ТРАНСВУЗ-2015.Часть 2

Ремонт и динамика подвижного состава

Рис. 5. Схема применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.23, в), процедуры 3 и оценка метрологического обеспечения СИ

в соответствии с установленной в ОС процедурой

Рис. 6. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.23, в), процедуры 4 идентификации заявленной продукции ТСЖТ

и отбора образцов

100

ТРАНСВУЗ – 2015

Рис. 7. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.23, в), процедуры 5 по идентификации основных характеристик образцов, указанных в заявке , с фактическими, приведенными в маркировке

и в сопроводительной документации

Рис. 8. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.21, в), процедуры 5 по подготовке к проведению СИ образца ТСЖТ

101

Ремонт и динамика подвижного состава

Применение статьи 6, п. 35 регламента ТР ТС 001/2011 и правил П ССФЖТ 47-2001 представлено на рис.9 – 12.

Рис. 9. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.35, процедуры 7 по содержанию протокола сертификационных испытаний (1-7 параметры)

Рис. 10. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.35, процедуры 7 по содержанию протокола сертификационных испытаний (8-13 параметры)

102

ТРАНСВУЗ – 2015

Рис. 11. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.35, процедуры 7 по содержанию протокола сертификационных испытаний (14-18 параметры)

Рис. 12. Схема практического применения требований статьи 6 ТР ТС 001/2011, п.35, процедуры 7 по содержанию протокола сертификационных испытаний (19-23 параметры)

103

Ремонт и динамика подвижного состава

Правильное применение требований Федерального закона № 184-ФЗ «О техническом регулировании» и технических регламентов уже в настоящее время позволило повысить безопасность на федеральных железных дорогах, и имеются существенные перспективы дальнейшего улучшения в вопросах безопасности при квалифицированном использовании существующих возможностей.

Список литературы

1.Федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании».

2.Назаров, О. Н., Кобзев, С. А.. Испытания железнодорожной техники: рыночные тенденции и перспективы развития // Железнодорожный транспорт. – 2009. – № 3. – С. 20-25.

3.Гольдин, С. Л. Испытания и сертификация железнодорожной техники. – М. ВНИИЖТ, М.: Интекст, 2002. – 143 с.

УДК 625.151.3; 621.313.2

Г. Г. Ахмедзянов, А. Д. Галеев, П. Г. Петров

АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА СТРЕЛОЧНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

В статье рассматривается распределение отказов станционных устройств обеспечения безопасности движения поездов. Проведен анализ причин и последствий неисправностей двигателей постоянного тока. Рассматривается использование существующих типов двигателей стрелочных электроприводов.

Безопасность движения поездов является основной задачей функционирования устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, как на перегонах так и на станциях. Бесперебойная работа устройств электрической (ЭЦ) и горочной централизаций во многом зависит от надежной работы стрелочных приводов, которые осуществляют перевод и запирание стрелок. На сети железных дорог Российский Федерации в настоящее время эксплуатируются стрелочные электроприводы серий ВСП и СП, в частности,

104

ТРАНСВУЗ – 2015

наиболее распространены следующие стрелочные электроприводы: СП-6, СП12, СПГБ, ВСП-150, ВСП-220 и их модификации.

На рис. 1 изображена диаграмма, отражающая распределение отказов по устройствам электрической централизации по данным ОАО «РЖД за 2013 год. Как видно, отказы, связанные непосредственно со стрелочным электроприводом имеют весомую долю (13%) по сравнению с другими устройствами. Из этого числа 25% составляют отказы электродвигателя.

Рис. 1. Распределение отказов устройств ЭЦ

В стрелочных электроприводах различных серий применяются электродвигатели следующих типов:

постоянного тока МСП; асинхронные двигатели переменного тока МСТ и МСА;

перспективные, готовящиеся к массовому внедрению, бесколлекторные ЭМСУ (рис. 2) и ДБУ.

105

Ремонт и динамика подвижного состава

Рис. 2. Внешний вид электродвигателя ЭМСУ

При проектировании новых и модернизации существующих железнодорожных станций использование стрелочных приводов с двигателями переменного тока значительно возросло в силу ряда преимуществ, в частности, высокая надежность и отсутствие непроизводительных затрат, связанных с их обслуживанием. К недостаткам таких двигателей, можно отнести вероятность обгорания контактов автопереключателя вследствие высоких пусковых токов, сравнительно невысокий момент на валу, следовательно, невысокую скорость перевода, также для их эксплуатации необходима система трехфазного электроснабжения с достаточно высокими характеристиками качества электрической энергии. Несмотря на это, значительное число станций попрежнему оснащено двигателями постоянного тока, как и сортировочные горки, на которых внедрение асинхронных двигателей нецелесообразно в силу требований технологического процесса. В настоящий момент наибольшее распространение в стрелочных электроприводах получили двигатели постоянного тока типов МСП-0,15 и МСП-0,25 (рис. 3), включая их модификации.

106

ТРАНСВУЗ – 2015

Рис. 3. Внешний вид электродвигателя МСП-0,25

К основным преимуществами коллекторных двигателей постоянного тока можно отнести:

быстродействие, что в первую очередь и необходимо для организации работы сортировочных горок;

высокий тяговый момент, позволяющий осуществлять перевод остряка с большим переводным усилием;

В дополнение, двигатели постоянного тока типа МСП обладают лучшей управляемостью и энергоэффективностью. Однако данный тип двигателей имеет недостаток, связанный с наличием коллекторно-щеточного узла (КЩУ), который является самым ненадежным элементом. По данным 2014 года, учтенным в автоматизированной системе АСУ-Ш-2 по Омской дистанции СЦБ наибольший процент отказов имеют электродвигатели постоянного тока (79,9%) по сравнению с двигателями переменного тока.

Анализируя статистику отказов по неисправностям электродвигателей постоянного тока, можно выявить ряд основных причин их неправильного функционирования. Данные отражены на следующем рисунке.

107

Ремонт и динамика подвижного состава

Рис. 3. Диаграмма распределения отказов узлов электродвигателей постоянного тока типа МСП

Как было отмечено, КЩУ является самым ненадежным элементом двигателей МСП. Данный факт следует из статистических данных по потокам отказов узлов электродвигателя МСП, представленных на рисунке выше. Указанные неисправности имеют следующие последствия для двигателей:

Обрыв обмотки статора, как правило, приводит к тому, что двигатель не запускается вообще либо работает толчками. Обрыв якорной обмотки сопровождается ее чрезмерным нагревом и может привести к аварии.

Понижение изоляции, как и неисправности КЩУ могут спровоцировать такое явление как круговой огонь на коллекторе, приводящий к воспламенению двигателя и даже пожарам.

С точки зрения безопасности движения поездов самым опасным является отказ КЩУ, который является потенциальной причиной аварий и крушений подвижного состава.

На долю неисправностей из-за КЩУ приходится более 65% от общего числа. Основным следствием неудовлетворительного функционирования КЩУ является повышенное искрение на коллекторе, к причинам которого можно отнести следующие:

механические (связаны с нарушением контакта между щетками и коллектором);

электромагнитные (связаны с протеканием переходных процессов в коммутируемых секциях коллектора) [3].

108

ТРАНСВУЗ – 2015

Можно выделить ряд направлений, которые позволяют оптимизировать работу КЩУ:

1) Технические:

совершенствование процесса коммутации (включение добавочных полюсов, установка щеток с большим рабочим сопротивлением);

улучшение условий коммутации (усиление нажатия щеток на коллектор, путем воздействия на щеткодержатель; изготовление узлов КЩУ в полном соответствии с проектной документацией);

2) Технологические:

совершенствование технологии ремонта и наладки электродвигателей с приоритетом на качество функционирования КЩУ;

предэксплуатационные тестовые испытания двигателей в режиме непрерывного диагностирования и мониторинга ключевых параметров.

3) Переоборудование Замена МСП на более совершенные и универсальные стрелочные

электродвигатели, лишенные вышесказанных недостатков двигателей постоянного тока.

Сегодня наиболее простым решением будет являться полное переоборудование существующих электроприводов путем замены стрелочных электродвигателей на перспективные ДБУ и ЭМСУ, но данный процесс затруднен в связи со следующими причинами:

низкая экономическая эффективность в масштабах ОАО «РЖД», что никоим образом не оказывает финансовой мотивации на руководство компании;

долгий период испытаний перед пуском в эксплуатацию; высокий уровень перманентных расходов для ОАО «РЖД».

Из вышесказанного следует, что мероприятия по замене двигателей постоянного тока целесообразны лишь в долгосрочном периоде, поэтому совместно с внедрением новых типов необходимо повышать надежность работы существующих электродвигателей. Эту задачу можно решить путем совершенствования конструкции, улучшения условий коммутации, использования новых типов щеток, а также повышением эффективности мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту.

109