Совершенствование системы управления электровоза ВЛ80С в условиях Атбасарского электровозоремонтного завода

в) верхнего уровня управления;

При работе от контроллера машиниста дешифратор по информации с 7 токовых выходов контроллера формирует сигналы управления в соответствии с рисунком 3.3.

САУТ имеет наивысший приоритет. Информация от САУТ поступает с помощью 2 контактов реле. В зависимости от положения контактов (замкнут или разомкнут) САУТ может сформировать для дешифратора две команды управления: СЛУЖЕБНОЕ, ТОРМОЖЕНИЕ и ПЕРЕКРЫША.

При отсоединении на БЭПП разъема САУТ дешифратор формирует команду СЛУЖЕБНОЕ ТОРМОЖЕНИЕ.

Работа дешифратора от верхнего уровня (автоведение) возможна лишь в том случае, когда ручка контроллера крана машиниста находится в положении ПОЕЗДНОЕ.

При работе от верхнего уровня управления дешифратор выполняет те же команды, что и от контроллера крана машиниста за исключением команды ЭКСТРЕННОЕ ТОРМОЖЕНИЕ. Управляющие сигналы работы дешифратор в этом режиме формирует процессор.

Кроме этого дешифратор формирует для процессора следующие сигналы:

- квитанция о положении ручки контроллера крана машиниста;

- квитанция о состоянии вентилей;

- квитанция о состоянии САУТ.

Процессор выполняет следующие функции:

- прием информации о положении ручки контроллера крана машиниста;

- прием информации о состоянии вентилей;

- прием информации о САУТ;

- прием информации о давлении от датчиков давления;

- выдача сигналов в дешифратор по управлению вентилями (автоведение);

- обмен информацией с верхним уровнем управления по интерфейсу CAN 2.ОВ;

- обмен информацией с адаптером (БТО) по интерфейсу CAN 2.ОВ.

Процессор осуществляет прием следующих команд от устройства управления верхнего уровня:

1) УПРАВЛЕНИЕ УКТОЛ.

Получив эту команду процессор передает в дешифратор полученную от верхнего уровня позицию (режим работы крана машиниста) и выдает в интерфейс CAN 2.ОВ информацию о реальном коде позиции.

2) ЗАПРОС ДАВЛЕНИЙ

По этой команде процессор выдает в интерфейс CAN 2.ОВ информацию от датчиков давления в пересчете на атмосферное давление.

3) ДИАГНОСТИКА УКТОЛ

По этой команде процессор выдает в интерфейс CAN 2.ОВ следующую информацию:

- реальное положение ручки

- заданное положение от верхнего уровня

- режим САУТ

- состояние вентилей В3-В8 (включен/выключен)

- неисправность вентилей В3-В8

- соответствие состояния вентилей режиму работы

- неисправность датчиков давления

- ошибки обмена по CAN 2.ОВ.

3.2 Общие указании по техническому обслуживанию

Техническое обслуживание кранов машиниста выполняется при ТО-2 локомотивов. При техническом обслуживании производится осмотр и проверка состояния составных частей крана машиниста. При техническом обслуживании выполняется ремонт по записям машиниста на локомотиве в журнале технического состояния локомотива. Порядок устранения возможных отказов и повреждений крана машиниста указан в п. 3.8 настоящего Руководства по эксплуатации. Испытание крана машиниста проводят при давлении сжатого воздуха в ПМ 0,75-0,8 МПа (7,5-8,0 кгс/см2). Номинальное напряжение постоянного тока в зависимости от исполнения крана машиниста - 50 В или 110 В. Редуктор крана машиниста должен быть отрегулирован на давление в ТМ 0,54±0,01 МПа (5,4 кгс/см2). В процессе эксплуатации должна быть обеспечена герметичность мест соединений воздухопроводов. Ослабление крепления трубопроводов не допускается. Должно быть обеспечено надежное крепление штепсельных разъемов на контроллере управления и БЭПП. Ослабление крепления штепсельных разъемов не допускается. При внесении каких-либо изменений в конструкцию крана машиниста без согласования с заводом-изготовителем последний не несет ответственности за преждевременный выход изделия из строя.

Таблица 3.2. - Текущий ремонт

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

4.1 Меры безопасности труда при управлении

электровозом Подготовка к работе. Порядок обслуживания электровозов устанавливает начальник дороги в зависимости от типа подвижного состава, а также местных условий на основе утвержденных МПС систем обслуживания. Как правило, бригада состоит из двух лиц: машиниста и помощника машиниста. Скоростные участки обслуживают машинисты первого и второго классов с помощниками, имеющими права управления локомотивом. По разрешению МПС поездные электровозы может обслуживать машинист в одно лицо.

Продолжительность непрерывной работы машиниста, обслуживающего в одно лицо поездные электровозы, не превышает 8 ч. Обслуживание маневрового электровоза одним машинистом разрешает начальник дороги. Эти электровозы оборудуют устройствами маневровой радиосвязи, обеспечивающей надежную двустороннюю связь машиниста электровоза с маневровым диспетчером, дежурным по станции и составителем поездов в пределах всей территории станции, а на крупных станциях - в пределах маневрового района; зеркалами заднего вида с правой и левой стороны, а также устройствами для отцепки вагонов из кабины машиниста. На кабине или площадке с обеих сторон локомотива делают надпись “Локомотив обслуживается одним машинистом”.

Также одна локомотивная бригада может обслуживать несколько поездных электровозов, управляемых из одной кабины. Для обеспечения безопасного и удобного обслуживания двухсекционные локомотивы имеют закрытые площадки для перехода из одной секции в другую.

Медицинские осмотры. С целью сохранения здоровья и обеспечения безопасности движения поездов на железных дорог все машинисты и помощники машинистов подлежат обязательным предварительным и периодическим медицинским осмотрам для определения их профессиональной пригодности по состоянию здоровья.

Приемка локомотива. Подготовка локомотивов к работе производят в соответствии с требованиями ПТЭ. Систематический внимательный осмотр локомотива является важным средством, обеспечивающим безопасность движения и культурное состояние локомотива.

Прибыв к месту стоянки локомотива, бригада под руководством машиниста приступает к его осмотру. Прежде всего машинист лично убеждается в том, что локомотив не может самопроизвольно прийти в движение. Также прежде чем приступить к осмотру, машинист убеждается по зеленому огню световой сигнализации и нижнему положению рукоятки разъединителя в том, что напряжение с контактного провода снято.

Если световая сигнализация неисправна (лампочки не горят или горят вместе красная и зеленая), считают, что контактный провод находится под напряжением. В этом случае машинист идет к дежурному по депо и вместе с ним убеждается в том, что разъединитель отключен и контактная сеть надежна заземлена, только после этого бригада может приступить к приемке локомотива. С целью предотвращения несчастных случаев при осмотре тормозной рычажной передачи и смене тормозных колодок перекрывают разобщительный кран, установленный на воздухопроводе, ведущим к тормозному цилиндру.

В прочесе осмотра первоначально проверяют те узлы электровоза, о неисправности работы которых было отмечено в книге ремонта. Наиболее высокого качества осмотра локомотивные бригады достигают в том случае, когда у них выработана определенная последовательность обхода локомотива, позволяющая проверить состояние всего оборудования, обращая особое внимание на наиболее ответственные его элементы.

При осмотре электровозов отключают ножи главного или крышевого разъединителя и вспомогательных цепей. Двери аппаратной камеры о все время осмотра оставляют открытыми. Ключ КУ и реверсивная рукоятка находятся у машиниста.

При осмотре используют исправный инструмент, приписанный к данному электровозу. Крепление болтов и гаек, когда требуется дополнительное усилие, производят с помощью специального рычага. Бригада проверяет исправность механического и электрического оборудования, обращая внимание на состояние подножек, поручней и перил на площадках, наличие противопожарных и защитных средств, сигнальных принадлежностей и инструмента. С особым вниманием осматривают аккумуляторные батареи. Крепление их межэлементных соединений производят торцовым ключом с изолированной ручкой, не допуская применения около аккумуляторных батарей открытого огня. Место работы освещают переносными лампами с защитными корпусами.

Поездная и маневровая работа. В пути следования и на промежуточных станциях локомотивная бригада ведет постоянное наблюдение за состоянием впереди лежащего пути и контактной сети, показаниями сигналов и контрольно-измерительных приборов. При приближении к людям, работающим на пути, подает оповестительные сигналы. Особую бдительность локомотивная бригада проявляет при подъезде к мостам и тоннелям, переездам, выемкам и кривым участкам пути. При следовании по неправильному пути подает оповестительные сигналы не реже двух раз на 1 км.

При встрече с движущимся поездом помощник машиниста отходит от окна к рабочему месту машиниста. Во время встречи поездов на перегоне и в случае одновременного приема на станцию встречных поездов в ночное время оба машиниста переключают прожекторы на “ Тусклый свет” и после проследования головной части встречного поезда переключают на “Яркий свет”. При скрещении поездов на станциях локомотивная бригада остановившегося поезда выключает прожектор. Во избежание ослепляющего воздействия прожектора движущегося поезда на станционных работников машинист после прохода первой входной стрелки переключает прожектор на “Тусклый свет” и, только проследовав последнюю выходную стрелку, включает “Яркий свет”.

При случайной остановке на перегоне, перед тем как сойти с локомотива, бригада осматривает место остановки. В темное время для этого используют переносные лампы или аккумуляторные ручные фонари. Сходят с локомотива только после полной его остановки. В случае прохода встречного поезда по соседнему пути члены бригады сходят с локомотива с противоположной стороны.

Если необходимо осмотреть или отремонтировать вне депо тяговый электродвигатель, вспомогательные машины и другое оборудование электровоза, стоящего под контактной сетью, находящейся под напряжением, машинист опускает токоприемник, в чем лично убеждается даже в случае падения стрелки вольтметра до “0”, снимает реверсивную рукоятку, блокирует щитки ключом КУ. Ключ КУ и реверсивная рукоятка находятся все время у лица, производящего осмотр или ремонт.

При необходимости ремонта или осмотра оборудования, находящегося на крыше электровоза, предварительно снимают напряжение с контактной сети. Напряжение на станции или перегоне отключает энергодиспетчер по заявке машиниста. Заземляют контактную сеть работники дистанции контактной сети по приказу энергодиспетчера. Только после снятия напряжения и завешивания на контактную подвеску заземляющей штанги машинист или его помощник может подняться на крышу локомотива.

При маневровых работах на станциях и в депо локомотивы приводят в движение только по сигналу руководителя маневров. Прежде чем привести в движение маневровый локомотив, машинист убеждается в том, что составитель поездов, его помощник, дежурный стрелочного поста находятся в безопасной зоне. Известны случаи, когда на ряде станции не соблюдение этого требования безопасности приводило к травмированию работников.

За правильность сцепления локомотива с первым вагоном поезда ответственным является машинист. Отцепку поездного локомотива от состава и прицепку к составу, в том числе соединение, разъединение и подвешивание тормозных рукавов, выполняет работник локомотивной бригады. Эти операции проводят только при остановленном и заторможенным подвижном составе. Перед разъединением тормозных рукавов концевые краны воздушных магистралей предварительно перекрывают.

При невозможности перекрыть неисправный концевой кран вагона или локомотива помощник машиниста сообщает об этом машинисту. В этом случае машинист производит выпуск воздуха из тормозной магистрали через кран экстренного торможения. Если этого не сделать, то рукав под давлением воздуха может спружинить и ударить работника, производящего разъединение рукавов. Об окончании расцепки помощник машиниста ставит в известность машиниста.

На маневровой работе ответственным за правильное сцепление вагонов и локомотива является руководитель маневров - составитель поездов. Он соединяет воздушные рукава. Почти все маневровые локомотивы оборудованы устройством, позволяющим осуществлять расцепку непосредственно из кабины машиниста, что способствует предупреждению травматизма и снижению утомления работников маневровых бригад.

Для предупреждения электротравмирования включение и отключение межлокомотивных и междувагонных соединений цепей управления и отопления, а также рукавов воздушных магистралей электропоездов производят только при опущенных токоприемниках. Отцепку поездного локомотива от пассажирского состава, оборудованного электрическим отоплением, производит работник локомотивной бригады только после разъединения поездным электромонтером высоковольтных междувагонных электрических соединений.

Локомотивные бригады строго соблюдают общие правила безопасности для работников железнодорожного транспорта на электрифицированных линиях, запрещающие приближение к находящимся под напряжением и неогражденным проводам или частям контактной сети на расстоянии менее 2 м.

Работники локомотивных бригад, обнаружившие обрыв проводов контактной сети или высоковольтных линий, пересекающих железнодорожные пути, а также свисающие с них посторонние предметы, немедленно сообщают об этом дежурному по станции, энергодиспетчеру или поездному диспетчеру. До прибытия бригады дистанции контактной сети место обрыва помощник машиниста или машинист ограждает и принимает меры к тому, чтобы никто не приближался к оборванным проводам на расстояние ближе 10 м. если оборванные провода или другие элементы контактной сети или высоковольтной линии выходят из габарита приближения строений и могут быть задеты при подходе подвижного состава, это место ограждают сигналами остановки согласно требованиям Инструкции по сигнализации на железных дорогах.

Машинист, его помощник или другой человек, оказавшись вблизи оборванного контактного провода, выходят из опасной зоны мелкими (менее 10 см) шагами. Такая мера предосторожности защищает от поражения электрическим током, который протекает по земле.

Экипировка локомотива. Экипировка электровозов предусматривает собой набор песка, смазки, внешнюю очистку (обмывку) подвижного состава, обдувку тяговых электродвигателей и электрической аппаратуры, а также уборку кабин машиниста и машинных помещений. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала при наборе песка электровоз останавливают так, чтобы гибкие рукава находились напротив бункеров песочниц. Рукава к бункерам песочниц подводят только после полной остановки электровоза. Если во время экипировки необходимо передвижение, то предварительно отводят и закрепляют пескоподающие рукава, а после перестановки вновь подводят их к карманам песочницы. Перед подачей песка помощник машиниста убеждается, что рукав правильно направлен в бункер песочницы и около электровоза не находятся люди. Набирают песок, как правило, в защитных очках, после снабжения песком гибкие пескораздаточные рукава закрепляют на специальном крюке, так как незакрепленный рукав может ударить находящихся рядом людей. Работу песочниц проверяют только при отсутствии работников в смотровой канаве, так как песок при этом может попасть в глаза.

4.2 Факторы, воздействующие на локомотивную бригаду в процессе управления локомотивом

Производственная деятельность машиниста протекает в специфических условиях и сопровождается воздействием ряда неблагоприятных факторов, которые в настоящее время еще не могут быть полностью устранены. Она связана также с большим нервно-эмоциональным напряжением из-за повышенной бдительности при вождении поездов и строгого соблюдения графика движения, с личным риском и высокой степенью персональной ответственности за безаварийное движение.

Напряженность труда локомотивных бригад во многом определяется постоянной и повышенной степенью готовности к принятию необходимых мер в экстренных случаях. Среди наиболее отрицательных санитарно-гигиенических факторов -- шум и вибрация при движении поезда, наличие электромагнитных полей, а также недостаточно оптимальный микроклимат на рабочих местах. Осложняют труд машиниста переработка большого объема поступающей визуальной и акустической информации, непрерывный контроль за сигналами и показаниями приборов на пульте управления, постоянное наблюдение за состоянием рельсового пути и контактной сети.

Режим труда и отдыха у большинства машинистов и их помощников характеризуется неритмичным чередованием дневных и ночных смен, началом и окончанием работы в различное время суток, вынужденным отдыхом в пунктах оборота (продолжительность его может составлять 4 -- 6 ч и более), наличием сверхурочной работы, неупорядоченным по времени режимом питания и т.д.

При физиологическом исследовании состояния организма машинистов, работающих на скоростных и напряженных участках дорог, выявлены характерные изменения в деятельности центральной и периферической нервной системы, зрительного, слухового и вестибулярного анализаторов, а также состояния сердечно-сосудистой системы, которые являются признаками утомления и снижения работоспособности.

К опасным и вредным производственным факторам, воздействующим на локомотивные бригады, относятся: опасный уровень напряжения и тока в электрических цепях, движущиеся части оборудования, повышенный уровень шума и вибрации на рабочих местах, повышенные ( пониженные) температура и подвижность воздуха рабочей зоны, недостаточная освещенность и контрастность на панели управления, нервно-психические перегрузки, гиподинамия ( обездвиженность) и др. Рассмотрим факторы, отрицательно воздействующие на локомотивные бригады, и общие требования и нормы, направленные на обеспечение оптимальных условий труда на электровозах.

4.3 Определить время отдыха локомотивной бригады в основном пункте

Задание. Определить время отдыха локомотивной бригады в основном пункте - Тотд, если бригада находилась на работе при поездке туда - tТ - 7ч, отдыхала в пункте оборота - tпо - 5ч и находилась на работе при поездке обратно - tоб - 6ч.

Решение. Баланс времени за шесть дней недели tбв=6*24=144 ч, из них 40 ч - недельная норма рабочего времени - tннрв. Следовательно, недельная норма времени отдыха tнно= tбв- tннрв=144-40=104 ч. Коэффициент отдыха, согласно формуле:

Котд=tнно / tннрв=104/40=2,6

Отдых бригады в основном пункте составит, согласно формуле:

Тотд=( tТ + tоб)* Котд - tпо =(7+6)*2,6-5=28,8 ч.

Таким образом, отдых локомотивной бригады в основном пункте должен быть не менее 28,8 часов.

5. Проект внедрения КРАНА МАШИНИСТА №130 С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

5.1 Назначение и преимущества крана машиниста №130 с дистанционным управлением

В настоящее время в числе наиболее приоритетных разработок Специального конструкторского бюро по тормозостроению - тормозное оборудование для локомотивов. И первый среди этих новинок - кран машиниста с дистанционным управлением 130. Зарекомендовавший себя как очень надежный кран машиниста 395 на сегодняшний день морально устарел. Развитие и внедрение микропроцессорной техники в систему управления тормозами современного локомотива, удобство в обслуживании и ремонте, улучшение условий труда машиниста ужесточили и повысили требования к этому прибору. Так появился кран машиниста с дистанционным управлением 130, разработанный в ОАО «МТЗ Трансмаш», который в полной мере отвечает всем новым требованиям. Его появление без преувеличения - прорывное техническое решение.

Кран совместим с микропроцессорными электронными системами управления и безопасности, устанавливаемыми на современных локомотивах (МСУД, САУТ, КЛУБ). На пульте в кабине машиниста располагаются только приборы управления краном (контроллер, выключатель цепей управления, кнопка экстренного торможения, резервный кран управления). Легкость управления рукояткой контроллера, равномерное усилие при перемещении рукоятки отмечают все машинисты, имевшие дело с этим краном. Раньше многие ориентировались на громкость от выпускаемого сжатого воздуха. Сейчас же все внимание должно быть обращено на показания приборов.

Сегодня, после устранения недостатков, мы имеем неплохие отзывы о его работе, и завод продолжает изготовление установочной серии крана. В связи с созданием новых локомотивов, были разработаны унифицированные схемы тормозного оборудования для грузовых и пассажирских локомотивов. В этих схемах помимо нового крана машиниста предусматривается установка компоновочных блоков тормозного оборудования: 010 - для грузовых и 030 - для пассажирских локомотивов. Этими компоновочными блоками оснащаются многие вновь построенные локомотивы.

Компоновочные блоки зарекомендовали себя как надежное тормозное оборудование: датчики давления, размещенные в блоках на основных магистралях, дают возможность проводить диагностику работы тормозного оборудования и передавать его по СAN-интерфейсу в систему диагностики локомотива в целом.

Состав крана машиниста №130:

- блока электропневматических приборов (БЭПП) поз.1;

- контроллера крана машиниста (ККМ) поз.2 с комплектом монтажных частей;

- крана резервного управления (КРУ);

- выключателя цепей управления (ВЦУ);

- клапана аварийного экстренного управления (КАЭТ);

- двух сигнализаторов давления (СД1 и СД2);

- в состав крана машиниста 130-2 входит источник питания ИП-ЛЭ.

5.2 Расчет экономической эффективности внедрения крана машиниста №130 с дистанционным управлением

5.3 Расчёт технико-экономического эффекта от усовершенствования системы управления с помощью внедрения крана машиниста №130 с дистанционным управлением

Общая задача управления надежностью обычно формулируется как обеспечение минимальных совокупных затрат в сфере производства и эксплуатации тех или иных изделий. Обеспечение надежности является проблемой технико-экономической. Однако экономические аспекты этой проблемы разработаны еще недостаточно. Объясняется это тем, что на первых этапах работ по увеличению надежности изделий машиностроения, в т. ч. и локомотивов, экономические проблемы не требовали специального исследования, так как конечная экономическая целесообразность этих работ была очевидна.

При невысоких исходных значениях надежности дальнейшее ее увеличение было целесообразным практически во всех случаях. Основным вопросом тогда являлось нахождение правильных технических путей и методов, обеспечивающих быстрейшее повышение ресурса и надежности. В отрасли электровозостроения такое положение ярко подтверждается резким улучшением такого показателя, как параметр потока отказов.

Но чем выше надежность и ресурс электровозов, тем более трудным делом становится их дальнейшее существенное повышение, тем больших усилий промышленности и тем больших затрат оно требует. При эксплуатации уже не достигается такой экономический эффект, как на первых этапах увеличения надежности. Поэтому явно неизбежен тщательный экономический анализ эффективности улучшения характеристик надежности электровоза и его элементов.

Технологический процесс диагностирования детали должен предусматривать возвращения ей работоспособности наиболее рациональным способом, обеспечивающим необходимую долговечность и наименьшую стоимость ремонтных операций.

В соответствии с инструкцией по определению экономической эффективности капитальных вложений на железнодорожном транспорте, таким показателем являются приведенные затраты:

Эпр Сi + Eн *·Кi (5.1)

где Сi - эксплуатационные расходы;

Eн = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

Кi - капитальные вложения.

Для выбора экономически целесообразного варианта используется срок окупаемости:

Ток < Тн (5.2)

где Тн = 1,8 года - нормативный срок окупаемости от внедрения нового прибора.

Годовой экономический эффект от внедрения прибора ИРП - 12 для контроля состояния буксовых узлов определяется по формуле:

Эг = Э - (Сд + Ен * Кд) (5.3)

где Э - экономический потенциал, который может быть реализован в результате применения данного устройства;

Кд - капитальные вложения в устройство, в данном случае для внедрения крана машиниста №130 не требуется строительства и оборудования помещения, и прочих подготовительных работ, то капитальные вложения складываются из затрат на приобретение оборудования , инвентаря и монтажных работ Кд = Коб = 500000 тенге;

Сд - затраты на эксплуатацию.

Экономический потенциал в результате применения крана машиниста №130 с дистанционным управлением реализовывается за счет экономии от уменьшения объема ремонта и их количества. Принимаем Э = 400000 тенге

Определим по формуле (5.1) приведенные затраты на внедрение крана машиниста №130:

Эпр = 0 + 1,15 *·500000 = 75000 тенге (5.4)

Экономический эффект от внедрения данного прибора в условиях Атбасарского электровозоремонтного завода составляет:

Эг = 400000 - 75000 = 325000 тенге (5.5)

Срок окупаемости рассчитывается по формуле:

Ток = Кд / Эг (5.6)

где Кд - капитальные вложения;

Эг - годовой экономический эффект.

Ток = 500000/325000 = 1,54 год (5.7)

По данным расчета получили срок окупаемости Ток 1,54 < 1,8 года, что соответствует нормативным требованиям. Исходя из этого, делаем вывод, что инновация в виде внедрения крана машиниста №130 с дистанционным управлением является эффективным и экономически выгодным.

Список использованной литературы

1. Руководство по эксплуатации Микропроцессорной системы управления и диагностики оборудования электровозов ВЛ80ТМ/СМ.

2. Руководство по эксплуатации крана машиниста №130 с дистанционным управлением.

3. Омаров А.Д. и др. «Инженерные решении по безопасности труда на транспорте», Алматы, 2003 г. 40 с.

4. Омаров А.Д. и др. «Экологическая безопасность на транспорте», Алматы, 1999 г.

5. Алпысбаев С.А. «ЭПС железных дорог РК», КазАТК, 2007 г. 378-382 с.

6. Левицкий А.Л. «Охрана труда в локомотивном хозяйстве», Москва: Транспорт, 1989 г. 6-7 с.

7. Шамалганова А.С. « Методическое указание к выполнению экономической части дипломной работы», КазАТК, 2013г.

Размещено на Allbest.ru