Способ механизации и тип оборудования для перемещения путевой решетки определяется главным образом техникой и технологией выемочно-погрузочных и отвальных работ, объемом путевых работ, шагом перемещения и другими факторами.
По технологии перемещение рельсошпальной решетки подразделяется на непрерывную передвижку без разборки ее на отдельные звенья и цикличную переукладку пути с разборкой его на отдельные звенья. Номенклатура средств механизации для переукладки разнообразна. Широкое распространение получили железнодорожные и гусеничные краны, укладочные краны, тракторы путепереукладчики (турнидозеры) и ряд специальных машин и механизмов.
Стреловые краны на железнодорожном ходу
При переукладке путевой решетки стреловыми кранами используются три способа: непосредственная переукладка звеньев рельсошпальной решетки со старой трассы на новую отступающим или наступающим ходом крана; с выкладкой звеньев пути на промежуточную трассу с последующей укладкой их на новую; с вывозкой звеньев пути на платформах ж укладкой их на новую трассу. Выбор способа переукладки рельсошпальной решетки зависит от шага переукладки - расстояния между старой и новой осями пути. Чаще всего применяется способ с выкладкой звеньев на промежуточную трассу, с кратностью переноски их не более двух.
Наибольшее распространение на этих работах с шагом переноски 8-12 и 24-28 м получили стреловые краны на железнодорожном ходу грузоподъемностью 15-50 т с дизельным или дизель-электрическим приводом типа ЕДК-300, ДЭК-251, К-501, К-251, СК-25, ПЭ-25 и др. В зависимости от способа перемещения пути производительность железнодорожных кранов на переукладочных работах составляет в среднем 250-400 м в смену. Этот вид путепереукладочного оборудования характеризуется рядом положительных качеств: универсальностью (выполняет практически все виды перемещения пути и стрелочных переводов), высокой транспортабельностью, минимальным объемом планировочных работ и т.п. Основные характерные конструктивные особенности кранов этих моделей заключаются в том, что поворотная рама и платформа опираются на две двух-трехосные тележки вагонного типа и имеют автоматический и ручной тормоза. Платформа с обеих сторон оборудована автосцепками.
Широкое распространение на путевых работах получили стреловые железнодорожные краны производства завода им. С. М. Кирова с дизель- электрическим приводом мощностью 100 л.с. (рис.1). Краны этой модели с нормальной длиной стрелы имеют два подъема - главный и вспомогательный. В последние годы на карьерах страны стали применяться краны завода им. С. М. Кирова с удлиненной стрелой, состоящей из двух П-метровых секций.
Рис. 1. Схема и грузовые характеристики железнодорожного крана завода им. Кирова в ГДР (нормальная длина стрелы):
1 - грузоподъемность; 2 - высота подъема крюка
На открытых горных разработках с железнодорожной откаткой продолжают применять краны типа СК-25 1 СК-30 с дизель-электрмческим приводом мощностью 93 л.с. (рис.2). Электропитание исполнительных механизмов может осуществляться также ж от внешнего источника тока посредством кабеля.
Рис. 2. Схема и грузовые характеристики железнодорожного крана СК-25:
1 - грузоподъемность при длине стрелы 15 м; 2 - высота подъема крюка при длине стрелы 15 м; 3 - грузоподъемность при длине стрелы 20 м; 4 - высота подъема крюка при длине стрелы 20 м
Дизель-электрический края К-251 мощностью 150 л.с. (рис. 3) оборудован указателем грузоподъемности и смонтирован на платформе о двумя двухосными тележками нормальной колеи. У каждой тележки одна из осей является ведущей.
Стреловой кран на железнодорожном ходу К-501 (рис. 4) смонтирован на платформе с двумя трехосными тележками нормальной колеи.
Рис. 3. Схема и грузовые характеристики железнодорожного крана К-251:
1 - грузоподъемность; 2 - высота подъема крюка
По одной оси в каждой из двух тележек являются ведущими от дизель- генераторной установки мощностью 150 л.с.
Кран К-501, так же как и кран К-251, оснащен указателем грузоподъемности [2].
На некоторых карьерах с небольшим объемом перевозок горной массы продолжают использовать паровые железнодорожные краны типа ПЖ-25 и ПЖ-45. Силовой установкой этого крана служит двухцилиндровая нереверсивная паровая машина мощностью 110 л.с. Кран смонтирован на платформе с двумя двухосными тележками нормальной колеи. При этом одна ось каждой из двух тележек является приводной.
Рис. 4. Схема и грузовые характеристики железнодорожного крана К-501:
1 - грузоподъемность; 2 - высота подъема крюка
Краткая техническая характеристика стреловых кранов на железнодорожном ходу приведена в табл. 3.
На некоторых карьерах применяются краны типа ДЭК-20, КДЭ-161, КДЭ-251, а также импортные (фирм "Демаг", "Броунинг" и др.).
Таблица 3.
Техническая характеристика стреловых кранов на железнодорожном ходу
В связи с ограниченным применением на карьерах этих моделей стреловых кранов на железнодорожном ходу их характеристики подробно не рассматриваются.
Наряду с положительными качествами и относительной универсальностью стреловые краны на железнодорожном ходу имеют серьезные недостатки (ограниченная длина стрелы при значительной грузоподъемности, небольшая мощность силовой установки, отсутствие надежных тормозных средств и др.), что ограничивает область эффективного использования этих кранов на путепереукладочных работах и позволяет их использовать только в качестве погрузочно-разгрузочного оборудования.
Рис. 5. Область рационального использования стреловых кранов различного типа на переукладке путей:
---- краны на железнодорожном ходу;--------------- краны на гусеничном ходу; — краны на пневмоколесном ходу
1 - КЖДЭ-4-25; 2 - ДЭК-251; 5 - К-501; 4 - кран завода им. Кирова с обычной (16 м) стрелой; 5 - кран завода им. Кирова с удлиненной (22 м) стрелой; 6 - Э10011; 7 - МКГ-20; 8 - УБ-162; 9 - МКП-40-5
Это обусловлено постоянно увеличивающимся несоответствием грузовых параметров кранов (вылета стрелы и концевых нагрузок) шагу перемещения и величине усилий отрыва и даже переноса путевой решетки (рис. 5), которое приводит к тому, что до 65-70 % от общего объема перемещения пути выполняется по сложным схемам с двойной переукладкой или перевозкой рельсовых звеньев. В итоге производительность переукладки снижается на 40-80 %, трудоемкость работ увеличивается на 8-24 %, а стоимость (с учетом содержания локомотива) - на 80-85 %.
Необходимо также отметить, что значительная удаленность мест стоянок и ремонта, а также сложность пропуска кранов через основные весьма загруженные поездной работой перегоны и раздельные пункты приводят к большим (до 22-28 % продолжительности смены) потерям времени на их доставку к участкам работ и обратно. Кроме того, применяемые железнодорожные краны практически исключают возможность работы с рельсовыми звеньями длиной 25 м.