Научно-техническая модернизация шахтных локомотивов в угольной промышленности (стр. 5 )

Цель исследования заключается в повышении безопасности электровоза при конструировании за счет устранения (исключения) всех конструктивных несоответствий аккумуляторных электровозов требованиям ГОСТ 12.2.112-86 «Транспорт рудничный электровозный». Общие требования безопасности к подвижному составу и НАОП 1.1.30-7.01-82. «Временные требования безопасности к основному транспортному оборудованию для угольных и сланцевых шахт», а также снизить травматизм и смертельные случаи на шахтном подземном транспорте на основании создания электровоза нового технического уровня АРП8Т на базе аккумуляторного электровоза АМ8Д.

Задачи исследования. Для достижения цели исследования данной работы  в ней поставлены и решены следующие задачи:

проведены теоретические и экспериментальные исследования на специальном локомотивном стенде для испытаний электровозов и систем управления; проведены исследования в различных режимах работы электровоза  и комплектующих элементов с использованием современных методов измерения; проведены приемочные испытания опытног7о образца электровоза АРП8Т-900 в шахтных условиях; исследованы и устранены конструктивные несоответствия аккумуляторных электровозов требованиям ГОСТ 12.2.112-86 и НАОП 1.1.30-7.01.82; разработана и осуществлена модернизация шахтного транспорта при капитальном их ремонте с целью улучшения конструкций всех элементов электровозов типа АМ8Д и увеличения его надежности эксплуатации в шахтных условиях, уменьшения травматизма на рельсовом транспорте.

Идея диссертационной работы состоит в разработке серийно выпускаемых электровозов АРП8Т, 2АРП8Т, которые обладают значительными преимуществами по сравнению с морально устаревшими АМ8Д, 2АМ8Д и соответствуют требованиям ГОСТ и НАОП, а также обеспечивают безопасную работу шахтного подземного транспорта, уменьшают травматизм, при: 

правильной организации работ и соблюдении мер безопасности; соблюдении заданных режимов движения; своевременном проведении профилактических осмотров, ремонтов и проверок; при применении предохранительных устройств, предупредительной и путевой сигнализации и средств связи; правильном конструировании средств транспорта.

Связь работы с научными программами, планами, темами, договорами.

Автор является одним из непосредственных исполнителей научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области создания современного электровоза высокого технического уровня,  выполненных в 2001-2009 годах.

Исследования выполнялись в соответствии с научным направлением (исследованием, разработкой, реализацией в шахтных условиях отрасли – создание безопасного в эксплуатации электровоза нового технического уровня) институтов «НИПИуглеавтоматизация», «МакНИИ», «ДонУГИ», , «Амплитуда».

Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда». На создание (передачу) научно-технической продукции от 01.01.01г. «Разработка аппаратуры управления приводом электровоза АМ8Д». Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда» г. Донецк, от 01.01.01г. «Разработка и изготовление опытно-промышленных образцов нового взрывобезопасного электрооборудования для рудничных электровозов». Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда» г. Донецк. На создание (передачу) научно-технической продукции от 01.01.01г. «Разработка и освоение производства электровоза с аппаратурой управления приводом рудничных электровозов на базе малогабаритных силовых модулей КТВ». Договор № 000 «Амплитуда» г. Донецк с МакНИИ г. Макеевка. На изготовление и испытание опытных образцов контроллера, транзисторного взрывобезопасного КТВ-1 от 01.01.01г. «Изготовление и испытание опытного образца контроллера транзисторного взрывобезопасного КТВ-1 и выдача заключения на проведение приемочных испытаний», «Проведение испытания опытного образца контроллера транзисторного взрывобезопасного КТВ-1 и выдача заключения на проведение приемочных испытаний». Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда» г. Донецк от 01.01.01г. «Разработка стенда для испытания аппаратуры управления приводом рудничных аккумуляторных и контактных электровозов». Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда» г. Донецк на создание (передачу) научно-технической продукции от 01.01.01г. «Разработка принципиальной электрической схемы аппаратуры управления приводом рудничных контактных электровозов». Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда» г. Донецк от 01.01.01г. «Разработка комплекта КД на контроллер КТВ-2 для предъявления в МакНИИ (по ГОСТ 12.2.021-76)». Договор № 000 с «НИПИуглеавтоматизация» г. Луганск и «Амплитуда» г. Донецк от 01.01.01г. «Корректировка конструкторской документации на электровоз АРП8Т в части оснащения его кабиной».

Методы исследования. Достижение поставленной цели обеспечивалось использованием методологии, основанной на рациональном сочетании теоретических и экспериментальных методов исследования. Экспериментальные исследования проводились на предприятии «Амплитуда» на специальном локомотивном стенде для испытаний электровозов и систем управления, позволяющим исследовать в различных режимах работу электровоза и комплектующих элементов с использованием современных методов измерений, а также опытный образец. АРП8-900 испытан и исследован в шахтных условиях на Г «Прогресс», ГП «Торезантрацит». Обработка результатов экспериментов производилась на ЭВМ методами математической статистики, теории вероятности и случайных процессов. Адекватность математических моделей реальным системам устанавливалась путем сравнительного анализа результатов теоретических исследований и натурных экспериментов.

Основные научные конструктивные результаты и положения, разработанные соискателем и представляемые к защите, их новизна

1. Впервые предприятием «Амплитуда» были приняты следующие меры по устранению конструктивных несоответствий аккумуляторных электровозов требованиям ГОСТ 12.2.112-86 и НАОП 1.1.30-7.01.82.

Результаты разработок (все изделия прошли приемочные шахтные испытания, исследованы на специальном локомотивном стенде, рекомендованы к серийному производству, технические условия зарегистрированы в Госстандарте и получен «Дозвіл на експлуатацію») приведены в таблице №5.

Таблица №5

ГОСТ, НАОП	Пун-кты	Нарушения	Устранение нарушений «Амплитуда»	Результаты
1	2	3	4	5
ГОСТ 12.2.112-86	п.2.22	В части оборудования кабины крышей, сиденьем для стажера и стеклами оконных проемов (кабина не обору-дована крышей, вторым сиденьем и безопасным стеклом). Эл-возы колеи 550 и 575 не оборудованы скоростемером.	Разработана кабина с крышей, сиденьем для стажера и стеклами оконных проемов. Разработан скоростемер СР на все виды электровозов для любой колеи.	Нарушен. устранено
1	2	3	4	5
ГОСТ 12.2.112-86	п.4.6	В части оборудования эл-воза системой освещения с фарами белого и красного света, переклю-чения ламп белого света на ближний и дальний свет и включения красного света (на Эл-возе включаются только лампы дальнего света).	В части оборудования эл-воза системой освещения с фарами белого и красного света, переключения ламп белого света на ближний и дальний свет и включения красного света	Нарушен. устранено
ГОСТ 12.2.112-86	п.4.9	В части питания ламп белого и красного света стабилизированным напряжением (эл-воз не оборудован стабилизатором напряжения).	В части питания ламп белого и красного света электровоз оборудован стабилизатором напряжения	Нарушен. устранено
НАОП	4.1.11	В части невозможности включения тяговых двигателей остановленного эл-воза машинистом, находящимся вне кабины и отключения двигателей при выходе машиниста из кабины	В части невозможности включения тяговых двигателей оста-новленного эл-воза машинистом, нахо-дящимся вне кабин-ы и отключения двигателей при выходе машиниста из кабины. Разра-ботан концевой выкл.	Нарушен. устранено
НАОП	4.1.17	В части оборуд. эл-воза звуковым двухтональным сигнализатором (эл-з оборудован только сигнализатором ударного действия)	Разработан сигнализатор звуковой СЗЭВ-ХХХА (двухтональный сигнализатор)	Нарушен. устранено

2. Впервые создан аккумуляторный электровоз типа АРП8Т нового технического уровня, которые прошел приемочные шахтные испытания, исследован на специальном локомотивном стенде, рекомендован к серийному производству, технические условия зарегистрированы в Госстандарте и получен «Дозвіл на експлуатацію»

3. Впервые за время эксплуатации аккумуляторного электровоза нового типа АРП8Т в шахтных условиях установлено, что повысилась безопасность и эксплуатационная надежность этих электровозов, значительно снизился травматизм, смертельных случаев нет.

4. Для улучшения конструкций всех элементов электровозов типа АМ8Д и увеличения его надежности эксплуатации в шахтных условиях, уменьшения травматизма на рельсовом транспорте «Амплитуда» наряду с производством новых шахтных электровозов осуществляет модернизацию шахтного транспорта при капитальном их ремонте. 

Модернизация электровозов АМ8Д, 2АМ8Д, К8, К10 в ходе капитального ремонта позволяет повысить безопасность и эксплуатационную надежность в шахтных условиях, при этом общая стоимость капитального ремонта с модернизацией не превысит 50% стоимости нового электровоза.

Достоверность научных положений и выводов

Научные положения, выводы и рекомендации обоснованы: корректным использованием методологии системного подхода, а также апробированных современных методов статистической информации данных о несчастных случаях и травматизме на подземном транспорте шахт угольной промышленности Украины и отдельных государственных предприятий (ГП) за определенный период эксплуатации; результатами эксплуатационных исследований рабочих процессов, различных режимов эксплуатации в производственных условиях (шахтных приемочных испытаниях электровоза и его элементов) и на стендах, позволяющих максимально достоверно имитировать реальные условия; положительными результатами эксплуатации опытного образца, серийных электровозов АРП8Т, 2АРП8Т и промышленной проверки элементов (КТВ, КТВ-2) СР, ФРЭ 1.1М, ДРТ (13)14М, БРВ-1М и др. вышеуказанных электровозов.