Газета «Дальневосточная магистраль», №39 – 13 марта 2018 года.
Ярослав Новачук, профессор кафедры «Локомотивы» Дальневосточного государственного университета путей сообщения.
Учёными Дальневосточного государственного университета путей сообщения (ДВГУПС) предложены наработки по гарантированному сокращению неплановых обточек колёс локомотивов в рамках ТО-4 с целью сокращения эксплуатационных затрат, которые в масштабах сети ежегодно исчисляются сотнями миллионов рублей.
Не все элементы оборудования экипажной части локомотивов соответствуют технологическим и эксплуатационным требованиям.
По результатам исследований жизненного цикла бандажей колёсных пар, проведённых учёными Дальневосточного государственного университета путей сообщения на Байкало-Амурской магистрали, а также транссибирских участках Дальневосточной и Забайкальской дорог, установлено, что в конструкции колёсно-моторных блоков локомотивов имеются звенья с низкой надёжностью и недолговечностью работы.
Передача тяговых и тормозных сил от колёсно-моторных блоков к раме тележки локомотива происходит через резиновые элементы шарниров буксовых поводков. В процессе эксплуатации детали из резины изнашиваются, теряя технические и конструкционные параметры силового звена, что приводит к перекосу осей колёсных пар в бесчелюстной тележке до ±12 мм.
Этот перекос, в свою очередь, приводит к продолжительному взаимодействию гребней колёс с боковыми гранями головок рельсов и интенсивному износу, причём даже при движении на прямых участках рельсовой колеи.
Негативные последствия при контакте колесо – рельс – проблема комплексная. Анализ неисправностей бандажей колёс по сети РЖД свидетельствует о том, что 70–80% из них составляют износ гребня и остроконечный накат. Степень этих неисправностей определяет глубину резания снимаемого металла колеса в процессе ТО-4.
В устоявшейся практике средств и методов обточек при минимальной глубине резания в 5 мм диаметр колеса уменьшится на 10 мм.
С одной стороны, есть нормативное указание, которое разрешает использовать локомотивы с разницей диаметров колёс в локомотивной секции до 20 мм. С другой стороны, разница диаметров колёсных пар даже более 3 мм в отдельно взятой секции ухудшает тяговые критерии и сцепные качества на 10–15%, а коэффициент полезного действия – на 1,5–2%. Создаются благоприятные условия для рассогласования мощности между секциями локомотива до 300 кВт и более, для непрерывного буксования одной или нескольких колёсных пар, отказов тяговых электрических двигателей и генераторов, повышенного расхода топливно-энергетических ресурсов и песка.
Опыт бережливого производства показывает, что предотвратить износ колёс намного дешевле, чем потом ликвидировать эксплуатационный ущерб. Учёные ДВГУПСа разработали инновационные конструкторские и технологические решения модернизации шарниров буксовых поводков с использованием полиамидных материалов, которые исключают недостатки, присущие резиновым элементам. Наработки имеют научно-аналитическую и лабораторно-экспериментальную доказательную базу, защищены авторскими правами. Дело за внедрением этих решений.