Компрессоры концерна "Укрросметалл" для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта. История и перспектива

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Компрессоры концерна «Укрросметалл» для тормозных систем подвижного состава железнодорожного транспорта. История и перспектива

П.В. Косенко, заместитель начальника управления продаж готовой продукции (АО «НПАО «ВНИИкомпрессормаш») г. Сумы

Представлен обзор применения компрессорной техники производства концерна 'Укрросметалл» на железнодорожном транспорте Украины и зарубежных стран Приведены особенности компрессорных агрегатов для тормозных систем подвижного состава.

Ключевые слова: железная дорога, станция, сжатый воздух, компрессор, тормозная система, локомотив.

Представлений огляд застосування компресорної техніки виробництва концерну "Укрросметалл" на залізничному транспорті України та зарубіжних країн Приведені особливості компресорних агрегатів для гальмових систем рухомого складу поїзда.

Ключові слова: залізниця, станція, стиснене повітря, компресор, гальмова система, локомотив.

The review of application of compressor technique of production of business concern 'Укрросметалл" is presented on the railway transport of Ukraine and foreign countries. Features over of compressor aggregates are brought for the brake systems of rolling stock.

Keywords: railway, station, compressed air, compressor, brake system, locomotive.

Со времен изобретения в 1872 г. Джорджем Ве- стингаузом воздушного железнодорожного тормоза сжатый воздух является традиционным, испытанным на протяжении почти ста пятидесяти лет, рабочим энергоносителем в тормозной системе железнодорожного транспорта и других пневматических его устройствах. Компрессор, как источник пневматической энергии для систем торможения подвижного состава, играет очень важную роль в процессе работы локомотива. Он обеспечивает непрерывное снабжение сжатым воздухом его тормозную систему и всего состава поезда.

У предприятий, входящих в состав концерна «Укрросметалл» (АО «ПТМЗ», г. Полтава, АО «НПАО «ВНИИкомпрессормаш», г. Сумы), накоплен огромный опыт в проектировании и изготовлении тормозного компрессорного оборудования.

Сразу же после перехода с паровозной на тепловозную и электрическую тягу и, соответственно, с применением нового принципа торможения, с 40-х годов XX века АО «ПТМЗ» приступил к изготовлению тормозных компрессоров для тепловозов и электровозов. Первыми в типовых рядах тормозных компрессоров для снабжения сжатым воздухом пневматической тормозной системы локомотива были два компрессора - Э500 и КТ6.

Компрессор Э500 - поршневой, с воздушным охлаждением, двухступенчатый, с горизонтальным рядным расположением цилиндров (рис. 1). Его устанавливали на электровозах серий ВА22М, ВА22, ВА23, ВА19М, ВА19. Приводом компрессора являлись электродвигатели типов ДК-404А, ДК-402А, НБ-404,ЭК-Г2 или АС-81-6. Вращение коленчатого вала осуществлялось через понижающий редуктор, находящийся в корпусе компрессора. Компрессор Э-500 имел корпус, отлитый в одном блоке с цилиндром (0 150 мм) высокого и низкого (0 245 мм) давления, в которые запрессованы чугунные втулки.

Сравнительно небольшая частота вращения коленчатого вала обусловила большие диаметры поршневой группы, и как следствие - значительные габаритные размеры и удельную массу. Некоторые образцы компрессора Э500 эксплуатируются до настоящего времени. Однако этот компрессор морально устарел и его производство давно прекращено [1].

Рис. 1. Компрессор Э500

Технические решения, заложенные в конструкцию компрессоров типа КТ (КТ6, КТ7, КТбЭл), запас прочности и надежность обусловили непрекращающееся серийное их производство и в настоящее время. За годы серийного производства выпущено более 100 тыс. поршневых компрессоров этой модели. Весь ряд компрессоров построен на единой базе (рис. 2). Отличительной особенностью типов является направление вращения (КТб и КТбЭл - правого, а КТ7 - левого по отношению к приводу компрессора) и наличием разгрузочного устройства в компрессорах КТб и КТ7, с помощью которого они переводятся на холостой ход отжатием пластин клапанов.

Техническое совершенствование железнодорожного транспорта, в частности локомотивов, требовало новых решений в создании компрессоров для подвижного состава. С этой целью АО «ПТМЗ» освоил серийное производство унифицированных поршневых компрессоров типа ПК.

Компрессоры ПК-1,75А, ПК- 3,5А, ПК-5,25А - двухступенчатые поршневые с V-образным расположением цилиндров и воздушным охлаждением (рис. 3). компрессор тормозной подвижной железнодорожный

В отличие от компрессоров КТ компрессоры ПК высокооборотные, что позволило при меньших габаритах и удельной массе получить требуемую производительность при меньшей потребляемой мощности. Это было существенным достижением в развитии ряда поршневых компрессоров для подвижного состава железнодорожного транспорта.

Компрессоры в составе локомотива находятся в очень жестких условиях, как по температурам окружающего воздуха, так и по уровню виброускорений. Диапазон температур, при которых должен надежно работать компрессор, по требованиям стандарта находится от -55 до +65°С, а реально достигает до +80°С. Нижнее значение обусловлено требованиями устойчивого запуска компрессора на электровозах, эксплуатирующихся в условиях Крайнего Севера. При верхнем значении температуры компрессоры эксплуатируются в отсеке главного дизеля тепловоза при высокой внешней окружающей температуре. Не менее жесткие нормы по воздействию внешней вибрации, ускорений и одиночных ударов. Компрессор, расположенный на шасси локомотива, находится под действием вибрационной нагрузки в широком диапазоне частот - от малоцикловых до высокочастотных [2]. Кроме того, современные тенденции развития железнодорожного транспорта, предусматривающие существенное повышение скорости движения, увеличения производительности при формировании грузовых составов, расширения сети электрифицированных дорог, непременное повышение безопасности, требование к наличию механических частиц, масла и влаги в сжатом воздухе требуют освоения новой техники в железнодорожных компрессорах.

Новым возросшим требованиям к железнодорожным локомотивам отвечают винтовые компрессоры, активно внедряемые в подвижном составе железнодорожного транспорта в настоящее время. В отличие от поршневого компрессора, винтовой компрессор входит в состав автономного агрегата с системой отдельных узлов, позволяющих получить на выходе сжатый воздух высокого качества, не содержащий механических примесей, масла, воды и их паров.

Первым предприятием на территории постсоветского пространства, разработавшим и изготовившим компрессорный винтовой агрегат для тормозной системы локомотива, является АО «НПАО «ВНИИкомпрессормаш». Опытный агрегат ВВ-3,5/10 был установлен на первый опытный электровоз 2ЭС6 (рис. 4), разработанный на ОАО «Уральский завод железнодорожного машиностроения» (г. Верхняя Пышма Свердловской обл., РФ) в 2007 г.

Исходя из опыта эксплуатации и согласно ГОСТ 10393-2009 «Компрессоры и агрегаты компрессорные для железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия» [3] специалисты АО «НПАО ВНИИкомпрессормаш», АО «ПТМЗ» и СП ООО «Орелком- прессормаш» в 2009...2010 гг. провели доработку ВВ-3,5/10, заменив мощность привода компрессора, изменив компоновку с целью повышения эргономичности и ремонтопригодности компрессорного агрегата. Опытный образец был изготовлен и испытан в апреле 2010 г.

По состоянию на июль 2014 изготовлено более 550 единиц тормозных винтовых компрессорных установок ВВ-3,5/10 (рис. 5), которые успешно эксплуатируются на электровозах 2ЭС6 и 2ЭС10 производства ООО «Уральские локомотивы» (Россия), электровозе ЗЭС5К производства ООО «УК« Новочеркасский электровозостроительный завод» (Россия), тепловозах ЧМЭЗМ, модернизированных компанией «ZOS Zvolen» (Словакия) совместно с ООО «Тепловозоремонтный завод» (Полтава) и др.

Таким образом, на АО «НПАО «ВНИИкомпрессормаш» сформировалась эффективная и энергичная сплоченная команда конструкторов, технологов, производственников, экономистов, коммерсантов, которая нацелена на расширение рынка поставки тормозных компрессоров (рис. 6). Предприятие тесно сотрудничат с компаниями-произ- водителями локомотивов мирового уровня: «Skoda Transportation» и «CZ LOKO» (Чехия), ПАО «ХК«Лугансктепловоз»(Украина), ОАО «Людиновский тепловозостроительный завод» и ЗАО «УК «Брянский машиностроительный завод» (Россия), АО «Электровозо- строитель» (Грузия) и др. Активно ведутся работы по сертификации. В августе 2014 АО «НПАО «ВНИИкомпрессормаш» планирует одним из первых в Украине получить сертификат соответствия Международному стандарту железнодорожной промышленности IRIS, который признан во всей Европе.

Высокая квалификация и опыт специалистов наших предприятий позволяют качественно и в кратчайшие сроки проектировать и осваивать производство винтовых тормозных компрессорных агрегатов по индивидуальным требованиям заказчика.

Учитывая ряд неоспоримых преимуществ перед поршневыми и постоянно повышающимися требованиями к надежности, ремонтопригодности, безотказности, эргономичности, винтовые компрессорные агрегаты являются наиболее оптимальными для пневматических систем подвижного состава. В условиях непрерывного развития отечественного локомо- тивостроения внедрение винтовых компрессоров для тормозных систем становится актуальным и перспективным.

Список литературы

Салюк, А.А. Компрессорная техника для подвижного состава железнодорожного транспорта / А.А.Салюк, В.И.Аещенко // Компрессорное и энергетическое машиностроение, 2010. -Nal(19). - С. 2-7.

Иноземцев В.Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава -- вопросы и ответы. - М.: Транспорт, 1982. --272 с.

ГОСТ 10393-2009 «Компрессоры и агрегаты компрессорные для железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия».

Размещено на Allbest.ru