НОВЫЕ ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛИ

KAB60

Безопасность движения поездов в значительной степени зависит от надежной и стабильной работы автотормозов. Основным прибором автотормозов являются воздухораспределители. Их характеристики непосредственно влияют на эффективность действия тормозов и уровень продольных сил при торможениях поездов, особенно грузовых поездов повышенного веса и длины. Улучшение характеристик и параметров воздухораспределителей, увеличение их надежности и ресурса способствуют повышению безопасности движения и экономии эксплуатационных расходов.

РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЯ

Одним из основных и наиболее массовых устройств, изготовляемых компанией «Knorr-Bremse», являются воздухораспределители (ВР) автоматических тормозов железнодорожного подвижного состава. Самые известные из них — воздухораспределители типа КЕ разных модификаций, выпускаемые почти 60 лет. На железных дорогах колеи 1520 мм эти приборы эксплуатируются с 60-х годов прошлого века на всех пассажирских вагонах международного сообщения габарита РИЦ, а в настоящее время — на поездах «Сапсан», «Аллегро» и «Ласточка». В 80-х годах прошлого века компания разработала ВР DB60, отвечающий требованиям Ассоциации американских железных дорог, который сегодня эксплуатируется на грузовых вагонах железных дорог США, Канады, Мексики, Австралии, ЮАР и др.

Основываясь на своем богатом опыте, компания в 2007 г. поставила задачу разработать ВР для грузовых поездов колеи 1520 мм. В подписанном в 2007 г. Меморандуме о взаимопонимании между ОАО «РЖД» и «Knorr-Bremse» была отмечена важность разработки тормозных систем и оборудования, отвечающих требованиям эксплуатации на колее 1520 мм и, в первую очередь, воздухораспределителя, работающего по принципу Матросова и не требующего ремонта в течение 6 лет.

Основными целями при разработке ВР являлись:

□    полная взаимозаменяемость и совместное функционирование с эксплуатируемыми типами воздухораспределителей;

□    улучшение технических характеристик автотормозов при вождении грузовых поездов повышенного веса и длины, обеспечивающих повышение эффективности действия и снижение уровня продольных сил при торможениях;

□    межремонтный срок службы не менее 6 лет при рабочих температурах окружающего воздуха от -60 до +60 °С и при нахождении до 4 ч в нерабочем состоянии при температурах до +80 °С.

В 2007 — 2008 гг. в Мюнхене были созданы специализированные испытательные стенды, включая групповой стенд на 120 ВР и климатические камеры, разработано и согласовано с ОАО «РЖД» техническое задание, созданы и испытаны макетные образцы отдельных узлов и частей будущего воздухораспределителя. Особое внимание уделялось исследованиям и выбору конфигурации и материала диафрагм и манжет с учетом обеспечения необходимого ресурса при низких температурах. Указанные испытательные стенды впоследствии вошли в состав аккредитованного испытательного центра тормозного оборудования рельсового подвижного состава.

Интенсивные испытания на созданной лабораторной базе способствовали тому, что уже в 2010 г. на дочернем предприятии «Knorr-Bremse» в Берлине изготовили опытную партию более 100 воздухорасп редел ителей, получ и вш их название КАВ60, которая была допущена ОАО «РЖД» к пробеговым испытаниям на Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ». Опытными воздухораспределителями КАВ60 были оборудованы 70 полувагонов в составе грузового поезда, обращающегося по Экспериментальному кольцу. За период испытаний при общем пробеге вагонов в поезде до 250 тыс. км, а отдельных вагонов — более 400 тыс. км при минимальных температурах до -30 °С замечаний по работе ВР не было.

В 2011 г. успешно прошли приемочные и сертификационные испытания воздухораспределителей КАВ60. По их результатам был выдан сертификат соответствия ССФЖТ на установочную серию в 1500 воздухораспределителей КАВ60.

С целью подтверждения межремонтного срока ВР КАВ60 была разработана специальная методика и проведены длительные ресурсные испытания комплектов функциональных частей воздухораспределителей установочной серии в климатической камере. Методикой предусмотрено выполнение 33,5 тыс. торможений (80 % служебных и 20 % экстренных) в течение условного года при имитации сезонных (в пределах от -60 до +60 °С) и технологических изменений температуры в камере, т.е. всего 200 тыс. торможений за 6 условных лет. После каждого годового цикла проводились контрольные испытания всех приборов при нормальной температуре на индивидуальном стенде, а после окончания испытаний — разборка с оценкой их состояния.

В связи с положительными результатами испытания были продолжены еще на условный 6-летний цикл. По их результатам после 400 тыс. торможений было подтверждено соответствие всех показателей работы приборов установленным нормам, а также отсутствие повреждений и износов деталей, включая уплотнения.

В 2011 — 2013 гг. проведены комплексные эксплуатационные испытания ВР КАВ60 установочной серии в пяти маршрутных грузовых поездах весом до 6 тыс. т на Свердловской дороге, в поездах весом 8 тыс. т — на Западно-Сибирской, в поезде весом 6 тыс. т — на затяжных спусках Восточно-Сибирской дороги. Результаты эксплуатационных испытаний были положительными:

+ показатели продольной динамики, тормозной эффективности и неистощимости тормозов поездов с воздухораспределителями КАВ60 оказались эффективнее показателей поездов с воздухораспределителями эксплуатационного парка. Так, по результатам испытаний в поезде весом 8 тыс. т при экстренных торможениях максимальные продольные силы сжатия были меньше на 10 — 20 %, а тормозная эффективность выше в среднем на 10 %;

+ отказы воздухораспределителей КАВ60 не зафиксированы, так же как и повреждения поверхности катания колес вагонов, на которых они были установлены;

воздухораспределители КАВ60 обеспечивают совместную работу в поезде с эксплуатируемыми типами воздухораспределителей и полностью взаимозаменяемы с ними.

УСТРОЙСТВО

Модификации, состав и области применения воздухораспределителей КАВ60 приведены в таблице. Воздухораспределители КАВ60 состоят из магистральной и главной функциональных частей, устанавливаемых на оригинальном кронштейне-камере (рис. 1) или на камере типа 295М (рис. 2). На современных локомотивах кронштейн-камера, как правило, не используется, так как магистральная и главная части ВР устанавливаются на специальной тормозной панели.