Admin

Пассажирский поезд - одной секцией 2ТЭ10МК

На Дальневосточной дороге на ряде направлений Байкало-Амурской магистрали, т.е. на северном широтном ходу, основному депо Тында для сокращения эксплуатируемого парка предложено водить пассажирские поезда одной секцией тепловоза 2ТЭ10МК. Прежние попытки такой работы, с тепловозами 2ТЭ10М обычного исполнения, внедрявшиеся в течение нескольких последних лет, успеха не имели. Теперь грядет очередная попытка освоить полигон «большого кольца» Тында — Комсомольск-на-Амуре протяженностью 1467 км в безотцепочном варианте обслуживания пассажирских поездов одной секцией 2ТЭ10МК. Данный полигон на сети железных дорог России и стран СНГ аналогов не имеет.

Казалось бы, прогрессивное решение. Однако давайте рассмотрим некоторые технические особенности тепловозов 2ТЭ10МК, прошедших КРП на Уссурийском тепловозоремонтном заводе.

Вследствие низкой приемистости ДГУ с дизелем Д49 и системой УСТА (в версии для ТЭ10 грузового движения) такие тепловозы для работы одной секцией в пассажирском движении малопригодны. В сложившихся условиях при расчете графика пассажирских поездов на северном широтном ходу (практически без резерва времени хода по перегонам и с минимальным временем стоянок по станциям) не обеспечивается следование поездов по участкам согласно расписанию, особенно при бандажах колесных пар с толщиной ниже средней. Нагон одной секцией опозданий, допущенных по каким-либо причинам, практически невозможен. Кроме того, на этих тепловозах не обеспечивается плавность трогания поезда с места и разгона его до скорости 10—12 км/ч. Образно говоря, эти машины трудно разгоняемые с места.

Такие недостатки проявляются особенно зримо в летнее время, когда из-за сезонного роста пассажиропотока со-ставность поездов увеличивается до 20 — 25 вагонов, а нехватка мощности одной секции начинает проявляться уже с 12-ю вагонами в составе и более. Кроме того, летом, следуя по затяжному подъему на 13-й позиции и выше при температурах наружного воздуха более 30 °С, дизель начинает перегреваться. Эти особенности подтвердились при опытных поездках с одной секцией со скорыми поездами на направлении Хани — Тында.

Одна из причин низкой приемистости тепловозов 2ТЭ10МК при использовании их в пассажирском движении является, в частности, нежелание создателей системы УСТА настраивать ее для местных условий, а также наличие в ней конструктивных недостатков, например, уставки по регулировке электронных реле переходов. Ступени плавного пуска на 1 — 3-й позициях контроллера машиниста не могут настраиваться в условиях депо на реостатных испытаниях.

В результате, при трогании пассажирского поезда с места с набором первой позиции происходит бросок тока до 1800 — 2200 А, что даже при полностью заторможенном вспомогательном тормозе тепловоза приводит к рывку на автосцепке головного вагона. Система перевода задней секции на холостой ход, предусмотренная конструкцией тепловозов ТЭ10М(У,С) и использовавшаяся ранее машинистами при вождении пассажирских поездов, при установке УСТА на заводе в Уссурийске разоборудована.

При разгоне поезда до скорости 10—12 км/ч (на 2 — 3 позициях КМ) происходят незатухающие автоколебания тока
нагрузки главного генератора от 1500 до 2000 А. Это приводит к циклическим изменениям силы тяги на автосцепке и явственно ощущается в вагонах поезда.

Электронные реле переходов срабатывают при разгоне поезда до 40 — 45 км/ч (1-я ступень) и до 60 — 65 км/ч (2-я ступень). В условиях же работы на конкретных участках обращения локомотивов депо Тында такие уставки срабатывания реле переходов несколько завышены, так как установленные скорости движения грузовых и пассажирских поездов в основном не превышают 60 — 70 км/ч. Из-за этого допускается вождение пассажирских поездов на неэкономичных переходных режимах работы дизеля Д49, что приводит к неоправданному перерасходу топлива. Кроме того, на аварийном режиме возбуждения при выходе из строя системы УСТА электронные реле переходов не действуют, работа ДГУ происходит на полном возбуждении тягового двигателя с ограничением общей мощности до 700 кВт.

В двухсекционном варианте при следовании с пассажирскими поездами согласно расписанию по перевалистому профилю пути (с подъемами до 10 %о, характерными примерно для 3/4 протяженности обслуживаемых участков на Тындинском отделении дороги) используют, в основном, 7 — 9-ю позиции контроллера машиниста, а при разгоне состава, следовании по затяжным подъемам и нагонах опозданий — 9 — 11 -ю позиции (при наличии 12-ти и более вагонов используют в основном 11 — 13-ю позиции).

В односекционном варианте основными рабочими позициями контроллера становятся 9 — 11-я (при следовании по расписанию) и 13 — 15-я (при разгонах, на затяжных подъемах, нагонах опозданий и повышенной массе составов). На Комсомольском отделении Дальневосточной дороги и в Северобайкальском регионе Восточно-Сибирской магистрали (направления Новый Ургал — Комсомольск-на-Амуре, Новый Ургал — Известковая, Таксимо — Чара и Чара — Хани с тяжелым профилем пути на пересечениях горных хребтов — величина затяжных расчетных подъемов до 18 %о), следование одной секцией с поездами длиной более 10 — 12-ти вагонов практически невозможно.

При работе одной секцией вследствие действия значительно возросших нагрузок из-за повышения вероятности выхода из строя важнейших узлов и агрегатов резко снижается надежность тепловоза. Особенно тяжелы последствия этого в зимнее время, в условиях районов Крайнего Севера (Южная Якутия) и приравненных к ним (остальные участки северного широтного хода, включая выходы на Транссиб в районе Сковородино и Известковой). При этом из-за отсутствия второй секции невозможно резервирование жизненно важного оборудования, выход из строя которого приводит к остановке поезда с последующим требованием резерва или существенно ограничивает работоспособность тепловоза. Это, как минимум, ведет к значительному опозданию пассажирского поезда.

К такому оборудованию относятся:

- дизель со вспомогательными узлами (турбокомпрессор, редукторы, промежуточные валы и соединительные муфты, холодильник дизеля и др.);

- компрессор КТ-7;

- электрические машины (главный генератор, тяговые электродвигатели, двухмашинный агрегат);

- буксовые узлы колесных пар, моторно-осевые и мотор-но-якорные подшипники, зубчатые редукторы тягового электродвигателя;

- электрическая аппаратура (регулятор напряжения цепей управления БРН-3, аккумуляторная батарея, система УСТА);

- скоростемер и его привод, кран машиниста, кран вспомогательного тормоза, блокировочное устройство тормозов, аппаратура АЛСН и ЭПТ.

За два десятка лет эксплуатации тепловозов 2ТЭ10М в пассажирском движении на участках Тындинского отделения дороги только из-за низкой надежности экипажной части, вследствие повышенных нагрузок от воздействия неровностей пути и возрастания его жесткости в зимний период с температурами ниже минус 40 °С, при следовании с установленными скоростями неоднократно происходили:

- ослабления кожуховых и стяжных болтов зубчатых редукторов и шапочных болтов МОП, обрыв полюсных болтов тяговых двигателей и поводковых болтов пружинной подвески;

- нагрев моторно-осевых и моторно-якорных подшипников, зубчатых редукторов тяговых электродвигателей, буксовых узлов колесных пар. При этом в наиболее тяжелых случаях на промежуточных станциях неисправную секцию тепловоза отцепляли и поезд следовал дальше на оставшейся исправной. При работе с одной секцией это было бы невозможно и приводило к порче с требованием резерва.

Зимой 1993/94 гг. из-за нагрева МОП на задней секции и последующего резкого остывания оси после отцепки секции на промежуточной станции при температуре наружного воздуха ниже минус 50 °С произошел излом оси колесной пары пассажирского тепловоза. В грузовом движении на тепловозах ЗТЭ10М в 80-х годах при длительном безостановочном следовании по участкам были два случая нагрева буксовых узлов с последующим отвалом шеек колесных пар (в том числе один случай — при следовании резервом).

Мелкие неисправности, возникающие иногда при эксплуатации тепловозов в поездах и устраняемые на промежуточных стоянках при работе двумя-тремя секциями практически без последствий, при следовании одной секцией с пассажирским составом вырастают в большие проблемы. В пути следования уже невозможно качественно, без спешки устранить неисправность, требующую временной остановки дизеля.

Например, при прорыве прокладки в соединении секции топливного насоса высокого давления с топливным коллектором (дизель 10Д 100) для ремонта необходимо заглушить дизель, а для замены изломанной эластичной муфты («звездочки») в соединении электродвигателя привода с топливоподкачивающим насосом надо отключить электродвигатель, дизель должен работать на подсосе за счет разрежения плунжерных пар секций топливных насосов высокого давления. Работа дизеля 10Д 100 на подсосе вызывает ограничение его мощности до 2/з от расчетной и чревата выходом из строя топливной аппаратуры (питание топливом происходит в обход фильтров — напрямую из топливного бака). Дизель Д49 при аварийном питании на подсосе вообще не может работать.

При использовании одной секции в пассажирском движении в случае любой неисправности водяной системы дизеля, вызывающей утечку жидкости, неизбежны передержки поездов на станциях для ее пополнения после устранения неисправности. Следует учесть, что на северном широтном ходу среднее расстояние между станциями с жилыми поселками составляет 50 — 60 км. В зимнее время года воду можно набрать только на таких станциях (не считая крайних случаев, когда локомотивные бригады набирали ее в дизель из пассажирских вагонов поезда — во избежание
расхолаживания). На отдельных участках между станциями с жилыми поселками расстояния значительно больше (Чильчи — Юктали — 108 км, Тутаул — Верхне-Зейск — 113 км, Чара — Куанда — 163 км).

При выходе из строя нормального возбуждения главного генератора (дизель 10Д 100 с электросхемой обычного варианта) работа ДГУ по расчетной характеристике невозможна и неизбежны проблемы с действием реле переходов, а при нагружении дизеля на аварийном возбуждении до установленной мощности (для обеспечения следования пассажирского поезда по расписанию) напряжение главного генератора начинает превышать номинальное. При эксплуатации тепловозов на полигоне от Тынды до Комсомольска-на-Амуре протяженностью около 1500 км без отцепки от поезда это чревато выходом из строя главного генератора или тяговых двигателей из-за повышенной вероятности кругового огня по коллектору или к.з. на «землю» с последующим возгоранием электрической машины.

зимнее время возникают также серьезные проблемы, связанные с состоянием изоляции тяговых двигателей, работой топливной аппаратуры дизелей и тормозного оборудования пассажирских тепловозов. После длительного следования с поездом без отцепки (например, на полигоне Тында — Комсомольск более 38 ч по расписанию с учетом стоянок) при заходе на ТО-2 в депо отпотевают внутренние полости тяговых двигателей, что приводит к снижению сопротивления их изоляции до 50 кОм и ниже. Ее сушка на ТО-2 не предусмотрена технологией, а в сложившихся условиях при существующей пропускной способности ПТОЛ и подвязке тепловозов под поезда в условиях максимальной экономии эксплуатируемого парка для этого просто нет времени.

При выдаче тепловоза с пониженным сопротивлением изоляции силовых цепей из депо с ТО-2 под пассажирский поезд машинист на первых перегонах после станции отправления, образно говоря, «играет в лотерею» — выдержат ли главный генератор и тяговые двигатели. В пути следования в таких условиях обычным явлением становится отключение рубильника ВРЗ-1 из-за срабатывания РЗ вследствие понижения сопротивления изоляции.

Определяющими факторами здесь являются количество вагонов в составе поезда и необходимая скорость следования (т.е. в конечном итоге, уровень напряжения на коллекторе главного генератора). При дальнейшем следовании поезда по участку и прогреве обмоток тяговых электрических машин величина сопротивления изоляции обычно восстанавливается до нормальной, если нет других неисправностей.

Во время работы с пассажирским поездом одной секцией существенно увеличивается расход топлива, поэтому по прибытию в пункт оборота Комсомольск (аналогично — в Тынду) и заходу тепловоза на экипировку остаток топлива в топливном баке минимален.

В условиях низких температур наружного воздуха (минус 30 °С и ниже) после экипировки локомотива холодным топливом из емкостей склада депо (при минимальном остатке его в баке тепловоза) до выдачи под поезд солярка не успевает прогреться. Тем более, что зачастую локомотивная бригада принимает тепловоз на канаве цеха ТО-2. Из-за переохлаждения топливо густеет, давление в топливном коллекторе до фильтров после запуска дизеля составляет 5 — 6 кгс/см2.

Ситуация усугубляется при заправке тепловоза летним топливом, которое в наше сумбурное время на Крайнем Севере может использоваться в студеную пору вместо зимнего или арктического (ввиду их отсутствия). В результате, в лучшем случае, возможен прорыв прокладок топливных коллекторов, а в худшем — запарафинивание фильтров топливной системы и топливных насосов высокого давления (с непредсказуемыми последствиями).

В зимних условиях ухудшается работа тормозного обо-рудования. Из-за вдвое меньшего объема главных резервуаров при работе одной секцией горячий воздух после компрессора, не успевая охлаждаться, уходит в тормозную магистраль поезда. Из-за выпадения влаги в виде инея и кристалликов льда в зауживаниях каналов крана машиниста, воздухораспределителей и реле-повторителей № 404 увеличивается время на отпуск тормозов и возможно пе-ремерзание тормозной магистрали поезда, самопроизвольное «прихватывание» колес в пути следования, повышается также вероятность заклинивания колесных пар после остановочных торможений.

Езда одной секцией сокращает вдвое ресурс работы компрессоров. Локомотивные бригады отмечают повышенную склонность тепловоза к боксованию в кривых (особенно если топлива менее одной трети емкости бака — снижается сцепной вес тепловоза). В аналогичных условиях двухсекционный тепловоз с поездом вдвое большей массы не боксует — сказывается повышенный коэффициент сцепления колесных пар второй секции, катящихся по рельсам, очищенным колесами первой секции.

После КРП на тепловозах 2ТЭ10МК появляется повышенная шумность дизеля Д49 — при работе на 9-й и выше позициях в кабине не слышно разговоров по радиосвязи, машинист и помощник с трудом понимают друг друга. Длительная работа в таких условиях пагубно влияет на здоровье локомотивных бригад. Это может привести к преждевременной глухоте машинистов и их помощников. При переносе стенки кабины в сторону дизеля из-за уменьшения объема ВВК и необходимости установки новых кресел (не входящих в кабину прежних габаритов) звукоизоляция не усилена.

На тепловозах 2ТЭ116 с аналогичным дизелем, а также на тепловозах М62 (2М62) на 15-й позиции в кабине можно разговаривать вполголоса — имеющийся тамбур с глухой перегородкой надежно отсекает весь спектр шумов. Необходимо сделать подобный тамбур и на тепловозах ТЭ10МК —тем более, что Уссурийский завод уже начал проводить КРП трехсекционников ЗТЭ10М грузового движения (с заменой дизелей 10Д 100 на Д49 и модернизацией электрооборудования с постановкой системы УСТА).

В качестве элементов, повышающих надежность тепловозов ТЭ10 при работе одной секцией, можно рекомендовать ряд мер, применявшихся в разное время на локомотивах других серий, а также учесть опыт модернизации серийных машин ТЭЗ и ТЭ10 различных модификаций на ряде дорог в прежние годы.

Так, в свое время на пассажирских тепловозах ТЭП60 и ТЭП10Л устанавливалось по два топливоподкачивающих насоса. Таким же образом модернизирована топливная система дизеля Д49 тепловоза 2ТЭ10МК на Уссурийском заводе.

Нужна модернизация электрической схемы локомотива для ручного управления с пульта машиниста работой групповых контакторов ВШ1 и ВШ2 (принудительное включение-отключение специальными тумблерами), как это сделано на тепловозах ТЭП60 и ТЭП70. Данное переоборудование необходимо для перехода на аварийное возбуждение в пути следования на тепловозах с системой УСТА. Также важна модернизация схемы для ступенчатой регулировки мощности ДГУ с пульта переключением отводов на хомутиках столбиков резисторов СВВ на аварийном возбуждении ГГ у тепловозов с немодернизи-рованной электросхемой. Установка помощником машиниста перемычек по столбикам СВВ на ходу поезда в полутемной ВВК — опасное занятие.
Чтобы обеспечить надежный подогрев дизельного топлива при сильных морозах (ниже минус 40 °С), имеет смысл заменить штатные тoпливoпoдoгpeвafeли на тепловозах ТЭ10МК на топливоподогреватели по типу устанавливаемых на ТЭМ2. Они имеют значительно большую теплопередачу и обеспечивают надежный подогрев топлива на тепловозах капотного типа в любых погодных условиях при температурах наружного воздуха до минус 60 °С и сильных ветрах. Устанавливать такой топливопо-догреватель надо на месте, освободившемся после снятия фильтра тонкой очистки масла при замене дизеля 10Д 100 на Д49. В этом случае при сильных морозах исключается переохлаждение топливоподогревателя от настильного листа главной рамы тепловоза.

По рассказам ветеранов, на Забайкальской дороге при переводе пассажирского движения с паровозной на тепловозную тягу в конце 60-х — начале 70-х годов электрическую схему «половинок» ТЭЗ пассажирского движения в депо Чер-нышевск, Могоча и Белогорск дополняли аварийными схемами. Они сохраняли «живучесть» локомотива при выходе из строя вспомогательного генератора, возбудителя, двухмашинного агрегата, регулятора напряжения цепей управления ТРН-1. Все эти схемы включались поворотом рукоятки соответствующего пакетного выключателя. Жизнь подтверждает необходимость такой модернизации и в наше время.

Для надежной работы главного генератора и достаточной производительности холодильника тепловозы надо укомплектовать обдувочными рукавчиками. Они необходимы для обдувки сжатым воздухом от пыли ГГ и продувки секций холодильника изнутри шахты перед постановкой локомотива на ТО-2.

Настала пора рассмотреть возможность замены парка ТЭ10, используемых в пассажирском движении, тепловозами ТЭП70. На дорогах Сибири и Дальнего Востока таких тепловозов практически нет, если не считать начала поставок их в депо Тюмень Свердловской магистрали. А ведь в 60 — 80-е годы их предшественники — тепловозы ТЭП60 работали на Транссибе от Свердловска до На-зываевской и на Западно-Сибирской дорогах (депо Барнаулу Рубцовск Алтайского отделения).

За счет более совершенной экипажной части этих тепловозов (с опорно-рамным подвешиванием тяговых двигателей) такая замена позволит при существующем состоянии пути увеличить на значительной протяженности участков дорог восточного региона, обслуживаемых тепловозной тягой, установленные скорости движения пассажирских поездов до 90 — 100 км/ч, а после укладки бесстыкового пути — и до 120 км/ч. Это, в свою очередь, даст возможность значительно повысить маршрутные скорости движения пассажирских поездов и, как следствие, сократить эксплуатируемый парк вагонов и локомотивов, высвободить контингент обслуживаемых бригад и значительное количество тепловозов ТЭ10 для грузового движения при существующем росте перевозок.

Инж. С.А. МОСОЛ, г. Тында Амурской области

От редакции. Данная статья не исчерпывает всех проблем, возникающих при работе тепловозов ТЭ10 в пассажирском движении одной секцией. Поэтому просьба к читателям журнала — руководителям депо, машинистам и ремонтникам — поделиться своими наработками в этом направлении. Особенно интересными могут быть материалы из депо Северной дороги, расположенных на направлении Коноша — Воркута — Лабытнанги. Здесь тепловозы 2ТЭ10У(Т) с дизелями Д49 работают в пассажирском движении одной секцией около пяти лет.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin