Анализ концепции многофункционального комплекса для выполнения работ на электрифицированных участках железных дорог

АНАЛИЗ КОНЦЕПЦИИ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ НА ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ УЧАСТКАХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

В настоящее время в 68 странах мира эксплуатируются электрифицированные железные дороги. В частности, их протяженность в России составляет 43,300 км, в Германии - 21000км, в Индии, Японии и Франции - 18810, 16970 и 15220 км, соответственно. США обладают самой протяженной в мире сетью железных дорог, составляющей 226427 км. На электрической тяге осуществляется более 50% всех грузовых перевозок, удельный вес пригородных пассажирских перевозок электропоездами возрос до 77%. В мире электрификации уделяется огромное значение. В Швейцарии электрифицировано почти 100% ж. д. (около 3000 км), в Швеции — свыше 60% (более 7500 км), в Италии — около 50% (более 8000 км).

Интенсивное развитие электрифицированных железных дорог объясняется несколькими причинами. Одной и самой важной является себестоимость перевозок, которая складывается из стоимости обслуживания локомотива, цены энергоносителя (дизельное топливо, электроэнергия), а также эффективности используемой тяги – КПД электровозов выше, чем КПД тепловозов.

Перед железнодорожниками стоят серьёзные задачи, как по строительству новых электрифицированных участков, так и по обслуживанию, ремонту и поддержанию в работоспособном состоянии существующих электрифицированных линий. Это приобретает особую актуальность в связи с увеличением износа контактной сети, который в настоящее время составляет до 27%.

Комплекс задач, решаемых при текущем содержании и ремонте контактной сети, состоит из:

- замены отслуживших свой срок опор контактной сети;

- замены контактного провода, достигшего предельного износа;

- замены несущего троса, арматуры, усиливающего провода в случае их повреждения.

Наряду с текущими работами, такими как: замена опор, нормативное натяжение проводов, соблюдение проектных расстояний от контактного провода до расположенных под ним устройств, обеспечение работы контактной сети в тяжелых метеорологических условиях (воздействие ветра), борьба с гололедом (применяют профилактический подогрев, электрическую плавку, механическую очистку, а также химическую очистку), могут возникать аварийные ситуации: обрыв контактной сети, пропадание напряжения, коррозионные повреждения опор контактной сети, повреждаемость изоляции контактной сети. В случае крушения подвижного состава возможно разрушение всей контактной сети.

Для решения таких задач отечественными производителями выпускаются различные модели путевой техники. Например, такие как: АВТОМОТРИСА АГВ (ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод») выполняет строительно-монтажные и ремонтные работы, ра­боты по текущему содержанию контактной сети. Имеет изолированную подъёмно-поворотную рабочую площадку, кран для установки опор и поддерживающих конструкций. АВТОМОТРИСА АРВ-1 (ОАО «Муромтепловоз) выполняет работы по монтажу, ремонту и техническому обслу­живанию контактной сети и оборудована неизолированной подъёмно-поворотной рабочей площад­кой, токоприёмником для заземления контактной сети. АВТОМОТРИСА ДИЗЕЛЬНАЯ МОНТАЖНАЯ АДМ-1 (ОАО «Тихорецкий машиностроительный завод») выполняет строительно-монтажные и ремонтные работы, ра­боты по текущему содержанию контактной сети и оснащена изолированной подъёмно-поворотной рабочей площадкой, телескопическим краном и другие.

Большинство из этих машин предназначены для выполнения одного или нескольких видов работ за счет использования специальных механизмов или модулей. Для того, чтобы выполнить законченный цикл работ, например, при восстановлении контактной сети, необходимо задействовать две и более единицы специальных машин.

Для восстановления контактной сети и выполнения связанного с этим всего комплекса работ (замена опор, раскатка и анкерование несущего троса и контактного провода, установка струн, регулировка цепной подвески, сопряжений анкерных участков и воздушных стрелок, монтаж фиксирующего троса) предлагается разработать многофункциональный комплекс (Рис.1).

Рис. 1

Автомотриса состоит из рамы, которая опирается на тележки. Снизу к раме с помощью силовых конструкций подвешены: тяговый электродвигатель привода тележки; аутригеры; с двух концов рамы – путеочистители; трубопроводы, электро-, пневмо- и гидрооборудование. На одном конце рамы оборудована грузовая платформа, где размещены манипулятор (4) для монтажа опор контактной сети и подъёмно-поворотная площадка (3). Данный манипулятор имеет место крепления сменного оборудования и позволяет производить быструю смену рабочего органа в соответствии с конкретной выполняемой операцией, например: при замене опор на манипулятор подвешивается буровое устройство, а при замене шпал на рельсо-шпальной решётке на манипулятор устанавливается оборудование для замены и подбивки шпал. Под пассажирской кабиной в специальном отсеке рамы автомотрисы между ее несущими поясами установлен дизель-генератор, предназначенный для энергообеспечения тягового двигателя ЭД-118АУ2 и питания всех систем автомотрисы АКС-01 переменным током. На крыше кузова размещены токоприемник и антенна системы безопасности. Под рамой расположены аутригеры, предназначенные для придания устойчивости раме автомотрисы и разгрузке рессорного подвешивания при работе манипулятора.

На несамоходной платформе (2) располагаются переходная (7) и рабочая (6) площадки для безопасной работы с контактной сетью под напряжением, кран (5) для обслуживания грузовой платформы комплекса и подачи расходных материалов в зону работы манипулятора, открытый контейнер для транспортировки опор контактной сети (9) и бухты с кабелем и несущим тросом (8).

Предлагаемый комплекс позволит выполнить механизацию работ по замене шпал, доставку шпал и расходных материалов к месту проведения работ, подачу шпал, расходных материалов в зону рабочего органа, производящего замену шпал. Для этого вместо модуля (2) к автомотрисе необходимо прицепить несамоходную платформу для перевозки шпал и расходных материалов, на которой будет установлен кран-манипулятор без аутригеров для разгрузки новых шпал и погрузки старых.

Применение данного комплекса позволит сократить время закрытия перегона и сократить количество путевой техники при выполнении работ, связанных с устранением последствий аварии или крушения подвижного состава. Оперативность и мобильность предлагаемого комплекса, многофункциональное оборудование, установленное на автомотрисе, позволят выполнять не только ремонтно-строительные работы, но и инспекционно-диагностические работы, текущий осмотр контактной сети, а в случае необходимости проводить работы, связанные с ремонтом рельсо-шпальной решетки.

Список литературы

1. Борц Ю.В., Чекулаев В.Е. Контактная сеть. — М.: Транспорт, 2001.

2. Ерохин Е.А. Монтаж и капитальный ремонт контактной сети и воздушных линий. — М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте, 2007.