Пояснительная записка (1231916), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Для регулирования температуры воды и масла, как правило, используется автоматическое управление холодильника. Включение микропереключателей ВК должно происходить при температуре воды (масла) 73±2 °С до начала хода рейки гидропривода вентилятора.
При температуре воды (масла) 80 °С обороты вентилятора холодильника должны быть максимальными.
Для поддержания в рекомендуемых пределах температуры воды дизеля и охлаждающей наддувочный воздух, а также температуры масла, необходимо:
- при температуре наружного воздуха от 0 до -20 °С полностью закрыть щитками секции верхнего яруса, секции нижнего яруса со стороны холодильной камеры (секции охлаждения воды наддувочного воздуха и масла) закрыть щитками на 3/4 высоты, а секции охлаждения воды дизеля на 1/2 высоты;
- при температуре наружного воздуха ниже -20 °С секции верхнего яруса с обеих сторон и секции нижнего яруса с правой стороны закрыть щитками полностью, а с левой стороны на 3/4 высоты;
- при работе дизеля на малых нагрузках (до 4 - 5-й позиций контроллера машиниста) все секции охлаждения воды и масла дизеля, а также наддувочного воздуха полностью закрыть щитами;
- при понижении температуры наружного воздуха ниже 0 °С установить наибольший ход регулирующей рейки гидромуфты, равный 30 мм, что ограничит частоту вращения вентиляторного колеса;
- при необходимости и температуре наружного воздуха -30 °С и ниже для регулирования температуры воды и масла можно использовать верхние монтажные люки над холодильной камерой при плотно закрытых щитами боковых жалюзи. Величину открытия монтажных люков и верхних жалюзи устанавливать, сообразуясь с условиями погоды, соблюдая необходимый тепловой режим воды и масла в системах дизеля.
Если при работе тепловоза под нагрузкой температура воды снижается, а масла растет, то это указывает на застывание масла в секциях. Кроме того, при эксплуатации тепловозов серий ТЭ10 могут иметь место случаи, когда при работе под нагрузкой температура масла понижается, а воды резко увеличивается. Указанный режим работы холодильника объясняется застыванием (или образованием пробки) воды в секциях системы охлаждения (или водяных трубопроводах).
Это может произойти после длительногo отстоя тепловоза с плохо закрытыми щитками и неплотно прилегающими створками водяных жалюзи при низкой температурe окружающего воздуха. Поэтому, учитывая возможность застывания воды и масла в секциях, необходимо, осматривая холодильную камеру при приемке тепловоза, убедиться в том, что секции не переохлаждены.
Для предупреждения случаев замерзания воды в секциях системы охлаждения наддувочного воздуха забор его турбокомпрессорами при работе дизеля на холостых оборотах надо делать из дизельного помещения.
2 АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТЕПЛОВОЗОВ
2.1 Общая статистка по северному ходу
В настоящее время основная часть перевозочного процесса на Байкало-Амурской магистрали выполняется тепловозной тягой. Гарантии эффективной и надежной работы оборудования тепловозов в климатических условиях территорий БАМа определяются не только ГОСТом 15150-76 г., но и организационно-технологическими, социально-демографическими, а также экономическими факторами.
Производители тепловозов, традиционно придерживаются универсальных принципов создания охлаждающих устройств тепловозов, рассчитывая на температуры окружающей среды от +40 до -45 °С. В тоже время в районах БАМа температуры наружного воздуха могут опускаться до -65 °С, а существенные проблемы с исправной работоспособностью оборудования охлаждающих устройств тепловозов, исходя из опыта наблюдаются при температурах -30 °С.
Статистическими данными надежности работы охлаждающих устройств тепловозов установлено, что только в локомотивных депо Тында и Комсомольск на Амуре (ДВЖД) из года в год происходит до 500 случаев отказов оборудования охлаждающих устройств, из них около 200 случаев приходится на секции радиаторов. В каждом депо на внеплановое восстановление их работоспособности расходуется более 10-15 млн. руб. в год. Коэффициент технической готовности локомотивов, определяемый ОУТ, не превышает 0,790.
2.2 Анализ выхода из строя охлаждающих устройств в локомотивном депо Тында
В период 2015 года приписной парк ТЧЭ-11 Тында увеличился с 269,17 ед. (579 секций) до 288,17 ед. (617 секций), то есть на 19 тяговых единиц или 7,1% (в секциях больше на 38 секций или 6,6%). В 2014 году за период 12 месяцев на одну секцию приходится 6,70 случаев непланового ремонта, в 2015 году данный показатель снизился до 5,86 случаев или на 12,5%.
За период 12 месяцев 2015 года допущено 3615 случаев захода локомотивов приписки ТЧЭ-11 Тында на неплановый ремонт, что на 6,85% меньше чем в 2014 году, когда количество неплановых ремонтов составило 3881 случаев (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 – Соотношение случаев захода локомотивов приписки ТЧЭ-11 Тында на неплановый ремонт
Общий простой локомотивов на неплановом ремонте вырос с 189263,51 часа в 2014 году до 206612,57 часа в 2015 году, при этом средний простой на один локомотив увеличился с 48,77 часа до 57,15 часа, то есть на 17,18%.
В пересчете на 1 млн. км пробега количество случаев непланового ремонта за 12 месяцев 2014 года составило 166,3 случаев, в 2015 году – 137,8, снижение 17%.
2.2.1 Неплановые ремонты охлаждающего устройства
Выход из строя охлаждающих устройств тепловозов, в неплановых ремонтах занимает не мало важную роль, как нам показывает соотношение на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Соотношение случаев выхода из строя охлаждающих устройств тепловозов к общему количеству неплановых ремонтов
Неисправность системы охлаждения дизеля – 290 случаев (в 2014 году – 276 случаев, рост 1,56%), из них:
- по причине нарушения герметичности водяного трубопровода – 104 случая;
- по причине излома водяного трубопровода – 29 случаев;
- по причине трещины выхлопного коллектора – 87 случаев;
- по причине неисправности водяного насоса – 32 случая;
- по причине течи воды по сальниковому уплотнению насоса – 13 случаев;
- по причине неисправности запорной арматуры – 25 случаев.
Неисправность охлаждения, секций шахты холодильника – 235 случаев (в 2014 году – 248 случаев, снижение 4,20%), из них:
- по причине течи воды по секциям шахты холодильника – 210 случаев;
- по причине отложения загрязнений на внутренних стенках гидромуфты – 38 случаев.
Сервисным локомотивным депо Тында производится огромная работа в части замены неисправных секций радиаторов охлаждения локомотива (рисунок 2.3).
Рисунок 2.3 – Общий расход секций радиаторов в СЛД Тында
Как пример в 2014 году общее количество замененных секций радиаторов в СЛД Тында составляет 835 секций:
- по серии ТЭ10 в/и на плановом техническом обслуживании заменено 572 секции из них на тепловозах ТЭ10МК – 438 секций, на межпоездном ремонте 157 секций, из них на тепловозах ТЭ10МК – 120 секций;
- по серии ТЭМ в/и на плановом техническом обслуживании заменено 66 секций, на межпоездном ремонте 18 секций.
За аналогичный период 2015 года общее количество замененных секций радиаторов в СЛД Тында составляет 691 секция:
- по серии ТЭ10 в/и на плановом техническом обслуживании заменено 397 секций, из них на тепловозах ТЭ10МК – 290 секций, на межпоездном ремонте 160 секций, из них на тепловозах ТЭ10МК – 128 секций;
- по серии ТЭМ в/и на плановом техническом обслуживании заменено 88 секций, на межпоездном ремонте 46 секций.
2.3 Основные причины выхода из строя охлаждающего устройства на тепловозах серии ТЭ10М (МК)
Эффективная работа ОУТ, непосредственно определяет надежность и долговечность работы оборудования дизеля, охлаждаемого водой и маслом. Кроме того, охлаждающие устройства тепловоза занимают 12-18 % объема их кузова; на ОУТ приходится 85-88 % объема всего вспомогательного оборудования; 7-9 % надтележечной массы тепловоза; ОУТ потребляют 4-7 % номинальной мощности тепловоза на привод насосов и вентиляторов. Поэтому повышение эксплуатационной эффективности ОУТ является весьма актуальной темой.
В условиях реорганизации локомотивного хозяйства сети дорог, когда резко увеличиваются протяженность участков обращения локомотивов и нормы периодичности между очередными ТО-2 (до 96 ч), особое значение приобретает надежность тепловозов в грузовом движении. Внедряемые методы безотцепочного пропуска тепловозов с поездами на расстояния до 1,5 - 2 тыс. км (например, на Дальневосточной дороге от ст. Хани до ст. Комсомольск-на-Амуре) и обслуживание при этом локомотивов сменными бригадами разных депо и отделений дороги (а также, возможно, и разных дорог) означают фактический отказ от закрепленной езды, что ухудшает техническое состояние приписного парка.
Помимо прочего, безотцепочный пропуск тепловозов потребует дополнительных инвестиций в строительство экипировочных устройств на станционных путях (для добора топлива, песка и воды).
При полном отсутствии перспектив обновления основных тепловозов приписного парка эксплуатационного локомотивного депо Тында – грузовых тепловозов ЗТЭ10М (фактический срок службы которых в среднем близок к 20-ти годам эксплуатации в районах Крайнего Севера и приравненных к ним), а также хроническом дефиците финансовых средств на приобретение запасных частей, особо актуальными становятся рациональные методы содержания парка в работоспособном состоянии.
Одним из таких узлов, является охлаждающее устройство тепловоза. Как показывает практика, наибольшие проблемы при его работе возникают в основном в зимний период, когда температура наружного воздуха опускается до минус 30 °С и ниже. В то же время, на некоторых тепловозах (ввиду ограничения мощности дизеля по охлаждению – из-за засорения водяной системы шламом и накипью) появляются трудности летом при вождении поездов критической массы на участках с тяжелым профилем пути (в период повышенных температур наружного воздуха до плюс 30 °С и выше).
Причинами выхода из строя ОУ являются:
- нарушение температурного режима работы холодильника со стороны локомотивных бригад (большие перепады температур, несвоевременное закрытие механических жалюзи, запуск дизелей с низкой ниже +20 °С, температурой воды и масла);
- нарушение монтажа секций на заводе изготовителе и в депо;
- слабое крепление секций с коллектором, а также перекосы и плохая подготовка соприкaсаемых поверхностей;
- неправильная регулировка автоматического управления холодильником или его неисправность.
Основной неисправностью холодильника на тепловозе в зимнее время, как известно, является течь водяной секции. Рассмотрим физическую суть ее возникновения. Причина течи – образование трещины в трубке секции или ее пайке к трубной коробке. Преждe всего это результат перемерзания трубки, имеющей низкую проходимость воды (вследствиe отложения накипи или шлама на стенках и соответствующего уменьшения площади проходного сечения).
В другом случае трещина образуется из-за появления в трубке секции знакопеременных напряжений растяжения-сжатия. Но в обоих примерах трещина появляется по причине быстрого охлаждeния секции в зимних условиях потоком наружного воздуха (боковые жалюзи открыты), вызывающего перепад температур, особенно при высокой частоте вращения вентилятора холодильника, а затем последующего нагревания секции (боковые жалюзи открыты).
В то же время, водяные секции, имеющие слабую пропускную способность, наиболее склонны к возникновению течи воды. Так как локомотивная бригада в процессе поездки не может непосредственно влиять на достаточно сложный процесс отложения накипи в трубках водяных секций, то приходится изыскивать нетрадиционные способы и приемы управления холодильником тепловоза, позволяющие избегать течи радиаторов и обеспечивать устойчивую работу всего силового оборудoвания.
В течение многолетних наблюдений несколькими поколениями машинистов разных депо, которым приходится работать в суровых климатических условиях Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока на различных сериях тепловозов (от ТЭ2 до 2ТЭ116), установлено, что течь водяных и масляных секций не появляется даже при сильных морозах в случае отсутствия перепадов темпeратуры воды (масла) дизеля.
2.3.1 Необходимые условия эксплуатации ОУ
Качественная подготовка холодильника тепловоза к устойчивой работе в течение предстоящей поездки, это залог сохранения максимально возможного количества теплоты (выделенной в процессе сгорания топлива в цилиндрах дизеля) в кузове и системах тепловоза при минимально возможной отдаче ее во внешнюю среду. В случае правильно настроенной и отрегулированной системы охлаждения дизеля во время поездки (за счет минимально необходимой частоты вращения вентилятора холодильника и как можно более продолжительного по времени открытого состояния боковых жалюзи, а также перепуска горячего воздуха из шахты) в кабине машиниста и дизельном помещении практически отсутствуют сквозняки, губительно действующие на состояние здоровья локомотивной бригады. При этом обеспечивается сохранность цилиндровых втулок дизелей.