[04-2006] Тяжеловесные поезда: проблемы и решения

[Admin]

Тяжеловесные поезда: проблемы и решения

На состоявшемся заседании Правления ОАО «РЖД> обсужден проект расширения полигонов для тяжеловесных и соединенных поездов. Его участники сошлись во мнении, что вождение составов весом 4800 т и длиной 57 условных вагонов нерентабельно. Многие магистрали буквально переполнены поездами, да и локомотивов для них уже не хватает. Пропускные способности некоторых участков исчерпаны полностью.

Выход один — добиваться эффективности грузоперевозок за счет дальнейшего уаеличения длины и массы поездов. Это потребует реконструкции путевой инфраструктуры,
вагонного и локомотивного хозяйства многих дорог. Цена вложений в комплексную программу, ки-ора» будет разработана а 2007 — 2008 гг., — 80 млрд. руб. При этом, если на полигонах освоят пропуск поездов массой 6000 т и длиной 71 условный вагон, ежегодный экономический эффект от перехода на «тяжеловесы» составит 3,5 млрд. руб.

Вел заседание президент Компании В. И. Якунин. В работе также приняли учащие высшие руководители но пезнодорож-ной отрасли, начальники департаментов и дорог, представители институтов и проектно-конструкторских бюро.


По словам первого вице-президента ОАО «РЖД» В.Н. Морозова, переход на тяжеловесные поезда явится «фундаментальным для дальнейшего развития Компании». У нас есть 13 направлений, где можно использовать такие поезда, перевозя сырьевые грузы. Это полигон длиной 28 тыс. км. Если решить проблему с унификацией веса и длины поездов, в течение 12 лет можно не касаться этого вопроса.

Работа над новым проектом, отметил вице-президент Компании С.В. Козырев, ведется давно и довольно активно. Специалисты испытывают технические устройства для безопасного вождения тяжеловесных поездов. Практически завершены испытания составов весом 9000 т с новой системой управления тормозами (СУТП), которая позволяет сдплать максимально плавным любое торможение, вплоть до экстренного. Прошли испытания системы радиоуправления вторым локомотивом (ИСАВП-РТ) с соединенными поездами весом 12000 т.

Промышленным предприятиям выдано техническое задание к переходу на использование четырехосных полувагонов укороченного габарита Тпр с осевыми нагрузками 25 — 27 тс. Все отраслевые институты и проектно-конструкторские бюро сегодня ориентированы на разработку технических устройств и микропроцессорной техники для обеспечения безопасности движения «тяжеловесов».

По твердому убеждечию начальника Западно-Сибирской дороги А.В. Целько, намечаемый проект принесет Компании большие дивиденды, несмотря на значительные инвестиции, а также повысит конкурентоспособность «РЖД» на рынке перевозок Только за последние четыре года по Транссибу, сказал оратор, проведено семь тысяч тяжеловесных и свыше восьми тысяч соединенных поездов массой более 12000 т. Локомотивные бригады, инфраструктура дороги и системы безопасности доказали свою дееспособность. Кстати, экономический эффект за этот период превысил 1,4 млрд. руб.

С содокладом на заседании Правления выступил начальник Департамента локомотивного хозяйства (ЦТ) ОАО «РЖД» С.А. Кобзев, подчеркнувший, в частности, что обеспечение тяговым подвижным составом (ТПС) возрастающих объемов перевозок представляет собой сложную и многогранную задачу, от решения которой в немалой степени зависит устойчивая работа отрасли.

При неизменном инвентарном парке грузовых локомотивов, отметил докладчик, общий грузооборот железных дорог с 2000 по 2005 гг. вырос на 31,2 %. За этот же период из запаса ОАО «РЖД» было отремонтировано и введено в эксплуатацию около семисот электровозов и свыше пятисот тепловозов. В целом по локомотивному парку ситуация в ближайшие два года не выглядит критической, однако сегодня резерв пополнения парка электровозами переменного тока исчерпан. Поэтому возможны два варианта: закупка новых локомотивов и улучшение их использования. Один из способов сокращения ТПС в эксплуатации — повышение веса поездов.

С.А. Кобзев обратил внимание на то, что резкое увеличение объема перевозок в начале 2000-х годов заставило пересмотреть технологии работы с грузовыми поездами. Безотлагательность решения вопросов по обеспечению пропуска возросшего потока потребовала срочного введения единой технологии по вождению поездов унифицированного веса 6000 т и длины в 71 условный вагон на основных направлениях Кузбасс — Северо-Запад и Кузбасс — Находка.

К сожалению, спешка, с которой реализовывались решения, не позволила на многих участках технически грамотно установить весовые нормы поездов. Из 384 тяговых плеч пропуска тяжеловесных и длинносоставных поездов опытные поездки с составами критического веса были проведены только на 298 участках. Одновременно с этим отмечены случаи, когда волевым решением начальника той или иной дороги издавался приказ о вождении поездов свыше нормы, установленной тягово-знергетической лабораторией.

На многих основных направлениях вес поездов достиг максимума и привел к предельной нагрузке локомотивов по силе тяги. Работа на максимуме использования силы тяги по сцеплению на тяжелых элементах профиля, когда режим движения поезда не соответствует расчетному, обернулась повышенной повреждаемостью оборудования электровозов, привела к остановкам составов на перегонах из-за растяжек или к движению со скоростью, меньшей расчетной.

В последнее время значительно увеличилось количество обточек колесных пар. В 2005 г., по сравнению с 2001 г., их число возросло на 26 %, что потребовало дополнительных затрат.

Весь комплекс негативных влияний увеличения веса поезда на тяговый подвижной состав, продолжил докладчик, ведет к повышению затрат в локомотивном хозяйстве. Из данных ВНИИЖТа. полученных в условиях роста весовых норм поездов только не. Восточном полигоне, следует, что их увеличение даже на 3 % приводит к росту затрат на содержание локомотива в эксплуатации на 20 %, а массы на 6 %—до 50 %. При этом не учитывались затраты на замену поврежденных тяговых двигателей.

Однако возникшие препятствия в использовании ТПС с тяжеловесными поездами можно устранить рядом организационных и технических мероприятий. Например, введением ультразвуковой .пропитки обмоток тяговых двигателей, системы поосного регулирования силы тяги локомотива, упрочнением ко-песных пар и т.д. Необходимо также учитывать число осей для поездов различной массы (табл. 1).

Проводимые ЦТ ОАО «РЖД» мероприятия позволили удержать практически на одном уровне техническое состояние ТПС при орга-низа1 у» 'желовесного вождения. По заказу локомотивного департамента специалисты ВНИИЖТа разрабатывают технологии восстановления и усиления существующих рам тележек для обеспечения их дальнейшей безопасной эксплуатации. Исследуется также нагруженность шкворневых балок рам тележек для определения величин сил, действующих на шкворень и шкворневую балку в экстремальных режимах вождения поездов. Это позволяет проектировать и изготавливать более прочные рамы тележек взамен списываемых, а также устанавливать их на новые локомотивы.

После тщательного анализа деятельности основных направлений сети дорог специалисты определили участки, лимитирующие вождение тяжеловесных поездов из-за ограничения по сцеплению локомотивов.

С введением в обращение поездов повышенной массы и длины, продолжил докладчик, остро стоит вопрос о продольно-динамических усилиях, возникающих в составе. Кроме ограничений по прочности автосцепки, существуют ограничения по устойчивости вагонов в рельсовой колее — в первую очередь, порожних и неполновесных в кривых малого радиуса, а также устойчивости пути против сдвига и раскантовки при возникновении значительных усилий в сечениях поезда.

При проследовании переломов профиля пути, наборе и сбросе позиций регулирования и торможения внутри состава за счет зазоров и упругостей сцепных устройств происходит взаимное перемещение групп вагонов, обладающих значительной массой. В результате возникают усилия, которые могут превысить нормированный уровень прочности и устойчивости подвижного состава и пути. При измерении вагонами-лабораториями установлено, что в составе массой 6000 т уровень зтих усилий в полтора раза выше, чем в поезде весом 4000 т.

Расчете о-зкспериментапьными методами установлено что по прочности автосцепки в режиме экстренного торможения поезда массой 8000 и 9000 т имеют ограничения. Так, для состава весом 8000 т превышение допустимо! о усилия, прикладываемого к автосцепке на уклоне 5 %о, наступает при скорости начала торможения ниже 40 км/ч, а на площадке — ииже 20 км/ч.

Для поездов массой 9000 т наиболее опасен режим экстренного торможения при скорости 20 км/ч и ниже. При этом на уклоне до 5 %о превышение нормированного уровня прочности автосцепки достигает 30 %, а при скорости начала торможения 40 км/ч — 15 % Снять эти ограничения, по мнению специалистов, можно за счет применения распределенной силы тяги и управления тормозной магистралью с хвоста поезде

Имении длг решения этой задачи в 2002 г была разработана интеллектуальная система автоматизированного вождения поезда распределенной тягой (ИСАВП-РТ), позволившая асинхронно управлять локомотивами в поезде и контролировать возникающие в нем продольно-динамические усилия. В настоящее время ведутся активные работы по дальнейшему совершенствованию системы ИСАВП-РТ. Сегодня зтой системой оборудовано около 1 иО локомотивов, опытная эксплуатация которых на Московской дороге . .оказала ее высокую работоспособность. Однако дальнейшее использование ИСАВП-РТ требует определения конкретных полигонов обращения с закрег пением за ними локомотивного парка.

Специалистами ВНИИаС и НТЦ «Вагон-Тормоз» разработано устройство синхронного управления тормозами поезда (СУП), решающее более дешевым способом проблему безопасного управления тормозами длинносоставных и тяжеловесных поездов. В настоящее время на Западно-Сибирской и Южно-Уральской магистралях 20 комплектов СУТП проходят
полевые испытания, свидетельствующие о высокой надежности устройства. Для оптимального энергопотребления и безопасного движения при вождении поездов повышенной массы и длины по заданию ОАО «РЖД» также разработана и внедряется система автоматического ведения поезда УСАВП-Г, позволяющая эффективно водить составы весом до 6000 т.

Как сказано выше, для вождения тяжеловесных поездов на некоторых участках в голове состава применяются электровозы, соединенные по системе многих единиц (СМЕТ). В этих случаях для исключения дополнительной локомотивной бригады ТПС оборудуют телеметрической системой управления вторым электровозом.

Для вождения тяжеловесных поездов разработана программа по оборудованию ТПС дополнительными приборами — ИСАВП-РТ, УСАВП-Г, СУТП, СМЕТ (табл. 2). Программой предусматривается до 2008 г. различными системами оборудовать свыше 1,5 тыс. локомотивов.

Внедрение устройств и систем безопасности — половина дела. Главным звеном в этом процессе, подчеркнул С.А. Коб-зев, были и остаются люди. Вождение тяжеловесных и длинносоставных поездов требует специальной, особо тщательной подготовки локомотивных бригад. Для этого службами дорог запланировано повысить квалификацию у 5,3 тыс машинистов. Кроме того, по заданию ЦТ ОАО «РЖД» специалистами ВНИИЖТа разработан автоматизированный комплекс режимных карт вождения тяжеловесных поездов, что позволит снизить затраты энергии на тягу, количество случаев обрыва автосцепок и сходов подвижною состава, связанных с режимами управления. При этом повысятся точность выполнения графика движения, оперативность составления режимных карт, а также единообразие и дисциплина локомотивных бригад при управлении поездами.

Для дальнейшей работы по повышению веса поезда необходимо предпринять следующее. С учетом проведенных теоретических исследований в области прочности и динамики подвижного состава, реализации силы тяги локомотива требуется пересмотреть правила тяговых расчетов, вышедших еще в 1986 г. Для установления весовых норм нужно использовать тягово-энергетические вагоны-лаборатории и только по их заключению устанавливать веса поездов. Необходимо также оснастить подвижной состав системами, позволяющими организовать движение тяжеловесных поездов согласно программе.

Подводя итоги работы Правления, президент ОАО «Российские железные дороги» В.И. Якунин обозначил три главные задачи, которые необходимо решить в первую очередь. Прежде всего, нужно завершить реконструкцию станций, так как только 79 % из них имеют пути, способные принять состав из 71 вагона. Да и путевая инфраструктура требует серьезной доработки, в ряде мест — полной реконструкции.

Необходимо также принять окончательное решение о формировании ТПС для тяжеловесов и сформулировать соответствующее задание локомотивостроительным предприятиям.

В ближайшее время также предстоит завершить сертификацию систем, обеспечивающих безопасность движения поездов повышенного веса.

Кстати, ОАО «РЖД» предложило научно-исследовательским инсти-рггам отрасли разработать альтернативные решения для увеличения пропускной и проездной способности железных дорог. Наиболее интересные предложения будут рассмотрены специальной комиссией и рекомендованы для внедрения.

На этом Правление закончило свою работу. О перспективах развития движения тяжеловесных и длинносоставных поездов редакция журнала «Локомотив» будет регулярно информировать читателей.

Отчет подготовил В.А. АЛЕКСЕЕВ, спец. корр. журнала

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin