Система индексации плотности тормозной магистрали повысит безопасность движения
В редакцию журнала «Локомотив» обратился машинист электровоза первого класса эксплуатационного локомотивного депо Санкт-Петербург-Финляндский А.Ю. Бошкин с просьбой рассмотреть его предложение по разработке и установке в тормозную магистраль локомотива счетчика расхода воздуха. Реализация этой идеи позволила бы улучшить безопасность движения поездов.
Данное письмо было направлено в Проектно-конструкторское бюро локомотивного хозяйства ОАО «РЖД». С представленным ответом на него предлагаем ознакомиться автору и читателям журнала.
История отечественной железнодорожной отрасли повидала как множество достижений, так трагедий и неудач. В эксплуатации локомотивов любая ошибка машиниста или отказ технических средств, таких как системы безопасности и автотормозов, потенциально может привести к очень тяжелым последствиям.
Отказ тормозов в движущемся поезде — это серьезная угроза для всего, что находится у него на пути. И сколько бы ни было прилож ено усилий, так или иначе, время от времени такой отказ может произойти, ведь даже самые совершенные машины могут дать сбой, не говоря уже о человеческом факторе.
Вспомним некоторые из них.
В ночь на 7 августа 1987 г. в городе Каменске-Шахтинском случилась одна из крупнейших железнодорожных катастроф в СССР.
Груженый грузовой поезд из-за отказа тормозов на крутом спуске разогнался до скорости свыше 100 км /ч и въехал на станцию Каменская Ю го-Восточной дороги. При следовании по станции состав расцепило на несколько частей. При этом отделившийся локомотив с одним вагоном проехал еще несколько сотен метров и столкнулся с хвостом пассажирского поезда, стоявшего в это время на станции по графику. В результате катастрофы грузовой поезд и несколько пассажирских вагонов были повреждены до степени исключения из инвентаря, погибли 106 и были ранены 114 человек, полный перерыв в движении поездов на участке составил 88 ч 15 мин.
В конце 1999 г. произошло крупное крушение на станции Стойленская Ю го-Восточной дороги, вследствие которого были повреждены 64 вагона до степени исклю чения из инвентаря, 850 м пути, 13 стрелочных переводов, 4,8 км кабеля и 5 светофоров. Отправившись со станции Фабричная, машинист грузового поезда не проверил наличие давления в тормозной магистрали, из-за чего не смог остановить разогнавшийся до 95 км /ч состав.
Следуя по подъездным путям, от ударов и толчков начали вылетать вагоны, а сам тепловоз, проехав через станции Рудная и Стойленская, был направлен в улавливающий тупик. К счастью, все обошлось без жертв и пострадавших.
Днем 1 июня 2008 г. на перегоне Кыштым — Маук участка Челябинск — Верхний Уфалей маш инист грузового поезда потерял управление тормозами. При проверке действия тормозов в пути следования тормозной эффект получен не был, и состав был направлен в тупиковую призму. М аш инисту и его помощ нику приш лось выпрыгивать на ходу, на скорости более 30 км /ч. Оба получили травмы. Локомотив и два первых полувагона, груженых коксом, врезавшись в тупиковую призму, сошли с рельсов. 11 августа 2011 г. на перегоне Ерал — Симская Куйбышевской дороги произош ло тяжелейшее круш ение двух грузовы х поездов с гибелью локомотивной бригады. Неуправляемый по причине отказа тормозов грузовой поезд на спуске 7,5 %о достиг скорости 136 км /ч и, догнав впереди идущ ий грузовой поезд, столкнулся с его хвостовой частью. В результате столкновения сошли с рельсов два электровоза и в общем счете 69 вагонов, погибли машинист и его помощ ник. На месте принявш его на себя удар грузового поезда вполне м ог оказаться пассажирский поезд, что привело бы к еще более тяжелым последствиям.
Все эти происшествия объединяют одни и те же нарушения: во всех случаях обнаружена неисправность автотормозов, вызванная перекрытием концевых кранов тормозной магистрали, и выявленная уже в пути следования.
Эти и другие события послужили предпосылкой к разработке новой системы, способной предотвратить отправление поезда с укороченной тормозной магистралью (при перекрытии разобщительных кранов или, например, перемерзании тормозной магистрали между вагонами) и минимизировать человеческий фактор при проверке тормозов и контроле за их работой.
Проектно-конструкторским бюро локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» (ПКБ ЦТ) совместно с ОАО «Электромеханика» (г. Пенза) в инициативном порядке создан опытный образец системы индикации плотности тормозной магистрали (СИПТМ-395). Эта система предназначена для эксплуатации на локомотивах, задействованных в работе с грузовыми поездами. Она включает в себя устройство индикации плотности тормозной магистрали (УИПТМ-395), обеспечивающее алгоритм работы, датчики давления, электромагнитный клапан, реле включения компрессора, реле разбора цепи тяги и комплект монтажных частей.
Как это влияет на работу машиниста?
Плотность тормозной магистрали после зарядки состава сжатым воздухом от локомотива, в соответствии с требованиями Правил технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава, должны проверять машинист и осмотрщик вагонов при полном и сокращенном опробовании автотормозов, если оно выполняется после полного опробования от стационарной установки. Измерение плотности тормозной магистрали производится в поездном положении ручки крана машиниста № 395 при нормальном зарядном давлении. По завершении измерения значения плотности тормозной магистрали на дисплее УИПТМ-395 появится сообщение «Измерение эталонной плотности завершено».
Полученное значение эталонной плотности автоматически записывается в память, и оно будет использоваться системой в дальнейшем. При каждом цикле работы компрессора измеряется текущая плотность магистрали, которая автоматически сравнивается с эталонной плотностью, и при отклонении более чем на 20 % система информирует машиниста о нарушении плотности тормозной магистрали. На рисунке представлена схема работы системы индикации плотности тормозной магистрали СИПТМ-395.
После каждой остановки поезда продолжительностью более 3 мин исключается возможность приведения поезда в движение без выполнения проверки целостности тормозной магистрали в голове поезда путем перевода ручки крана машиниста в положение I.
При обнаружении неисправности во время движения СИПТМ-395 информирует машиниста об этом кратковременным включением световой и звуковой сигнализации, а на дисплей выводит текстовое сообщение с характером неисправности.
Из основных возможностей СИПТМ-395 следует выделить следующие факторы повышения безопасности движения: => измерение эталонной плотности тормозной магистрали поезда при полном или сокращенном опробовании тормозов поезда, что повышает точность проверки, исключая человеческий фактор; => измерение текущей плотности тормозной магистрали поезда при каждом цикле работы компрессора, чем обеспечивается постоянный контроль над состоянием тормозной магистрали;
измерение плотности тормозной магистрали в положении IV крана машиниста после торможения при полном или сокращенном опробовании тормозов поезда. Данная возможность обеспечивает более точное измерение, исключая влияние расхода воздуха из питательной магистрали на собственные нужды локомотива; - обеспечение невозможности сбора схемы тяги локомотива без измерения эталонной и текущей плотностей тормозной магистрали поезда при полном или сокращенном опробовании тормозов поезда, а также контроля выполнения проверки целостности тормозной магистрали при отправлении поезда после каждой стоянки; => сравнение эталонной и текущей плотностей тормозной магистрали в пути следования и информирование машиниста об отклонении текущей плотности от эталонной более чем на 20 %.
Дополнительно стоит отметить, что система индикации плотности тормозной магистрали обладает собственной энергонезависимой памятью для записи параметров и значений замеров плотности тормозной магистрали. Она подает предупредительные и аварийные сигналы с помощью дисплея, световой и звуковой сигнализации, а также обеспечивает возможность сообщения с внешними устройствами ввода-вывода по каналу CAN для связи с комплексом
КПД-3, позволяя принимать значения скорости и давления в тормозном цилиндре.
В 2015 г. специалистами ПКБ ЦТ и ОАО «Электромеханика» в локомотивном депо Рыбное было выполнено оборудование локомотива ВЛ10У № 790 системой индикации плотности тормозной магистрали СИПТМ-395, проведены приемочные испытания и в настоящее время проводится подконтрольная эксплуатация на участке Рыбное — Воскресенск Московской дороги. При всех испытаниях, при перекрытии части состава с хвоста поезда система надежно обнаруживала все изменения плотности тормозной магистрали и подавала визуально-звуковой сигнал о нарушении плотности более чем на 20 %.
Система индикации плотности тормозной магистрали СИПТМ-395 призвана повысить безопасность движения, обезопасить локомотивную бригаду и подвижной состав от катастрофических последствий отказа тормозов в поезде. Если подобная система однажды спасет несколько жизней или предотвратит катастрофу, значит труд, затраченный на ее создание, был не напрасным.
В.В. КОЗИН, А.Е. БАШ, конструкторы ПКБ ЦТ ОАО «РЖД»
