Краткий исторический обзор возникновения и развития железнодорожного транспорта в России и за рубежом 45 страница

Средний срок службы грузовых вагонов по состоянию на 01.01.2001 г. составил:

— крытые — 18,6 года;

— платформы — 19,7 года;

— полувагоны — 14,8 года;

— цистерны — 18,2 года.

14.4. Грузовые вагоны нового технического уровня

В настоящее время техническое состояние многих грузовых вагонов подходит к критичес­кому уровню. Значительная часть их эксплуатируется за пределами нормативных сроков служ­бы, а к 2010 году закончится срок службы у 56 % грузовых вагонов. При эксплуатации грузо­вых вагонов за пределами срока их службы существенно ухудшаются показатели безопасности и экономической эффективности, растет ресурсо- и энергоемкость перевозок. С учетом исклю­чения из инвентарного парка вагонов по сроку службы, а также возможности продления срока службы эксплуатируемых грузовых вагонов путем проведения капитально-восстановительно­го ремонта (КВР) расчетная потребность в постройке и закупке МПС России и частными пред­приятиями негосударственного сектора до 2010 года составит максимум 749 тыс. грузовых вагонов нового поколения. Недостаток полувагонов наблюдается с 1999 года, а цистерн — с 2001 года. Однако вагоностроительная промышленность России продолжает строить ваго­ны на устаревшей элементной технической базе с использованием автосцепок, автотормозов, тележек, принципиальное устройство которых разработано еще в 30-е годы.

Учитывая реальное состояние экономики России, МПС России совместно с ВНИИЖТ, ГосНИИВ, НВЦ (научно-внедренческий центр «Вагоны») разработали программу «Разра­ботка и производство в России грузового подвижного состава нового поколения», в кото­рой, в частности, поставлены задачи создания вагонов нового поколения, отвечающих со­временным экономическим, экологическим и потребительским требованиям. Программа должна обеспечить координацию научно-технической политики в области грузового под­вижного состава для стран СНГ и Балтии. Кроме того, она имеет потенциальные возможно­сти экспорта грузовых вагонов и предоставления их в аренду зарубежным железным доро­гам. Намеченное в программе создание грузовых вагонов для эксплуатации на железных дорогах с шириной колеи 1520 и 1435 мм позволяет ускорить международные перевозки и будет способствовать интеграции российской промышленности в мировую экономику.

Основными задачами программы разработки и производства грузовых вагонов нового поколения являются: оздоровление, улучшение потребительских свойств и продление срока службы существующих вагонов; разработка, освоение выпуска вагонов нового поколения и реконструкция в связи с этим вагоностроительных заводов; производство и закупка грузо­вых вагонов современного и перспективного уровня на период с 1999 по 2010 г.

В период 1999—2003 гг. потребность в грузовых перевозках удовлетворяется в основном су­ществующими вагонами; из новых вагонов будут закупаться у вагоностроительной промышлен­ности в небольших количествах только полувагоны и цистерны для обеспечения планируемых объемов перевозок грузов. При этом при капитальных и капитально-восст ановительных ремонтах вагонов будет производиться замена существующих узлов на узлы современного технического уров­ня. Это позволит повысить надежность, сократить эксплуатационные расходы и продлить срок службы вагонов до исключения их из инвентарного парка грузовых вагонов. Параллельно произ­водится разработка опытных образцов грузовых вагонов современного и перспективного техни­ческого уровня; проводятся динамические, эксплуатационные и приемочные испытания; подго­товка вагоностроительной базы для выпуска установленных партий и серийного производства.

Грузовые вагоны нового поколения будут строиться трех категорий; стандартные с увеличенной грузоподъемностью до 71—75 т; скоростные грузоподъемностью 50—60 т и с конструкционной скоростью до 160 км/ч; международные грузоподъемностью 55—60 г, с возможностью быстрого перехода на колею 1435 мм и обратно за счет применения, на­пример, колесных пар с раздвижными колесами.

Вагоны первых двух категорий будут строиться по габариту 1-Т, а третьей категории — по габариту О-ВМ.

Конструктивно вагоны нового поколения будут собираться из унифицированных бло­ков (модулей), нормализованных и стандартных узлов, что позволит производить многоцеле­вые вагоны на базе одной основной конструкции, это даст возможность повысить уровень специализации и кооперирования производства не только в пределах отрасли вагонострое­ния, но и на вагоноремонтных предприятиях, а также наиболее эффективно использовать труд исследователей, конструкторов и технологов в направлении сокращения цикла иссле­дование—производство.

Переход от проектирования отдельных специализированных вагонов к проектирова­нию семейства вагонов на базе основной конструкции вагона позволит создавать образцы вагонов с заданным уровнем надежности и долговечности; заменить традиционные мето­ды конструирования — применять специальные унифицированные конструктивные эле­менты на базовом вагоне; повысить технологичность конструкции и уровень механизации и автоматизации производства; повысить эксплуатационную надежность за счет более пол­ного учета нагруженности в эксплуатации и соответствующего сокращения затрат на ре­монт и текущее содержание вагона.

По сравнению с существующими вагонами грузовые вагоны нового поколения будут иметь следующие преимущества: увеличение средней статической нагрузки на 75 %; уско­рение оборота вагона на 8,0 %; сокращение расходов на текущий ремонт на 70 %; сокраще­ние количества несправных вагонов в парке до 2—3 %; повышение безопасности движе­ния; обеспечение сохранности перевозимых грузов; снижение трудоемкости обслуживания вагонов, повышение безопасности при маневровой работе.

Грузоподъемность вагонов нового поколения составит 71—75 т; статическая нагруз­ка — 62—69 т; осевая нагрузка — от 18 до 25 т (меньшая нагрузка при скорости движения 140—160 км/ч; допустимая продольная сила 350 т; конструкционная скорость движения 120—160 км/ч; межремонтный пробег 3 года после постройки и капитального ремонта ва­гона или 450 тыс. км после деповского ремонта; средняя частота отказов за год 0,8 у полу­вагонов, 0,6 у крытых вагонов, 0,5 у цистерн и платформ, что в среднем в 10—15 раз мень­ше, чем у существующих вагонов.

Среди вагонов нового поколения основными типами вагонов являются: четырехосный по­лувагон с жестким каркасом кузова и осевой нагрузкой 25 т; крытый вагон с увеличенным объе­мом кузова до 148 м³ вместо 138 м³ у существующего крытого вагона и осевой нагрузкой 25 т; цистерны грузоподъемностью 62—88,2 т для перевозки светлых и темных нефтепродуктов, 70—73 т для перевозки кислот, спирта и виноматериалов, 43,5—6,5 т для перевозки сжи­женных углеводородов; платформа грузоподъемностью 73 т и с площадью пола 50,8 м².

Среди вагонов специального назначения нового поколения: сочлененный вагон для пере­возки легковых автомобилей грузоподъемностью 33 т, с осевой нагрузкой 16 т и объемом кузова 490 м³; вагон для международных перевозок легковых автомобилей грузоподъемностью 18 т, с осевой нагрузкой 13 т и объемом кузова 260 м³; вагон со съемной крышей /для перевозки авто­мобилей грузоподъемностью 52 т, с осевой нагрузкой 18 т и объемом кузова 135 м³ ; вагон со съемной крышей для перевозки металлопродкуции грузоподъемностью 70 т, с осевой нагруз­кой 25 т и объемом кузова 85 м³; платформа для перевозки автомобиля с полуприцепом или двух 30-тонных контейнеров грузоподъемностью 61 т, с осевой нагрузкой 23,5 т и тарой 33 т; платфор­ма хлыстовоз грузоподъемностью 70 т, с осевой нагрузкой 25 т и тарой 30 т; платформа для перевозки штрипсов грузоподъемностью 75 т, с осевой нагрузкой 25 т и тарой 25 т; платформа для перевозки рельсов грузоподъемностью 127 т, с осевой нагрузкой 22 т и тарой 49 т.

Все вагоны нового поколения будут иметь двухосные тележки с улучшенными дина­мическими показателями и лучшим воздействием на путь, меньшей необрессоренной мас­сой; колесные пары с буксовыми узлами кассетного типа и раздвижными колесами.

14.5. Пассажирские вагоны нового поколения

Железнодорожный транспорт России осуществляет примерно 46 % всего паесажирообо- рота в стране. В 1999 г. пассажирооборот в дальнем следовании пассажирских поездов соста­вил 93 млрд пассажиро-км. В дальнейшем с оживлением экономики и ростом благосостояния населения и его подвижности ожидается возрастание пассажирооборота. Однако существую­щая ситуация с пассажирскими перевозками может в ближайшее время приобрести критичес­кий характер из-за неудовлетворительного состояния и нехватки пассажирских вагонов.

К настоящему времени парк пассажирских вагонов сократился почти в 1,5 раза, его старение происходит быстрее,чем обновление, износ в среднем составляет 50 %, большое количество вагонов отслужили свой срок.

В большинстве выпускавшихся до 1999 г. пассажирских вагонах отсутствуют конди­ционирование воздуха, экологически чистые туалетные системы, регулирование микро­климата в купе, система пожаротушения; электрооборудование в них изготавливалось по устаревшим проектным решениям; в вагонах отсутствуют системы управления и диагнос­тики вагонного оборудования, средства междугородной телефонной связи. Затраты на эк­сплуатацию вагонов в 3—4 раза превышают их первоначальную стоимость.

Следовательно, возникла острая необходимость разработки и поставки на железные до­роги России пассажирских вагонов нового поколения, оборудованных принципиально новы­ми системами и агрегатами (кондиционер, статический электропреобразователь, система уп­равления и диагностики, санузлы, работающие по замкнутому циклу, тележки с улучшенными динамическими качествами и т.п.), не уступающие мировому уровню. При изготовлении ваго­нов должны применяться новые высокопрочные и долговечные материалы, позволяющие со­брать безремонтные конструкции механических узлов вагона, и обеспечивающие хорошую звукоизоляцию, аэродинамику и привлекательный внутренний и внешний вид вагона.

Имеющиеся в настоящее время в стране мощности не могут полностью удовлетворять потребности железных дорог в новых пассажирских вагонах. Поэтому для обновления парка пассажирских вагонов наряду с постройкой новых вагонов необходимо на определенном этапе развивать производство капитально-восстановительного ремонта (КВР) с заменой физически и морально устаревшего оборудования и интерьера вагона с тем, чтобы в тече­ние еще 15 лет вагон обладал качествами, приближенными к новому вагону.

Новые подходы к проектированию и постройке пассажирских вагонов позволяют осуще­ствить постепенный переход от существующей планово-предупредительной системы техни­ческого обслуживания и ремонта к системе ремонта по техническому состоянию с целью со­кращения внезапных отказов в эксплуатации, обеспечения высокого коэффициента эксплуа­тационной готовности вагона (до 0,95), значительного повышения производительности труда.

С целью постройки и поставки на железные дороги России вагонов нового поколения МПС России разработало в 2000 г. комплексную программу реорганизации и развития отечественно­го локомотнво- и вагоностроения, организации ремонта и эксплуатации пассажирских и грузо­вых вагонов. Целями подпрограммы «Пассажирские вагоны» этой программы являются:

— концентрация всех предприятий, связанных с обслуживанием пассажиров, в еди­ную дирекцию с соответствующим повышением эффективности управления и качества об­служивания пассажиров;

— увеличение коэффициента использования мощностей вагонного депо, уменьшение количества вагонных депо за счет концентрации мощностей в более оснащенных депо;

— обновление парка пассажирских вагонов за счет поставки вагонов новых типов и образцов и проведения капитально-восстановительного ремонта;

— ликвидация к 2010 г. дефицита пассажирских вагонов, исключение из эксплуатации вагонов с просроченным сроком службы;

— разработка новой системы эксплуатации технического обслуживания и ремонта пассажирских вагонов.

Вагоны нового поколения будут иметь тележки для конструкционной скорости дви­жения 200—250 км/ч с вертикальными и горизонтальными гидравлическими гасителями колебаний, поводками в буксовых узлах, с пружинным или пневматическим рессорным подвешиванием со статическим прогибом 280 мм; дисковый и магнитный тормоз, элект­ронное про гивоюзное устройство; автосцеиное устройство жесткого типа; централизован­ное электроснабжение; электроотопленис с жидким теплоносителем.

Заключение

Эксплуатация вагонного парка связана с важнейшими особенностями. Во-первых, со­став парка, конструкция и параметры вагонов, технология ремонта и технического их обслу­живания существенно влияют на основные показатели работы железнодорожного транспор­та — оборот вагона, себестоимость перевозок, степень использования подвижного состава, выполнение плановых заданий по перевозкам, обеспечение безопасности движения поездов и др. Во-вторых, в эксплуатации вагон взаимодействует с основными техническими сред­ствами железных дорог и промышленных предприятий (железнодорожными путями, локо­мотивами, погрузочно-разгрузочными устройствами, энергоснабжением, станционными и перегонными сооружениями и т. д.). Третья особенность заключается в массовости типов и моделей вагонов, сложности их оснащения (оборудование пассажирских вагонов, рефриже­раторного подвижного состава, многих типов специализированных вагонов и т. д.), что тре­бует высокой квалификации работников, четкого и грамотного управления технологичес­кими процессами в вагонном хозяйстве.

Территориальные и природные особенности России требуют обеспечения ежегодных перевозок 200 миллионов пассажиров и одного миллиарда тонн грузов, транспортируемых по железным дорогам страны. Кроме того, еще почти два миллиарда пассажиров обслужи­ваются в местном и пригородном сообщениях. Доля железнодорожных перевозок в общей транспортной системе общего пользования составляет более трех четвертей по грузооборо­ту и почти половину перевозок пассажиров.

Перед железнодорожным транспортом России встали новые задачи, связанные с по­требностями страны в перевозках и с решением социальных проблем железнодорожников. Одной из таких проблем является переход на новую модель управления сетевой технологи­ей перевозочного процесса, которая предусматривает создание единой железнодорожной сети без внутренних границ и стыков между дорогами и отделениями дорог, концентра­цию сортировочной и грузовой работы на ограниченном числе крупных станций.

Параметры эксплуатационной работы сводятся к следующим показателям: тяговые плечи работы локомотивов должны быть установлены в пределах 1000—1200 км; тяговое плечо работы локомотивной бригады до 500 км; длина гарантийного плеча безаварийной работы вагонов — 1000—1500 км; длина диспетчерского участка — 500 км; унифицирован­ная длина поездов — кратная 71, 100, 140 условным вагонам; унифицированные веса поез­дов — 6000, 9000, 12000 т.

Выделяются четыре категории железнодорожных линий:

скоростные (без грузовых поездов), скорость движения поездов на которых достигает 200 км/ч и выше;

преимущественно пассажирские, обеспечивающие скорость движения пассажирских поездов до 160 км/ч, грузовых с числом 71 условного вагона — до 140 км/ч;

преимущественно грузовые, предназначенные для обращения длинносоставных поез­дов в 100 условных вагонов;

грузовые, обслуживающие тяжеловесные поезда в 12000 т с распределенной тягой, осе­вой нагрузкой подвижного состава до 30 т/ось, увеличенным напряжением в контактной сети.

Приведенные выше технологии позволяют в течение сравнительно короткого време­ни эксплуатации железных дорог получить эффект от повышения среднего веса поезда и организации ускоренного продвижения порожних вагонов к районам массовой погрузки. Принципы эксплуатационной модели основываются на создании централизованной сис­темы управления перевозочным процессом на базе Центра управления перевозками МПС России, семи центров управления перевозками в регионах и опорных центров.

В этой связи на сети железных дорог действует сданная в промышленную эксплуа­тацию система пономерного автоматизированного учета вагонного парка (ДИСПАРК) и контейнерного парка (ДИСКОН). Функционирует автоматизированный мониторинг за дислокацией тягового подвижного состава и локомотивных бригад. Ведется опытная эксплуатация комплекса устройств автоматической идентификации подвижного состава «ПАЛЬМА», а также системы «Экспресс-3», которая обеспечивает полную автоматиза­цию управления пассажирскими перевозками на основе справочно-аналитической базы данных, содержащей все проездные и перевозочные документы.

Для выполнения заданий по повышению производительности труда и снижению себе­стоимости перевозок следует осуществлять внедрение прогрессивных технических средств и технологий, позволяющих снижать трудовые затраты на ремонт и эксплуатацию под­вижного состава. Это, прежде всего, использование систем автоведения поездов, техноло­гии управления локомотивами по системе многих единиц, применение установок плазмен­ного упрочнения узлов и деталей, современных приборов и систем диагностики и др.

Значительный эффект в эксплуатационной работе дает модернизация ходовых частей грузовых вагонов, позволяющая увеличить межремонтный пробег со 100 до 160 тыс. км и соответственно снизить трудовые затраты на ремонт и техническое обслуживание под­вижного состава.

Все проводимые при реформировании железнодорожного транспорта мероприятия предусматривают необходимые методы и средства, позволяющие обеспечить повышение надежности технических средств и безопасность движения поездов. Основными из них яв­ляются: подготовка, укомплектование и расстановка кадров, научно обоснованная орга­низация труда и управления производством, укрепление трудовой и технологической дис­циплины, организация технического обучения кадров и повышение их квалификации и др.

Анализ аварийности на сети дорог показывает, что самыми неблагоприятными по обеспечению безопасности являются хозяйства пути, вагонное, локомотивное, СЦБ и пе­ревозок. В путевом хозяйстве наблюдаются изломы рельсов, из-за отступления от норм содержания и неисправностей элементов пути происходят сходы подвижного состава и ограничение скорости движения поездов, а в некоторых случаях временное закрытие пере­гонов. Как показывает анализ причин их возникновения, система диагностирования пути не отвечает современному уровню и требует внедрения более совершенных систем автома­тизированного контроля за состоянием рельсовой колеи.

Вагонное хозяйство по аварийности занимает второе место после путевого. По вине ва­гонников происходят крушения поездов, из-за грения букс и неисправностей автотормозов отцепляются вагоны от поездов, случаются задержки их в пути следования. Из-за низкого уровня технического обслуживания вагонов и некачественного их ремонта в вагонных депо происхо­дят сходы подвижного состава в грузовых поездах. Устаревшая технология литья на отече­ственных заводах не обеспечивает надежную работу боковых рам и надрессорных балок теле­жек вагонов из-за возникновения в них трещин по дефектам литья. Это непосредственно угро­жает безопасности движения и не позволяет перейти на безремонтные сроки, так как через каждые 120—160 тыс. км пробега вагона требуется дефектоскопирование литых деталей.

На вагоноремонтных предприятиях для качественного восстановления изношенных поверхностей необходимо внедрение современной технологии: установка противоизнос- ных элементов; наплавка износостойкими материалами, обеспечивающими увеличение сро­ка службы восстановленной детали. Однако уровень механизации сварочно-наплавочных работ на вагоноремонтных предприятиях в настоящее время составляет всего 16 %, поэто­му основной объем таких работ выполняется пока вручную.

Наиболее опасным отказом вагона является излом колеса. С целью повышения на­дежности колес их диски в настоящее время упрочняют дробеструйным наклепом, новые колеса выполняют без технологических перегибов в приободной зоне диска и зоне ступи­цы. Кроме того, требуется ужесточение требований к дефектам металлургического проис­хождения и использование технологий, обеспечивающих улучшение механических и уста­лостных свойств. По оценке ВНИИЖТа указанные мероприятия позволят полностью ис­ключить изломы колес и повысить срок их службы не менее чем на 50 %.

Высок уровень отцепок вагонов по недопустимому нагреву букс, основной причиной которого считается нарушение кинематики движения колесной пары из-за чрезмерных из- носов опорных поверхностей боковой рамы и корпуса буксы, а также неудовлетворитель­ного качества смазки, приводящее к повышенным износам и разрушению латунных сепа­раторов. Многие неисправности букс присущи цилиндрическим подшипникам, которые могут быть устранены при переходе на конические подшипники кассетного типа. Наряду с улучшением эксплуатационных характеристик и повышением надежности, применение подшипников кассетного типа позволит обеспечить безремонтный срок службы буксово­го узла до 8 лет, или не менее 1 млн км пробега, сократить площади или даже ликвидиро­вать роликовые отделения и перейти на сервисное обслуживание.

Удлинение гарантийных плеч пробега вагонов в порожнем состоянии до 1200 и в гру­женом до 700 км позволило ликвидировать промежуточные малодеятельные пункты тех­нического обслуживания (ПТО). В этих условиях необходимо широкое внедрение совре­менных диагностических средств и более совершенной технологии работы основных сты­ковых ПТО, ужесточение норм содержания вагонов, их узлов и деталей.

В целях исключения проездов запрещающих сигналов, приводящих к сходам и столк­новениям грузовых поездов, необходимо обеспечить железные дороги микропроцессор­ными дешифраторами. По вине хозяйства перевозок происходит взрез стрелок, сход ваго­нов с рельсов и столкновение подвижного состава при маневровых работах и другие нару­шения. Все эго требует совершенствования системы управления перевозочной работой.

Метрологическое обеспечение требует безотлагательного решения. Необходимо по­стоянное и своевременное обновление парка эталонов и рабочих средств измерений, испы­таний, диагностики, поскольку измерительная техника с течением времени расстраивается и подвергается износу.

Для повышения уровня безопасности движения поездов требуется предельное вни­мание к содержанию технических средств, соблюдение установленных технологичес­ких процессов, выполнение руководителями всех уровней должностных нормативов.