П р оизводственно техннческии1И1научно1популя рныи
жүктеу/скачать 4.46 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- В этой связи необходим системный подход, без которого трудно добиться желаемых результатов.
| Одним из важнейших направлений деятельности по предупреждению аварийности и повышению надежности тягового подвижного состава (ТПС) является внедрение современных средств и приборов контроля для технической диагностики (ТД) локомотивов. В этой связи необходим системный подход, без которого трудно добиться желаемых результатов.
йЖП-10 CtilPUBJ-иШ UB: ПРШЛ1*ЫЫ И РЕШЕНИЯ борудованию электровозов как совокупности функционально сложных и многокомпонентных узлов присуща ограниченная эксплуатационная надежность. Для ее поддержания на определенном уровне предусматривается периодическое восстановление этого оборудования, регламентируемое деповской системой планово-предупредительных ремонтов. Разнотипные компоненты оборудования обладают разными характеристиками надежности. Поэтому система периодических планово-предупредительных ремонтов не обеспечивает полной безотказности ТПС. Отсюда и возникает необходимость в неплановых ремонтах. Введение в технологический процесс планово-предупредительного ремонта элементов диагностирования должно быть направлено на повышение качества восстановления оборудования и, следовательно, его эксплуатационной надежности. Более того, появляется возможность перехода от планово-предупредительной системы ремонта к более перспективной и экономически целесообразной стратегии ремонта, учитывающей фактическое техническое состояние объекта диагностирования. С учетом возможных путей совершенствования стратегии планово-предупредительной системы ремонта можно выделить следующие задачи, решаемые диагностированием: определение технического состояния ТПС; поиск места отказа или неисправности; определение метода устранения неисправности; прогнозирование технического состояния локомотива в процессе эксплуатации. П ереход на ремонт с учетом фактического состояния ТПС возможен на линейном предприятии только при работе системы полного его диагностирования. Требования, предъявляемые к автоматизированным системам технического диагностирования (АСТД), на сегодняшний день очень высоки и столь разнообразны, что их производители просто не успевают за возрастающими требованиями. В настоящее время на линейных предприятиях эксплуатируется большое количество различных диагностических приборов и комплексов, причем большая часть из них работает, в лучшем случае, по принципу выдачи протокола либо косвенного признака неисправности. Все это выдвигает требования к классификации отказов, т.е. помимо самого классификатора необходимо иметь список косвенных признаков, ведущих к этим отказам. Использование косвенных признаков обусловлено тем, что ТПС в своей конструкции не имеет элементов встроенного контроля (датчиков, мест установки датчиков, диагностических разъемов, методик диагностирования от производителя) и, в большинстве, является не «дружественной» системой для диагностического комплекса в силу своего возраста. Накопленный опыт диагностирования дает возможность достаточно быстро сформировать данный классификатор на существующий локомотивный парк. О пыт создания и эксплуатации систем ТД показал, что целесообразной является двухуровневая АСТД. Первый характеризуется использованием АСТД для проверки работоспособности оборудования непосредственно на локомотиве (бортовая диагностика). Поиск отказа производится до неисправного (заменяемого) блока. Второй уровень позволяет осуществлять ремонт и настройку оборудования на стенде. Отсюда же вытекают и требования к типажу нового ТПС — как объекту, построенному по модульному принципу. АСТД, применяемые в рамках ремонтного производства на линейных предприятиях, можно разделить на три группы: диагностические комплексы, испытательное оборудование, технологические процессы. При этом под словом «автоматизированные» следует понимать системы диагностирования и испытания, работающие под контролем и управлением оператора в режиме реального времени. Именно этим они отличаются от систем, работающих самостоятельно. Автоматизированное испытательное оборудование элементов ТПС и автоматизированные технологические процессы можно относить к диагностическим комплексам, так как они обладают всеми признаками последних — наличием программы и алгоритмов работы, формированием бумажного и электронного протоколов о техническом состоянии объекта, созданием базы данных, возможностью прогнозирования поведения объекта испытания. В настоящее время актуальной является задача изменения существующей системы ремонтного обслуживания электроподвижного состава (ЭПС) с целью перехода от планово-предупредительного — к ремонту по фактическому состоянию. Обязательным условием решения этой задачи является наличие полной и достоверной информации о техническом состоянии как электровоза в целом, так и отдельных его узлов, устройств и деталей, что требует широкого внедрения диагностических средств. Современный подвижной состав, как новый, так и после капитального ремонта с продлением срока службы (КРП), однозначно не подходит к определению «приспособленность к диагностированию». При этом, кроме конструк- торов-разработчиков ТПС, никто не сможет создать оптимальные системы диагностирования, так как для этого необходимы изменения конструкционных узлов и локомотивов на предмет их «приспособленности к диагностированию». С каждым годом все актуальнее становится задача автоматизации технологических процессов. Это обусловлено появлением достаточно надежных в техническом плане устройств автоматики, а также интенсификацией производственных процессов, заключающихся в снижении затрат, повышении производительности труда, надежности и безопасности объектов. Локомотивное хозяйство в этом плане не является исключением, тем более, что во многих депо ощущается острая необходимость в устройствах управления технологическими процессами и объективного контроля параметров выходящих изделий, а это напрямую связанно с безопасностью и безаварийностью вождения поездов. Т ехнологии, применяемые на ремонтных предприятиях, развивались десятилетиями. Они регламентированы достаточно подробными инструкциями и правилами, разработанными, к сожалению, без учета возможности автоматизации. Это вызывает определенные трудности при согласовании технологии ремонта ТПС и современных систем автоматизации. Сегодня идет частичная модернизация производства, появилась возможность внедрить в ремонтное производство современные средства автоматизации. Практиковавшиеся до последнего времени системы дистанционного управления (ДУ) и работавшие по каналу общего пользования нельзя однозначно охарактеризовать как автоматизированные комплексы управления технологическими процессами, а скорее как информационно-измерительные системы для получения приборной информации о происходящих процессах при выполнении технологии. Поэтому брать их за основу при решении задач автоматизации нецелесообразно. Стремление локомотивных предприятий к повышению конкурентоспособности своей продукции, снижению затрат на ремонт дорогостоящих агрегатов и узлов, а также осознание преимуществ современных микрокомпьютерных систем стимулирует работы по их созданию и способствует скорейшему внедрению. В то же время, выход на отечественный рынок многочисленных зарубежных фирм-производителей средств автоматизации предоставляет разработчикам широкий выбор комплектующих и готовых решений, позволяющих осуществлять проекты в области автоматизации. О дним из подходов, на мой взгляд, является организация системы автоматического управления на базе универсальных многоканальных плат ЦАП-АЦП (цифро-аналого- вый преобразователь — аналого-цифровой преобразователь). В этом случае АСУ представляет собой централизованную систему, объединяющую в себе управляющую подсистему (микрокомпьютер либо одноплатный компьютер с промышленным монитором, или же планшетный компьютер с жидкокристаллическим дисплеем), и систему ввода-вывода платы ЦАП-АЦП. АСУ реализована на встраиваемой в системную шину плате АЦП, имеющей гальванически развязанные входы, которые снимают сигналы с датчиков тока, напряжения и частоты вращения. Плата также имеет цифро-аналоговые преобразователи для задания параметров испытания электрических машин, цифровые входы-выходы для управления силовыми контакторами и источниками тестовых сигналов. Система достаточно легко настраивается и программируется, тем более что фирмы-поставщики вместе с аппаратными средствами предлагают и основные программные модули для написания рабочих программ. Однако при внедрении такой системы потребуется решить целый комплекс вопросов. В частности, необходима дорогостоящая ПЭВМ промышленного исполнения, так как ей придется работать в экстремальных условиях по качеству питающей энергии, наличию больших электромагнитных полей и агрессивному воздушному пространству. Потребуется прокладка большого количества проводов, присущих системам с параллельной передачей данных. Нужна и управляющая программа непосредственно на ПЭВМ. При всем этом никак не обойтись без системы резервирования в момент отключения источника электрической энергии или «зависания» исполняемой программы. Кроме того, могут возникнуть сложности с метрологической аттестацией и поверкой как измерительных каналов, так и комплекса в целом. О ругим подходом может стать создание распределенной АСУ. На нижнем уровне она будет включать в себя систему сбора данных, представляющих собой программируемые логические контроллеры, обеспечивающие прием и выдачу аналоговых и дискретных сигналов, первичное преобразование сигналов по запрограммированным пользователем алгоритмам и обмен информации по последовательному каналу связи на базе интерфейсов CAN, RS-485 и подобных им. А на верхнем уровне достаточно обычной ПЭВМ, выполняющей функции общего управления системой и ведение базы данных. Распределенная система лишена практически всех недостатков, присущих централизованной АСУ. Анализируя информацию о предлагаемых на рынке системах для автоматизации технологических процессов, на мой взгляд, целесообразно остановиться на системах удаленного управления, работающих на последовательных протоколах обмена информацией (CAN, RS-485 и др.). Достаточно большое количество функциональных модулей, изготавливаемых как за рубежом, так и в России, позволяет подобрать оптимальный комплект практически для любого технологического процесса. Кстати, функциональные модули имеют небольшие габариты и легко размещаются непосредственно возле управляющего механизма, снабжены встроенным микроконтроллером, не критичны к напряжению питания, при этом связь осуществляется минимальным количеством проводов. Существенным ограничением для внедрения систем удаленного доступа управления технологическими процессами является стоимость оборудования, но по мере развертывания их производства в России многие вопросы будут сняты. Не стоит сбрасывать со счетов и сложности с адаптацией модулей к отечественному технологическому оборудованию. На сегодняшний момент, кроме всего прочего, определенную трудность представляет вопрос метрологического обеспечения и последующих аттестаций автоматизированных комплексов после внедрения системы, так как, придерживаясь существующего порядка аттестации, необходимы значительные периодические финансовые затраты на его обеспечение. Э ффективность применения автоматизированных средств ТД и испытания оборудования при деповском ремонте определяется следующими основными факторами:
^ адекватность характеристик диагностического комплекса решаемым задачам и условиям эксплуатации; '* внедряемость в существующий технологический процесс (нормирование времени, финансовых затрат, контингента работников);
И, наконец, последнее. Интенсивное развитие средств измерительной и вычислительной техники способствует расширению номенклатуры диагностических и испытательных комплексов, но одновременно вызывает их быстрое моральное старение и необходимость замены. Это, с одной стороны, упрощает, а с другой — делает в определенной степени неоднозначным выбор элементной базы для построения диагностических и испытательных комплексов. В таких условиях важна относительная устойчивость (продолжение работоспособности) структуры комплексов при замене или модернизации отдельных узлов. И.Г. ШАХОВ, старший научный сотрудник Омского государственного университета путей сообщения азработчик тепловоза — компания «CZ LOKO», которая входит в немецкий концерн «Zeppelin». Холдинг, расположенный в г. Фридрихсхафен, основан более 100 лет назад. Первая продукция концерна «Zeppelin» — дирижабли. Одно из его подразделений, получившее наименование «Zeppelin Power Systems GmbH & Co.KG», более 15 лет работает в области тепловозостроения и модернизации тепловозов. Компания «CZ LOKO» в концерне «Zeppelin» возникла в ходе приватизации ремонтных предприятий на Чешских железных дорогах. В 1995 г. было основано акционерное общество «CMKS», цель которого — руководство и координирование деятельности предприятий в городах Нимбурк, Й и глава, Летоград и др. 
Основные производственные мощности холдинга сконцентрированы в АО «CMKS — Lokomotivka» (г. Ческа-Трже- бова), который после выкупа его 100 % акций с 1999 г. стал дочерней компанией. В результате «CMKS» приобрел не только производственные мощности, но и традиции локо- мотивостроения, насчитывающие уже 160 лет. В холдинг были приглашены первоклассные конструкторы ныне закрытого «CKD Lokomotivka» в г. Праге. Сегодня штат холдинга составляет около 600 работников.
Рис. 1. Варианты модернизации тепловозов типов ТЭМ1(2), ЧМЭЗ (а) и ТЭМ7 (6) можно получить установкой дизелей CAT серии 3500В номинальной мощностью от 600 до 2240 кВт J”| Основные виды деятельности компании — это, прежде всего, ремонт и модернизация тягового подвижного соста- l№jh\oiite -L/Ш iilhl На прошедшей в Научно-испытательном центре ВНИИЖТа (ст. Щербинка) выставке «ЭКСПО 1520» ЗАО «Трансмашхолдинг» (ТМХ) продемонстрировало новый маневровый тепловоз серии ТЭМ ТМХ. Познакомить с локомотивом редакция попросила специалистов, представлявших его на выставке. ва. «CMKS» прилагает огромные усилия для восстановления традиций производства тепловозов, сложившиеся в Чешской Республике. В 2005 г. новый двухосный тепловоз серии 709 отмечен Золотой медалью на Международной машиностроительной ярмарке в г. Брно. В последние годы увеличивается экспорт продукции холдинга в страны ЕС и другие государства. В конце 2004 г. произошло слияние «CMKS» и европейской фирмы «Zeppelin», представляющей интересы американского концерна «Caterpillar». При этом холдинг получил существующее ныне название «CZ LOKO». В настоящее время холдинг осуществляет проект модернизации различных вариантов тепловозов серии 770, которым в разных странах присваивают обозначения Т669.0, ЧМЭЗ, S200, LDE 1500, DES3100. зависимости от требований заказчиков модернизация D может быть выполнена в нескольких вариантах. Самый простой — замена силовой установки. При этом предлагается широкий спектр силового оборудования (рис. 1 и 2). Реализация полного проекта представляет собой комплексную модернизацию тепловоза с учетом всех требований к современным локомотивам. Разрабатывая проекты, особое внимание уделяется созданию унифицированных модульных конструкций, которые могут использоваться для модернизации самых разных серий локомотивов. На основе этих модулей модернизировано уже более 300 тепловозов бывшего «ЧКД Прага», в том числе тепловозов серии 770 (ЧМЭЗ). Кроме того, эти модули могут применяться для постройки новых локомотивов, к которым относится и представленный на выставке тепловоз ТЭМ ТМХ 001. Решение о постройке этого локомотива было принято в мае
Проект модернизации был разработан и согласован между фирмами «Zeppelin Power Systems GmbH & Co.KG», «CZ LOKO», локомотивным депо Вильнюс и Брянским машиностроительным заводом. Для сборки первых двух тепловозов было выбрано депо Вильнюс в связи с его большим опытом модернизации локомотивов с установкой дизелей CAT совместно с фирмой «CZ LOKO». Всего здесь было модернизировано 60 секций тепловозов 2М62 и 2М62У, 23 тепловоза ЧМЭЗ и прототип тепловоза ТГМ4. Все договора были подписаны в начале июля 2009 г., а уже 20 июля в депо Вильнюс были поставлены первые комплектующие. С Брянского машиностроительного завода поступили главная рама тепловоза с топливным баком и тележки в сборе с колесно-моторными блоками. Данное оборудование аналогично тому, которое используется для серийных тепловозов ТЭМ18 и ТЭМ18ДМ. Фирма «CZ LOKO» поставила все оборудование, которое устанавливается на раму тепловоза. Благодаря накопленному опыту модернизации локомотивов изготовление первого тепловоза ТЭМ ТМХ было закончено к 150-летию АО «Литовские железные дороги», отмеченному в августе этого года. На выставке «ЭКСПО 1520» локомотив был представлен в рабочем состоянии. то же представляет собой тепловоз ТЭМ ТМХ 001? Этот шестиосный локомотив нового поколения с электропередачей переменно-постоянного тока удовлетворяет современным западноевропейским требованиям локомотиво- строения. Тепловоз предназначен для тяжелых маневровых работ на государственных железных дорогах и подъездных путях промышленных предприятий с шириной колеи 1435 и 1520 мм. Локомотив изготовлен на базе главной рамы и бесчелюстных тележек серийного тепловоза ТЭМ 18. Модульная конструкция с низкими капотами позволяет установить кабину машиниста так называемого башенного типа, т.е. с круговым обзором. Тепловоз может быть оснащен дизелем CAT 3508В или CAT 3512В. Номинальная мощность заказчиком может быть выбрана между 745 и 1455 кВт. Техническое решение отдельных компонентов и параметры, указанные в данном проекте, являются предварительными и могут быть изменены в процессе доработки конструктивной документации или по просьбе заказчика. КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ
Рис. 2. Дизель CAT 3516 BHD для тепловозов типов ТЭМ7 и 2М62 Экипажная часть. Тележки в сборе с колесно-моторными блоками, а также главная рама с топливным баком использованы от тепловоза ТЭМ18 с изменением посадочных мест для новых капотов с модулями. Тяговый агрегат и вспомогательное оборудование. Дизель-генератор (ДГА) «Locat» 3512/631 включает в себя дизель «Caterpillar» 3512В с новым тяговым агрегатом «Siemens Drasov», состоящий из тягового и вспомогательного генераторов типа 1FC2 631. На остове вспомогательного генератора размещены его возбудитель GB 112 L и компрессор кондиционера, приводимые через ременную передачу от шкива, установленного на свободном конце вспомогательного генератора. Крепление тягового агрегата к остову дизеля — фланцевое, а вал ротора электромашины связан с маховиком двигателя через упругую муфту «CENTAMAX». Точность установки генератора обеспечивается четырьмя установочными элементами «Vibracom». ДГА жестко соединен с промежуточной рамой, которая при помощи 16 упругих резинометаллических блоков опирается на раму локомотива. Дизель оснащен двумя стартерами, рассчитанными на напряжение 24 В, и двумя 28-вольтовыми зарядными генераторами. Двигатель «Caterpillar» 3512В — четырехтактный, дизельный, 12-цилиндровый, V-образный, правого вращения (если смотреть со стороны свободного конца коленчатого вала), жүктеу/скачать 4.46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
