3 Устройство зарядки и опробования тормозов
В настоящее время на пункте технического обслуживания грузовых вагонов С-Петербург Сортировочный Московский установлены два типа установок опробования тормозов: устройство зарядки и опробования тормозов с регистрацией, модернизированное УЗОТ-РМ в парке отправления №6 и устройство контроля тормозов поезда УКТП в парке отправления №5. Рассмотрим эти устройства [14].
3.1 Устройство контроля тормозов поезда (УКТП)
Устройство УКТП предназначено для ускоренной зарядки и опробования тормозов поездов на ПТО. Устройство производит автоматическую регистрацию хода опробования тормозов и расчет параметров тормозной системы состава и локомотива с выводом данных в реальном времени на монитор, в сеть АСУ ПТО и на бумажный носитель в виде графиков и по форме ВУ-45 [14].
Устройство позволяет автоматизировать процессы подготовки тормозов подвижного состава в парках отправления, осуществлять контроль над качеством подготовки тормозов и соблюдением технологической дисциплины в парке отправления. Устройство обеспечивает: обработку тормозов при подключении тормозной сети состава и локомотива к стационарным напольным питательным колонкам, располагаемым в междупутье парка отправления (до 5 колонок); обработку тормозов состава, в том числе (от любой колонки): продувку ТМС сжатым воздухом под давлением 1,5 кГ/см2 при соединении тормозных рукавов; ускоренную зарядку тормозов с автоматическим завышением давления с последующей ликвидацией его темпом, не приводящим к срабатыванию автотормозов с проверкой тормозов на мягкость с контролем срабатывания; поддержание поездного давления и возможность регулирования его значения с пульта оператора ПОП; проверку на выполнение автоматической ступени торможения с поддержанием заданной величины и возможность изменения ее значения с ПОП; проверку на отпуск тормозов зарядным давлением; непрерывный контроль давления воздуха в НМ парка с сигнализацией снижения давления; непрерывный контроль давления воздуха в голове и в хвосте состава; контроль в автоматическом и ручном режиме утечки и неплотности тормозной сети состава при зарядном давлении и при ступени торможения; контроль целостности ТМС во всех режимах до отправления поезда; контроль числа самопроизвольных срабатываний тормозов; измерение скорости тормозной волны состава; измерение скорости отпускной волны состава; контроль пневматической части тормозов локомотива, в том числе (от любой колонки): измерение величины давления включения и отключения компрессора локомотива; измерение производительности компрессоров локомотива; измерение полезного объема главных резервуаров локомотива; измерение плотности тормозной сети локомотива; измерение колебаний давления в ТМЛ при работе компрессора и при создании нормированной утечки из ТМЛ; измерение темпа ликвидации сверхзарядного давления краном машиниста при нормированной утечке из ТМЛ; непрерывный контроль на мониторе ПК за изменением утечки и давления воздуха в ТМС, давления в НМ парка, давлений в ПМЛ и ТМЛ; регистрацию процессов подготовки тормозов, включающую для каждого обрабатываемого состава таблицу измеренных параметров тормозов и запись в реальном времени графика изменения величин: давления воздуха в НМ парка с отметками о недопустимом снижения давления; давления в ТМС; утечки воздуха в ТМС с отметками контроля оператором величины неплотности тормозной сети, контроля целостности ТМС (отсутствия перекрытых концевых кранов), срабатывания тормозов при проведении зарядки и опробования; давления в ПМЛ и ТМЛ; выдачу на основе измеренных параметров рекомендаций по ведению обработанного на маршруте с учетом местных инструкций и состояния автотормозов состава; создание пакета документов о работе ПТО (ВУ-45 и др.); зарядку и опробование тормозов в полуавтоматическом режиме с дистанционным управлением процессами при использовании радиостанций.
Устройство подготовлена к дооснащению для опробования ЭПТ грузовых поездов.
Устройство обеспечивает: количество каналов пневматического управления тормозами 5 (в одно время - 5);
формирование для каждого канала в ТМС в диапазоне с погрешностью:
давление продувки, кГ/см2.................................................... 1.5; ±0.1;
поездные давления, кГ/см2........................................... 4.5¸6.0; ±0.05;
ступени торможения, кГ/см2........................................ 0.5¸1.3; ±0.05;
сверхзарядное давление, кГ/см2........................................... 0.7; ±0.1;
ликвидацию сверхзарядного давления темпом 0.2 кГ/см2 за 80-120 сек.;
измерение для каждого канала в диапазоне с погрешностью:
давление в HМ парка, кГ/см2......................................... 5.0¸8.5; ±0.1;
давление в ПМЛ и ТМЛ, кГ/см2..................................... 3.0¸9.0; ±0.1;
давление в ТМС, кГ/см2............................................... 3.0¸6.0; ±0.05;
неплотность ТМС, минимально допустимых осей...... 100¸480; ±20;
время зарядки тормозной сети сжатым воздухом, мин 8¸20.
Другие характеристики:
рабочее давление сжатого воздуха на входе БПК (НМ), кГ/см2 от 6.5 до 8.5;
электропитание от однофазной сети частотой 50 Гц напряжением, В от 180 до 260;
потребляемая номинальная мощность, не более, Вт
БС с подключенными БПК........................................................... 600;
ПОП: ПК, монитор, принтер и АС............................................... 600;
габаритные размеры, не более, мм:
БПК.............................................................................. 1200´400´350;
БС.................................................................................. 500´250´330;
ПОП: ПК, монитор, принтер и АС............................ 1300´500´600.
масса, не более, кг
БПК................................................................................................ 120;
БС..................................................................................................... 25;
ПОП: ПК(7), монитор (15), принтер (8) и АС (15)........................ 40;
средняя наработка на отказ, часов, не менее 8000;
срок службы, лет, не менее 10.
Устройство включает в себя (рисунок 3.1): пульт оператора парка ПОП, имеющий в составе: персональный компьютер ПК; принтером ПУ; блок связи БС; радиостанцию оператора РС; пульт дистанционного управления ПДУ, подключенный к радиостанции осмотрщика; блок БС; электрические коммуникации, предназначенные для обмена информацией между блоками устройства и подачи питающего напряжения на БПК; блок напольной питательной колонки БПК; пневматические коммуникации, предназначенные для подвода воздуха от напорной сети парка к БПК; блок хвостового вагона БХВ, предназначенный для контроля давления в ТМ хвостового вагона.
Структурная схема УКТП (рисунок 3.2) содержит: пульт оператора парка ПОП; блок управления БС; напольные питательные колонки БПК; дистанционное управление ПДУ.
Данные по обработанным поездам архивируются в постоянной памяти ПК ПОП. Архивные данные можно просмотреть на мониторе ПК, распечатать на бумажный носитель, передать в сетевую АСУ ПТО [14].
3.2 Устройство зарядки и опробования тормозов с регистрацией параметров (УЗОТ-РМ)
Устройство УЗОТ-РМ обеспечивает [14]: управление от одного пульта оператора парка (ПОП) несколькими устройствами УЗОТ; одновременную обработку до пяти поездов с одного устройства УЗОТ; контроль пневматической части тормозов локомотива, в том числе (от любой колонки); продувку ТМ сжатым воздухом под давлением 1.6-1,9 кгс/см2 при соединении тормозных рукавов; ускоренную (за 8-20 минут) зарядку ТМ завышенным давлением с последующей автоматической ликвидацией его темпом, не приводящим к срабатыванию тормозов; проверкой тормозов на мягкость с контролем срабатывания при ликвидации сверхзарядного давления темпом мягкости (0.2 кгс/см2 за 80 - 120 сек); выявление самопроизвольного срабатывания; проверку плотности тормозной сети состава длиной до 500 осей в автоматическом и ручном режимах; при зарядном давлении и при ступени торможения; проверку целостности тормозной магистрали состава при продувке тормозной магистрали открыванием концевого крана хвостового вагона; проверку автоматических тормозов на торможение ступенями; проверку автоматических тормозов на отпуск зарядным давлением; непрерывный контроль плотности и давления воздуха в ТМ; непрерывный контроль давления воздуха в напорной магистрали парка с сигнализацией снижения давления; регистрацию хода опробования и параметров тормозных процессов в составе; формирование и сохранение в электронном виде отчетов по обработке тормозов поезда, справок ВУ-45, суточных отчетов; печать форм отчетности на бумажном носителе; передачу форм отчетности в АСУ ПТО [14].
Технические характеристики приведены ниже. Давление воздуха на входе ЭПБ должно быть в пределах от 6,5 до 9,0 кгс/см2. Время зарядки тормозов, в зависимости от длины состава, при соблюдении технологического процесса, не более 8...20 минут. Значение зарядного давления выбирается в диапазоне от 4,5 до 5,6 кгс/см2. Величина ступени торможения выбирается в диапазоне от 0,7 до 1,3 кгс/см2. Замер неплотности тормозной сети для поездов длиной до 500 осей. Среднее время готовности устройства к работе не более 10 минут. Электронные блоки УЗОТ-РМ работают от сети переменного тока напряжением от 200до 240 В при частоте 50 Гц. Потребляемая номинальная мощность, не более Вт: УЗОТ - 170; ПОП - 600. Минимальная наработка на отказ 8000 часов.
Устройство УЗОТ-РМ включает в себя (рисунок 3.3): пульт оператора парка ПОП (в помещении оператора), имеющий в составе: персональный компьютер ПК с возможностью выхода в локальную сеть ПТО; печатающее устройство (принтер); устройство зарядки и опробования тормозов УЗОТ имеющее в составе: электронный блок управления ЭБУ (как правило - в помещении оператора); электропневматический блок ЭПБ (как правило - в горловине парка); электрические коммуникации - для обмена информацией между блоками: кабель связи между ПК ПОП и ЭБУ УЗОТ; кабель связи между ЭБУ и ЭПБ УЗОТ; пневматические коммуникации - для подвода воздуха к напольной питательной колонке НПК (в горловине парка и в междупутье): трубопровод НМ; разобщительный кран и ресивер ГР НМ; трубопровод от ГР до ЭПБ; трубопровод от ЭПБ до НПК; НПК с концевым краном № 000 и соединительным рукавом Р-1 (к колонке подключается удлинитель рукава длиной 10... 15 м). Рядом с колонкой рекомендуется устанавливать стойки для крепления свободного конца соединительного рукава и табличкой «ОСТАНОВКА ПЕРВОГО ВАГОНА».
Причины отказов в работе данных установок:
самая основная причина, это качество сжатого воздуха, поступающего в напорный трубопровод от компрессорных установок;
воздух, обогащенный парами воды и масла, быстро выводит из строя электронное оборудование установок;
компрессорные станции, не удовлетворяющие требованиям в работе установок УЗОТ-РМ и УКТП;
несовершенство конструкции установок УЗОТ-РМ и УКТП.
3.3 УЗОТ-Радио
Устройство УЗОТ-Радио (рисунок 3.4) предназначено для зарядки и опробования тормозов подвижного состава железных дорог на ПТО в парках отправления с формированием и сохранением в электронном виде отчетов по обработке тормозов поезда, справок ВУ-45, суточных отчетов и передачей данных в систему АСУ ПТО [10].
Устройство УЗОТ-Радио позволяет автоматизировать процессы подготовки тормозов подвижного состава в парках отправления, осуществлять контроль за качеством подготовки тормозов и соблюдением технологической дисциплины в парке (рисунок 3.5).
Устройство УЗОТ-Радио изготавливается в соответствии с ТУ 3185-031-48588818-2010. Обмен данными по радиоканалу между блоками устройства УЗОТ-Радио ведется на радиочастотах, выделенных для ОАО «РЖД» [10].
В данном дипломном проекте предлагается внедрить УЗОТ-Радио в парке отправления №6 в связи с рядом его преимуществ по сравнению с УЗОТ-РМ. По сравнению с аналогами устройство УЗОТ-Радио имеет ряд преимуществ: производительность данного устройства значительно выше других аналогичных устройств за счет ускоренной зарядки тормозной сети состава; устройство автоматически измеряет плотность тормозной сети состава при заряженном и заторможенном положениях (без использования мерных резервуаров); для установки величин поездных давлений в зависимости от типа состава (длинный, груженый, порожний с включенными тормозами, пассажирских вагонов) оператор производит все настройки с компьютера; обмен данными между блоками устройства производится по радиоканалу с использованием помехозащищенного кодирования информации, в результате устройство позволяет: сократить дополнительные расходы при внедрении устройства, т. к. не требуется прокладка линии связи между блоками устройств; исключить влияние помех на результаты измерений; устройство позволяет сократить время опробования состава, за счет применения новых блоков и функциональных возможностей:
определение наличия и места самопроизвольного срабатывания тормозов в составе в ходе обработки состава; выявление вагонов с замедленным отпуском тормозов; дистанционное измерение давления в тормозной магистрали хвостового вагона; автоматическая проверка целостности тормозной магистрали состава при продувке тормозной магистрали с помощью блока хвостового вагона (БХВ); устройство позволяет взаимодействовать с системой СУТП, в результате при подготовке поезда повышенного веса и длины, отправляемого с СУТП, блок БХВ уже подключен и опробован в ходе обработки состава на ПТО [10].
Устройство УЗОТ-Радио включает в себя: пульт оператора парка (ПОП), имеющий в составе: персональный компьютер (далее ПК); печатающее устройство (принтер); источник бесперебойного питания; радиостанция; антенна;
устройство зарядки и опробования тормозов УЗОТ, имеющий в составе: блок электропневматический; антенна;
блоки хвостового вагона (опция).
Устройство УЗОТ-Радио обеспечивает: управление от одного пульта оператора парка несколькими устройствами УЗОТ и БХВ; одновременную обработку нескольких поездов (равному количеству колонок, входящих в состав БЭП) с одного устройства УЗОТ; продувку тормозной магистрали (далее ТМ) сжатым воздухом под давлением 1,25÷2,25 кгс/см² при соединении тормозных рукавов; ускоренную (за 8÷20 минут) зарядку ТМ завышенным давлением с последующей автоматической ликвидацией его темпом, не приводящим к срабатыванию тормозов; проверкой тормозов на мягкость с контролем срабатывания при ликвидации сверхзарядного давления темпом мягкости (0,2 кгс/см² за 80÷120 сек); выявление самопроизвольного срабатывания и определение места самопроизвольного срабатывания; проверку плотности тормозной сети состава длиной до 500 осей при зарядном давлении и при ступени торможения; проверку целостности тормозной магистрали состава при продувке тормозной магистрали открыванием концевого крана хвостового вагона или в автоматическом режиме при помощи БХВ; проверку автоматических тормозов на торможение ступенями; проверку автоматических тормозов на отпуск зарядным давлением; непрерывный контроль плотности и давления воздуха в ТМ первого и хвостового вагона состава; непрерывный контроль давления воздуха в напорной магистрали парка с сигнализацией снижения давления; выявление вагонов с замедленным отпуском; регистрацию хода опробования и параметров тормозных процессов в составе; формирование и сохранение в электронном виде отчетов по обработке тормозов поезда, справок ВУ‑45, суточных отчетов; печать форм отчетности на бумажном носителе.
Электронные блоки УЗОТ-Радио работают от сети переменного тока напряжением от 200 до 240 В при частоте 50 Гц. Блок БХВ использует автономное питание от аккумуляторной батареи номинала +12 В. Давление воздуха на входе блока электропневматического должно быть в пределах от 0,65 МПа (6,5 кгс/см²) до 0,90 МПа (9,0 кгс/см²).
Потребляемая мощность электронных блоков УЗОТ-Радио, не более, Вт: БЭП - 350; ПОП - 800. Габаритные размеры блоков УЗОТ-Радио, не более, мм: БЭП - 1900×700×1200; ПОП - 1300×500×600. Масса блоков УЗОТ-Радио, не более, кг: БЭП - 200; ПОП - 45. Минимальная наработка на отказ 10000 часов. Срок службы УЗОТ-Радио - не менее 10 лет.
Преимущества использования УЗОТ-Радио в составе блока-контейнера компрессорного рассмотрены ниже.
На данный момент существует проблема с качеством воздуха подаваемого в УЗОТ, с компрессорных станций, установленных в депо. Подавляющее число браков УЗОТ приходится на случаи, связанные с попаданием влаги, масла и других загрязнений из общей питающей сети. Более того, все эти загрязнения, минуя УЗОТ при проведении полного опробования тормозов, попадают в тормозную сеть поезда и, забивая калибровочные отверстия в воздухораспределителе, становятся одной из основных причин замедленного отпуска тормоза. Надлежащее качество воздуха является определяющим фактором надежности и долговечности пневматической системы. Таким образом, первым и важнейшим этапом подготовки воздуха является очистка его от загрязнений. Присутствующие в сжатом воздухе загрязнения способны сократить срок службы пневмооборудования в 3~7 раз и увеличивает на 80% число отказов пневматических систем. Оптимальным и предпочтительным решением для обеспечения чистым сжатым воздухом устройства УЗОТ-Радио и подвижного состава, в ходе проведения полного опробования тормозов, является модульные компрессорные станции, произведенные компрессорный завод». Это готовые автономные компрессорные станции, которые помимо оборудования для подготовки и очистке сжатого воздуха блок контейнер включают устройство зарядки и опробования тормозов (УЗОТ-Радио).
В связи с внедрением в парке отправления №6 УЗОТ-Радио и выявления с помощью этого устройства неисправных вагонов необходимо быстро найти нужные запасные части и произвести ремонт. Для этого предлагается расставить стеллажи в междупутье 62 и 63 путей в количестве 2 штук, в междупутье 65 и 66 путей в количестве 2 штук, в междупутье 610 и 611 путей в количестве 2 штук для производства своевременного ремонта.
В данных стеллажах будут находиться такие необходимые запчасти как: магистральная часть; главная часть; концевой кран; подводящая трубка Р 36 А; разобщительный кран; соединительный рукав; валик подвески башмака; предохранительные скобы и втулки; метизы и валики ТРП.
