другой конец прикреплён к винту с лимбом. Вращая винт, пузырёк уровня устанавливается в среднее положение и по показаниям лимба определяется разница в положении рельсовых нитей.
Пределы измерения: ширины колеи 1510-1550 мм; уровня 0-160 мм. Точность измерения 
1 мм.
Путеизмерительная тележка не только непрерывно измеряет ширину колеи и уровень, но и записывает эти параметры на бумажную ленту. Она перемещается вручную со скоростью до 5 км/ч, регистрирует состояние пути без силового воздействия. Тележки бывают трех- и четырёхколёсные. У трёхколёсных искажается масштаб продольной записи. Тележки бывают с механической и электрической системой записи измеряемых величин. На железных дорогах и метрополитене для измерения ширины колеи и превышения одного рельса над другим применяются путеизмерительные тележки ПТ-2, ПТ-7,ПТ-8.
Общим признаком всех путеизмерительных тележек является то, что их колёса закреплены с возможностью перемежения перпендикулярно оси пути в диапазоне от 1510 до 1550 мм (ПТ-2) или от 1505 до 1560 мм (ПТ-7, ПТ-8) и подпружинены. Это позволяет использовать колёса для измерения ширины колеи. Тележка ПТ-2 состоит из трубчатой рамы с колёсами, на которой установлен самописец и тяжёлый маятник. Колёса и маятник при помощи рычажных и клиновых передач связаны с перьями самописца. Протяжка бумажной ленты осуществляется от одного из колёс при помощи зубчато-карданной передачи. Масса тележки более 38 кг. Масса путеизмерительной тележки играет важную роль, так как при приближении поезда её снимают с пути. В тележке ПТ-7 учтены недостатки ПТ-2. Её масса уменьшена до 18 кг; применены современные датчики и электронные элементы; чернильная запись заменена ударно-копировальной, что позволяет эксплуатировать тележку при температуре 
С; увеличен диапазон измерения ширины колеи для контроля путей промышленных предприятий. Конструкция и измерительная схема путеизмерительной тележки ПТ-8 унифицированы с тележкой ПТ-7, а их характеристики одинаковы. Отличие – отсутствие регистратора, т.е. нет записи измеряемых параметров на бумагу. Вместо него установлен блок индикации, у которого на лицевую панель выведены два микроамперметра. Их шкалы отградуированы: одна – в мм ширины колеи, другая – в мм превышения одного рельса над другим. Недостатком тележки ПТ-8 можно считать отсутствие записи измеряемых параметров. Преимущества: малая масса (14,5 кг) и простота обращения в процессе эксплуатации. Тележки ПТ-8 нашли широкое применение для оперативного контроля станционных и подъездных путей.
3.2. Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-2
Вагон-путеизмеритель предназначен для систематического сплошного механизированного контроля рельсового пути под динамической нагрузкой 176,6 кН. Он состоит из цельнометаллического вагона, в котором размещены аппаратная, мастерская, купе для расшифровки ленты и отдыха, а также
Путеизмерительные средства для решения задач путевого хозяйства
Задачи путевого хозяйства
Обеспечение безопасности движения поездов
КВЛ-П, РПИ, ЦНИИ-4, ДКИ, путеизмерители-дефектоскопы, путеизмерительные тележки, ручной инструмент
Планирование и контроль выполнения работ по текущему содержанию пути
КВЛ-П, ЦНИИ-4, ДКИ, РПИ, путеизмерители-дефектоскопы, путеизмерительные тележки
Мониторинг состояния пути, предупреждение предотказного состояния пути
КВЛ-П, ЦНИИ-4, ДКИ, РПИ, путеизмерители-дефектоскопы, путеизмерительные тележки
Паспортизация железнодорожного пути и обеспечение ЕК АСУИ фактической информацией о характеристиках и состояния объектов пути
Предпроектное обследование и планирование ремонтов пути
ЦНИИ-4, ДКИ, Нагрузочный поезд
Оценка качества выполненных работ по реконструкции и ремонту пути
Ручной путеизмерительный инструмент состоит из следующих контрольно-измерительных средств: линейки и рулетки, штангенциркули, шаблоны ЦУП и КОР, штангенциркуль путевой, скоба для измерения износа, мерный клин, приборы визуального контроля.
Ручной путеизмерительный инструмент является основным средством контроля состояния стрелочных переводов (геометрических характеристик износа деталей стрелочного перевода). Измерения ширины колеи и уровня производятся путеизмерительным шаблоном ЦУП, а для измерения износа, взаимного положения остряка и рамного рельса применяют шаблон КОР.
Путеизмерительные тележки являются средством контроля работ по текущему содержанию станционных путей, также применяются при осмотрах главных путей и для контроля качества промеров пути бригадирами и дорожными мастерами ручным путевым шаблоном. Должны использоваться на станционных и малодеятельных путях, которые не проверяются регулярно вагонами путеизмерителями.
Путеизмерительные тележки всех модификаций (ПТ-7МК, ПТ-7МК-01, УКНОП) применяются для измерения и оценки ширины колеи и уровня ненагруженного пути, так же оборудованы регистратором выявленных визуально оператором нарушений в содержании пути.
Вагоны КВЛ-П моделей 1 и 2 являются контактными, не самоходными, всепогодными путеизмерителями, обеспечивающими при рабочих скоростях до 80 км/ч контроль и оценку характеристик геометрии рельсовой колеи:
-взаимного положения обеих рельсовых нитей по высоте (уровень);
-ширины рельсовой колеи(шаблон) ;
-стрел изгиба в плане от несимметричной хорды (рихтовка) ;
-просадок рельсовых нитей в вертикальной плоскости.
Ручные путеизмерители РПИ измеряют и автоматически оценивают все параметры рельсовой колеи, контролируемые вагонами путеизмерителями КВЛ-П, и характеристики положения пути в продольном профиле и плане. Путеизмеритель РПИ является аналогом вагона-путеизмеритея КВЛ-П, но измеряет параметры ненагруженного пути.
Вагоны путеиобследовательские станции ЦНИИ-4 с бесконтактным съемом информации контролируют более 20 параметров рельсовой колеи при скоростях до 140 км/ч, могут работать с отдельным локомотивом или в составе пассажирских поездов. ВПС ЦНИИ-4 используются для измерения и оценки параметров устройства и состояния колеи главных путей и для съемки профиля станционных путей.
Параметры, контролируемые ВПС ЦНИИ-4, разделяются на определяемые непосредственно в процессе поездки и на вычисляемые после нее.
К параметрам, определяемым в процессе поездки, относятся:
-просадки рельсовых нитей в вертикальной плоскости;
-взаимное положение рельсовых нитей по высоте (уровень) ;
-стрелы изгиба в плане от несимметричной хорды(рихтовка) ;
-ширина рельсовой колеи вне зоны нагружения от хордового колеса;
-боковой износ рельсов;
-угол поворота оси пути в плане;
-кривизна пути в плане;
-величина стыковых зазоров(зазоры) ;
-смещение рельсовых плетей относительно маячных шпал(угон пути) ;
-длина пройденного пути и скорость движения.
К параметрам, вычисляемым после поездки, относятся:
-отметки продольного профиля пути;
-отклонение от паспортного положения пути в профиле;
-величины неровностей продольного профиля пути длиной до 200м;
-параметры устройства кривых участков пути:
угол поворота кривой;
радиусы и возвышение в круговых кривых;
длины переходных кривых;
крутизна отвода возвышения в переходных кривых;
непогашенное ускорение и скорость его изменения;
допустимые скорости движения по фактическим параметрам кривой;
показатели расстройств кривой;
-отклонение от паспортного положения пути в плане;
-величины неровностей в плане длиной до 200м;
-статические характеристики неровностей ГРК.
Дефектоскопный комплекс может производить ультразвуковую и магнитную диагностику дефектов рельсов при скоростях до 60 км/ч. Комплекс «Север» может дополнительно комплектоваться системами лазерного сканирования, георадарной съемки и визуального контроля в любых сочетаниях.
Диагностические комплексы контроля железнодорожной инфраструктуры (ДКИ) ЭРА и ИНТЕГРАЛ предназначены для комплексного обследования важнейших направлений сети дорог по заданиям ОАО «РЖД.
Аппаратура ДКИ позволяет контролировать и оценивать, при максимальной комплектации аппаратно-программного комплекса, более 120 параметров железнодорожной инфраструктуры, в т.ч. характеризующие состояние железнодорожного пути по:
-геометрии рельсовой колеи (основные параметры ГРК, положение пути в плане и продольном профиле, длинные неровности);
-габаритам приближения строений, мостов и туннелей и величинам междупутного расстояния;
-параметрам рельсов (коротки неровности, фактические профили головок рельсов, их боковой и вертикальных износ, наклон поверхности катания и подуклонка, стыковые зазоры и динамические ступеньки);
-геометрическим размерам балластной призмы и земляного полотна (ширина плеча балластной призмы, ширина основной площадки земляного полотна, ширина обочины земляного полотна, крутизна откосов земляного полотна);
-состоянию нижнего строения пути по данным георадиолокации (границы слоев подшпального основания, их неровности в продольной и поперечных плоскостях, определение толщины слоев подшпального основания, наличие балластных корыт).
Нагрузочные поезда предназначены для оценки деформативности пути на назначенных участках по различиям упругой осадки пути в вертикальной плоскости при положении разной нормированной нагрузки на путь. Существуют два нагрузочных поезда: СПМ-18 и СМ-460.
Скоростная путеизмерительная лаборатория на базе электровоза ЧС-200 предназначена для контроля характеристик ГРК, плана и продольного профиля пути, коротких неровностей на поверхности катания рельсов при скоростях до 200 км/ч. В настоящее время СПЛ ЧС-200 находится на стадии доработки и опытной эксплуатации.
Путеизмерительная лаборатория на базе электровоза ВЛ-11 находится на стадии испытаний. Главным её отличием от остальных путеизмерительных средств является более высокая осевая нагрузка-23т.
Измерительный инструмент
Шаблон путеизмерительный ЦУП-1-01
Шаблон путеизмерительный ЦУП-3
Для измерения ширины колеи и разницы возвышения рельсов.
Шаблон путеизмерительный ПШ-1520 (аналог ЦУП-1)
Шаблон путеизмерительный ПШ-1520П (аналог ЦУП-3)
Для измерения ширины колеи и разницы возвышения рельсов.
Шаблон путевой ШП.01
аналог ЦУП-3, ПШ-1520П, 08809-02.
Шаблон путевой ШП.02
аналог ЦУП-1, ПШ-1520,08809
Шаблон универсальный КОР (мод. 00316)
Штангенциркуль путевой ПШВ «Путеец»
Для измерения износа рельсов, частей стрелочных переводов, положения остряков против рамных рельсов, ширины желобов на…
Скоба для измерения износа головки рельса (мод.08601)
Измерения бокового и вертикального износа рельсов Р-65, Р-50, Р-75.
Термометр рельсовый ИТЦ50-1М
Надежный прибор по контролю температуры рельсовой нити
Прибор оптической рихтовки пути ПРПМ
Применяется при проведении путевых работ по рихтовке и выправке ЖД путей
Оптический нивелир N8-32 GEOBOX
Оптический нивелир с автоматическим компенсатором и повышенной пылевлагозащитой.
Склад материалов
Материально-техническая база. Склад ВСП материалов
На складах компании НТПК сформирован запас новых и старогодных материалов ВСП. Всего более 5 000 тонн складского ассортимента, который постоянно пополняется. Самые востребованные позиции всегда в наличии.
Продажа ВСП материалов
С НТПК возможно приобретение товара из наличия на складе в день обращения.
Отгрузка ВСП материалов
Отгрузка заказов осуществляется:
Содержание материала
Для контроля ширины колеи и превышения одного рельса над другим применяются ручные измерительные шаблоны и путеизмерительные тележки.
Путевой шаблон ЦУП-2Д является ручным переносным прибором точечного действия. Пределы измерения шаблона: по ширине колеи от 1510 до 1550 мм, по уровню от 0 до 160 мм; точность измерения ±1 мм.
Шаблон (рис. 46) состоит из следующих основных частей: корпуса 2, изготовленного из алюминиевой трубки, механизма измерения ширины колеи и механизма уровня. Механизм измерения ширины колеи включает в себя неподвижный 1 и подвижной 10 упоры, штангу 9, связанную с подвижным упором и стрелкой 8. Прижим подвижного упора к рельсу осуществляется пружиной 7, а отводится он при помощи рукоятки 3. Механизм уровня состоит из корпуса 4, жидкостного уровня 6 и шкалы 5 с указателем измерений. Шкала связана с винтом, на спиральную нарезку которого опирается один конец жидкостного уровня. Второй конец уровня шарнирно связан с корпусом и поджат пружиной к винту.
Путеизмерительная тележка ПТ-2 (рис. 47) предназначена для непрерывного измерения ширины колеи и уровня с записью на бумажной ленте
Рис. 46 Шаблон ЦУП-2Д
Тележка состоит из трубчатой рамы 4, внутри которой перемещаются штанги с поперечинами. На поперечинах закреплены колеса 1. Одно из них при помощи валика связано с приводом лентопротяжного механизма самописца 3. Штанги через клин и рычажные передачи связаны с пером записи ширины колеи самописца. К внутренним граням головки рельса колеса прижимаются пружинами. На раме установлен маятник 2, который при помощи рычажной передачи связан с пером записи уровня.
Недостатками тележки являются большая масса, приводящая к неудобству в эксплуатации, и наличие большого числа механических передач, что повышает трудоемкость и металлоемкость изготовления.
Эти недостатки уменьшены у путеизмерительной тележки ПТ-3 (рис. 48). Ее техническая характеристика и точность измерения такие же, как у тележки ПТ-2, но масса уменьшена до 26 кг.
Рис. 47. Путеизмерительная тележка ПТ-2
Тележка состоит из рамы 4, на поперечине которой закреплены два колеса. Одно из колес при помощи гибкого вала 1 связано с лентопротяжным механизмом самописца 2. Привод перьев самописца — электрический. Сигнал на запись уровня подается с маятника 3, который является индуктивным электрическим датчиком.
Рис. 48. Путеизмерительная тележка ПТ-3
Рис. 49. Электрическая схема тележки ПТ-3
Сигнал на запись ширины колеи подается с потенциометрического датчика, связанного со штоком телескопа 5. На поперечине штока закреплены два других колеса, поджимаемых к боковой грани рельса пружиной, размещенной внутри телескопа. Отсутствие механических передач, вместо которых применены электрические датчики и передачи, позволило снизить массу тележки.
Рис. 50. Ультразвуковой дефектоскоп УЗД- НИИМ-6М
Электрооборудование тележки состоит из следующих основных элементов (рис. 49): источника питания G; выключателей питания S1, S2 и S3; тумблера контроля питания S5; биполярного стабилизатора напряжения питания, собранного на транзисторах V3—V6 и светодиодах VI и V2; операционных усилителей постоянного тока D1 и D2; генератора питания маятникового уровня D3; маятникового уровня М; аналогового решающего устройства, состоящего из диодных мостов V7—V10 и V11—V14 и переменных резисторов R25, R26, R27 прецизионного потенциометра R11 и головок самописца Р1 и Р2. Регулировка масштаба записи осуществляется переменным резистором R22, а подстройка нуля записи уровня — резисторами R25, R26, R27. Смещение границ записи ширины колеи осуществляется подбором резисторов R5 и R10. Регулировка масштаба записи ширины колеи производится переменным резистором R14. Все эти резисторы размещены на плате, их регулировка осуществляется через отверстия на передней панели самописца.
Переключатель S4 служит для смещения нуля уровня вправо или влево на 60 мм при работе в крутых кривых, где превышение одного рельса над другим более 100 мм.
Для выявления трещин и расслоений в рельсах, уложенных в путь, применяются дефектоскопы различных конструкций. Наиболее распространенным является ультразвуковой рельсовый дефектоскоп УЗД-НИИМ-6М (рис. 50).
Он применяется для одновременного контроля обеих рельсовых нитей.
Дефектоскоп состоит из съемного электронного блока 2, установленного на четырехколесной тележке 1. Между колесами тележки над каждой рельсовой нитью расположены искатели 4, которые состоят из двух прямых и одной наклонной вставки и центрирующего механизма. Искатели посылают в рельс ультразвуковые колебания частотой 750—1100 Гц. Контроль качества рельса осуществляется по отраженному сигналу, который фиксируется оператором визуально по стрелочному индикатору 3 и по звуковым сигналам в головных телефонах. При наличии дефекта в рельсе стрелка индикатора отклоняется, а звук в телефонах меняет свой тон. Рельсы перед искателями предварительно очищают. Масса дефектоскопа 80 кг.
Путеизмерительные тележки ПТ-2 и ПТ-3 и дефектоскопная тележка перемещаются по пути вручную при скорости движения до 1,4 м/с. Контроль пути и рельсов осуществляется без закрытия перегона, спереди и сзади тележки выставляются сигналисты. При пропуске поезда тележки снимаются с пути.
Ремонт тележек осуществляется специальными службами. Обслуживание их сводится к периодическим проверкам и настройкам.
