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:


 

НАУКА


Версия для печати
Обсудить в форуме

Рельсовое скрепление типа АРС: пути совершенствования

Все шире внедряются на железных дорогах мира упругие рельсовые скрепления. Их совершенствованию посвятили свою работу проректор МИИТа по научной работе, профессор, доктор технических наук Валерий Михайлович Круглов и директор Научно-исследовательского института транспорта и транспортного строительства, лучший изобретатель ж.д. транспорта, кандидат технических наук Юрий Николаевич Аксенов.

Рельсовое скрепление типа АРС: пути совершенствования
Рельсовое скрепление типа АРС: пути совершенствования
Рельсовое скрепление типа АРС: пути совершенствования
В 2001 г. у нас началось промышленное внедрение упругого рельсового скрепления типа АРС-4, которое сейчас эксплуатируется на двенадцати стальных магистралях России (более 6000 км) и в Монголии. Реальные сферы эксплуатации – прямые и кривые до 260 м, в том числе с грузонапряженностью до 110 и более млн тонн брутто. Ограничений по скорости движения подвижного состава нет. Поэтому в 2005-м Департаментом пути и сооружений было принято решение применять именно этот тип скрепления на высокоскоростной линии Санкт-Петербург – Москва.

Сегодня АРС, к слову, первое сертифицированное скрепление в России, защищают свыше 20 патентов (в их числе два евразийских и восемь международных).

Из-за отсутствия в АРС резьбовых соединений гарантирована равножесткость пути. Оно малодетально. Вес его съемных элементов меньше, чем у скреплений КБ-65 и ЖБР-65 в 2–4 раза.

В последние годы МИИТом проведен большой комплекс научно-исследовательских и экспериментальных работ, направленных на совершенствование АРС-4.

С учетом накопленного практического опыта полностью переработаны и утверждены комплекты эксплуатационной и технической документации, заменившие временные нормативы.

Успешно прошли полигонные и эксплуатационные испытания изоляторы с защитной полкой и выступом, стабилизирующими положение клеммы. В 2007 г. налажен их серийный выпуск. Проведен подбор материала для изоляторов, работающих в кривых. Установлено: использование изоляторов из качественных материалов гарантирует снижение интенсивности отказов в кривых малого радиуса в десятки раз. Введены требования для сертификации изоляторов.

Предложена формооснастка для изготовления регулировочных изоляторов с толщиной рабочей полки от 5 до 12 мм. При фактически стандартных шпалах, без дополнительных затрат такие изоляторы обеспечивают возможность плавного отвода ширины колеи в переходных кривых при использовании дифференцированного шаблона до 1530 мм. Новая конструкция изолятора без выступа на рабочей поверхности позволяет делать анкера без окна и тем самым на 30 процентов снизить удельное давление на изолятор, повысить его работоспособность в крутых кривых до 1 млрд тонн брутто.

В 2007 г. сконструирована прокладка ЦП 204М-АРС и налажен ее серийный выпуск. В 2008-м конструкция оптимизирована по геометрии. Полигонные испытания показали: эксплуатационные свойства заметно повысились. Учитывая, что по итогам сравнительных испытаний скреплений типа АРС, КБ и ЖБР 2003 г. укладки отказов шпал на скреплении АРС в три раза меньше, чем на скреплении КБ, и в 11 раз меньше, чем на скреплении ЖБР, новые прокладки испытывали на старогодных шпалах, ранее пропустивших тоннаж 800 млн тонн брутто. В настоящее время пропущенный тоннаж составляет около 1,5 млрд тонн брутто. Причем, в отличии от стандартных путей, на ЭК ВНИИЖТ нагрузка на ось составляет 28 тонн.

В 2006–2009 гг. налажен выпуск анкеров второго, третьего и четвертого исполнений, значительно снижающих воздействие на изолятор. В результате многовариантных конечноэлементных расчетов оптимизирована конструкция анкера. Изготовлена опытная партия. Масса новых анкеров на 20 процентов меньше, чем у серийных. К декабрю прошлого года на полигонных испытаниях пропущен тоннаж более 865 млн тонн брутто, ни один облегченный анкер не вышел из строя. Это позволило рекомендовать новинку для серийного применения.

Создан анкер с площадками для опирания клемм. При такой конструкции выдергивающее вертикальное усилие снижается вдвое. Сокращено количество съемных деталей, упрощен процесс сборки, а изготовление шпал не усложняется.

Запущены в серию клеммы из прутка диаметром 17 мм, обеспечивающие усилие прижатия рельса 25 – 28 кН. На всех заводах внедрена технология нанесения на клеммы защитного антикоррозионного покрытия. Освоен метод предварительного статического их нагружения. Это исключает попадания на дороги некачественных изделий.

Прошло апробацию устройство для замера усилия прижатия рельса. По замечаниям путейцев проведена корректировка прибора, налажен его массовый выпуск.

В 2006 г. утверждены «Требования по сертификации клемм». Сейчас поставляются только сертифицированные клеммы. Проходят процедуру согласования требования для сертификации анкера.

Разработана конструкция шпал Ш-А05 с улучшенными эксплуатационными характеристиками на продольный и поперечный сдвиг, с усиленной средней частью. С 2006 г. опытная партия Ш-А05 успешно проходит полигонные испытания на экспериментальном кольце ВНИИЖТ. Серийно такие шпалы уже изготавливаются в Монголии. Переговоры об их производстве ведутся с рядом стран ближнего и дальнего зарубежья.

Серийно выпускаются шпалы такого же типа со стержневым армированием для изготовления в коротких формах, обеспечивающих автоматизацию процесса производства.

Совместно с итальянской фирмой OLMI Spa проведен комплекс работ по совершенствованию технологии изготовления шпал в части автоматизации крепления анкера в шпальной форме. Технология, не имеющая мировых аналогов, освоена производственниками.

МИИТ следит за качеством продукции, поставляемой железнодорожникам. Одна из наших целей – организовать независимый выборочный экспресс-контроль. Действие лицензионных договоров с поставщиками некачественных элементов скрепления АРС будет прекращаться. Такая наша позиция находит понимание не только в «РЖД», но и на заводах.

В 2008 г. у нас разработаны и изготовлены подклеммники для маячных шпал. Такие подклеммники позволяют устанавливать монорегулятор в третью позицию при отсутствии давления клеммы на изолятор. Они прошли апробацию на ЭК ВНИИЖТ.

В ноябре 2006 г. осуществлено устройство опытного участка на шаблоне 1530 мм со скреплением АРС в кривой 280 м. Грузонапряженность 47 млн тонн брутто, скорость 60 км/ч. В сопряженной кривой 310 м скрепление КД.

Эксплуатация показала: на участке со скреплением КД смена рельс проводится два раза в год, постоянно проводятся работы по обслуживанию скрепления.

В кривой 280 м со скреплением АРС к июню 2007 г. ширина колеи стабилизировалась на уровне 1539–1542 мм (с учетом износа 7–8 мм, лубрикатор не использовался) и по состоянию на декабрь находилась в таком же состоянии с небольшим увеличением величины шаблона, но в более равномерно распределенном от шпалы к шпале состоянии. Комиссионными осмотрами в ноябре 2008-го и октябре 2009-го подтверждено, что эксплуатация модернизированного АРС даже в данной кривой не требует выправочных работ для устранения сверхнормативного уширения колеи. Интенсивность бокового износа рельс в два и более раз меньше, чем на скреплении типа КД с деревянными шпалами. Хотя общеизвестно, что при использовании железобетонных шпал с другими типами скреплений боковой износ выше, чем при использовании деревянных шпал.

Опыт показал, что в крутых кривых при использовании скреплений на железобетонном основании за первоначальный период эксплуатации выбираются технологические зазоры, а также происходит небольшое подмятие упругих элементов боковых упоров (изоляторы-демпферы для АРС-4, нашпальная прокладка для КН-65 и КБ-65, боковой упор для ЖБР-65). Данный суммарный размер составляет 3–5 мм. Следовательно, при проектировании пути с дифференцированным шаблоном необходимо использовать железобетонные шпалы с колеюобразующим размером на 3–5 мм меньше номинального шаблона. МИИТом предложен способ укладки скрепления АРС в кривых участках пути, который даже при использовании существующей конструкции скрепления позволяет укладывать путь на дифференцированном шаблоне. Не нужны никакие дополнительные затраты и испытания. Такой способ регулировки ширины колеи был одобрен в ноябре 2008 г. Департаментом пути и сооружений. ООО «ПромЛит» изготовлена формооснастка для изготовления регулировочных изоляторов. Для удобства изоляторы делают различного цвета в зависимости от толщины рабочей полки.

В 2006 г. на экспериментальном кольце ВНИИЖТ (нагрузка на ось 28 тонн) в кривой радиусом 400 м начаты полигонные испытания модернизированного скрепления типа АРС. Детальной ревизией после наработки тоннажа 865 млн тонн установлено: АРС с усовершенствованными элементами обеспечивает стабильную ширину колеи при среднем значении 1526 мм. Это обусловлено хорошей работой изоляторов и подрельсовых прокладок ЦП 204М-АРС из материала ТПК-5 производства ОАО «АРТИ». Учитывая, что удельная интенсивность износа модернизированных прокладок на 100 млн тонн брутто составляет 0,04 балла, можно утверждать: срок их службы составит более миллиарда тонн брутто.

Общее число отказов элементов модернизированного скрепления АРС укладки 2006 г. в 13 и более раз меньше, чем у АРС первого поколения 2003 г. укладки (при аналогичном пропущенном тоннаже). Расчет сравнительной экономической эффективности различных типов скреплений, проведенный Гипротранстэи по результатам полигонных испытаний 2003 г., показал, что эксплуатационные затраты на скреплении АРС в 4–6 раз ниже, чем на скреплении КБ и ЖБР (без учета затрат на периодическую подтяжку и смазку винтовых соединений). Очевидно, что модификация АРС 2006 г. во много раз увеличит эту разницу и применение модернизированного АРС позволит снизить эксплуатационные затраты на обслуживание скреплений в десятки и более раз. Это подтверждается также тем, что в 2006 г. обработаны материалы с трех дорог по отказам скрепления АРС первого поколения. Общий полигон обработанных данных 1300 км. В прямых участках пути эксплуатационные затраты на скреплении АРС составили до 110 рублей в год, в кривых – до 3,5 тысяч, что значительно меньше, чем на скреплениях КБ и ЖБР. Согласно технико-экономическим расчетам, экономия эксплуатационных затрат оценивается более чем в 100 миллионов рублей в год на каждую 1000 км пути.

В октябре 2007 г. на ЭК ВНИИЖТ произведена перекладка опытного участка АРС-4 со старогодными шпалами, имеющими до этого наработку тоннажа 800 млн. тонн брутто. Задача заключалась в эксплуатационной проверке новых модификаций элементов рельсового скрепления АРС-4 (клемм, монорегуляторов, изоляторов, подрельсовых прокладок, подклеммников для маячных шпал) различных типов в кривой радиусом 400 м при использовании ранее выпускаемых анкеров первого исполнения (с выступом в зоне установки изолирующего уголка). Комиссионным осмотром, проведенным после дополнительного пропуска тоннажа 625 млн тонн брутто (общий пропущенный тоннаж около 1,5 млрд тонн брутто), установлено: результаты многократно превышают итоги испытаний скрепления АРС-4 первого поколения, но и значительно выше характеристик модернизированного АРС-4 укладки 2006 г. В частности полностью отсутствует излом клемм (производства ООО «Сфера-21), износ изоляторов менее 2 мм (наилучшие результаты у изоляторов производства ООО «ПромЛит»). Ранее, на участке со скреплением АРС укладки 2003 г. в кривой 400 м изолирующие уголки полностью заменялись после пропуска 50–100 млн тонн брутто.

Укладку пути с модернизированным рельсовым скреплением АРС при реконструкции и капитальном ремонте допускается производить без ограничений условий эксплуатации, что и было подтверждено в мае прошлого года распоряжением вице-президента ОАО «РЖД» В.Б. Воробьева.

В нынешнем году запланирована и частично реализована укладка опытных участков со скреплением АРС на Красноярской и Восточно-Сибирской, а также на Горьковской железной дороге в кривых малого радиуса.

В заключение отметим: эксплуатационная надежность скрепления типа АРС (как и других скреплений) в значительной мере зависит от качества комплектующих. В 2007–2008 гг. МИИТ неоднократно принимал на себя обязательства по контролю качества комплектующих. Причем мы готовы были отвечать не только морально, но и материально. И сегодня МИИТ подтверждает свои обязательства, но только при условии поставок комплектующих от тех производителей, которых рекомендует, то есть от предприятий, производящих наиболее качественную продукцию.

© Евразия Вести VIII 2010







VIII 2010

Евразия Вести VIII 2010

Будни и перспективы путевого комплекса «РЖД»

Путевой комплекс: задачи тактики и стратегии

Гимн профессионализму и преданности железнодорожному делу

По чьей колее покатит отечественное транспортное машиностроение?

В авангарде технического прогресса

Ремонтно-путевой комплекс: задачи и решения

«Ремпутьмаш» - знак качественной путевой техники

Перспективные технологии - на службу отрасли

Взаимодействие на инновационной основе

Готовы работать по долгосрочным контрактам

«Кубаньтрансмаш» конкуренции не боится

Лучшая рекомендация - приоритет качества

Как решать большие проблемы малой механизации

Диверсификация производства - возможность создания инновационных систем

НПЦ ИНФОТРАНС - 20 лет на страже безопасности движения поездов

Совершенствование технологии и средств дефектоскопии рельсов

Мониторинг на пике прогресса

ООО «ИнфраТех» - передовые решения при строительстве и ремонте

Программа модернизации: результаты и перспективы

Группа компаний «Стройдеталь-сервис» готова решать самые сложные задачи

Система высокоточной выправки пути по данным вагонов-путеизмерителей

Новые технологии стабилизации железнодорожных путей

Псковская гарантия качественной сварки

«СНАГА»: настойчивость и последовательность действий - слагаемые сегодняшних достижений

Большое в малом

Безопасность пути: инновационные решения

Линзингер (Австрия) - прогресс благодаря инновациям

Вторая жизнь подбивочных блоков

Когда важна каждая мелочь

Корпорация Колийни ремонтни технологии: вклад в прогресс железнодорожной отрасли

Первые испытания позади. Состоятельность на рынке доказана

PDF-формат



 

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

Евразия Вести