УПП / Курс 2 / Семестр 3 / Тяга поездов / Методичка MU_TP_2019

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

К.В. ЖЕЛДАК, И.О. ТЕСЛЕНКО, И.Н. КАГАДИЙ,

А.С. КИМ

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЛОКОМОТИВНОГО ПАРКА

Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы

НОВОСИБИРСК 2019

УДК [629.41+ 629.44] (075)

К.В. Желдак, И.О. Тесленко, И.Н. Кагадий, А.С. Ким Организация эксплуатации локомотивного парка: Учебно-методическое пособие по вы-

полнению курсовой работы. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2019. – 80 с.

Содержат расчет массы состава, расчет уравнения движения поезда, расчет расхода энергоресурсов, выбор метода обслуживания поездов локомотивами, принципы размещения технологических пунктов локомотивного хозяйства, расчет показателей использования локомотивного парка, составление ведомостей и графика оборота локомотивов.

Предназначено для студентов специальности «Эксплуатация железных дорог» и направления «Технология транспортных процессов» для выполнения курсовой работы по профильным дисциплинам.

Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Логи-

стика, коммерческая работа и подвижной состав».

Ответственный редактор

кандидат технических наук, доцент, Е.Д. Псеровская

Рецензент

доцент кафедры «Управление эксплуатационной работы»

к.т.н., доцент, Р.В. Панк

Желдак К.В., Тесленко И.О., Кагадий И.Н., Ким А.С. 2019

Сибирский государственный университет путей сообщения, 2019

2

ВВЕДЕНИЕ

Локомотивное хозяйство – важнейшая отрасль железнодорожного транспорта. Здесь осуществляются мероприятия по совершенствованию содер-

жания в исправном состоянии локомотивного парка для выполнения плана пе-

ревозок, его обновлению и насыщению локомотивами нового поколения. Ло-

комотивный комплекс обеспечивает перевозочную и маневровую работы доро-

ги тяговым подвижным составом, содержание его в соответствии с техниче-

скими требованиями, гарантирующими безопасность движения поездов.

К устройствам и сооружениям локомотивного хозяйства относятся пункты смены и дома отдыха локомотивных бригад, локомотивные депо, пунк-

ты технического обслуживания, экипировки локомотивов, базы запаса локомо-

тивов и специализированные цеха по ремонту.

Для ОАО «РЖД» одной из ключевых проблем инфраструктурного ком-

плекса является высокий средний возраст локомотивного парка, что может по-

влиять на недовольство клиентов качеством сервиса (увеличение простоев на технических станциях в ожидании локомотивов, проведение внеплановых ре-

монтов). Поэтому одной из задач Стратегии развития ОАО «РЖД» до 2030 года является обновление парка локомотивов и снижение стоимости жизненного цикла тяговых ресурсов.

Кроме того, приобретение локомотивов нового поколения с улучшен-

ными техническими характеристиками позволит Холдингу улучшить каче-

ственные показатели, увеличить объем перевозок, а также повысить надеж-

ность и эффективность тягового комплекса.

Стратегическим направлением является перевод на полное сервисное обслуживание парка локомотивов, а также окончательное внедрение системы бережливого производства

Также стратегическими задачами развития являются укрупнение и оп-

тимизация числа ремонтных депо, в отдельных видах движения продолжается

перевод машинистов на работу в одно лицо.

3

1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЛОКОМОТИВЕ

Локомотив – силовой тяговый железнодорожный подвижной состав,

предназначенный для передвижения по рельсовым железнодорожным путям поездов или отдельных вагонов.

На российских железных дорогах эксплуатируются локомотивы различ-

ных типов. В зависимости от источника первичной энергии различают парово-

зы, тепловозы, электровозы и газотурбовозы.

Наибольшее распространение получили локомотивы, обладающие наибольшим коэффициентом полезного действия, высокой надежностью и воз-

можностью относительно плавного регулирования скорости движения, что наиболее важно для вождения поездов повышенной массы.

На российских железных дорогах в качестве магистральных грузовых ло-

комотивов используются тепловозы и электровозы.

Современные локомотивы имеют два источника энергии первичный и вторичный. В качестве первичного источника энергии, как правило, это элек-

троэнергия, выступают либо контактная сеть, либо дизель-генераторная уста-

новка. В качестве вторичного источника энергии (механическая энергия враще-

ния колесных пар) в основном используются тяговые электродвигатели.

Если локомотивы имеют на борту и первичный и вторичный источники энергии, то такие локомотивы являются автономными локомотивами (теплово-

зы). Если первичный источник энергии является внешним, то такие локомоти-

вы называются неавтономными (электровозы).

Среди современных и широко распространённых магистральных грузо-

вых электровозов, используемых в настоящее время можно отметить: электро-

возы постоянного тока ВЛ-10, ВЛ-11, 3ВЛ-11, ВЛ-15, 2ЭС4К «Дончак», 2ЭС6 «Синара», 2ЭС10 «Гранит»; электровозов переменного тока ВЛ-80с,т,р, ВЛ-85, 2ЭС5К «Ермак», 3ЭС5К; электровозов двойного (на постоянном и однофазном переменном токе) ВЛ-82м.

4

Среди современных и широко распространённых магистральных грузо-

вых тепловозов, используемых в настоящее время можно отметить: 2ТЭ10л,в, 2ТЭ10м,мк,у, 3ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ116у, 2ТЭ121.

Встречаются и другие серии локомотивов дорабатывающие свой срок службы и экспериментальные, проходящие опытную эксплуатацию.

К основным частям локомотива можно отнести следующие: механиче-

ская, энергетическая и пневматическая.

К механической части локомотива относят ходовые части (тележки локо-

мотива), раму кузова, сам кузов и автосцепное устройство. Тележки локомотива реализуют тяговые и тормозные усилия, обеспечивают перемещение и направ-

ление движения локомотива по железнодорожным рельсам, обеспечивают плавность хода при движении в кривых или возникающие от неровностей пути,

воспринимают и частично гасят как динамические, так и статические нагрузки,

воздействующие от локомотива на путь и в обратном направлении.

Тележки локомотивов отличаются числом колесных пар, степенью не-

подрессоренной массы и устройством механической связи между кузовом и те-

лежкой.

Кузов магистральных локомотивов, как правило, вагонного типа, для ко-

торого характерно расположение кабин управления по торцам кузова для более удобного обзора и оперативной оценки поездной ситуации и безопасное (от внешних погодных факторов) перемещение членов локомотивной бригады во время движения по отделениям локомотива.

В кабине управления размещаются не только комфортно оборудованные рабочие места и органы управления локомотивом, но и комплексные системы обеспечения безопасности и проверки бдительности бригады во время поездки.

Так же современные локомотивы оснащаются системами самодиагностики ав-

томатического управления режимами ведения локомотива.

В зависимости от типа локомотива в качестве энергетического оборудо-

вания может быть использованы:

5

- электрические системы постоянного или переменного тока, что харак-

терно для электровозов (существуют электровозы, работающие на обеих этих системах);

- силовое оборудование, расположенное на локомотиве (характерно для тепловозов) с различными видами тяговых передач.

У электровозов с системой постоянного тока к энергетическому оборудо-

ванию, называемому электрической частью, относятся аппараты, участвующие в регулировании скорости и изменении направления движения локомотива.

Электроэнергия поступает на электровоз через токоприемник, далее на пуско-

регулирующую аппаратуру (индуктивные шунты, пусковые реостаты и другие аппараты, обеспечивающие защиту и коммутацию электрической цепи) и тяго-

вые электродвигатели.

У электровозов переменного тока электроэнергия с токоприемника пода-

ется на аппараты, обеспечивающие защиту и тяговый трансформатор для сни-

жения напряжения, а затем на аппарат, выполняющий коммутацию электриче-

ской цепи (главный контроллер), выпрямительно-инверторный преобразователь

итяговые электродвигатели.

Усовременных электровозов как постоянного, так и переменного токов в качестве тяговых машин используются асинхронные электродвигатели, а для регулировки скорости движения используется микропроцессорная аппаратура для изменения частоты, подаваемого на двигатели напряжения.

Так же в кузове имеются вспомогательные машины обеспечивающие охлаждение аппаратуры и двигателей (мотор-вентиляторы), обеспечивающие локомотив и поезд в целом сжатым воздухом (мотор-компрессоры), электриче-

ские машины, преобразующие электроэнергию от тяговых двигателей при тор-

можении и возврат её в контактную сеть (генератор-преобразователь) и другие.

К пневматической части относится оборудование, обеспечивающее поезд чистым, сжатым и под необходимым давлением воздухом (компрессор, главные резервуары, устройства охлаждения и очистки сжатого воздуха и др.). Сжатый

6

воздух используется в основном для работы автоматических тормозов. С по-

мощью воздуха подаются звуковые сигналы, осуществляется коммутация неко-

торых аппаратов.

В качестве энергетического оборудования современных тепловозов ис-

пользуется дизель-генераторная установка, преобразующая энергию сжигаемо-

го топлива в механическую энергию вращения вала и далее в электроэнергию.

У тепловозов помимо энергетической установки имеется комплекс устройств, именуемый «тепловозная передача». Наибольшее распространение получила электрическая передача, как наиболее полно отвечающая требовани-

ям локомотивной тяги, то есть обеспечивающей относительную плавность ре-

гулирования скорости движения поезда. В зависимости от рода тока электриче-

ских машин (тягового генератора и тяговых электродвигателей) различают сле-

дующие передачи тепловоза: постоянного; переменно-постоянного и перемен-

ного тока.

Для запуска дизеля тепловоза используется стартер-генератор, получаю-

щий питание в двигательном режиме работы от аккумуляторной батареи, а в генераторном режиме, питающем обмотки возбуждения тягового генератора.

Для обеспечения нормальной и продолжительной работы дизель-

генераторной установки используются вспомогательные системы: топливная,

масляная, водяная и воздушная. Топливная система предназначена для свое-

временной подачи топлива в дизель, состоит из: топливного бака, размещаемо-

го под рамой кузова между тележками, топливной аппаратуры и арматуры.

Масляная система обеспечивает смазку трущихся частей, и отводит тепло от узлов дизеля. Система состоит из масляной арматуры и радиаторов охлаждения масла. Воздушная система тепловоза предназначена для снабжения камеры сгорания дизеля свежим воздухом и состоит из заборного воздушного коллек-

тора и турбокомпрессора нагнетательного типа. Водяная система предназначе-

на для отвода тепла от цилиндров дизеля и состоит из водяной арматуры и ра-

диаторов для охлаждения воды.

7

Для оценки эффективности использования различных типов локомоти-

вов, сравнительного анализа и выбора экономически оптимального варианта выполнения поездной работы, локомотивы имеют технико-эксплуатационные показатели. Технико-эксплуатационные показатели описывают общие техниче-

ские характеристики присущие всем типам локомотивам, а также отражают их конструктивные особенности [2, 3, 6, 7].

При оформлении данного раздела в курсовой работе следует: привести определение и назначение заданного локомотива; кратко описать конструкцию заданного локомотива; привести технико-эксплуатационные параметры локо-

мотива (не менее 20-ти показателей) в виде таблиц 1.1., 1.2.

Единицы величин, взятые из нормативно технической документации ОАО «РЖД» перевести в международную систему измерений.

Таблица 1.1 – Технико-эксплуатационные параметры электровоза _________

локомотив (серия)

Окончание таблицы 1.1

Таблица 1.2 – Технико-эксплуатационные параметры тепловоза ___________

локомотив (серия)

Окончание таблицы 1.2

10