Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ЮБИЛЕИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Позади «перегон» в полвека… Впереди - зеленый!

Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ВНИКТИ) отмечает свое пятидесятилетие.

Решая важные народнохозяйственные задачи по замене паровозов тепловозами, по созданию новых поколений локомотивов, все более совершенных типов путевых машин для перспективных технологий ремонта и содержания пути, институт превратился с годами в крупный научно-исследовательский комплекс, работающий на нужды железнодорожного транспорта. За полвека коллектив ВНИКТИ записал в свой творческий актив свыше ста типов локомотивов и прочей путевой техники, участвуя в ее создании, отладке, постановке на производство и модернизации.

Эта статья, посвященная институту-юбиляру, подготовлена на материалах, присланных в редакцию авторитетными специалистами – докторами технических наук А.С. Евстратовым и В.С. Коссовым, кандидатами технических наук Ю.В. Бабковым, Э.И. Нестеровым и В.Ф. Руденко, главным конструктором Л.М. Бондаренко.

1962 г. Строительство инженерного корпуса
Испытания тепловоза ТЭП60 на опытном полигоне института
Позади «перегон» в полвека… Впереди - зеленый!
Позади «перегон» в полвека… Впереди - зеленый!
Выездное заседание комитета Государственной Думы по энергетике, транспорту и связи на экспериментальном кольце в Щербинке 13 апреля 2006 года (фото И. Максимова)
Визит В.А. Гапановича в Коломну 20 июля 2006 года
Электробалостер ЭЛБ-4К
Тепловоз 2ТЭ25К
Графика тепловоза 2ТЭ25А
Раскраска газотурбовоза ГТ1
Стенд для испытаний колесно-моторных блоков
Стенд для испытаний на усталость главных рам и рам тележек локомотивов, путевых машин и вагонов
Стендовый участок для испытаний тяговых электрических машин и преобразователей
ЭТАПЫ БОЛЬШОГО ПУТИ

Институт был создан на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории Министерства транспортного машиностроения СССР, организованной в 1947 году в г. Коломне. Первым научным руководителем ЦНИЛ Минтрансмаша назначили Л.С. Лебедянского, главного конструктора знаменитого Коломенского паровозостроительного завода.

ЦНИЛовцы начали с доводки и испытаний только что построенных локомотивов и вагонов; с внедрения в практику передовых методов исследования; с выбора самых перспективных технологий и материалов для железнодорожного транспорта. По мере того как все насыщенней и сложней становилась деятельность коллектива, росли мастерство специалистов и квалификация научных кадров.

* * *

В истории отечественного тепловозостроения, которое не намного старше института, можно выделить несколько этапов.

Первый – 1947–1957 гг. – связан с организацией производства магистральных ТЭ2 и ТЭ3 и маневровых ТЭМ1 тепловозов на базе дизелей Д50 и Д100. В те годы из заводских цехов выходили тепловозы девяти образцов.

В 1956-м выпуск паровых машин в нашей стране прекратился, и крупнейшие паровозостроительные заводы Луганский и Коломенский были переориентированы на производство тепловозов. Его освоение началось тогда на Брянском, Людиновском, Муромском и Калужском заводах.

Остро встал вопрос о проектировании и изготовлении пассажирских, маневровых и промышленных локомотивов. Необходимо было решать проблемы выбора их типов, технико-экономической эффективности, унификации и организации специализированных производств, определять потребности в технике по годам.

В таких условиях в соответствии с Постановлением от 27 сентября 1955 года и Распоряжением Совета Министров СССР от 11 июня 1956 года был организован Всесоюзный научно-исследовательский тепловозный институт. Приказ Министерства транспортного машиностроения об этом был подписан 23 июня 1956-го.

Первым директором ВНИТИ был назначен Д.В. Львов; в августе 1964-го институт возглавил начальник отдела динамики А.С. Евстратов; в декабре 1971-го – Э.И. Нестеров, главный конструктор по локомотивостроению Коломенского тепловозостроительного завода; в сентябре 1986-го – тогдашний генеральный директор того же завода В.П. Стрельников. С ноября 1996-го институт возглавляет В.С. Коссов.

В перечень основных задач института вошли обеспечение высокого технического уровня магистральных тепловозов, в том числе предназначенных для экспорта, разработка основных направлений научно-технического развития отрасли, координация деятельности заводских КБ, бюро и НИИ смежных отраслей.

Магистральные и маневровые тепловозы для МПС должны были выпускаться с электрической передачей, промышленные – с гидравлической. Работу ученых и специалистов ВНИТИ характеризовала тесная связь с производством, что благотворно сказывалось на результатах исследований, помогало безошибочно находить нужные технические и технологические решения.

Институт не мог обойтись и без собственной экспериментальной базы. Первые опытные участки ЦНИЛ размещались на территории Коломенского паровозостроительного. Такой была катковая станция, предназначавшаяся для тягово-теплотехнических и динамико-прочностных испытаний паровозов. В 1958-м ее здание стало корпусом № 1 институтской базы. Там были организованы участки испытаний дизелей и гидропередач, подготовки локомотивов к испытаниям и механический цех.

Вскоре во втором корпусе заработал заготовительно-сварочный участок. В 1964-м началось строительство корпуса прочности.

* * *

На втором этапе (1957–1965 гг.) развития тепловозостроения главным стало повышение мощности дизелей, потребных для магистральных тепловозов ТЭ10 (секционной мощностью 3000 л. с.), маневровых ТЭМ2 (1200 л. с.) и промышленных тепловозов с гидропередачей.

Во многом определяющим для тепловозостроения явилось утверждение в 1962 году Госкомитетом Совета Министров по автоматизации и машиностроению разработанного ВНИТИ и ВНИИЖТ МПС «Типажа» магистральных тепловозов. Документ определил основное направление в конструировании и заложил основу для унификации тепловозов, дизелей, электрических машин и другого оборудования. В развитие «Типажа» в институте разработали госстандарт «Тепловозы магистральные. Типы и основные параметры», введенный в действие в 1977 году.

Стандарт предусматривал мощностной ряд для грузовых тепловозов от 2000 до 8000 л. с. в секции и для пассажирских – от 3000 до 8000. На тепловозах должна была применяться электрическая передача переменно-постоянного или переменного тока.

В 1962-м был утвержден «Типаж маневровых и промышленных тепловозов», определивший пути реконструкции тяги на промышленном транспорте – замену паровозной на тепловозную. Развитием этого «Типажа» тоже стал соответствующий госстандарт (1977 г.). Предусмотренные им машины со сцепным весом 180 т мощностью 2000 л. с. (ТЭМ7) создавались для тяжелой вывозной работы, в частности в карьерах, и для работы на крупных сортировочных горках. При реализации грузовых магистральных и маневровых тепловозов был заложен унифицированный колесно-моторный блок, опорно-осевое подвешивание тяговых двигателей с колесом диаметром 1050 мм. Эти стандарты определили прогресс техники, способной удовлетворить потребности железных дорог и промышленности.

Все предусмотренные стандартами тепловозы были построены, испытаны и приняты к производству. Были выпущены и первые в мире опытные образцы секционной мощностью 6000 л. с.

В связи с необходимостью повышения мощности и сохранением осевых нагрузок (23 т для отечественных тепловозов и 21–22 т для экспортных и пассажирских) обрел актуальность вопрос выбора типа кузова. Его узлы, так же как и рама, должны быть прочными и одновременно легкими, ведь на их долю приходится до 20% веса локомотива.

Сотрудниками института Н.Н. Овечниковым, Б.Б. Буниным, Э.С. Оганьяном в содружестве с конструкторами Коломенского, Харьковского и Луганского заводов и коллегами из ВНИИЖТ и ХПИ были проведены глубокие исследования несущих кузовов, позволившие создать целый ряд удачных для отечественных (ТЭП60, ТЭП70) и экспортных (V300, V400) тепловозов мощностью 3000 и 4000 л. с.

Подоспела очередная важная задача – совершенствование тележек магистральных и экспортных машин. Оно идет по двум направлениям: улучшаются динамические характеристики этих узлов для ТЭ3 и 2ТЭ10Л и повышается надежность конструкций для перспективных грузовых локомотивов. Опуская технические подробности, можно сказать: впервые в мировой практике предложены конструкции, которые позволили улучшить динамические и прочностные качества без увеличения массы тележки. Над решением этих задач трудился большой коллектив конструкторов и расчетчиков Луганского завода, от ВНИКТИ наибольший вклад внесли С.М. Голубятников, В.А. Пузанов, В.В. Березин, А.И. Кокорев и др.

Оригинальное решение, позволяющее снизить воздействие нагрузок на узлы тягового редуктора и увеличить его ресурс, нашли конструкторы ВНИТИ А.И. Беляев, Л.И. Родова. В содружестве с инженерами Луганского завода они разработали ведомые упругие самоустанавливающиеся зубчатые колеса.

Исследования по повышению надежности узлов дизеля Д100 были направлены на увеличение несущей способности коленчатых валов и устранение повреждений блока; на внедрение высокотемпературного охлаждения и сталеалюминиевых вкладышей. Мощные тепловозы должны оснащаться эффективными надежными и недорогими устройствами охлаждения дизеля. В 1960-е годы институтом выполнен большой объем разработок, позволивших внедрить в производство новые секции водовоздушных радиаторов для системы охлаждения (Ю.А. Куликов, Е.А. Ситников, А.Т. Егоров, И.Н. Родионов, Н.В. Сидячев).

Применение гидравлических передач на промышленных тепловозах диктовалось необходимостью жесткой экономии меди и ограниченным выпуском комплектующего оборудования. Успешными стали теоретические изыскания и практические разработки ВНИТИ, такие как лопастные системы гидротрансформаторов и гидромуфт Ю.Н. Ильина и Ю.П. Трескова, узлы отечественных гидропередач для тепловозов мощностью от 230 до 1200 л. с.

* * *

Третий этап развития отрасли – 1967–1985 гг. – характеризовался применением на тепловозах электрических передач переменно-постоянного тока, повышением мощности в секции до 4000–6000 л. с. внедрением электронных систем регулирования тяговой передачи.

Тепловозная тяга показала себя весьма эффективной на линиях средней и малой грузонапряженности. Началось проектирование и освоение выпуска грузовых и пассажирских тепловозов с высокоэкономичными четырехтактными дизелями ЧН-26/26 Коломенского завода. За разработку и постановку на производство тепловозов ТЭП70 группе специалистов этого завода была присвоена Государственная премия, в их числе – заместитель директора института С.М. Голубятников, отмеченный за работы по экипажной части тепловоза.

Электрическая передача переменно-постоянного тока была отлажена на тепловозах типа ТЭ109 Луганского завода, предназначенных на экспорт. В создании нового электрооборудования участвовали специалисты ВНИТИ (А.А. Будницкий, С.В. Осипов, Ю.М. Перегудов) – на институтских стендах испытывались и доводились натурные образцы.

На экспортных локомотивах применили реостатный тормоз, опытные экземпляры которого, изготовленные во ВНИТИ, прошли пробную эксплуатацию на 2ТЭ10Л и ТЭМ2. Впоследствии электрическими тормозами оснастили ТЭП70 и 2ТЭ116.

Переход на четырехтактные дизели типа Д49 потребовал проведения комплекса работ по устранению дефектов и обеспечению надежности водяных систем; по повышению прочности коленчатого вала; исследованию причин возникновения трещин в крышках цилиндра… Опыты доказали высокую эффективность двухконтурных систем охлаждения.

В конце 1970-х по инициативе Ю.М. Перегудова началось практическое освоение цифровых систем регулирования электрической передачи на магистральных и маневрово-вывозных тепловозах. С появлением микропроцессоров было разработано алгоритмическое и программное обеспечение микропроцессорной системы контроля, управления и диагностики для тепловозов 2ТЭ116, проведена ее доводка и наладка в условиях ВНИТИ, Луганского ТСЗ и в локомотивном депо Волноваха Донецкой ж. д.

В конце 80-х институтом совместно с рядом других организаций была создана и установлена на тепловоз ТЭП70-316 автоматизированная система управления и обеспечения безопасности АСУБ «Локомотив» – прообраз широко внедряемой ныне системы КЛУБ. На базе АСУБ «Локомотив» в 1993–94 годах разработана и принята к внедрению унифицированная микропроцессорная система управления электропередачей и электроприводом тепловозов (УСТА).

Плодотворно сотрудничал институт с КБ Людиновского завода. Пример – четырехосная тележка маневрово-вывозного тепловоза ТЭМ7. Она обеспечивает безопасность движения по пути со слабым верхним строением (в карьерах, на вывозной работе) и отличную плавность хода при высоких скоростях. Тележка не имеет аналогов, защищена авторским свидетельством.

Институт внес значительный вклад в доводку экипажной части восьмиосного тепловоза ТЭ136 мощностью 6000 л.с., построенного Луганским заводом. По схеме, отработанной компьютерным моделированием, была выбрана оптимальная подвеска тяговых редукторов и установка гидравлических гасителей колебаний, что позволило обеспечить локомотиву хорошие ходовые качества до скорости 140 км/ч.

Для снижения износа колес и рельсов во ВНИКТИ были изготовлены и испытаны тележки с радиальной установкой колесных пар (В.С. Косов, Л.К. Добрынин, В.В. Березин, А.И. Кокорев), которые показали возможность обеспечения эффекта в кривых разных радиусов и при различных скоростях движения.

* * *

Применение электрической передачи переменно-переменного тока открыло четвертый этап развития тепловозостроения.

Исследования возможностей передачи переменного тока с использованием полюсно-переключаемых тяговых машин были проведены во ВНИТИ совместно со специалистами из МЭИ в 1965– 1968 годах. Затем институт как головная организация участвовал в программе по созданию магистрального тепловоза мощностью 4000–6000 л. с. с асинхронным тяговым приводом. Тогда же был сооружен стенд, позволяющий исследовать передачу переменного тока тепловоза мощностью 4000 л. с. в условиях, приближенных к эксплуатационным.

В 1997 году проведен капитально-восстановительный ремонт тепловоза ТЭМ2-282 с заменой электрической передачи постоянного тока на передачу переменного с применением асинхронного тягового привода.

В 2001-м ВНИТИ и ОАО «Брянский машиностроительный завод» сообща построили четырехосный маневровый тепловоз ТЭМ21 с экипажной частью тепловоза из двух двухосных тележек, соединенных с кузовом наклонными тягами. На этой машине применена электрическая передача переменного тока.

При проектировании электрооборудования и микропроцессорных систем маневровых тепловозов переменного тока мощностью 1200–1500 л.с. в создании, отладке, испытаниях отдельных элементов и тепловоза в целом участвовали: Д.Л. Киржнер, Ю.В. Бабков, Г.Ф. Кашников, О.М. Котов, П.Л. Чудаков, Ю.А. Варегин, В.И. Черногорова, В.Л. Сергеев, В.С. Авраменко, В.С. Строков, Ю.Ю. Цыкунов, П.И. Хрусталев, В.И. Харитонов.

В РОЛИ ЛИДЕРА

В 1988 году в связи с реорганизацией экономики страны ликвидируются отраслевые министерства, расформировывается и НПО «Тепловозпутьмаш». ВНИТИ вместе с заводами тепловозостроения и путевого машиностроения входит в состав межреспубликанского концерна «Трансмаш», а с 1 октября 1991 года – в ведение Министерства промышленности РСФСР. В начале 90-х отраслевая наука испытывает серьезные трудности. Сокращается производство образцов новой техники, заказов на проведение НИОКР. Начинается отток специалистов в коммерческие структуры и за границу. По сравнению с 1990-ым к 93-му число сотрудников ВНИТИ уменьшилось в 1,6 раза.

Ведущие специалисты и руководство института не могли смириться с таким положением. Ценою немалых усилий институт был переведен в ведение МПС России.

Став подразделением МПС, а теперь – ОАО «Российские железные дороги», институт выполняет до 90 процентов работ по заказам департаментов компании, дорог, локомотиворемонтных заводов, депо…

С 1996 года институтские ученые и конструкторы сообща со специалистами-ремонтниками берутся за проекты по модернизации локомотивов с продлением срока их службы. Все подразделения конструкторского отделеления, руководимого сейчас И.В. Сазоновым, оснащены автоматизированными рабочими местами, располагают современным программным обеспечением.

В июне 2002-го заработал Сибирский филиал ФГУП ВНИКТИ МПС РФ. Его директором назначен А.А. Кураев, главным конструктором – В.Б. Зорин. На филиал возложены задачи по разработке и изготовлению опытных образцов асинхронных тяговых двигателей, узлов приводов электровозов; алгоритмического и программного обеспечения микропроцессорных систем управления, регулирования и диагностики… Параллельно с развитием преобразовательной техники большой мощности в филиале формируются и другие направления: от разработки оборудования для вагонов электропоездов до производства блоков регулирования и преобразователей тока и напряжения для оснащения тепловозов по программе ресурсосбережения.

Сложность создания локомотивов нового поколения, необходимость решения множества технических и организационных вопросов – все это требует координации усилий причастных организаций, создания структуры, способной обеспечить необходимую конструкторско-технологическую документацию и постановку локомотивов на серийное производство. Эти задачи возлагаются на ВНИТИ. Распоряжением МПС от 26 ноября 2001 года институт переименовывается в Федеральное унитарное государственное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» Министерства путей сообщения Российской Федерации (ФГУП ВНИКТИ МПС России).

Институт разворачивает работы по созданию тепловозов с электрической передачей переменно-постоянного тока (2ТЭ25К) и переменного тока с асинхронным тяговым приводом (2ТЭ25А), электровозов нового поколения, первого в мире газотурбовоза, работающего на сжиженном природном газе, тележек грузовых вагонов и СПС с нагрузкой на ось 25 т со сварными и литыми рамами.

В 1960-х на магистралях МПС, на путях предприятий черной и цветной металлургии и угольной промышленности более 60% ремонтных работ выполнялось с применением ручного труда. Поэтому механизация путевых и погрузо-разгрузочных работ стала одним из приоритетов для специалистов ВНИТИ.

На институт была возложена координация научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ по созданию путевой техники. Группу специалистов-путейцев возглавил тогда Н.П. Шидловский. В 1968-ом группа преобразовывается в самостоятельный отдел путевых машин (ОПМ) с пятью подразделениями в г. Москве.

В 1977 году было образовано научно-производственное объединение тепловозостроения и путевого машиностроения. В НПО «Тепловозпутьмаш» вошли ВНИТИ (г. Коломна), ЦКБпутьмаш (г. Москва), ПКТИ (г. Луганск) и Истьинский машзавод. Луганский филиал ВНИТИ был передан экспериментальному подразделению завода.

Вскоре на базе ОПМ создается отдел эксплуатационных испытаний путевых машин, заведование которым принял Ю.Д. Расходчиков, имевший богатый опыт эксплуатационных испытаний тепловозов и путейскую практику...

В 1997-ом заработало отделение путевых машин – завершилось преобразование путевого комплекса института, сложилась нынешняя концепция ведения путевого хозяйства.

Сформирована и действует система различных испытаний специального подвижного состава (включая приемочные и сертификационные). В ней задействованы профильные подразделения (отделы динамики, прочности, вспомогательных систем, дизелей и гидропередач, конструкторских разработок, отделение микропроцессорных систем и электрооборудования) и отделение специального подвижного состава. Более 80 процентов путевых машин, работающих на дорогах «РЖД», прошли комплексные испытания в институте.

Испытательные подразделения постоянно оснащаются новыми средствами измерения и обработки, создаются автоматизированные места конструкторов-проектировщиков, приобретается оборудование для освоения уникальных технологий, модернизируются и строятся новые стенды для полномасштабных испытаний подвижного состава.

Отработка конструкции узлов локомотива невозможна без знания его работы в условиях эксплуатации на железнодорожном полигоне. Для решения этих задач еще в 1963 году был создан отдел эксплуатации и надежности тепловозов. В 1970– 80-е годы строгие испытания прошли магистральные 2ТЭ10Л (В) и 2ТЭ116, на которых «обкатывались» новейшие достижения в области тепловозостроения, экспортные V300, ТЭ114, ТГМ8, опытные ТЭ109, ТЭ129 и многие другие. Испытания проводились зимой и летом. Вот их география: северные Печора и Сольвычегодск; южные Каган, Бухара и Самарканд; Хабаровск на востоке; Брест на западе...

Тщательный анализ результатов эксплуатации помогал разрабатывать мероприятия по улучшению качества узлов и деталей, повышению надежности тепловозов в целом. Сейчас исследования надежности проводятся по всем сериям эксплуатируемых локомотивов.

Последние работы ВНИКТИ показывают, что коллектив института способен решать не только исследовательские и проектные задачи по совершенствованию подвижного состава, но и в содружестве с заводами промышленности создавать образцы тепловозов, электровозов, вагонов, специального подвижного состава, отвечающие самим строгим техническим требованиям.

ЛОКОМОТИВЫ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

Их создание можно смело назвать важнейшей составляющей инновационной политики компании «РЖД». Соответствующая программа предусматривает наряду с применением энергооптимальных технологий вождения поездов существенное повышение эксплуатационных свойств тяговых единиц.

Главная цель – удовлетворение перспективных потребностей компании в подвижном составе за счет поставок машин, отличающихся улучшенными потребительскими, эксплуатационными и экологическими качествами.

За счет чего это может быть достигнуто?

Необходимо разрабатывать, производить и закупать современный подвижной состав; содействовать реконструкции существующих и организации новых производств; улучшать характеристики локомотивов за счет модернизации с продлением срока полезного использования.

Реализовывать программу в системе «РЖД» намечается поэтапно.

В 2004–2006 гг. проводятся разработка и изготовление опытных образцов, испытания новых локомотивов с коллекторными тяговыми электродвигателями (ЭП2К, 2ЭС4К, 2ЭС5К, 2ТЭ25К).

В 2006–2008 гг. планируется введение в строй новых производственных мощностей, реконструкция действующих, организация серийного выпуска локомотивов с коллекторными тяговыми электродвигателями; разработка и изготовление опытных образцов, проведение испытаний локомотивов нового поколения с бесколлекторными электродвигателями (ЭП2, ЭП3, Э2, Э3, , 2ЭС4, 2ЭС5, 2ТЭ25, ТЭП35, ТЭМ21).

В 2009–2010 гг. будут освоены серийное производство названных машин, технологии их обслуживания и ремонта, сформирован рынок для предприятий по производству локомотивов и комплектующих узлов.

Разработанные в соответствии с «Типажом нового тягового подвижного состава» и мировым уровнем локомотивостроения технические требования к электровозам и тепловозам последнего поколения предусматривают: повышение производительности локомотива не менее чем на 5%; снижение расхода топлива на измеритель на 10%; увеличение пробегов между ТО и ТР на 50 %; снижение эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и ремонт не менее чем на четверть; преимущественное использование комплектующего оборудования российского производства; обеспечение оптимальных условий труда локомотивных бригад и ремонтного персонала; требования по экологии в соответствии с действующими стандартами.

Основой для формирования комплекса технических решений должны стать тяговый электропривод с современными полупроводниковыми преобразователями; комплексные бортовые микропроцессорные системы управления с подсистемой диагностики основного оборудования; передовые технологии изготовления кузовов из современных конструкционных материалов с повышением стойкости к коррозии, снижением массы и увеличением срока службы; кабина управления с защитным устройством высокой энергоемкости в лобовой части, эргономичным наружным и внутренним интерьером, высокопрочным электрообогреваемым остеклением, устройствами обеспечения необходимого микроклимата и освещенности, эргономичными рабочими местами локомотивной бригады, включая пульт управления; конструкции тележек экипажной части, обеспечивающие пробег бандажей колесных пар до 1 млн. км; современное тормозное оборудование блочного типа, обеспечивающее максимальную интеграцию с электрооборудованием и микропроцессорной системой управления; высокоэффективные системы охлаждения и вентиляции; использование на автономных локомотивах энергетических установок, работающих на альтернативных видах топлива.

При создании опытных образцов локомотивов нового поколения реализуется концепция блочно-модульного построения ряда электровозов, а также магистральных и маневровых тепловозов на основе унифицированных модулей, систем локомотива и их компонентов.

В соответствии с принятой концепцией ВНИКТИ разработаны технические предложения по конструктивному исполнению магистральных и маневровых тепловозов.

* * *

Магистральные тепловозы. Согласно «Типажу» грузовые 2ТЭ25 мощностью 2500 кВт (3400 л. с. в секции) и конструкционной скоростью 120 км/ч выполняются в двух вариантах – с электрической передачей переменно-постоянного тока с реализацией длительной силы тяги 30,5 тс и переменного тока с реализацией длительной силы тяги 39,8 тс. Количество тепловозов каждого исполнения определится исходя из потребности эксплуатации.

Для 2ТЭ25 с коллекторными тяговыми двигателями использован дизель-агрегат, состоящий из 16-цилиндрового дизеля 16ЧН26/26 и синхронного тягового агрегата.

В конструкции дизеля тоже реализованы принципы блочно-модульной компоновки.

Очистка воздуха производится в двухступенчатых фильтрах (степень очистки не менее 98,5%). Система охлаждения – водяная принудительная двухконтурная, с осушаемым радиатором. Охлаждающее устройство – блочно-модульной конструкции с крышевым расположением. Привод вентиляторов – асинхронными электродвигателями с плавно регулируемой частотой вращения.

На тепловозе применены комплект освоенного в производстве тягового электрооборудования передачи переменно-постоянного тока с поосным регулированием силы тяги. В ходовой части использованы новые трехосные тележки с радиальной установкой колесных пар в кривых. Подшипники качения новой разработки обеспечивают ресурс бандажей колесных пар до 1 млн км пробега.

Кабина управления выполнена с учетом строгих санитарных норм и эргономических требований, снабжена защитным устройством высокой энергоемкости и надежно обеспечивает безопасность. Удобен доступ ко всем приборам и агрегатам при управлении, техническом обслуживании и ремонте. Есть все устройства, необходимые для жизнедеятельности бригады.

Управление, регулирование и диагностика осуществляются комплексной микропроцессорной системой с выводом контролируемых и диагностируемых параметров на электронное табло дисплея пульта управления.

На тепловозе применяется обдуваемый электрический реостатный тормоз.

С учетом принятых технических решений реализация проекта проведена на Брянском машиностроительном заводе.

Тепловоз ТЭ25 с передачей переменного тока и асинхронными тяговыми двигателями создается на базе тепловоза с коллекторными двигателями путем переоборудования аппаратного отсека с установкой блока тяговых преобразователей в соответствии с измененной электрической схемой, а также монтажа в тележку колесно-моторных блоков с асинхронными тяговыми электродвигателями (ТЭД).

Наиболее сложными узлами, требующими освоения отечественной промышленностью, являются асинхронные ТЭД и блок тяговых статических преобразователей, опытные образцы которых разработаны и изготовлены. В настоящее время ведется сборка тепловоза на ОАО «БМЗ».

В качестве базового варианта магистрального ТЭ35 мощностью 3500 кВт и с конструкционной скоростью 120 км/час целесообразно принять двухкабинный односекционный тепловоз с передачей переменного тока и асинхронными тяговыми двигателями.

На базе этого тепловоза создается пассажирский мощностью 3500 кВт с оборудованием его системой энергоснабжения пассажирских вагонов.

Грузовой тепловоз 2ТЭ35 мощностью секции 3500 кВт может быть построен в двухсекционном исполнении на базе двухкабинного тепловоза путем оборудования одной из кабин переходным устройством.

Машины должны быть максимально унифицированы с ТЭ25 с асинхронными тяговыми двигателями.

* * *

Маневровые тепловозы. Назрела необходимость обновить маневрово-вывозной парк, основу которого составляют ЧМЭ3 и ТЭМ2. Предпосылки создания новых маневровых машин разработаны в 2002 году и утверждены МПС в виде соответствующего «Типажа» и «Технических требований». Предусматривается блочное исполнение основных систем и узлов тепловоза, регламентируются показатели назначения, технические, санитарно-гигиенические и экологические параметры.

«Типаж» оговаривает создание двух модификаций – тепловоза мощностью 800–1000 кВт (ТЭМ10) и мощностью 1500 кВт (ТЭ15).

На тепловозах должны применяться четырехтактные дизели и электрические передачи мощности переменно-постоянного или переменного тока. Коэффициент полезного использования мощности дизеля должен быть не менее 0,8. Тепловозы должны иметь несущую главную раму с кузовом капотного или вагонного типа, трех- либо двухосные тележки с опорно-осевым подвешиванием тяговых электродвигателей, моторно-осевыми подшипниками качения, колесами диаметром 1050 мм.

Конструкция кабин управления должна обеспечивать безопасность и защиту от воздействия вредных производственных факторов. Система управления, регулирования, защиты и диагностики базируется на микропроцессорном комплексе с отражением информации на дисплее. Локомотивы оборудуются комплексным устройством безопасности с цифровым радиоканалом, а также средствами радиосвязи.

Наиболее проработан и подготовлен к реализации тепловоз ТЭМ10 (в шестиосном исполнении на базе ТЭМ18Д). О степени готовности основного оборудования этой машины говорит то, что значительная его часть применяется на серийных ТЭМ18 или модернизированных ТЭМ2К либо находятся на стадии изготовления и испытаний опытных узлов.

На тепловозе устанавливается дизель 8ЧН26/26, отрегулированный на соответствующую мощность, оборудованный электронной системой управления.

Реализация проекта тепловоза ТЭМ10 с коллекторными ТЭД сдерживается неготовностью тягового агрегата, который должен состоять из генератора переменного тока, рассчитанного на работу с выпрямительным модулем и двигателями постоянного тока, и вспомогательного генератора переменного тока мощностью до 200 кВт.

Исполнение проекта тепловоза ТЭМ10 с передачей переменного тока в четырехосном варианте решено в конструкции ТЭМ21, построенного ОАО «БМЗ».

По проекту маневрово – вывозного ТЭ15 определены основные принципы компоновки, проведен предварительный анализ комплектования с определением номенклатуры изделий, подлежащих новой разработке.

Значительная часть оборудования ТЭ15 может быть унифицирована с новыми магистральными 2ТЭ25 (системы фильтрации воздуха дизеля, вентиляции и очистки воздуха электрических машин, электрическое оборудование, модули тяговых преобразователей, реостатного тормоза и многое другое).

ТЭ15 предлагается выполнить с кузовом капотного типа, с установкой концевой кабины, унифицированной по основным конструктивным решениям с новыми магистральными тепловозами.

Принятая концепция создания новых отечественных маневровых и маневрово-вывозных локомотивов позволит сократить сроки их запуска в производство, освоения в эксплуатации, унифицировать ремонтный фонд и ремонтную базу.

При повышении производительности новые тепловозы должны обеспечивать снижение расхода топлива не менее чем на 10%, увеличение пробегов между ТО и ТР не менее чем на 50%, снижение эксплуатационных расходов на техническое обслуживание и ремонт не менее чем на 40%. Экономия топлива в 3–3,5 % должна быть получена за счет совершенствования узлов вспомогательных механизмов и систем их регулирования и в 1–1,5 % – за счет совершенствования экипажных частей.

Для новых машин необходимо создать ряд дизель-генераторных установок мощностью 1000, 1500, 2500, 3500 кВт, отвечающих вновь введенным дизельным стандартам.

* * *

Электровозы. Основой для разработок этих машин нового поколения должен стать принцип модульной компоновки с рациональной унификацией узлов и систем, снижающей стоимость техники, обеспечивающей единые регламенты обслуживания и ремонта.

«Типажом» 2002 года предусмотрено создание пассажирских электровозов для скоростей до 160 км/ч, а также скоростных – до 200 км/ч. Упоминается о ряде 8-, 6- и 4-осных электровозов. На их базе возможно появление 4- и 6-осных тяговых секций для поездов постоянного формирования.

Разработаны технические задания на магистральные электровозы постоянного тока ЭП 2 и Э2 (пассажирский и грузовой) и переменного тока ЭП3 и Э3 (пассажирский и грузовой). В соответствии с утвержденными техтребованиями ЭП 2 и ЭП3 должны иметь конструкционную скорость 160 км/ч, оснащаться асинхронными тяговыми двигателями и прочим оговоренным оборудованием. Создание 6-осного пассажирского электровоза постоянного тока взамен чешских ЧС2 является одной из первоочередных задач.

На базе ЭП2 и ЭП3 разрабатываются грузовые электровозы постоянного и переменного тока, рассчитанные на скорость 120 км/ч.

Унифицированные кузова названных электровозов – несущей конструкции вагонного типа. Кабина управления снабжена энергоемкой защитой в лобовой части, крыша состоит из съемных элементов, обеспечивающих монтаж и демонтаж оборудования.

Система вентиляции электровозов – принудительная, с регулированием частоты вращения вентиляторов. Компрессоры – винтовые с приводом от асинхронных двигателей.

Кабины управления – модульного типа, с климатическими устройствами, высокопрочными электрообогреваемыми лобовыми и боковыми стеклами. Пульты управления оснащены средствами отображения информации о движении, режимах тяги и торможения. Интегрированные системы обеспечивают безопасность движения, контролируют бдительность и бодрствование машиниста…

Назначенный срок службы электровозов до списания (с учетом замены изнашиваемых деталей и проведения капитально-восстановительного ремонта) – 45 лет, коэффициент технического использования – не менее 0,95.

Особо актуальна задача разработки новых грузовых двухсекционных электровозов постоянного (2ЭС4) тока с коллекторными и особенно с асинхронными тяговыми двигателями, а также переменного (2ЭС5) тока. Ориентиры повышения эксплуатационной эффективности машин нового поколения таковы: увеличение срока службы до 45 лет; суммарное снижение эксплуатационных расходов за этот срок на 40– 60%; повышение коэффициента готовности – до 0,95; унификация основных тяговых параметров и весовых норм поездов для электровозов постоянного и переменного тока; оптимизация расхода электроэнергии на тягу; повышение безопасности движения.

* * *

Перспективные локомотивы. Мировые цены на жидкое топливо растут. Истощаются запасы нефти. Катастрофически загрязняется воздушная среда. Злободневной становится проблема замены на автономных локомотивах дизельного топлива альтернативными видами, в частности природным газом.

Утвержденными МПС требованиями предусматривается проектирование магистральных и маневровых газотепловозов. Конструктивно они будут отличаться переоборудованным дизелем, системами хранения, подготовки и подачи газа, взрывопредупреждения и защиты, дополнительной вентиляцией.

Комплекс работ по переводу тепловозов на новое топливо намечено проводить в рамках «Программы организации на полигоне Свердловской ж. д. опытной эксплуатации тепловозов на сжиженном и сжатом природном газе».

По заданию ОАО «РЖД» ВНИКТИ проектирует мощный локомотив с газотурбинным двигателем. Газотурбовоз мощностью 8300 кВт с электрической передачей переменно-постоянного тока с поосным регулированием силы тяги будет работать на сжиженном природном газе.

В возможно близкой перспективе должен быть испытан автономный локомотив, способный перевозить унифицированную с электровозами весовую норму поезда на полигоне тепловозной тяги.

Создание газотурбовоза сопряжено с решением ряда сложных научно-технических задач. Надо построить высокоэкономичный газотурбинный двигатель, разработать алгоритмы регулирования, обеспечивающие взаимодействие ГТД и электрической передачи, бортовые системы заправки, хранения, передачи и регазификации сжиженного газа.

Для ускорения дела сочли целесообразным использовать кузов и ходовую электровоза ВЛ15 и специально доработанный газотурбинный двигатель НК-361 производства ОАО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова» (мощностью 8300 кВт с КПД 30%).

Постройка и начало испытаний газотурбовоза предусмотрены в текущем году.

* * *

Особый интерес представляют аккумуляторные и дизель-аккумуляторные локомотивы для маневровых и хозяйственных работ, в том числе с заходом в закрытые помещения. Их опытные образцы разработаны и изготовлены во ВНИКТИ и эксплуатируются на Московской железной дороге.

За основу принята экипажная база серийного ЧМЭ3. Использовано штатное оборудование пневматической тормозной системы тепловоза. В качестве силовой установки применена тяговая щелочная никель-кадмиевая аккумуляторная батарея емкостью 375 А·ч. Аккумуляторный отсек оснащен регулируемым обогревом, чтобы поддерживать зимой температуру воздуха не ниже +10°С.

Ядром системы управления служит микропроцессор, который эффективен во всех режимах. Он контролирует состояние аккумуляторов, «ведает» включением позиций контроллера машиниста, отвечает за

© Евразия Вести VII 2006







VII 2006

Евразия Вести VII 2006

Обеспечение безопасности при перевозке опасных грузов - задача общая

Итоги и стратегические задачи реформирования

ГЧП и транспортная инфраструктура

Взаимовыгодный конструктивный диалог

«О состоянии парка тягового подвижного состава ОАО «РЖД» и перспективах развития отечественного локомотивостроения»

На третьем этапе реформы

Законодательное обеспечение транспортной отрасли

Работать единым пространством 1520

Инспекторский контроль и техническая приемка на службе качества и безопасности

Когда года становятся богатством

Постовые службы безопасности железных дорог

Защита при перевозках опасных грузов железнодорожным транспортом

Партнеры путевого комплекса

Решать проблемы совместно

Сварка и восстановление рельсов по шведской технологии

«Контур-2» - надежный партнер железнодорожников

Оренбургский локомотиворемонтный: этапы развития

«РВД-Сервис»: есть основания для оптимизма

Такая тяжелая воздушная проблема

«ТрансЖАТ-2006»

Железнодорожный вектор развития Калининградской области

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести