книги из ГПНТБ / Тищенко, А. И. Повышение эксплуатационной надежности локомотивов и эффективности локомотивного хозяйства

Целесообразно обобщить имеющийся на дорогах опыт и разработать порядок и способы приработки шестерен к зубчатым колесам при их замене.

Повышение износоустойчивости бандажей и меры по

предотвращению боксования.. Все возрастающая интен­

сивность износа локомотивных бандажей является след­

ствием непрерывного увеличения осевой мощности при сохранении одного и того же уровня осевых нагрузок и недостаточно надежных средствах защиты локомотивов от боксования. В наибольшей степени это относится к электровозам, где осевая мощность в 2—3 раза больше,

чем у тепловозов.

Известно также, что износ бандажей зависит: от кли­ матических условий эксплуатации; профиля, плана и тех­ нического содержания пути; конструкции тележек, ка­ чества их сборки и технического содержания в эксплуа­ тации (соблюдения нормируемых продольных и поперечных зазоров и др.); механических характеристик металла бандажа; применения правильного режима ве­ дения поезда машинистом и рационального использова­ ния песка; исправного состояния противобоксовочных устройств, форсунок, песочниц, самих песочниц на локо­ мотиве, электрических аппаратов и пр. Кроме того, на срок службы бандажей оказывают влияние способы об­ точки и применение гребневых тормозных колодок, кото­ рые способствуют возникновению термических трещин на гребнях бандажей.

Износоустойчивость бандажей (увеличение их твер­ дости) может быть повышена путем применения либо легированных сталей, либо термической обработки бан­ дажей для достижения равной твердости по всему сече­ нию. Известно, например, что на железных дорогах ГДР

уже многие годы применяют поверхностную закалку гребней бандажей, что повышает их твердость с 35—38 до 55—56 единиц по Роквеллу и дает возможность уве­ личить пробег без обточки примерно в 2 раза. Целесо­ образно внедрить этот метод на наших ремонтных заво­ дах и в крупных депо, имея в виду, что для восстановле­ ния альбомного профиля гребня при износе его на 1 мм приходится снимать 2,7 мм толщины бандажа.

Износ бандажей тесно связан с качеством и прежде всего с твердостью рельсов. В настоящее время произ­ водится объемная закалка рельсов и твердость их дости-

40

,Г

ката. При этом за срок службы бандажей производят

10—11 против 7—8 обточек, но при обточке бандажей без выкатки колесных пар из-под электровоза это не вызы­ вает больших затрат и вполне рационально.

Выполнение машинистами правильного режима ве­ дения поездов со своевременным применением песка для

предупреждения боксования также играет большую роль в увеличении срока службы бандажей. Машинисты, ко­ торые применяют песок после начала боксования, только сокращают срок службы бандажей, как бы истирая их на наждачном точиле. Важное значение имеет также

правильная регулировка форсунок песочниц для равно­ мерной подачи песка под колесные пары локомотивов.

Полезно в этом отношении распространить опыт пункта технического осмотра станции Инская Западно-Сибир­

ской дороги, где для регулировки песочниц в каждой

смене выделили одного, освоившего это дело слесаря, и

теперь песочницы содержатся в отличном состоянии. Имеют значение также для уменьшения износа бандажей и качество песка и другие меры.

Боксование способствует не только интенсивному из­ носу бандажей локомотивов, но и потере силы тяги, и возникновению кругового огня на коллекторе, что при­ водит к тяжелым последствиям для всего щеточно-кол­ лекторного узла. При боксовании также нарушается работа всей механической части локомотивов и особенно креплений болто-гаечных соединений. Боксование при трогании поезда с места или при малых скоростях явля* ется причиной образования «вытертых» мест на рельсах, что ухудшает работу механической части подвижного состава при проходе его по таким рельсам, а иногда при­ водит к выходу из строя и рельсов. Поэтому естественное стремление к более высокому использованию силы тяги и мощности локомотивов и связанная с этим склонносте>

их к боксованию вызывают необходимость изыскания способов увеличения коэффициента сцепления колес

локомотива с рельсами. Особенно важно это для элект­ ровозов постоянного тока, где тяговые двигатели при пуске и разгоне соединяются последовательно и последо­ вательно-параллельно.

К средствам, способствующим уменьшению боксова­ ния, относятся: усовершенствование как механической, так и электрической части локомотивов (электрическое

42

Z**-л-

X

спаривание осей, применение независимого возбуждения и др.) для повышения коэффициента использования сцеп­ ного веса, улучшение статических и динамических харак­ теристик локомотивов, внедрение противоразгрузочных устройств, создание надежно действующей противобок-

совочной защиты, обеспечение правильной развески ло­ комотива по осям, применение при ремонтах оптико-ме­ ханических средств, разработанных ЦНИИ МПС для проверки рам тележек іи т. д.

C этой точки зрения представляют интерес исследо­ вания ЦНИИ МПС (канд. техн, наук Н. Н. Каменева) по

совершенствованию песочной системы локомотивов. Установлено, что для создания необходимых условий

■сцепления требуется вполне определенная оптимальная подача песка, превышение которой не только не способ­ ствует увеличению эффекта сцепления, но и отрицатель­ но сказывается на процессе тяги, несколько повышая общее сопротивление движению поезда. Основную массу песка должны составлять частицы размером 0,1—0,3 мм,

т. е. следует применять мелкий песок. Он обладает хоро­ шей сыпучестью, достаточно эффективно воздействует на процесс сцепления.

При непрерывной подаче песка в струе сжатого воз­ духа, а также при сильном ветре и больших скоростях движения условия сохранения песка на рельсе ухудша­

ются, в результате значительно повышается его расход, но не улучшается сцепление. В ЦНИИ МПС была разра­ ботана новая конструкция форсунки песочницы, отличи­

тельной особенностью которой является использование «взвешивания» песка вертикальными потоками воздуха,

проходящими через пористую перегородку (мелкая сетка иди металлокерамика).

Повышенный расход песка, например, в зимние ме­

сяцы 1967/68 и 1968/69 гг. на участке Инская—Мариинск Западно-Сибирской дороги создал такое положение, что песка в бункерах у электровозов ВЛ8 не хватало. Поэто­

му приходилось на станции Тайга ставить подменный электровоз, что приводило к потере времени в продвиже­ нии поездов из-за смены электровозов и необходимой пробы тормозов. Эксплуатационникам пришлось осуще­ ствлять пересыпку песка из песочных бункеров электро­ возов другого направления. Кроме того, почти на всех дорогах Урала и Сибири депо увеличили объемы песоч-

43

ɔ

ʌ

ных бункеров на электровозах. «Песочная проблема» каждую зиму возникает на Свердловской, Западно-Си­ бирской и других дорогах, поэтому реализация рекомен­ даций ЦНИИ МПС по совершенствованию песочной си­ стемы — важное средство в обеспечении надежной ра­ боты тепловозов и электровозов в зимнее время.

Продление срока службы моторно-осевых подшипни­ ков. В целях выявления причин преждевременного вы­

хода из строя моторно-осевых подшипников на электро­

возах с опорно-осевым подвешиванием тяговых двигате­ лей работники Уральского отделения ЦНИИ МПС про­ извели анализ интенсивности износа и сменяемости их по локомотивным депо: Дема, Рузаевка и Пенза III Куй­ бышевской дороги; Курган и Златоуст Южно-Уральской;

Пермь, Чусовская и Свердловск-Сортировочный Сверд­

ловской дороги. Анализом установлено, что количество сменяемых моторно-осевых подшипников на внеплано­ вых ремонтах по достижении ими предельно допустимых радиальных зазоров, отнесенное к 1 млн. км пробега,

которых работают моторно-осевые подшипники на элек­ тровозах ВЛ8. При этом 42,4% подшипников было за­

менено у 3-й и 4-й осей. Дело в том, что по принятой на заводе схеме укладки заземляющих кабелей длина их неодинакова, а следовательно, и омические сопротивле­

ния в разных цепях не равны. Большие токи протекают

по заземляющим кабелям 3-го и 4-го тяговых двигате­

лей, что и приводит к увеличению износа подшипников

соответствующих колесных пар.

Кроме того, происходит повреждение контактных по­ верхностей колесной пары при трении в результате пе­ реноса металла мелкими электрическими дугами, кото­ рые возникают на контактирующих деталях при наличии между ними слоя смазки. Образующиеся микродуги имеют температуру 3000—4000oC, что вызывает появле­ ние на контактных поверхностях электроэрозии и изме­ нение структуры металла. Характер процессов при про­ текании тока через подшипники зависит от силы тока и толщины слоя смазки.

Исследованиями установлено, что повреждения мо­

торно-осевых подшипников происходят в случае, если

44

плотность тока превышает 0,25—0,3 А/см2. Расчеты,

проведенные каид. техн, наук И. Ф. Медведевым, пока­ зывают, что для электровозов ВЛ8 даже в случае зазем­ ления электрической цепи на остовы всех тяговых двига­ телей плотность тока будет более 0,3 А/см2.

Улучшение монтажной схемы позволит облегчить ус­ ловия работы моторно-осевых подшипников, но не лик­ видирует полностью вредное воздействие на них тягово­

го тока. Наиболее действенным средством в этом отно­ шении является заземление электрической цепи непосред­

ственно на ось колесной пары через специальные устрой­

ства для отвода тока.

В 1964 г. в депо Курган Южно-Уральской дороги

электровоз ВЛ8-283 был оборудован заземляющим уст­ ройством на торец осн колесной пары. Этот электровоз

от подъемочного до заводского ремонта работал без сме­ ны моторно-осевых подшипников. По данным лаборатории эксплуатации и ремонта Уральского отделения ЦНИИ

МПС радиальные зазоры в подшипниках не превыша­ ли 1,8 мм. В 1965 г. ПКБ ЦТ МПС было спроектировано

заземляющее устройство для электровоза ВЛ8. Опытный

завод Свердловского отделения ЦНИИ МПС изготовил

два комплекта таких устройств. Затем по предложению канд. техн, наук Н. Ф. Медведева конструкция их была улучшена. C 1969 г. электровозостроительные заводы ТЭВЗ и НЭВЗ начали выпускать электровозы ВЛ10 с сопротивлениями заземляющих проводов, выравненными путем подбора их длины и сечения, и прокладкой парал­ лельных цепей.

Проверка работы таких электровозов показала, что износ моторно-осевых подшипников уменьшается на 15— 25%, но они не обеспечивают пробег электровоза между заводскими и подъемочными ремонтами, а также не исключают повреждений моторно-осевых подшипников.

Применение специальных заземляющих устройств,

позволяющих осуществить заземление непосредственно

через оси колесных пар, обеспечивает резкое повышение срока службы моторно-осевых подшипников и пробег электровозов между заводскими и подъемочными ремон­ тами.

Эксплуатация электровозов с этими устройствами по­ казала, что предельный износ баббитовой заливки на­ ступает через пробег 500—600 тыс. км вместо 160—180

45

- —ʌ

тыс. км у электровозов со старой схемой заземления.

Электровозы Ф и ЧС также оборудованы устройства­ ми, заземляющими силовые цепи на торцы осей колес­ ных пар. В практике зарубежного электровозостроения

(во Франции, ФРГ, Швейцарии, Венгрии и других стра­ нах) заземляют силовые цепи на торец, среднюю и под­ ступичную часть осей колесных пар, что устраняет воз­ действие электрокоррозии на подшипники.

Тля продления срока службы моторно-осевых под­ шипников целесообразно начать широкое внедрение спе­ циальных заземляющих устройств на торцы осей ко­ лесных пар, а также повысить качество ремонта этого узла и ухода за ним. Многое могут сделать и эксплуа­

тационники. Например, в депо Карталы радиальные за­ зоры между шейкой оси и моторно-осевым подшипником у электровозов ВЛ60к достигают браковочной величи­ ны через пробег 50—100 тыс. км, т. е. подшипники за­ меняют на малом и большом периодических ремонтах, В депо Красный Лиман и других депо Донецкой дороги,

где эксплуатируют электровозы постоянного тока и из­

нос моторно-осевых подшипников более интенсивен, под­ шипники работают без смены до подъемочного ремонта. Это достигнуто благодаря тому, что в этих депо при ре­ монте устраняют конусность шеек осей, восстанавливают износ в приливах остовов тяговых двигателей, промыва­ ют и пропитывают подбивку моторно-осевых подшипни­ ков и др.

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ

НАДЕЖНОСТИ ЛОКОМОТИВОВ СРЕДСТВАМИ ТЕКУЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ И РЕМОНТА

О системе текущего содержания и ремонта

локомотивов

На дорогах СССР принята планово-предупредитель­ ная система содержания и ремонта локомотивов и мотор­ вагонного подвижного состава, назначение которой — средствами текущего содержания и ремонта предупреж-

46

f

дать появление неисправностей и тем самым обеспечи­

вать высокий уровень эксплуатационной надежности ло­ комотива.

Система содержания и ремонта локомотивов опреде­ ляет виды осмотра и ремонта, цикличность их проведе­ ния, пробеги между ними, объемы выполняемых работ при производстве отдельных видов осмотоа и ремонта, а также применение оптимальных режимов ведения поезда локомотивными бригадами. Объемы работ, технология их выполнения, порядок проверки и испытаний для опреде­

ления качества работ, а также методы проведения сва­

рочных и других специальных работ устанавливаются Правилами ремонта. Составной частью Правил являются таблицы норм допусков и износов, где указаны предель­ ные значения износов в эксплуатации и допустимые ве­ личины при выпуске локомотивов из того или иного вида

ремонта.

Система ремонта и текущего содержания локомоти­ вов должна соответствовать конструкции локомотивов, достигнутому уровню их надежности, условиям эксплуа­ тации (с учетом профиля и плана пути, климатических факторов, способа обслуживания бригадами и пр.), а также состоянию ремонтной базы и т. д. Несоблюдение этого соответствия, как показывает опыт эксплуатации,

неизбежно приводит либо к ухудшению технического со­ стояния локомотивов и не позволяет обеспечить требуе­ мую бесперебойность движения поездов с установлен­ ными весами и скоростями, либо к снижению эффектив­ ности ремонта. Для подтверждения этого положения рассмотрим некоторые примеры.

Тележки электровозов ВЛ60 и электропоездов ЭР1

первых выпусков имели совершенно недостаточную на­ дежность, вследствие чего в эксплуатации наблюдалось массовое трещинообразование в них. Поэтому работни­ ки депо сверх объемов, установленных Правилами ремон­

та, по указанию МПС производили дополнительный тща­ тельный осмотр тележек, чтобы определить, есть ли в них трещины. Больше того, вынуждены были вменить в обязанность даже локомотивным бригадам произво­ дить осмотр тележек после каждого рейса на станциях оборота (при отсутствии канав). Только такая органи­ зация контроля за техническим состоянием тележек по­ зволила обеспечить безопасность движения поездов.

В 1959 г. Министерство путей сообщения рассмотрело предложение б. Омской дороги об удлинении тяговых плеч и введении сменного способа обслуживания электро­

возов бригадами и в порядке, опыта предложило ввести этот способ работы на электровозах и тепловозах Омской

идругих дорог. Высокую экономическую эффективность работы локомотивов на удлиненных тяговых плечах со сменными локомотивными бригадами одобрил июльский

(1960 г.) Пленум ПК КПСС и поручил Госплану СССР

иМинистерству путей сообщения разработать и утвер­

дить схему удлиненных тяговых плеч и рационального размещения депо на всей сети железных дорог. Решения июльского Пленума сыграли решающую роль во внед­ рении прогрессивных методов эксплуатации новых ви­ дов тяпи. Так, за период 1956—1970 гг. было объедине­

но 845 коротких тяговых плеч и 322 участка обращения. Процесс укрупнения участков обращения локомоти­

вов и концентрация ремонта их в наиболее крупных и технически хорошо оснащенных депо осуществлялся си­ стематически. Это позволило к началу 1971 г. по сравне­ нию с 1955 г. увеличить протяженность между пунктами оборота локомотивов с 307 до 600 км и между основными

локомотивными депо — с 204 до 500 км.

Введение новой системы эксплуатации дало громад­ ный экономический эффект. Благодаря улучшению ис­ пользования локомотивов транспорт как бы бесплатно по­

ухудшение технического состояния электровозов и тепло­ возов, что характеризовалось увеличением количества отказов — порч локомотивов в эксплуатации с последую­ щей остановкой локомотива на участке следования, а

иногда и с требованием резерва.

В октябре 1961 г. МПС ввело систему ремонта, раз­

работанную на основании накопленного опыта работы дорог, на которых начали применять сменную езду ло­ комотивных бригад, а также изучения опыта ремонта и текущего содержания локомотивов на железных доро­

гах Европы и США. Новая система ремонта соответство­

вала условиям работы локомотивов на удлиненных тяго­

вых плечах с открепленными локомотивными бригадами. Одновременно был введен технический осмотр локомо­