Использование смазки контакта колесо-рельс

Неплохим средством снижения пагубных последствий взаимодействия гребней колёсных пар с рельсом представляется нанесение в область их касания (боковой грани рельса и гребней) смазочного материала (смазывание-лубрикация).

Нешуточная борьба в сетевом значении с большим ростом износа колёсных пар и рельсов берет начало в 1994 году с известного указания министра путей сообщения (в то время Г.М. Фадеева) № 151/Ц от 25.11.1994г. Указанием предусматривалось: считать главным направлением работы по снижению интенсивности износа гребней колёсных пар и бокового износа рельсов широкомасштабное внедрение технических средств и технологии лубрикации боковой поверхности головки с использованием передвижных рельсосмазывателей, а также прикрытием горловин станций стационарными путевыми лубрикаторами, при одновременном приведении пути и подвижного состава в состояние отвечающим нормативным документам.

В текущий период времени на железных дорогах России всюду эксплуатируются различные разновидности гребнесмазывателей и рельсосмазывателей, коих имеется свыше 5000 единиц.

Рельсосмазывание является основным способом предотвращения преждевременного бокового износа головки рельса и износа гребней бандажей колёсных пар локомотивов.

На российских железных дорогах наибольшее распространение получили технологии смазывания с использованием передвижных лубрикаторов конструкции ВНИИЖТ (консистентные смазочные материалы РП и ПУМА) и ВНИКТИ (быстросохнущее твёрдосмазочное покрытие РС 6). В качестве локомотивных гребнесмазывателей чаще всего используются системы АГС форсуночного типа, работающие на гелеобразной смазке «Химеко ЛГ». В последнее время в депо стали поступать стержневые гребнесмазыватели ГРС, работающие со смазочными стержнями РАПС. Применение передвижных и бортовых лубрикаторов обеспечивает снижение интенсивности износа гребней колёс и боковой поверхности головки рельса.

В конце 2005 г. 40 электровозов оснастили новыми стержневыми гребнесмазывателями кассетного типа ГРС 20,05 разработки Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС). Учитывая, что в депо на тот момент уже находились в эксплуатации 42 электровоза с системами АГС – 8, РСМ и РС – 2, то появилась возможность проведения сравнительного анализа работы разных гребнесмазывателей в сопоставимых условиях. Анализ проводился с использованием показателей статистической формы отчётности ТО – 3.

За главные показатели, характеризующие эффективность применения технических средств смазывания, были взяты интегральные характеристики:

- ресурс бандажей колёсных пар (Тыс. км.);

- удельный износ гребней колёсных пар (ММ на 10 тыс.км.).

Учёт этих показателей вёлся по всем локомотивам приписного парка с их разбивкой на 3 группы: 1-я группа – оборудованные АГС, 2-я группа – оборудованные ГРС, 3-я группа – не оборудованные средствами смазывания.

Итоги анализа выявили, что интенсивность износа гребней колёсных пар электровозов в 2006 г. снизились по сравнению с 2005 г. на 65%. Ресурс бандажей колёсных пар увеличился на 4% (по всему парку электровозов). А после оснащения их системами ГРС интенсивность износа гребней колёсных пар снизилась (по сравнению с 2005 г.) на 83%, ресурс бандажей увеличился на 23%.[10]

Результаты анализа технико – экономических показателей систем гребнесмазывания АГС и ГРС сведены в табл. 7.

Анализ технико – экономических показателей систем гребнесмазывания АГС и ГРС. Таблица 7

Показатели	АГС «Фромир»	ГРС (РГУПС)
Технические и технологические
Подвижный состав	Магистральные электровозы и тепловозы (для примера приведены данные по электровозам ВЛ10)
Схема установки гребнесмазывателей	2форсунки на первую по ходу ось	16 кассет по одной на каждое колесо
Конструкция лубрикатора, марка	Форсуночного типа с пневмоподачей, АГС-8	Кассета на 11 стержней бесприводного типа, ГРС20,05
Способ подачи смазки на гребень колеса	Дистанционный	Контактный
Вид смазочного материала, наименование смазки	Гелеобразный, «Химеко – ЛГ»	Твёрдый, термоплас-тичный, РАПС-2
Фактические сроки хранения смазки	1,5 года	Свыше 5 лет
Объём эксплуатационного запаса смазки после заправки	Бак на 15 л (12 кг.)	176 штук стержней РАПС-2 (13 кг.)
Программируемый объём смазки, наносимой на гребень колеса	0,8 – 2 г.на км. пробега на одну форсунку	0,04 – 0,05 г.на км. пробега
Эксплуатационные
Расход смазки на один электровоз на 100 тыс. км пробега	160 – 400 кг.(200 – 500 л)	800 – 880 стержней
Пробег электровоза между заправками смазки	3000 – 7500 км.	20000 -22000 км.
Объём смазки, приходящейся на каждый гребень колеса	0,8 – 2 г.на колёса первой по ходу оси	0,04 – 0,05 г. на каждое колесо
Стоимостные
Единовременные затраты на оборудование одного электровоза, без НДС	75 тыс.руб.+ монтаж	38 тыс. руб.+ монтаж (4200 руб.)
Единовременные затраты на заправочное устройство, без НДС	37 тыс. руб. + монтаж
Единовременные затраты на стенд настройки блоков управления, без НДС	38 тыс. руб. + монтаж
Единовременные затраты на стенд настройки форсунок, без НДС	34 тыс. руб. + монтаж
Стоимость смазочного материала, без НДС	35 руб. за кг.	10 руб. за 1 стержень
Текущие расходы на смазку на 100 тыс. км. пробега, без НДС	5600 – 14000 руб	8000 – 8800 руб.
Текущие затраты на ТО и ТР систем лубрикации	По системам АГС затраты на порядок выше, чем у ГРС, так как они дополнительно предусм-ют 1 заправку смазки на ПТО с использо-ем УЗП; 2 периодическую настройку блоков управления и форсунок на специальных стендах
Ресурсосберегающие
Снижение износа гребней колёс	Снижение в 2 раза только для первой оси	Снижение более чем в 2 раза для всех колёс
Снижение сопротивления движения в кривых пути	0,01 – 0,02%	0,1 – 0,2%
Повышение ресурса колёсных пар	На 30-50% для первой оси	Для всех колёс

Сделаны следующие выводы о работе ГРС:

- конструкция ГРС предусматривает автономную работу управления машинистом;

- особенность схемы установки ГРС в том, что обеспечивается защита от износа каждого колеса локомотива;

- текущий расход на обслуживание системы ГРС в 1,5 раза меньше, чем систем АГС.

Таким образом при монтаже систем ГРС на 55 – 65 % локомотивного парка депо технология ГРС может успешно выполнять функцию гребне – и рельсосмазывания.

Как показывает опыт эксплуатации технологии ГРС в депо Ярославль, интенсивность изнашивания гребней колёс значительно снизилась по всему парку электровозов, в том числе оборудованных системами АГС и не оборудованных системами лубрикации. Данное явление говорит о высоком коэффициенте перехода смазки РАПС на боковую поверхность головки рельса.

Помимо устройств ставящихся непосредственно на тяговом подвижном составе на железнодорожном транспорте России для лубрикации разрабатываются и применяются специализированные транспортные средства и стационарные установки.

Автоматический рельсосмазыватель АРС – Эл предназначен для нанесения специального пастообразного смазочного покрытия РП ТУ 32 ЦТ 2133-89, наносимого на внутреннюю боковую поверхность головки рельса с целью:

· увеличения срока службы рельс;

· снижения энергетических затрат при движении поездов;

· снижение высокочастотных шумов, возникающих в контакте «колесо-рельс»;

· снижения бокового износа рельс и гребней колёсных пар подвижного состава;

· увеличения пробега колёсных пар до ремонта, связанного с обточкой

колёс;

АРС – Эл применяется для нанесения смазки в кривых участках пути. Номинальный расход смазки на один метр длины рельса – 0.5-1.0 см³. В качестве смазки используют смесь из графитового наполнителя РС-6 и отработанного дизельного масла. В зависимости от состояния рельс на участке, концентрация составных частей смазки может варьироваться. Наносимая смазка должна накладываться в зону перехода от округления головки рельса к боковой поверхности и не должна выжиматься колёсами вслед идущего подвижного состава на выкружку головки рельса и его поверхность катания, а так же сползать на подошву рельса или шпалы.

Методика нанесения смазки на рельсы включает в себя два этапа:

1. Этап поддержания.

Имеет по сравнению со вторым этапом более экономичный режим подачи смазки РП от 300 до 500 г/км (для смазки типа ПУМА расход 150 – 250 г/км) и меньшей частотой выездов АРС на участки протяжённостью 90 – 150 км в зависимости от интенсивности движения. Режим подбирается для каждого участка индивидуально. Поездки АРС на Северной железной дороге, исходя из опыта эксплуатации, осуществляются в порядке 21 – 23 выездов в месяц каждой единицей АРС в зависимости от погодных условий и поездной обстановки.

2. Этап насыщения.

Длительность этапа насыщения зависит от интенсивности грузового и пассажирского движения на участке и продолжается от одной недели при интенсивности движения до 20 пар поездов в сутки – до двух недель при более высоких размерах движения. В этот период при рейсах АРС величина подачи смазки РП должна составлять от 600 до 1000 г/км (для всепогодной смазки типа ПУМА эта величина составит 300 – 500 г/км) соответственно интенсивности движения и степени изношенности рельсов. В период насыщения необходимо обеспечить ежедневные, без перерывов поездки рельсосмазывателя по участку (включая выходные и праздничные дни). Период насыщения зависит от количества поездок (не менее 2) по выбранному участку пути (протяжённостью 40 – 50 км).

Транспортным средством АРС – Эл служит локомотив. Лыжа служит основным конструктивным элементом с помощью которого происходит нанесение смазки на боковую поверхность головки рельса.

Количество лыж – четыре. В рабочем положении лыжа автоматически отслеживает профиль боковой поверхности рельса, изменяя свой угол наклона.

С помощью пульта управления управляют рельсосмазывателем. Подготовку рельсосмазывателя к работе и его техническое обслуживание осуществляет специально подготовленная локомотивная бригада.

Устройство дозированной подачи регулирует количество смазки, наносимой на рельс, в зависимости от скорости движения рельсосмазывателя, обеспечивая тем самым строго заданный объём смазки на единицу боковой поверхности рельса. В холодное время года конструкция установки предусматривает прогрев смазки в гидросистеме и продувку трубопроводов лыж.

В локомотивном депо Пенза работают пять таких рельсосмазывателей. Рельсосмазыватели обращаются на своих участках с периодичностью от 1 раза в сутки до 4 раз в сутки, в зависимости от грузонапряжённости и сложности плана и профиля пути.

Эффективность применения рельсосмазывателей наглядно видна из анализа интенсивности износа гребней бандажей колёсных пар (табл. 2). Благодаря использованию рельсосмазывателей резко уменьшается удельный износ гребней бандажей колёсных пар локомотивов.

Таблица 2

№	Отчётный период	Интенсивность износа гребней, мм/1 млн.км
2001 г. (до внедрения лубрикации)	2002 г. (внедрение лубрикации)	2012г.
	Январь	1.07	0.87	0.35
	Февраль	1.12	0.59	0.39
	Март	0.92	0.39	0.19
	Апрель	0.74	0.33	0.26
	Май	1.56	0.41	0.27
	Июнь	2.1	0.34	0.5
	Июль	1.8	0.48	0.30
	Август	1.54	0.95	0.3
	Сентябрь	2.6	0.42	0.29
	Октябрь	1.2	0.3	0.35
	Ноябрь	0.98	0.18	0.36
	Декабрь	1.37	0.30	0.27
Среднее значение:	1.51	0.46	0.31

Анализ интенсивности износа гребней бандажей колёсных пар локомотивов показывает, что износ гребней бандажей после внедрения рельсосмазывающей техники уменьшился в 5,5 раза в 2012 году по сравнению с отчётными данными 2001 года (до внедрения лубрикации).[11]

Дата добавления: 2015-06-29