Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте

На протяжении многих лет ВНИИЖТ активно участвует в реализации программы ресурсосбережения на железнодорожном транспорте. Созданные специалистами института технологии обеспечивают снижение потребления топливно-энергетических ресурсов, значительную экономию материальных и трудовых ресурсов. Рассмотрим некоторые из таких решений, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации на железных дорогах страны.

С 1999 г. институтом ведется внедрение рельсосмазывателя РС-2 ВНИИЖТ. Его использование на сети подтвердило, что лубрикация является одним из самых эффективных способов уменьшения бокового износа локомотивных бандажей, вагонных колес и рельсов. Благодаря лубрикации в среднем по сети дорог удалось увеличить ресурс локомотивных бандажей и вагонных колес в 3—4 раза, соответственно сократив потребность ОАО «РЖД» в замене рельсов по дефекту бокового износа. В конструкции РС-2 ВНИИЖТ реализован бесконтактный способ смазки и автоматическое регулирование количества подаваемой смазки при скоростях движения до 100 км/ч.

В 2006 г. институтом разработана рельсосмазывающая установка РС-4 четвертого поколения. В ней устройство подготовки и заправки смазочного материала и расходная емкость с пневмовытеснением выполнены в едином блоке с насосом высокого давления. Механическая и гидравлическая части не требуют регулировки и наладки в процессе эксплуатации, а режимы подачи смазочного материала реализуются микропроцессорной системой управления и приводным электродвигателем мощностью до 0,8 кВт. Установка имеет системы подогрева и фильтрации смазочного материала и может размещаться практически на всех видах подвижного состава: электровозах, тепловозах, автомотрисах, вагонах.

Годовой экономический эффект от внедрения одного рельсосмазывателя составляет более 3 млн. руб. и образуется за счет снижения расхода электроэнергии на тягу поездов на 4-9%, уменьшения износа гребней колес подвижного состава в 3—4 раза, четырехкратного снижения бокового износа рельсов в кривых и снижения до 5% потерь смазочного материала.

В начале 1980-х годов многие железные дороги столкнулись с проблемой, когда при высоком заполнении пропускных способностей дальнейшее увеличение размеров движения приводило к снижению участковой скорости и не давало требуемого эффекта, а введение двойной тяги для вождения поездов увеличенной длины и массы потребовало значительного увеличения числа локомотивных бригад. С целью решения проблемы повышения производительности труда локомотивных бригад и экономии электроэнергии на тягу поездов специалистами института была разработана ныне хорошо всем известная система многих единиц СМЕТ. Ее использование позволило объединять локомотивы в сцепы без специального подбора по характеристикам, что существенно повысило производительность локомотивов, а также решить вопрос ограничений по мощности. Разработка унифицированной электронной аппаратуры СМЕТ на новой элементной базе для электровозов постоянного и переменного тока открывает хорошие перспективы для применения системы и в настоящее время.

Сегодня трудно представить хотя бы одну отрасль промышленности или вид транспорта, которых не используются сварочные технологии. На предприятиях железнодорожного транспорта применяются более сорока споcобов сварки, наплавки, напыления и других родственных процессов. Великая роль сварочных технологий в решении научных и практических задач ресурсосбережения, снижения эксплуатационных расходов и повышения безопасности. Так, например при восстановительной наплавке металла, наносимого на ремонтированную деталь, в большинстве случаев не превышает массы новой детали, что определяет и расход металла, который в десятки раз меньше, чем при изготовлении деталей, и затраты, которые при восстановлении составляют обычно от долей процента до 25-30% от стоимости новых деталей.

Для локомотивного хозяйства при участии ВНИИЖТа разработана технология восстановления сваркой и наплавкой цилиндровых крышек дизелей Д40 в местах эксплуатационных трещин и сверхнормативного местного износа. Крышки изготавливают из высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита, который характеризуется плохой свариваемостью и повышенной чувствительностью к резким изменениям температуры. Поэтому в процессе их ремонта сваркой и наплавкой в металле могут образовываться трещины и неблагоприятные структуры, ухудшающие его механические и служебные свойства. Разработанная технология обеспечивает удовлетворительное качество ремонта и надежную эксплуатацию цилиндровых крышек. Создано специальное технологическое оборудование для горячей сварки чугуна, обеспечивающее требуемый непрерывный процесс подогрева, сварки, отжига и охлаждения крышек без их выемки из рабочей камеры. Годовой экономический эффект при массовом использовании технологии составит 9 млн. руб.

Существенная экономия достигается и при использовании разработанной институтом технологии ремонта шеек, подступичных частей и посадочных поверхностей осей локомотивных колес способами газотермического напыления. При этом восстановление до номинальных ремонтных размеров подступичных частей и посадочной поверхности под зубчатое колесо осуществляют электродуговой металлизацией с использованием монолитной проволоки из хромистой стали, а шейки осей под моторно-осевой подшипник — газопламенным напылением шнуровых материалов.

По заказу Департамента локомотивного хозяйства ОАО «РЖД» был также выполнен анализ повреждаемости рам тележек грузовых и пассажирских локомотивов и разра