Информация / Выставки / Железнодорожный транспорт сегодня и завтра Выше скорости

Выше скорости, больше комфорта В Москве в Культурно-выставочном центре «Сокольники» в очередной раз состоялся Форум ITF-2006*, в котором приняли участие 78 компаний из 6 стран мира, в т. ч. из России, Украины, Швеции, Италии, США и Китая. Самым значимым и насыщенным разделом прошедшего форума стала часть экспозиции, посвященная железнодорожному транспорту. С учетом условий России с ее географическими масштабами, объемами пассажирских и грузоперевозок железные дороги образно можно назвать каркасом транспортной инфрастуктуры. Железнодорожный транспорт является зоной повышенной опасности. А при постоянно растущем грузопотоке напряженность его работы постоянно растет. И если, допустим, пропускную способность автотрасс можно увеличить за счет расширения дорожного полотна и увеличения полос движения, то для железнодорожного транспорта основным резервом наращивания пропускной способности является увеличение скорости движения поездов. Для эффективной и четкой работы железной дороги не менее важно техническое состояние подвижного состава, сокращение простоев в ремонтных депо, сокращение времени на погрузку и разгрузку, соблюдение правил эксплуатации и т. д. Участники выставочной экспозиции предложили свои варианты решения этих задач.

Колеса на стыках не будут стучат Перспективное развитие железных дорог идет по пути создания скоростных магистралей. Решение этой задачи выдвигает новые требования к верхнему строению пути, в т. ч. связанные с ликвидацией стыков рельсов на всем протяжении пути включая стрелочные переводы. Для создания высокоскоростных магистралей в мире широко используется алюмотермитная сварка (АЛТС). В зоне стрелочных переводов она является основным методом соединения рельсов. Применяемые накладочно-болтовые соединения не только имеют меньшую прочность, но и ограничивают скорость движения составов на переездах. Поэтому без применения технологии АЛТС задача повышения скоростей движения и, как следствие, повышения пропускной способности дорог уже не может решаться. Алюмотермия была открыта русским химиком Н. Н. Бекетовым еще в 1865 г. Она представляет собой процесс восстановления окислов металлов алюминием, смесь которых поджигают с помощью специальной спички. Процесс идет с большим выделением тепла, и через 18-25 секунд образуется расплавленный металл с температурой до 3000 °С.

Управлять качеством и химическим составом металла можно с помощью легирующих добавок. В России этот метод сварки был надолго забыт, а на основе российского открытия зарубежными специалистами были разработаны технологии алюмотермитной сварки (АЛТС) рельсов применительно к условиям эксплуатации железных дорог в своих странах. ЗАО «Снага» (г. Москва) — один из трех патентовладельцев в мире, имеющих авторское право на производство смесей и их применение при алюминотермитной сварке рельсов — решило вернуть в Россию забытый метод и разработало свою оригинальную технологию АЛТС, рассчитанную на условия строительства и эксплуатации высокоскоростных железных дорог в климатических условиях России. Специалистами были разработаны смеси, режимы сварки, адаптированные к российскому суровому климату и химическому составу рельсов. При разработке технологии АЛТС для России компания реализовала системный подход, т. е. предложила не только технические решения по сварке рельсов, но и организовала производство расходных материалов для сварки на отечественной сырьевой базе, производство малогабаритного механизированного инструмента, оснастки и приспособлений.

Технология, материалы и оборудование, разработанные фирмой «Снага», позволяют выполнять высококачественную сварку железнодорожных рельсов любых типов и категорий, в т. ч. S 49, UIC 60 и других рельсов, причем как новых, так и старых, любого профиля и качества. Кроме того, работы можно проводить в труднодоступных местах стрелочных переводов, на мостах и в тоннелях и сразу же после сварки производить ультразвуковую диагностику стыков. Технология АЛТС отличается высокой экономичностью и гибкостью применения. Она дает возможность с минимальными затратами проводить работы в очень ограниченные во времени перерывы движения поездов.

Процесс не зависит от дополнительных источников энергии. Применяемое оборудование отличается компактностью, легкостью и мобильностью. Рабочие выносят на путь технологическое оборудование, которое весит в комплекте не более 300 кг, легко монтируется и демонтируется прямо на полотне железной дороги. В тигле поджигается определенная доза специальной термитной смеси для получения необходимого количества металла, с помощью которого осуществляется процесс сплавления концов рельсов. За счет высоких температур получается высокопрочное соединение, не уступающее по своим характеристикам прочности самого рельса. На сварку и обработку стыка уходит не более 50 минут. При всех достоинствах АЛТС в некоторых случаях приоритетной является традиционная электроконтактная сварка. Она производится с помощью специальных рельсосварочных машин. ОАО «Калугапутьмаш» (г. Калуга) представляло на выставке новую путевую рельсосварочную самоходную машину ПРСМ-5 для сварки электроконтактным способом стыков железнодорожных рельсов. Машина может производить сварку как рельсов, лежащих непосредственно в пути, по которому передвигается машина, так и рельсов, уложенных вдоль этого пути внутри или снаружи колеи на расстоянии 3300 мм от оси пути. На машине установлены устройства для подтягивания рельсов и технологическое оборудование, с помощью которых можно подтягивать рельсошпальную решетку и производить сварку рельсов, не открепляя их от шпал.

Машина оборудована системой безопасности КЛУБ-УП и системой обнаружения и тушения пожара. По желанию заказчика она может быть оборудована подвесными сварочными машинами: К-900-I, К-922-I, МСР-8001, дизель генератором мощностью 250 кВт переменного трехфазного тока. Производительность новой машины — 13 стыков в час. Скорость самоходом — 90 км/ч. Масса машины — 44 т. Масса прицепной единицы — 90 т. Обслуживают машину два человека. Вибрация — враг скорости Вибрационная надежность любого оборудования, имеющего в своем составе вращающиеся узлы, в значительной мере определяет общую надежность этого оборудования.

Существенное значение в обеспечении вибрационной надежности оборудования имеет балансировка вращающихся узлов машин и механизмов. Компания «Диамех 2000» (г. Москва) при участии Уральского государственного технического университета разработала и создала балансировочные станки нового поколения. Это принципиально новое, современное компьютеризированное балансировочное оборудование, необходимое практически во всех важнейших отраслях хозяйства. Новое поколение станков, обладающих прецизионной точностью и рядом преимуществ по сравнению с существующими зарубежными образцами, обеспечивает уравновешивание роторов и других вращающихся узлов машин и механизмов в необычно широком диапазоне весов — от 30 г до 90 т. Недавно компания вышла на новый для себя рынок — железные дороги. При повышенных скоростях движения поездов малейшая неуравновешенность колесной пары и колеса приводит к высокой вибрации и преждевременному выходу из строя буксовых подшипников. К тому же и при пассажирских перевозках, и при транспортировке грузов неудобство создает высокий шум. Следует также учитывать, что вибрация приводит к повышенным нагрузкам на рельс. Контроль вибрации и мероприятия по снижению вибрации двигательных установок и колесных букс способствуют повышению надежности подвижного состава, значительному увеличению межремонтного периода. Например, балансировка колесной пары продлевает срок службы буксовых подшипников до 5(!) раз.

В широком ряду предлагаемых компанией станков для железнодорожной отрасли наиболее подходящими являются балансировочные станки моделей ВМ 3000 и ВМ 8000. Модель ВМ 3000 подходит для уравновешивания любых колесных пар. Станки могут поставляться в комплекте со специальной технологической оснасткой, необходимой при уравновешивании якорей тяговых генераторов. Станки обеспечивают высокую точность уравновешивания на любой частоте вращения. Конструктивные особенности балансировочных станков делают возможным их использование в транспортабельном варианте (на специальном прицепе или в специальном контейнере). Станки отличает простота монтажа, запуска и эксплуатации. Монтаж и ввод в эксплуатацию станка занимает от одного до трех дней. Как считают специалисты компании, любая диагностическая программа носит вероятностный характер. Поставить «диагноз» механизму так же сложно, как и организму человека. Но при наличии огромного опытного материала вероятность диагностики достигает 99%. Для разработки программы диагностики состояния подшипников, которая используется в современных виброизмерительных приборах, специалисты фирмы «Диамех 2000» более года работали на стендах разрушения подшипников для составления наиболее полной базы возможных неисправностей и дефектов. Результатом этой работы стала программа, которая на выходе дает максимально достоверные данные о состоянии подшипника. Малая механизация Использование средств малой механизации в ремонтных депо не только делает сложные ремонтные операции менее трудоемкими, но и позволяет сократить сроки ремонта, а значит, и время простоев вагонов. Одной из самых удачных последних разработок Саратовского научно-исследовательского института машиностроения (ЗАО «СНИИМ-28») является комплекс для монтажа букс на оси колесных пар железнодорожных вагонов. Комплекс обеспечивает выполнение операций монтажа за счет применения средств малой механизации. В него входят два манипулятора, комплект металлоконструкций для их подвески и перемещения и система распределения воздуха.

Манипулятор грузоподъемностью 100 кгс оснащен пневматической системой балансировки и приводом ручного типа. Подвесные сбалансированные манипуляторы комплекса, перемещаемые по монорельсам, обеспечивают возможность захвата, переноса и монтажа букс как грузовых, так и пассажирских железнодорожных вагонов, а также вагонов пригородных электропоездов. Захват имеет шесть степеней подвижности. Возможно использование манипуляторов для съема букс с колесных пар без демонтажа подшипников. Все операции выполняются одним оператором за считанные минуты без приложения значительных физических усилий, что позволяет существенно сократить трудоемкость и время, затрачиваемые на обслуживание или ремонт колесных пар. Большим скоростям — надежные тормоза Главным направлением деятельности ОАО «Транспневматика» (г. Первомайский, Нижегородская обл.) является разработка и изготовление продукции для железнодорожного транспорта: компрессорной техники, тормозных цилиндров, авторежимов, авторегуляторов, соединительных рукавов и т. д. Для подвижного состава железнодорожного транспорта, метрополитена и трамвайных вагонов предприятием разработан широкий ряд гидродемпферов, не имеющих аналогов в мире. Гидродемпферы предназначены для гашения колебаний галопирования, подпрыгивания и боковых колебаний кузова относительно тележки и колесных пар за счет превращения механической энергии колебаний в тепловую энергию и последующего ее рассеивания.

Гидродемпферы имеют увеличенный ресурс работы и высокую ремонтопригодность, регулируются по нагрузке без разборки корпуса, работоспособны при температурах от -55 до +60 °C. Конструкция гидродемферов исключает вытекание масла при эксплуатации. Серьезной проблемой при эксплуатации подвижного состава является излом подводящих и магистральных труб тормозной системы. Под воздействием вибрационных и ударных нагрузок во время движения вагонов, а также при монтаже воздухопровода излом происходит в месте резьбового соединения. В целях исключения таких случаев ОАО «Ритм» ТПТА (г. Тверь), один из основных в России производителей высоконадежной, безопасной и конкурентоспособной тормозной арматуры для железнодорожного транспорта, разработало конструкцию безрезьбовых соединений. Такие соединения не только исключают обрыв труб во время движения, но и значительно снижают затраты при монтаже и демонтаже трубопровода. В качестве уплотнений в этих соединениях используется эластичный материал, срок службы которого составляет 8–10 лет. Одно из условий надежности работы тормозов — их своевременное диагностирование. В настоящее время, чтобы произвести ревизию тормозов из тормозного цилиндра необходимо вывернуть коническую пробку, а на ее место установить манометр. При этом надо обеспечивать герметичность соединения. Частое отворачивание и заворачивание пробки приводит к быстрому износу резьбы и утечкам воздуха. Чтобы обеспечить возможность подсоединения к определенным контрольным точкам специального прибора для измерения давления в тормозном цилиндре ОАО «Ритм» ТПТА разработан золотниковый клапан. С помощью специального приспособления, состоящего из штуцера и рукава, через золотниковый клапан можно подключить манометр к тормозному цилиндру как при наличии давления воздуха, так и без него.

Таким образом, клапан не только упрощает работу обслуживающего персонала, но исключает утечки из тормозного цилиндра. Новый электронный скоростемер Качество и безопасность работы рельсового транспорта определяется многими факторами, из которых одним из важнейших является соблюдение машинистом требований правил технической эксплуатации. Это этого необходимо обеспечить процесс управления локомотивом специальными средствами измерения параметров движения и их регистрации. ОАО «Электромеханика» (г. Пенза) производит локомотивные скоростемеры, которые широко используются в железнодорожном транспорте: механические 3СЛ2МП и более нового поколения — электронные семейства КПД-3. Используются и более сложные системы типа РПДА, САВПЭ, КЛУБ-У. Все эти приборы — от 3СЛ2МП до КЛУБ-У — ориентированны на эксплуатацию на железнодорожных магистралях с интенсивным движением и не учитывают специфики промышленного транспорта, для которого очень важен диапазон от 0 до 30 км/ч.

С учетом этой задачи специалисты ОАО «Электромеханика» создали электронный скоростемер КПД-3П для замены механического скоростемера 3СЛ2М. Комплекс КПД-3П особенно эффективен при маневровой работе, на малодеятельных участках, в пригородном движении, а также на промышленных локомотивах и тяговых агрегатах. Базовый комплект КПД-3П состоит из блока управления БУ-3П, двух осевых датчиков угла поворота типа Л178/1.2, датчика избыточного давления СТЭК-1, малогабаритноного модуля памяти МПМЭ-128 и комплекта монтажных частей. По сравнению с другими приборами для измерения и регистрации параметров движения поезда КПД-3П обладает рядом преимуществ. Измерение малых скоростей, в т. ч. до 5 км/ч, осуществляется с высокой точностью и хорошей динамикой (время измерения — не более 2 с). Комплекс обеспечивает возможность компьютерного анализа скоростемерной информации. Регистрация скоростемерной информации может производиться на бумажную ленту в масштабе, заданном в зависимости от режима движения. Бумажная лента в КПД-3П используется в тех случаях, когда потребителю по экономическим соображениям не целесообразно внедрять компьютерный анализ работы транспортного подразделения и локомотивных бригад. Для компьютерного анализа скоростемерной информации поставляется система автоматизированной расшифровки САР. Эта система позволяет просматривать на экране монитора скоростемерную ленту с любым увеличением, выделять отдельные фрагменты и автоматически измерять расстояние и время между событиями, скорость, давление (перепад давления) в тормозной магистрали (тормозном цилиндре) и т. д.

Протокол расшифровки и все данные о поездке сохраняются в памяти компьютера. Стоимость комплекса КПД-3П в 2-3 раза ниже стоимости других моделей электронных скоростемеров. В то же время эксплуатационные затраты на его содержание в 4-5 раз меньше, чем у 3СЛ2М. На чем лучше возить груз Скорость доставки грузов обусловлена не только скоростью движения составов в пути. При стремительно растущем грузопотоке на общие сроки грузоперевозок влияет и наличие достаточного количества вагонов, цистерн, платформ, сокращение порожних пробегов, время погрузоразгрузочных работ, а также то, насколько транспортная единица приспособлена для перевозки того или иного груза. Это особенно актуально с учетом постоянно растущих тарифов на грузоперевозки Использование обычных универсальных полувагонов для перевозки, например, труб большого диаметра достаточно невыгодно, т. к. приводит к завышенной стоимости перевозок. Ввиду малой объемной плотности труб грузоподъемность полувагона используется на 25-40%, а оплата за перевозку взимается не меньше чем за 2/3 грузоподъемности полувагона. Иными словами владельцы груза платят на перевозку воздуха. Кроме того, полувагоны не приспособлены для сохранной перевозки труб с антикоррозионным покрытием, а применение погрузочных реквизитов (деревянных прокладок, увязочной проволоки) не обеспечивает защиту в полной мере. Для решения этой проблемы украинская фирма «Глория» (г. Запорожье) разработала многофункциональный грузоперевозочный комплекс МГК «Шатл 23-469». Он состоит из серийной специализированной платформы модели 23-469 для перевозки длинномерных грузов и вагонокомплекта многооборотного средства крепления. Комплекс обеспечивает удвоенную норму загрузки труб, а значит и возможность использовать вдвое меньше платформ. При этом исключается повреждение антикоррозионного покрытия и сварочных фасок, не требуется применение расходных погрузочных реквизитов. А стоимость перевозки уменьшается в среднем на 50%. За счет своей многофункциональности МГК «Шатл 23-469» обеспечивает перевозку леса в хлыстах, стальных труб с полиэтиленовым покрытием длиной 5,5-24 м, полиэтиленовых и предизолированных труб длиной 5,5-24 м, железобетонных столбов и конструкций длиной до 24 м, пиломатериалов длиной 5-8 м, шпал на поддонах и др.

Многофункциональность комплекса позволяет избежать пробега порожних платформ. При резко увеличившемся товарообороте между странами в настоящее время практически невозможно осуществить доставку груза одним видом транспорта. В мире стремительными темпами развиваются интермодальные перевозки (Intermodal transport). Это последовательная перевозка грузов двумя или более видами транспорта в одной и той же грузовой единице без перегрузки самого груза при смене вида транспорта. В странах СНГ на интермодальные перевозки приходится довольно незначительная часть грузов. Причина такого положения состоит не в малой доле контейнеропригодных грузов, а в отсутствии контейнеров, пригодных для грузов, которые производят и экспортируют страны СНГ. Например, морские контейнеры стандарта ISO и Европейские сменные кузова не приспособлены для транспортировки леса, пиломатериалов, металлопроката, труб и т. п. Для решения этой проблемы конструкторско-технологическое бюро «ИнтерТрансЛогистика» фирмы «Глория» разработало типоразмерный ряд евразийских интермодальных грузовых единиц (UEACI), выполненных в виде «swap body» — сменных кузовов. Евразийские сменные кузова обеспечивают возможность интермодальной перевозки грузов железнодорожным, автомобильным и речным транспортом как во внутригосударственных перевозках, так и по Евразии из стран с шириной колеи 1520 мм в страны с шириной колеи 1435 мм и обратно с использованием существующих в этих странах фитинговых платформ, автомобильных полуприцепов-контейнеровозов и речных барж. Моем цистерны чисто и быстро Традиционные промывочно-пропарочные станции для отмывки железнодорожных цистерн от нефтепродуктов технически и морально устарели. Они занимают огромные площади, чрезвычайно экологически вредны и не экономичны, в т. ч. в силу больших затрат электроэнергии. К тому же количества этих станций недостаточно, чтобы обслужить растущий грузопоток чистыми емкостями.

В зарубежных странах экологической стороне проблемы уделяют много внимания, но и там цистерны моют с помощью струйной промывки горячей водой (или моющим раствором). А это предполагает огромные расходы, связанные с высокой температурой моющей воды (более 90 °С) и ее высоким давлением (более 10-15 МПа), а также высокую сложность и стоимость водоочистки. Компания «Чистые технологии» (г. Санкт-Петербург) предлагает решать проблему иным способом, который отличается от тех, которые применяются сегодня у нас и за рубежом. Основное и принципиальное отличие предлагаемой технологии от традиционных — отказ от пропарочных систем обработки поверхностей и закрытость (рециркуляционность) технологических процессов. Разработанный и запатентованный компанией «Чистые технологии» способ очистки получил название «промывочно-рециркуляционный». Он имеет «экологический сертификат соответствия» и признан «Лучшей экотехнологией России». В основу технологии положено использование моющих технических средств нового поколения «О-БИСМ» и локальных очистных устройств: нефтежироловителей, тонкослойных отстойников, сепараторов и т. п.

Химический состав запатентованных технических моющих средств «О-БИСМ» подобран таким образом, что его 1,5-3-процентный водный раствор эффективно отмывает твердые поверхности от жидких углеводородов при относительно низких температурах (45-55 °С) и невысоком давлении. При этом отмытый жидкий углеводород с низким содержанием в нем воды (до 1,5%) выделяется на поверхность еще в водном растворе. Отмытые нефтепродукты всплывают наверх, песок, частицы почвы оседают на дно, а между ними остается сам раствор, который можно использовать вновь. Выделенный малообводненный жидкий углеводород регулярно удаляется с поверхности моющего раствора и используется по его прямому назначению, а моющий раствор после небольшой подпитки водой и добавления «О-БИСМ», возвращается в промывочный цикл. Еще одним уникальным качеством «О-БИСМ» являются его ингибиторные свойства. Оставшаяся после обработки этим раствором на отмытых поверхностях защитная пленка значительно облегчает дальнейшие отмывки.

Технология экологически безопасна, а ее внедрение не требует значительных капитальных затрат. При этом в несколько раз снижается потребление воды и пара. Себестоимость отмывки в 3 раза меньше традиционной, а скорость отмывки и соответственно производительность труда в 2 раза выше. Кроме того, улучшаются условия труда, а в оборот возвращается значительное количество нефтепродуктов. Базовой моделью оборудования для отмывки внутренних поверхностей котлов железнодорожных цистерн стали промывочные универсальные мобильные станции серии СПУМ различной производительности. Они отличаются компактностью и могут устанавливаться в вагонных депо, где ремонтируют цистерны или в узлах формирования маршрутов под налив. Компанией разработаны и более сложные комплексы для отмывки внутренних поверхностей котлов железнодорожных цистерн под загрузку высококачественных нефтепродуктов, а также оборудование для реконструкции действующих промывочно-пропарочных станций. Кроме того, компания «Чистые технологии» предлагает оборудование для отмывки наружных поверхностей котлов железнодорожных цистерн — это еще одна «головная боль» железнодорожников. В целом применение данной технологии имеет очень широкие перспективы. Бессточные рециркуляционные системы можно применять при отмывке наружных поверхностей пассажирских вагонов; в комплексной обработке автоцистерн, а также наружной отмывке грузовых автомобилей; при мойке различных деталей, узлов и механизмов подвижного состава; на различных машиностроительных и ремонтных предприятиях для обработки поверхностей деталей перед сборкой и т. д. Ольга Горгома, фото Александра Ануфриенко * Организаторами мероприятия выступили выставочный холдинг MVK, ОАО «Российские железные дороги», Ассоциация предприятий промышленности и транспорта «Аспромтранс» и деловой журнал «РЖД-Партнер». Форум проходил при поддержке Министерства транспорта РФ, Министерства промышленности и энергетики РФ, Министерства транспорта Московской области, Департамента транспорта и связи города Москвы и при содействии КВЦ «Сокольники»