Совершенствование технологии ремонта колесных пар локомотивов в депо Рыбное

Практика показывает, что колесные пары в тележке могут устанавливаться с односторонним перекосом. Тогда правая или левая боковина рамы смещается вперед при движении в одну сторону. При изменении направления движения изменяется и перекос рамы тележки. К такому положению тележки в эксплуатации могут привести различные диаметры по кругу катания после их обточки и различная конусность профиля бандажа.

В случае перекоса от неправильной установки колесной пары в раме или от перекоса рамы тележки износ бандажей резко увеличивается. Происходит смещение плоскости контакта на коническую часть гребня. В результате резко увеличивается износ гребней и рельсов.

В эксплуатации трудно добиться установки колесной пары без перекоса. Поэтому возможный максимальный пробег бандажа до обточки при определенной нагрузке на колесную пару будет определяться допускаемым углом перекоса при выпуске из ремонта и содержанием экипажа в период эксплуатации. В зависимости от величины перекоса будет возрастать износ бандажей и соответственно снижаться пробег локомотивов между обточками колесных пар. На это не обращают должного внимания и в большинстве случаев устраняют образовавшийся износ гребней бандажей, а не стремятся его предотвратить, соблюдая технологию ремонта колесных пар и их сборки в рамах тележек. Хотя подобный недостаток можно и нужно полностью устранить.

На износ бандажей колесных пар и рельсов существенно влияют конструкции тележек и условия их содержания. При исследованиях установлено, что износ бандажей колесных пар увеличивается пропорционально величине перекоса колесной пары в раме тележки. Перекос колесной пары на ±5 мм из-за разных расстояний между центрами снижает пробег колесной пары на 20--25%.

Одной из причин интенсивного подреза гребней на бесчелюстных тележках является разница межцентровых расстояний в тележке (более 1 мм) при статической и динамической установках колесных пар и поперечное смещение осей колесных пар относительно продольной оси рамы тележки более 3 мм. К нарушению межцентровых расстояний приводит также разная жесткость резиновых втулок, напрессовываемых на валики поводков. Чтобы предупредить повышенный износ гребней, поводки, снятые при разборке тележек с нормальным износом гребней, следует при сборке устанавливать на те же места, где они стояли до разборки.

5.5 Резервы повышения надежности колесных пар

Как свидетельствует опыт депо Рыбное Московской дороги, резервы сбережения ресурса бандажей колесных пар электровозов сводятся к соблюдению ряда технических норм и требований.

С 2002 года на участке текущего ремонта локомотивного депо Рыбное смонтирована и внедрена " Автоматизированная станция испытания электровозов ВЛ10", (далее - испытательная станция). Размещаемая на двух позициях, станция предназначена для испытания, измерения и проверки функционирования оборудования электровозов после среднего ремонта в соответствии с требованиями "Правил технического обслуживания, текущего и среднего ремонта электровозов постоянного тока" и создания электронного паспорта электровоза.

Испытательная станция должна обеспечивать:

· вибродиагностику колесномоторных блоков электровозов;

· контроль и диагностирование силовых и вспомогательных электрических цепей, а также цепей управления;

· испытание автотормозного оборудования;

· проверку систем безопасности движения поездов и бдительности машиниста;

· контроль положения кузова и параллельности осей колесных пар электровозов;

· проверку нагрузки от колес электровоза на рельсы.

Устройство для определения нагрузки от колес ТПС на рельсы А2418-01.00-06 (Позиция для развески электровозов).

Автоматизированная позиция предназначена для определения нагрузки от колес на рельсы и вывешивания КМБ электровоза для проведения вибродиагностики. Измерениям на позиции развески подлежат локомотивы, находящиеся на ремонте в объеме ТР-2, ТР-3, СР. Датчики силы связаны с персональным компьютером, программа которого автоматически рассчитывает нагрузку от колесной пары на рельс и предлагает способы ее регулировки. Данные по электровозам, прошедшим измерения, хранятся в базе персонального компьютера. У электровозов, прошедших измерение и регулировку, при эксплуатации наблюдается улучшение тяговых характеристик, сокращение расхода электроэнергии на тягу поездов, снижение износа и, соответственно, увеличение ресурса бандажей колесных пар.

Технические данные:

Количество механизмов вывешивания, шт 16

Давление в гидросистеме, МПа (кгс/см²):

Расчетное 10(100)

Рабочее 6,3 (63)

Грузоподъемность одного гидроцилиндра механизма вывешивания, Т:

Расчетная 20

рабочая 16

общая (рабочая) 256

Напряжение питания, В:

силовых цепей 380/220

цепей управления 24

Установленная мощность, кВт 4,44

Масса установленного оборудования, кг 4070

Перечень основных работ по вывешиванию колесно-моторных блоков (КМБ):

- перед заходом электровоза на испытательную позицию необходимо убедиться, что все штоки механизмов вывешивания находятся в нижнем положении, а скобы отведены от штоков и зафиксированные

- после постановки электровоза на испытательную позицию, вертикальные оси опорных поверхностей КМБ должны совпадать с вертикальными осями штоков гидроцилиндров с отклонением ± 1,0 мм;

- вывешивание КМБ и проведение вибродиагностики производить поочередно, начиная с первого.

Работы по вывешиванию колесно-моторных блоков и определении нагрузки от колес на рельсы в полном объеме производятся согласно руководству по эксплуатации А2418.01.00-06РЭ, разработанному Филиалом ПКБ ЦТ г. Торжок и НИИФИ г. Пенза.

Автоматизированная система лазерного контроля геометрических параметров кузова, разбегов и параллельного расположения колесных пар тягового подвижного состава ОСКОЛ-2 (чертеж Р1717.08.00СБ).

Автоматизированная система лазерного контроля предназначена:

- для определения положения кузова локомотива, т.е. перекоса кузова относительно вертикальной оси и поперечное смещение относительно продольной оси локомотива;

- определения перекосов осей колесных пар, т.е. отклонение от параллельного расположения относительно друг друга;

- разбегов колесных пар, т.е. смещение колесной пары относительно собственной оси в раме тележки.

В состав системы входят: блок сопряжения, персональный компьютер, линейка контрольная лазерная, фотолинейка кузовная, осеискатель базовый, осеискатель измерительный, печатающее устройство и два репера.

Лазерный контроль осуществляется после регулировки рессорного подвешивания и устранения дефектов, выявленных при обкатке на перегоне или заводских путях.

Технические данные:

напряжение питания, В 220, 50 Гц

температура окружающей среды, °С -5 ч +35

относительная влажность воздуха в помещении 58±20%

скорость движения воздуха, не более, м/с 0,5

удаленность измеряемого объекта от линейки

не менее, м 1,0

не более, м 35,0

предел допускаемой погрешности измерения

размера вдоль линейки, мм ±0,15

предел допускаемой погрешности измерения

величины смещения колесных пар, мм ±0,5

предел допускаемой погрешности измерения размера

элемента кузова при удаленности объекта до 35м, мм ±1,5

цена деления линейной шкалы лазерной линейки, мм 1,0

цена деления шкалы индикатора часового типа ИЧ10-2М, мм 0,01

выходная мощность излучения, не менее, мВт 1,0

режим излучения лазера непрерывный

время подготовки системы к измерениям, мин 20

Линейка контрольная лазерная - базовый технологический инструмент, обеспечивающий задание опорного измерительного направления, вертикальное сканирование лазерного пучка в пространстве и на объекте при выполнении измерений.

Назначение линейки - контроль геометрических параметров крупногабаритных изделий машиностроения, в т.ч. и электровозов и технологической оснастки по габаритам и весу, не подлежащих измерениям на типовых координатно-измерительных машинах (КИМ).

Линейка позволяет при выполнении измерений и контроле встраиваться в систему координат объекта и базироваться по оси симметрии изделия, определять размер по одной координате, контролировать пространственное положение объектов и взаимное расположение отдельных элементов, а также осуществлять контроль отклонения от плоскостности, параллельности и перпендикулярности поверхностей. Работы по лазерному контролю геометрических параметров кузова, разбегов и параллельного расположения колесных пар тягового подвижного состава производятся согласно руководства по эксплуатации, разработанного НПП "Измерон-В" г. Воронеж.

Методы неразрушающего контроля колесных пар

Своевременное обнаружение дефектов эксплуатационного (усталостного) и заводского происхождения в ответственных деталях железнодорожного подвижного состава позволяет обеспечить безопасность движения и приносит огромный экономический эффект. Решение этой задачи достигается за счет использования современных методов неразрушающего контроля.

Для проведения неразрушающего контроля металлоизделий используют специальные приборы -- дефектоскопы. Основной задачей этой группы приборов является определение наличия или отсутствия в контролируемом изделии дефектов, размеры которых превосходят некоторое "пороговое" значение, определяемое прочностными и эксплуатационными характеристиками изделия.

Среди различных видов неразрушающего контроля на железнодорожном транспорте наиболее широкое распространение получили акустический, магнитный и вихретоковый виды контроля металлоизделий.

Магнитопорошковый метод контроля. Метод позволяет контролировать детали практически любых форм и размеров. Он предназначен для выявления поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности металла типа волосовин, трещин различного происхождения, непроваров сварных соединений, закатов, расслоений и др. Метод позволяет выявлять подповерхностные дефекты с глубиной залегания до 100 мкм.

Выявляемость дефектов в значительной степени зависит от состояния и чистоты обработки поверхности контролируемой детали. Наличие на поверхности детали слоя краски или гальванических покрытий могут повлиять на чувствительность магнитопорошкового контроля. При наличии покрытий индикаторный рисунок дефектов получается в виде индикаторного рисунка подповерхностных дефектов. При намагничивании пропусканием тока по детали должен быть удален неэлектропроводный слой краски.

Перед проведением контроля поверхность детали необходимо очистить до металла, при этом должны быть удалены ржавчина, шлак, окалина, загрязнения, смазка, слой старой растрескавшейся краски и другие покрытия, мешающие проведению контроля.

Магнитопорошковый контроль деталей включает следующие технологические операции:

- намагничивание;

- нанесение магнитного индикатора на контролируемую поверхность;

- осмотр контролируемой поверхности и обнаружение дефектов.

Магнитопорошковый контроль деталей проводят способом остаточной намагниченности (СОН) или способом приложенного поля (СПП).

Результаты контроля оценивают по наличию на контролируемой поверхности индикаторного рисунка, который при правильном проведении контроля должен образоваться над дефектами. Вид индикаторного рисунка зависит от типа и размеров выявляемых дефектов, а также от применяемого при контроле магнитного индикатора.

Над поверхностными усталостными трещинами образуется индикаторный рисунок в виде четкого тонкого плотного валика магнитного порошка по всей их длине. Над закалочными трещинами образуется четкий разветвленный прерывистый индикаторный рисунок. Над шлифовочными трещинами образуется четкий индикаторный рисунок в виде сетки. Поверхностные несплошности в металле характеризуются шириной раскрытия, глубиной и длиной. При магнитопорошковом контроле достаточно четкий индикаторный рисунок образуется над невидимыми визуально несплошностями металла, глубина которых превышает их ширину раскрытия в 10 и более раз, в зависимости от характера этих несплошностей. Визуально можно обнаружить длину индикаторного рисунка порядка 2,5 мкм.

В локомотивном депо Рыбное применяются такие магнитопорошковые дефектоскопы, как: МД-12П (различных модификаций), УМДЗ, ТПС-9706.

Дефектоскоп магнитопорошковый МД-12П. Дефектоскоп МД-12П (ТУ 32ЦШ 2603-83) выпускается в трех модификациях: МД-12ПШ (шеечный); МД-12ПЭ (эксцентричный); МД-12ПС (седлообразный). Дефектоскоп МД-12ПШ предназначен для контроля шеек оси колесных пар и других деталей диаметром максимальным размером поперечного сечения не более160 мм. НУ дефектоскопа выполнено в виде круглого соленоида с рабочим отверстием диаметром 200 мм. Дефектоскоп МД12-ПЭ предназначен для контроля осей колесных пар и других деталей диаметром или максимальным размером поперечного сечения не более 190 мм. НУ дефектоскопа выполнено в виде эксцентричного соленоида с рабочим отверстием диаметром 235 мм. Дефектоскоп МД-12ПС предназначен для контроля деталей длиной более 600 мм, диаметром или максимальным размером поперечного сечения не менее 100 мм, а также деталей и узлов сложной формы, намагничивание которых с помощью неразъемных соленоидов дефектоскопов МД-12ПШ и МД-12ПЭ невозможно (средняя часть оси колесной пары в сборе, тяговый хомут). НУ дефектоскопа МД-12ПС выполнено в виде соленоида, изогнутого в виде седла.

Устройство для контроля зубчатых колес и шестерен УМДЗ. Устройство УМДЗ (ТУ 3185-002-01124336-99) предназначено для намагничивания импульсным током венцов зубчатых колес и шестерен тяговых редукторов. В состав устройства входят блок питания и индукторы. Индукторы изготовляются по требованию заказчика под определенные типы зубчатых колес и шестерен. Индуктор для венца зубчатого колеса обеспечивает одновременное намагничивание не менее 10 зубьев и межзубных впадин.

Установка ТПС 9706. Установка ТПС 9706 (ТУ 3185-005-01124336-99) предназначена для контроля свободных внутренних и наружных колец диаметром от 100 до 400 мм и высотой до 132 мм подшипников буксового узла локомотивов и МВПС. Установка ТПС 9706 обеспечивают намагничивание колец подшипников импульсным током в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.

Ультразвуковой метод контроля. Отличительной особенностью акустического вида неразрушающего контроля и, в частности, ультразвуковых методов, является возможность не только выявления поверхностных и внутренних дефектов в контролируемых деталях, но и оценки местоположения и размеров выявленных дефектов.

Ультразвуковой контроль ответственных деталей подвижного состава во многих случаях предоставляет уникальную возможность снизить расходы на проведение ремонта за счет значительного сокращения объемов монтажных и демонтажных работ. Этот метод незаменим при проведении контроля подступичных частей и буксовых шеек колесных пар в сборе с колесными центрами и кольцами роликоподшипников, валов тяговых электродвигателей без их демонтажа из сердечника якоря, деталей подвески локомотивов и болтов крепления без их демонтажа.

Ультразвуковые дефектоскопы. Правилами ремонта локомотивов предусматривается проведение ультразвуковой дефектоскопии различных деталей, состояние которых влияет на эксплуатационную надежность ответственных узлов локомотивов и безопасность и бесперебойность перевозок на железнодорожном транспорте.

Для этой цели в настоящее время используют ультразвуковые дефектоскопы типов УД2-12, УД2-102, УД2-70. Дефектоскоп представляет собой комплект, содержащий электронный блок и пьезоэлектрический преобразователь, необходимый для проведения контроля конкретной детали в соответствии с требованиями технологической инструкции по контролю.

Дефектоскоп УД2-12. Ультразвуковой аналоговый дефектоскоп УД2-12 является дефектоскопом общего назначения и предназначен для обнаружения дефектов типа нарушения сплошности и однородности материалов, в которых скорость распространения продольных ультразвуковых волн изменяется в диапазоне от 2240 м/с до 6700 м/с. Дефектоскоп УД2-12 используется для ручного контроля эхо-методом, теневым и зеркально-теневым методами.

В настоящее время дефектоскоп УД2-12 является морально устаревшим, однако на сети железных дорог все еще эксплуатируется большой парк этих приборов.

Дефектоскопы УД2-102 и УД2-70. Современные программируемые микропроцессорные дефектоскопы отечественного производства УД2-102 и УД2-70 не уступают по основным электроакустическим характеристикам зарубежным аналогам.

Отличаются от УД2-12 значительно меньшими массой и габаритами, а главное -- наличием электронной энергонезависимой памяти, способной запомнить значительный объем данных, необходимых для фиксации рабочих режимов контроля конкретных деталей.

Возможность быстрой перенастройки, небольшие массогабаритные характеристики а также наличие автономного питания позволяет заменить одним микропроцессорным дефектоскопом несколько аналоговых, предварительно настроенных для контроля конкретных деталей.

Весь комплекс мер, применяемых в локомотивном депо Рыбное и направленных на уменьшение износа гребней бандажей колесных пар электровозов, особенно в кривых участках пути, путем подбора и использования оптимального профиля, упрочнения элементов колесных пар, использовании систем лубрикации, позиции для развески электровозов позволил стабилизировать важнейший показатель - ресурс бандажа колесных пар.

Средний фактический ресурс бандажа за 2006 год составил 466,5 тыс. км. пробега, 2005 год - 458 тыс. км, 2004 год - 463 тыс. км, 2003 - 463 тыс. км, 2002 год - 525 тыс. км.

Снижение фактического ресурса бандажа колесных пар по сравнению с 2000, 1999 годами вызвано увеличением числа обточек по причине износа гребня после внесения в ЦТ-329 от 14.06.1995 г "Инструкция по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм" дополнения МПС России от 23.08.2000 г №К-2273у по изменению браковочного параметра толщины гребня с 23 до 25 мм.

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Устройства защитного отключения

Основные нормативные правовые документы.

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Электробезопасность должна обеспечиваться конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными и техническими мероприятиями при производстве работ в электроустановках или при обслуживании потребителей электрической энергии.

Для надзора за безопасной эксплуатацией электроустановок при Правительстве РФ создан специальный государственный орган - Государственный энергетический надзор (Главгосэнергонадзор России). Главгосэнергонадзор России издаёт нормативно правовые акты по Электробезопасности электроустановок, обязательные для всех потребителей электроэнергии независимо от их ведомственной принадлежности и форм собственности.

Основными нормативными правовыми документами в области электробезопасности являются:

1) Правила устройства электроустановок, в которых содержатся определения, область применения и общие указания по устройству электроустановок, выбору проводников и электрических аппаратов при проектировании, монтаже и эксплуатации электроустановок;

2) Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок (утверждены Постановлением Минтруда России от 5.01.2001 №3 и приказом Минэнерго России от 27.12.2000 №163, введены в действие с 1 июля 2001 г.), в которых содержатся требования к персоналу и его действиям при эксплуатации электроустановок;

3) Правила эксплуатации электроустановок потребителей (утверждены Главгосэнергонадзором 31.03.92), в которых содержатся требования к потребителям электрической энергии по обеспечению надёжной, безопасной и рациональной эксплуатации электроустановок;

4) Правили Системы сертификации электроустановок зданий.

Основные положения. Порядок проведения сертификации. Инструкции, правила и нормы на железнодорожном транспорте по электробезопасности могут применяться при эксплуатации электроустановок при условии, что они не ослабляют требований Межотраслевых правил и Правил Главгосэнергонадзора и им не противоречат.

Опасное воздействие ЭПМ на живые организмы и человека проявляется обычно в воздействии на них силовых электрических установок при попадании живого организма в электрическую цепь этих установок. Эта ситуация может возникнуть при случайном прикосновении к частя электроустановки, находящимся под напряжением, при повреждении электроустановок и появлении электрического напряжения электроустановки на корпусах электрооборудования или поверхности земли, на которых при нормальном режиме работы электроустановки ЭМП отсутствовало. При кратковременном опасном воздействии ЭМП на человека различают напряжение прикосновения и напряжение шага.

Напряжением прикосновения называют разность потенциалов между двумя точками электрической цепи, которых касается человек.

Напряжением шага называют разность потенциалов поверхности земли на расстоянии шага.

Исход опасного воздействия ЭМП на человека при случайном прикосновении к токоведущим частям электрооборудования или частям, которые при нарушении изоляции могут оказаться под напряжением ЭМП, может быть различным. В одних случаях прикосновение человека к указанным частям электрооборудования будет сопровождаться прохождением через тело человека малых токов и окажется без опасных последствий, в других - токи могут достигать значений, способных вызвать электрическую травму и даже смертельное поражение человека.

В указанных случаях воздействие электрического тока на организм человека принято называть электрическим ударом.

При случайном прикосновении уровень воздействия ЭМП на человека и исход электрической травмы зависят от следующих основных факторов:

§ величины напряжения прикосновения и тока через тело человека;

§ рода тока (постоянный или переменный) и частоты переменного тока;

§ продолжительности протекания тока по телу человека (в практике нормирования напряжений прикосновения и токов рассматриваются случаи только кратковременного прикосновения до 10 с);

§ пути протекания тока по телу человека (при нормировании напряжений прикосновения и токов принимаются только характерные или чаще всего возникающие случаи протекания тока по путям: ладонь-ладонь, ладонь-ступни, ладони-ступни, ступня-ступня);

§ условия внешней среды (высокая влажность, наличие токопроводящей пыли, высокая температура воздуха и др.).

С точки зрения физиологического действия на организм человека следует различать два уровня напряжений и токов, при которых происходят существенно различающиеся явления, сопровождающие протекание тока через тело человека при случайных прикосновениях, а именно:

§ низкий уровень - раздражающие и болевое действие, характеризующееся напряжениями прикосновения до 60 В и токами менее 500 мА, протекающими по нервным и мышечным тканям организма;

§ высокий уровень - разрушающее тонкую структуру тканей действие (тепловое и электролитическое разрушение), вызывающее электрический пробой живой ткани с образование узкого канала, по которому протекает весь ток, характеризующееся напряжениями выше 600-1000 В и токами более 0,5 А.

наличие двух уровней физиологического действия напряжения прикосновений и токов, по существу, явилось причиной разделения ЭУ в отношении мер безопасности на ЭУ до и выше 1000 В (Правила техники безопасности при эксплуатации электротехнических установок промышленных предприятий, изд.1954 г.).

Устройства защитного отключения (УЗО). Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и (или) при возникновении в электроустановке тока утечки (замыкания), превышающего заданные значения.

Назначение защитного отключения - обеспечение электробезопасности, что достигается за счет ограничения времени воздействия опасного тока на человека. Защита осуществляется специальным устройством защитного отключения (УЗО), которое, работая в дежурном режиме, постоянно контролирует условия поражения человека электрическим током.

Устройства защитного отключения могут применяться в сетях любого напряжения с любым режимом нейтрали. В электроустановках с напряжением выше 1 кВ УЗО целесообразно использовать для защиты от глухих замыканий на землю. Особенно следует рекомендовать защитное отключение к применению в электроустановках напряжением до 1 кВ, когда вероятность случайного контакта людей с токоведущими частями велика. Устройства защитного отключения используют в передвижных электроустановках; в стационарных, расположенных в районах с плохопроводящими грунтами; в стационарных, удалённых от источника питания электроприёмников и потребителей большой номинальной мощности, для которых защита занулением недостаточно эффективна. Наибольшее распространение защитное отключение получило в электроустановках, используемых в сетях с напряжением до 1 кВ с заземленной или изолированной нейтралью.

Защитное отключение рекомендуется применять в качестве основной или дополнительной меры защиты, если безопасность не может быть обеспечена путем устройства заземления или зануления, либо если устройство заземления или зануления вызывает трудности по условиям выполнения или по экономическим соображениям.

Принцип работы УЗО состоит в том, что оно постоянно контролирует входной сигнал и сравнивает его с наперед заданной величиной (уставкой). Если входной сигнал превышает уставку, то устройство срабатывает и отключает защищенную электроустановку от сети. В качестве входных сигналов устройств защитного отключения используют различные параметры электрических сетей, которые несут в себе информацию об условиях поражения человека электрическим током.

Все УЗО по виду входного сигнала классифицируют на несколько типов (рис. 6.1.).

Рис. 6.1. Классификация УЗО по виду входного сигнала

Основными элементами любого устройства защитного отключения является датчик, преобразователь и исполнительный орган.

Основными параметрами, по которым подбирается то или иное УЗО являются: номинальный ток нагрузки т.е. рабочий ток электроустановки, который протекает через нормально замкнутые контакты УЗО в дежурном режиме; номинальное напряжение; уставка; время срабатывания устройства.

УЗО, реагирующие на потенциал корпуса относительно земли, предназначены для обеспечения безопасности при возникновении на заземленном (или зануленном) корпусе электроустановки повышенного потенциала. Датчиком в этом устройстве служит реле Р, обмотка которого включена между корпусом электроустановки и вспомогательным заземлителем Rв. Электроды вспомогательного заземлителя Rв располагаются вне зоны растекания токов заземлителя Rз.

Если по каким-либо причинам окажется, что, где - потенциал корпуса, при котором напряжение прикосновения не превышает допустимого, то срабатывает реле Р, которое своими контактами замкнет цепь питания катушки и произойдет отключение поврежденной электроустановки от сети.

Фактически данный тип УЗО дублирует защитные свойства заземления или зануления и применяется в качестве дополнительной защиты, повышая надежность заземления или зануления.

Данный тип УЗО может применяться в сетях с любым режимом нейтрали, когда заземление или зануление неэффективно.

УЗО, реагирующие на дифференциальный (остаточный) ток, находят широкое применение во всех отраслях промышленности. Характерной их особенностью является многофункциональность. Такие УЗО могут осуществлять защиту от поражения электрическим током при прямом прикосновении, при косвенном прикосновении, при несимметрично снижении изоляции проводов относительно земли в зоне защиты устройства, при замыкании на землю и в других ситуациях.

Принцип действия УЗО дифференциального типа заключается в том, что оно постоянно контролирует дифференциальный ток и сравнивает его с уставкой. При превышении значения дифференциального тока уставки УЗО срабатывает и отключает аварийный потребитель электроэнергии от сети. Входным сигналом для трехфазных УЗО является ток нулевой последовательности. Входной сигнал УЗО функционально связан с током протекающим через тело человека .

Область применения УЗО дифференциального типа - сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ. Датчиком такого устройства является трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), на выходных обмотках которого формируется сигнал, пропорциональный току через тело человека . Преобразователь УЗО (П) сравнивает значение выходного сигнала с уставкой, значение которой определяется допустимым током через тело человека, усиливает входной сигнал до уровня, необходимого для управления исполнительным органом (ИО). Исполнительный орган, например, контактор, отключает электроустановку от сети в случае возникновения опасности поражения электрическим током в зоне защиты УЗО.

По условиям функционирования дифференциальные УЗО подразделяются на следующие типы: AC, A, B, S, G.

УЗО типа АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либор медленно возрастающий.

УЗО типа А - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.

УЗО типа В- устройство защитного отключения, реагирующее на переменный, постоянный и выпрямленный дифференциальные токи.

УЗО типа S- устройство защитного отключения, селективное (с выдержкой времени отключения.

УЗО типа G - то же, что и типа S, но с меньшей выдержкой времени.

Конструктивно дифференциальные УЗО разделяются на два типа:

§ Электромеханические УЗО, функционально не зависящие от напряжения питания. Источником энергии, необходимой для функционирования таких УЗО - выполнения защитных функций, включая операцию отключения, является сам входной сигнал - дифференциальный ток, на который оно реагирует.

§ Электронные УЗО, функционально зависящие от напряжения питания. ИХ механизм для выполнения операции отключения нуждается в энергии, получаемой либо от контролируемой сети, либо от внешнего источника.

Структурная схема УЗО и принцип работы. Все УЗО строятся по определенной схеме. Они состоят из датчика, преобразователя, канала передачи аварийного сигнала и исполнительного органа. На схеме также показаны: источник опасности поражения и помехи, влияющие на работу устройства. В сетях напряжением до 1 кВ в качестве исполнительного органа применяют контакторы, магнитные пускатели, автоматические выключатели.

Опасность поражения может возникнуть при замыкании токоведущих частей на корпус, снижения уровня изоляции, прикосновения человека к токоведущим частям. В этих случаях происходит изменение отдельных параметров системы. На корпусе возникает напряжение относительно земли, появляется ток замыкания на землю, нейтраль трансформатора оказывается под напряжением и др. эти изменения используют в качестве сигнала входной величины , воспринимаемого соответствующим датчиком защитно-отключающего устройства. Именно датчик определяет схему и структуру всего УЗО.

При достижении входным сигналом определенного значения , преобразователь дает команду исполнительному органу через канал передачи аварийного сигнала и он отключает энергоустановку. Это значение входного сигнала называют: "установкой срабатывания".

Основными требованиями к защитному устройству, определяющими эффективность защиты человека от опасности поражения электрическим током, являются: чувствительность, быстродействие, селективность, надежность, помехоустойчивость [13].

6.2 Действия локомотивной бригады при пожаре на тепловозе

При возникновении пожара на тепловозе в пути следования, убедившись, в какой секции пожар, локомотивная бригада обязана на горящей секции остановить дизель, выключить тумблеры и автоматы, закрыть жалюзи, обесточить цепи выключением рубильника аккумуляторной батареи. Помощнику машиниста приступить к тушению пожара. Находясь на перегоне, машинист производит экстренную остановку поезда (запрещается останавливать поезд на железнодорожных мостах, путепроводах, эстакадах, в тоннелях, под мостами, путепроводами, вблизи сгораемых строений и в других местах, препятствующих организации тушения пожара), подает сигналы пожарной тревоги, а также немедленно объявляет по радио о пожаре машинистам поездов, следующих по перегону, дежурным по станциям, ограничивающим перегон, для оказания возможной помощи в тушении пожара. После этого принимает участие в тушении пожара.

Если пожар возник на крыше тепловоза или контактный провод касается подвижного состава, через дежурного по станции потребовать от работников контактной сети снятия напряжения и ее заземления. На участке постоянного тока до снятия напряжения принять меры к тушению пожара углекислотными огнетушителями с соблюдением мер предосторожности.

Тушение горящей крыши тепловоза на электрифицированных участках водой, жидкостными или пенными огнетушителями можно производить только после снятия напряжения с контактной сети.

Если пламя угрожает перебросом на вторую секцию или состав, необходимо принять срочные меры к отводу тепловоза от состава, расцепки тепловоза и отвода исправной секции от горящей. При этом концевые краны в составе перекрыть, а горящую секцию, отставив на безопасное расстояние, затормозить всеми возможными средствами. Если пожар не может быть ликвидирован своими силами и средствами, машинист обязан в установленном порядке затребовать пожарный поезд, отцепить от состава тепловоз, изолировав от вагонов, деревянных строений и других объектов, опасных в пожарном отношении. Если пожар угрожает аккумуляторной батарее, необходимо выключить рубильник, снять или разрезать несколько перемычек между элементами и плотно закрыть крышку ящика. Если пожар возник вблизи выпускной системы и других местах, не связанных с электрическим током, применять любые средства пожаротушения -- огнетушители пенные и углекислотные, песок, снег, воду.

Для тушения пожара в электрических цепях следует пользоваться только углекислотными огнетушителями. Тушить пожар электрических устройств, находящихся под напряжением, пенными огнетушителями и водой запрещается.

7. Технико-экономическое обоснование применения рельсосмазывателя

Для решения задачи снижения себестоимости в условиях развивающейся рыночной экономики страны, становится всё более актуальной применение ресурсосберегающей техники и новых технологий.

Одновременно следует производить оценку результатов внедрения важнейших мероприятий ресурсосберегающей техники и новых технологий на основные показатели итогов хозяйственной деятельности: прибыль, рентабельность производства и продукции, себестоимость и издержки, размер основного и оборотного капитала, численность работников и производительность труда.

Экономический эффект в зависимости от характера мероприятий по ресурсосбережению и новым технологиям может выражаться в:

экономии времени (среднесписочной численности работников) и оплаты труда;

экономии других элементов расходов - электроэнергии, топлива, материалов или амортизации.

Технико-экономическая оценка внедряемых работ выполнена в соответствии с утвержденными МПС "Методическими рекомендациями по оценке инвестиционных проектов на железнодорожном транспорте" путем сопоставления затрат и получаемых результатов. Основными показателями общей экономической эффективности как в целом по народному хозяйству, так и применительно к железнодорожному транспорту, выступают чистый дисконтированный доход (интегральный экономический эффект и срок окупаемости инвестиций период возврата затрат). Чистый дисконтированный доход или интегральный эффект представляет собой сумму текущих эффектов за весь расчетный период, веденных к начальному году. Величина интегрального экономического эффектов определяется по формуле:

Э = ЧДД = - К + ? ( ЧДП / (1+Е)t ), руб.

где ЧДП - чистые денежные потоки, связанные с эксплуатацией прибора;

К - капиталовложения на установку и монтаж рельсосмазывателя;

Е - норма дисконта.

Расчёт ЧДП представляет чистую прибыль предприятия при использовании нового прибора:

ЧДП = [(Эобт+Ээн+Эвых-3рел-Зсм)+ Ам- Ним] *(l-Sн.приб), pyб.

где Эi - экономия на обточки колёсных пар, на энергоресурсы, и на уменьшение выхода рельсов из эксплуатации;

3i - эксплуатационные расходы соответственно на содержание рельсосмазывателя и смазку;

Ам - амортизационные отчисления связанные со снижением имущества при внедрении К-1 /Тсл;

Ним - уменьшение величины налога на имущество, K-SH;

Зн.приб - ставка налога на прибыль, равная 0,24.

Тогда ЧДП представляют собой чистую прибыль предприятия, получаемую за счёт использования рельсосмазывателя, и составит на один локомотив:

ЧДП = [(1190*10 3+1731,48*103+850,7*103-2082,3*103-137,5*103) +117,7*103_ _27,87*103]*0,76=1342,73*103 руб.

Годовой экономический эффект от внедрения рельсосмазывателя на один локомотив составит:[14]

ЧДД = - 1200 + (1342,73*103) / (1 + 0,1) = 20,67*103 руб.

Проблема снижения интенсивности износа гребней колесных пар и бокового износа рельсов до сих пор остается одной из острейших для железных России. На основе теоретических разработок автора создан рельсосмазыватель конструкции ВНИТИ, работающий на специальной быстродействующей антиизносной графитосодержащей рельсовой смазке. В настоящее время на сети железных дорог работают более 100 комплектов рельсосмазывателей.

Опыт эксплуатации на Московской, Приволжской ж.д. и дорогах Сибири подтвердил их высокую эффективность и позволил снизить:

· сопротивление движению поездов в кривых в 2--3 раза, а в целом на участках, обслуживаемых рельсосмазывателями, на 6--10%, и, как результат, энергетические расходы на тягу поездов;

· выход рельсов по боковому износу в 3 раза и соответственно колес локомотивов;

· затраты на обточки колесных пар локомотивов и вагонов по износу гребней.

Экономия от снижения выхода рельсов по боковому износу обеспечивается за счет сокращения потребности в рельсах, затрат по их смене,

А так же уменьшения расходов, связанных с предоставлением "окна" для замены рельсов. По данным Московской ж.д. и материалам МПС России "О дополнительных мерах по снижению интенсивности износа гребней колесных пар и рельсов" (Указание МПС России №ЗОУ от 25.01.99 г.), внедрение лубрикации позволило снизить интенсивность износа рельсов в 3 раза.

За 2003 год (до внедрения лубрикации) суммарный выход рельсов по боковому износу (дефект 44) составил 47631 шт.

Исходя из средней протяженности участка, обслуживаемого одним рельсмазывателем, около 200 км, суммарная экономия от уменьшения выхода рельсов составит 850,74 тыс. руб.

Рэн = Цэн - А - Р1бр * Кэн,

где Цэн - стоимость единицы энергоресурса;

А - расход энергоресурсов на единицу выполняемой работы;

Р1бр - работа, выполненная ТПС на участке;

Кэн - доля экономии энергии от применения рельсосмазывателей.

Лубрикация рельсов сокращает энергетические расходы на тягу поездов за счет уменьшения сопротивления движению подвижного состава, определяемые по формуле

Применительно к одному из участков Московской ж.д. экономия затрат на энергоресурсы составила 1024,3 тыс. руб. в год.

Сокращение затрат на обточки колесных пар локомотивов по износу дней по данным Московской железной дороги составило 1189,82 тыс. руб. в год, затраты на эксплуатацию рельсосмазывателей -- 2082,3 тыс. руб., на смазку 137,5 тыс. руб.

Суммарная экономия от применения рельсосмазывателей с учетом затрат на их эксплуатацию -- 845 тыс. руб.

Затраты на оборудование одного локомотива рельсосмазывателями составляют 1173,7 тыс. руб.

Ток = К / П = K /( ?Э - С )

Величина срока окупаемости составит

Ток = 1173,7/845 = 1,42 года.

Вывод: применение рельсосмазывателя обеспечит годовой экономический эффект в размере 845 тыс. руб., а срок окупаемости капиталовложений, связанных с его установкой и монтажом, окупятся за 1,42 года или 17 месяцев.

Заключение

В данном дипломном проекте рассмотрены возможности совершенствования технологии ремонта в условиях линейного предприятия с целью уменьшения износа гребней колесных пар, и, соответственно, увеличения ресурса бандажа колесных пар локомотивов.

В основу настоящей работы положены технология ремонта колесных пар в локомотивном депо Рыбное, анализ состояния колесных пар приписного парка данного предприятия, результаты теоретических исследований и испытаний, выполненных на локомотивах при различных условиях эксплуатации на Московской железной дороге в период с 1985 по 2006 год.

1. Сравнительный анализ разработанных технических решений и известных технологий смазывания фрикционных узлов железнодорожной техники, выполненный по результатам модельных испытаний, показал, что внедрение предлагаемых технологических мероприятий обеспечивает снижение потерь тягового усилия локомотивов за счет снижения сопротивления движению при эффективной лубрикации фрикционного контакта гребня колеса с головкой рельса, а также в случае стабилизации коэффициента сцепления колеса с рельсом при использовании фрикционного пленкообразующего смазочного материала.

2. Плазменное термическое упрочнение поверхности колеса повышает сопротивление зарождению и распространению усталостной трещины, износостойкость и эксплуатационный ресурс колес, что является следствием особенностей структурного состояния упрочненного слоя. Упрочнение позволяет снизить износ гребня, увеличить ресурс бандажа колесных пар, что подтверждается анализом состояния колесных пар приписного парка локомотивного депо Рыбное.

3. Обточка бандажей колесных пар определяет периодичность технического обслуживания ТО-4 и является важнейшей технологической операцией при ремонте тягового подвижного состава (ТПС), на котором производится восстановление геометрических параметров профиля катания. При повышенном износе гребней бандажей для восстановления номинальных геометрических параметров профиля катания приходится стачивать с поверхности бандажа большую часть его рабочего слоя, образуя при этом технологический износ. Ресурс бандажей колесных пар можно существенно повысить, применяя рациональные методы обточки.

4. Внедрением новых технологий лубрикации достигается существенное повышение эксплуатационной эффективности тягового подвижного состава за счет снижения интенсивности изнашивания гребней колес и рельсов; снижение числа обточек колёсных пар по причинам, связанным с изменением формы гребня (толщина, крутизна, остроконечный накат); повышение ресурса бандажей колесных пар и снижение потерь тяговой энергии локомотивов.

Вопросы ресурсосбережения в связи с ростом цен на энергоносители, колеса и рельсы, трудозатрат на замену рельсов и переточку колес, безопасность движения приобретает особую остроту и при решении необходимы исследования по снижению силового воздействия локомотивов на путь. Указанная проблема решается реализуемой комплексной программой МПС РФ "колесо-рельс". Одним из самых эффективных направлений в рамках комплексной программы по борьбе с интенсивным износом гребней колес является разработка комплексной технологии лубрикации рельсов.

Список литературы

1. Кикнадзе О.А. Электровозы ВЛ10 и ВЛ10у. Руководство по эксплуатации // М.: Транспорт, 2005.-519.

2. Кузьмич В.Д. Тепловозы // М.: Транспорт, 1982. - 317.

3. ПТЭ Издательский центр ТА Инжиниринг, 2013

4. Инструкция по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм. Техинформ, 2000 г.

5. Филиппов О. К. Заметки инженера практика // Локомотив. - 1998. - №9. - С. 23-26.

6. Касиди Ф. Перспективный материал для изготовления колес // Железные дороги мира. - 2002. - №5. - С. 39-41.

7. Поляченко А.В. Упрочнение колесных пар и других деталей твердыми сплавами // Локомотив. - 1998. - №9. - С. 26-28.

8. Горский А.В. Лазер сделает колеса прочными // Локомотив.- 1998. №5. - С. 30-31.

9. Инструкция по плазменному поверхностному упрочнению гребней бандажей локомотивных колесных пар ТИ 026-01124328-2000.

10. Филимонов С.В. Оптимальная обточка бандажей как способ повышения их ресурса // Вестник МИИТа. - 2003. - №9. - С. 79-82.

11. Тютин В.И. Шаблоны для измерения геометрических параметров колес // Локомотив. - 1998. - №9. - С. 29-30.

12. Димов Д.Ю. Лубрикация поможет колесу и рельсу // Локомотив.-1998. - №3. - С. 29-31.

13. Левицкий А.П., Сибаров Ю.Г. Охрана труда в локомотивном хозяйстве. - 3-е изд., перераб. и доп. - М: Транспорт, 1989 - 216 с.

14. Дмитриева В.А. и др. Экономика железнодорожного транспорта - М.: Транспорт, 1996

Перечень графического материала

1. Колесная пара электровоза ВЛ10 и ее неисправности. Колесная пара тепловоза с электрической передачей.

2. Технология восстановления колесных пар локомотивов.

3. Плазменное упрочнение колесных пар локомотивов.

4. Диаграмма обточек колесных пар. Профили бандажей.

5. Модульный навесной рельсосмазыватель ВНИКТИ.

6. Схема гребнесмазывателя АГС-8 с форсункой и баком для смазки.

7. Компоновка узлов гребнесмазывателя. Блок-схема управления электропневматическими вентилями форсунок.

8. Устройства защитного отключения.

9. Технико-экономическое обоснование применения рельсосмазывателя.

Размещено на Allbest.ru