Износ с комплексным характером

В последнее время остро стоит проблема волнообразного износа рельсов на перевальных участках Свердловской железной дороги. Не случайно она подробно рассматривалась на заседании секции «Локомотивное хозяйство» научно-технического совета ОАО «РЖД», который проходил в Екатеринбурге. О причинах возникновения специфического дефекта и мероприятиях по его устранению рассказал Сергей Солонинин.

Сергей Солонинин, главный ­инженер ­Свердловской дирекции тяги

– Сергей Владимирович, на каких участках пути на полигоне Свердловской железной дороги отмечается такой износ, чем он вызван?

– По результатам проверок 2017 года протяжённость участков с волнообразным износом превысила 1000 км, из них 530 км – на главном ходу Транссиба. Для выявления причин такого износа на Свердловской магистрали накануне заседания НТС была образована комиссия под руководством главного инженера Дирекции тяги Олега Чикиркина. Члены комиссии проследовали на локомотиве по участку ­Екатеринбург-Сортировочный – Шаля с вагоном ­тягово-энергетической лаборатории. Было установлено, что причина увеличения темпов роста участков с волнообразным износом рельсов имеет комплексный характер. На процесс влияют конструктивные особенности нового тягового подвижного состава с поосным регулированием реализуемой силы тяги, а также снижение объёма работ по шлифовке рельсов. Дальнейшие исследования выявили особенности регулирования тягового усилия и действия противобоксовочной защиты на 2ЭС10: заложенный в программу алгоритм тяги формирует такой режим работы локомотива, при котором снижение коэффициента сцепления колёсных пар с рельсом носит затяжной характер. Проскальзывание сопровождается непрерывной подачей песка под колёса.

– Будут ли продолжены эти исследования?

– Да. Механизм влияния алгоритмов работы тягового электропривода новых электровозов 2ЭС10 на волнообразный износ рельсов глубоко не изучен. База статистических данных факторов влияния в полной мере не наработана. В границах СвЖД эксплуатируется сто единиц 2ЭС10, в том числе – 32 в трёхсекционном исполнении. На всех этих электровозах, имеющих асинхронный привод, реализован принцип поосного регулирования силы тяги. Режим проскальзывания первых трёх колёсных пар задаётся программой блока управления тяговым приводом (ПО БУТП) – по значению коэффициента сцепления 4-й колесной пары, у которой он максимален. В настоящий момент на таких локомотивах установлено программное обеспечение новой версии. Она отличается от предыдущей тем, что снижает порог срабатывания на автоматическую подачу песка под колёса. С мая по декабрь 2017 года мы проводили подконтрольную эксплуатацию электровозов 2ЭС10 с установленными на них старой и новой версиями ПО. Выяснилось, что проскальзывание колёсных пар с новой версией происходит на 25–60 % чаще, чем на предыдущей. И число срабатываний автоматической подачи песка по сравнению с предыдущей увеличилось на 60–75 %. Старая версия имеет лучшие показатели по износу рельса и реализации тяговых усилий, однако её систематическое применение в режиме тяги приводит к снижению ресурса работы бандажей колёсных пар.

– На локомотивы новой серии возложена ответственная задача – водить поезда повышенной массы и длины. На СвЖД прогнозируется дальнейший рост таких перевозок. Как может повлиять волнообразный износ на перспективу грузовых перевозок?

– Такой дефект приводит к росту случаев боксования колёсных пар локомотивов, ведущих составы повышенной массы и длины. В 2016 году отмечалось 1 604 таких случая, в 2017 году – 1 636. На проб­лемных участках грузовые поезда с электровозами 2ЭС10 не реализуют в полной мере заданную силу тяги. Критические вибрации ходовой части новых локомотивов могут привести к искажению показаний и сбоям датчиков скорости, разгруппировке тяговых преобразователей. А также к увеличению времени хода локомотивов с поездами повышенной массы на участках с руководящими подъёмами и в кривых – вплоть до вынужденной остановки. Так, в 2017 году допущено 354 остановки грузовых поездов на участках Екатеринбург-Сортировочный – Балезино, Екатеринбург-Сортировочный – Дружинино, включая остановки на восьми перегонах с неблагоприятным профилем пути. Это приводит и к росту количества отказов оборудования 1-й, 2-й категорий электровозов. Кроме того, количество обточек колёсных пар за два последних года увеличилось на 38 %.

– Какой предлагается выход из сложившейся ситуации?

– Потребуется в кратчайшие сроки возобновить работу рельсошлифовальных поездов, рассмотреть возможность увеличения планового объёма шлифовки рельсов – для повышения эффективности эксплуатационной работы и ликвидации барьерных мест при пропуске тяжеловесных поездов на лимитирующих направлениях. На апрель намечены техзанятия и целевой инструктаж работников локомотивных бригад эксплуатационных локомотивных депо Свердловск-Сортировочный, Пермь-Сортировочная, Каменск-­Уральский по теме: «Особенности управления электровозами серии 2ЭС10 при вождении тяжеловесных поездов, в том числе, с применением режима «Бустер» на руководящих подъёмах». Необходимо продолжить работы по совершенствованию алгоритма реализации силы тяги асинхронным приводом 2ЭС10 – с участием специалистов ООО «Уральские локомотивы», «SIEMENS», а также компетентных научно-исследовательских организаций. Цель: увеличение ресурса бандажа, улучшение качественных показателей электровозного парка, снижение темпа роста волно­образного износа рельсов.