Лубрикации – особое внимание
Опыт забайкалья, направленный на снижение износа пары колесо – рельс, ценен для казахстанских железных дорог
11–12 ноября этого года в городе Чите (Россия) состоялось международное стыковочное совещание, посвященное износу колесных пар. Среди участников совещания – научные работники из институтов Забайкалья, представители Забайкальской железной дороги, АО «Национальная компания «Қазақстан темір жолы» и его дочернего предприятия АО «Локомотив». Целью совещания стала передача опыта ресурсосберегающих технических решений, направленных на снижение износа наиболее подверженной трению пары колесо – рельс. Программа совещания была весьма насыщенной. В его рамках участники посетили ремонтное локомотивное депо Чита, выставку научно-технического развития подвижного состава.
О результатах поездки в Читу рассказывает главный специалист управления ремонта локомотивов АО «Локомотив» Ольга Сеньковская.
– Участие в таких совещаниях дает возможность отметить прогресс в научной сфере, познакомиться с новыми технологиями обработки колесных пар и увидеть демонстрацию работ нанотехнологий, их внедрение в производство.
Проблема взаимодействия колеса и рельса является одной из наиболее значимых для успешной работы железнодорожного транспорта, и поэтому ее решению уделяется особое внимание. На участках железнодорожного пути с большим числом кривых, как известно, происходит повышенный износ гребней колесных пар локомотивов и головок рельсов. Это приводит к значительным расходам трудовых и материальных ресурсов, связанным с восстановлением колесных пар, заменой рельсов, к длительному простою подвижного состава. За последние десятилетия происходят изменения как в техническом оснащении железнодорожного транспорта, так и в условиях вождения поездов. Локомотивы заменены на более мощную технику. В целях выполнения заданных показателей вес поезда поднят до предельно допустимых значений. Такие показатели, как вес поезда и нагрузка на ось, практически исчерпаны по техническим параметрам локомотивов и условиям их эксплуатации. В этих условиях организация работы по лубрикации с целью сохранения и увеличения ресурса бандажа и рельсов имеет первостепенное значение. Исходя из установленных плановых заданий и местных особенностей работы, у железных дорог часто возникают различные проблемы, вызванные повышенным износом в паре колесо – рельс. Увеличение количества обточек колесных пар крайне негативно влияет на основные производственные показатели. Основными мерами, позволяющими существенно снизить износ колесных пар и рельсов, являются, в частности, лубрикация, магнитоплазменное упрочнение бандажей в зоне износа и другие меры.
– Как решают этот вопрос ваши российские коллеги?
– Организация лубрикации на Забайкальской дороге позволила добиться стабильной величины износа 0,4 мм на 10 тыс. км пробега локомотива. В этой связи и было организовано совещание, давшее возможность увидеть и по возможности перенять методы работ, способствующие снижению интенсивности износа.
В состав Забайкальской дирекции по ремонту тягового подвижного состава (ДРТ) входят 6 ремонтных депо, два производственных участка и один пункт технического обслуживания локомотивов сетевого значения. Работа в данном направлении ведется по следующим составляющим: гребнесмазывание, локомотивными гребнесмазывателями, разработанными специалистами дороги.
Гребнесмазыватель представляет собой устройство для смазывания гребня колеса твердым смазочным стержнем путем обеспечения постоянного контакта торца стержня с частью гребня колесной пары. При использовании соответствующих кронштейнов гребнесмазыватель может применяться как на электровозах, так и на тепловозах.
Изготовление и установка на локомотивы этих гребнесмазывателей производятся силами ремонтных депо по разработанным рекомендациям и чертежам. Ресурс стержня составляет около 3 тысяч километров пробега.
Замена изношенных стержней производится как при проведении текущего ремонта локомотивов, так и при выполнении технического обслуживания в объеме ТО-2.
Использование только этих локомотивных гребнесмазывателей позволило в несколько раз снизить интенсивность износа гребней колес локомотивов, доведя этот показатель до 0,26 мм на 10 тыс. км пробега локомотива, при этом общий экономический эффект по дороге составил более семисот тысяч рублей.
Простая конструкция, широкий интервал рабочих температур от -50 до +50o C, что имеет решающее значение для регионов с резко континентальным климатом. Также на работоспособность этих устройств не влияют снежные заносы, налипание снега, песчаные бури и другие климатические воздействия.
Кроме гребнесмазывателей, на дороге широко используются и другие технические средства, направленные на снижение износа пары колесо – рельс. К примеру, установка «Плазмопротек» для термического упрочнения колесных пар позволяет проводить упрочнение гребней колесных пар без их выкатки из-под локомотива. Упрочнению подвергается зона перехода от рабочей поверхности гребня к поверхности катания. Еще один интересный опыт установка магнитоплазменного упрочнения колесных пар УПУ-1, которая предназначена для упрочнения колесных пар, демонтированных с тележек со снятыми буксами и прошедших обточку.
По этой технологии ежегодно обрабатывается более шести сотен колесных пар электровозов, что позволяет снизить износ с 0,33 до 0,27 мм на 10 тыс. км пробега, при этом ежегодный экономический эффект составляет около восьмисот тысяч рублей.
Также россияне используют экспериментальное люлечное подвешивание.
В данном люлечном подвешивании использована полиамидная прокладка. Материал прокладки существенно уменьшает трение в зоне контакта сферической поверхности стержня с опорной поверхностью кронштейна. Использование этой прокладки обеспечивает гораздо лучшие условия вписывания тележки локомотива в кривые участки пути.
Кроме того, конструкция стандартного люлечного подвешивания с применением верхнего и нижнего комплектов шайб обладает всего двумя степенями свободы.
Экспериментальное люлечное подвешивание не имеет ограничений степени свободы. Этим обеспечивается облегченное вписывание тележки локомотива в кривые участки пути, оптимальная ориентация колесной пары, тем самым уменьшается нагрузка в зоне контакта колеса с рельсом. Также преимуществами данного люлечного подвешивания являются технологичность его изготовления и простота ремонта.
В локомотивном депо Чита оборудовано несколько десятков электровозов, имеющих по 16 экспериментальных люлечных подвешиваний. После оборудования электровозов данными устройствами снижение интенсивности износа гребней колесных пар электровозов составило 0,26 мм/10 тыс. км, в сравнении с электровозами, оборудованными штатными люлечными стержнями, износ у которых в среднем 0,3 мм/10 тыс. км, специалистами был подсчитан экономический эффект, который составил около трехсот тысяч рублей. Также применяется устройство для безабразивной ультразвуковой обработки металлов БУФО.
Данное устройство предназначено для финишной обработки на типовом станочном оборудовании конструктивных форм поверхности катания колеса. Устройство обеспечивает обработку поверхностей до получения заданной шероховатости, с одновременным упрочнением структуры поверхностей.
Упрочнение бандажа основано на высоком удельном давлении в зоне контакта инструмента и бандажа, эффекте местной деформации металла, вследствие чего происходит изменение кристаллической решетки и повышение твердости обрабатываемой поверхности с 320 до 410 единиц по Бринеллю (HB). Планируемый годовой экономический эффект от внедрения БУФО – более полумиллиона рублей.
Одно из направлений, которое применяют железнодорожники России, – развеска экипажной части локомотивов. Смысл проведения данной работы заключается в равномерном распределении массы локомотива на каждое колесо, влияющей на силу нажатия от колесной пары на головку рельса, что, в свою очередь, значительно повышает устойчивость локомотива к боксованию колесных пар.
На электровозах производится продольная и поперечная развеска по колесам и осям каждой секции. Продольная развеска подсчитывается для каждой колесной пары в сравнении со средними данными по секции кузова, поперечная развеска – для каждой колесной пары.
После окончания развески производится прокатка локомотива по деповским путям с проходом двух-трех стрелочных переводов. Затем электровоз устанавливается на позицию для измерения нагрузок от колес, измерения повторяются и сравниваются с результатами измерения до проката. За окончательный результат развешивания принимается среднеарифметическая величина нескольких измерений после прокатки электровоза. Окончательные данные заносятся в карту-бланк «План распределения нагрузок от колес».
Интенсивность износа гребней колесных пар локомотивов до развески на 10 тыс. км составляла 0,3 мм, после производства развески экипажной части интенсивность износа на 10 тыс. км составила 0,28 мм. Экономический эффект от развески сорока локомотивов – 1 млн рублей.
Для снятия остроконечного наката с гребня колесной пары и устранения уширения бандажа колесной пары в условиях ремонтного депо без выкатки колесной пары из-под локомотива используется переносной суппорт.
Преимущество данной разработки состоит в том, что обточку колесных пар можно производить не используя для этого станок для обточки колесных пар.
Применение переносного суппорта позволяет сократить время простоя локомотива в ремонте на два часа, сократить объем маневровых работ для постановки локомотивов на позиции обточных станков.
За счет использования выше представленных устройств и технологий средний ресурс колесной пары, отбракованной по предельной толщине бандажа, в настоящее время составляет 695 тыс. км.
В 2009 году данный показатель составлял 516 тыс. км при норме 600 тыс. Тем самым ресурс колесной пары увеличен практически на сто тыс. км.
При оборудовании всего приписного парка локомотивов системой гребнесмазывания, модернизированным люлечным подвешиванием, а также при полном выполнении программы ресурсосбережения ресурс бандажа колесной пары составит 800 тыс. км. Кроме того, уменьшится простой локомотивов на межпоездных ремонтах, сократятся объемы смены бандажа в специализированных мастерских и на заводах; будут исключены затраты на транспортировку колесных пар до дорожных колесных мастерских и заводов.
Большое значение имеет использование рельсосмазывателей, организованное на базе локомотивов, но наибольший эффект дает использование вагонов, оборудованных под рельсосмазыватели. В настоящее время на Забайкальской дороге их количество составляет 7 единиц и 32 единицы РС локомотивов.
