Проектируемое депо РЖД (стр. 1 из 9)
Введение
В настоящее время наблюдается устойчивый рост объёмов перевозок темпами, большими, чем прогнозировалось. Растущие перевозки требуют обеспечения надёжным парком локомотивов. Между тем имеющийся инвентарный парк ОАО «РЖД» сегодня изношен уже на 73%. Самая тяжелая ситуация – с пассажирскими электровозами постоянного тока: в настоящий момент все локомотивы ЧС2 выработали нормативный срок службы, однако эксплуатация их продолжается после проведения соответствующих ремонтов.
Кроме того, с вводом новых участков, электрифицированных на переменном токе, и возрастанием перевозок на главных направлениях Сибири и Дальнего Востока уже обозначился дефицит магистральных грузовых электровозов переменного тока.
Чтобы выправить эту ситуацию специалисты отрасли предприняли шаги, направленные на ликвидацию дефицита подвижного состава. В 2001 – 2002 гг. была разработана Программа оздоровления локомотивного парка на ремонтных заводах. Созданы проекты модернизации электровозов и тепловозов, выпущены их опытные образцы и серии. Сегодня на сети уже работает 400 локомотивов со сроком службы, продлённым на 20 лет. Реализация этой программы до 2010 г. позволит вернуть работу еще более 7000 локомотивов.
Однако к 2010 г. выработают нормативный срок службы свыше 9000 локомотивов, поэтому очевидно, что, несмотря на предпринимаемые меры, без освоения выпуска новых локомотивов далее обеспечивать возрастающие объёмы перевозок станет невозможно. Этой ситуации было уделено особое внимание на совещании по проблемам транспортного машиностроения, состоявшееся в декабре 2003 г. в Коломне под председательством Президента России В.В. Путина.
Было принято решение совместно с департаментами ОАО «РЖД», отраслевыми институтами и заводами-изготовителями разработать «Программу создания и освоения производства новых локомотивов в 2004 – 2010 гг.».
Перед специалистами поставлена тяжелая задача: в короткие сроки наладить выпуск до 500 локомотивов в год.
Предусмотрено несколько этапов реализации этой программы. Первый направлен на восстановление и расширение производства уже имеющихся серийных моделей локомотивов на российских предприятиях. На втором этапе будут разработаны локомотивы нового поколения и на третьем – организован их серийный выпуск.
В основу первого этапа заложено наращивание производства серийных локомотивов ЭП1 и ТЭП70. До 2010 г. их будет построено около 700. Кроме того, предусмотрены разработка и постановка на производство пассажирских электровозов постоянного тока ЭП2К, грузовых магистральных локомотивов 2ТЭ70 и 2ЭС5К, маневровых тепловозов ТЭМ10. Это будут локомотивы с коллекторными тяговыми двигателями. Их создадут на базе известных и проверенных при модернизации парка технических решений.
Проектирование этих образцов активно ведут конструкторские коллективы Коломенского, Брянского заводов, ВНИКТИ, ВЭлНИИ. На Коломенском, Новочеркасском заводах и в ВЭлНИИ подготовлены для утверждения сетевые графики разработки и изготовления опытных образцов электровозов ЭП2К и 2ЭС5К. В стадии утверждения также находятся технические задания на данные локомотивы.
Увеличение объёмов выпуска серийных локомотивов создаёт базовым заводам хорошие условия для модернизации своего производства, что станет основой укрепления отрасли локомотивостроения. Новые модели локомотивов будут размещаться уже на приготовленном производстве.
На втором этапе предусматривается завершить изготовление и испытания образцов локомотивов нового поколения с асинхронным приводом. Приоритетными разработками здесь определены скоростной электровоз постоянного тока ЭП100, пассажирские электровозы постоянного тока ЭП2, переменного тока ЭП3 и магистральный тепловоз 2ТЭ25. При их создании предусмотрено применять унифицированное оборудование – кузова, тележки, системы управления и др.
В программе выделен раздел, определяющий основные направления научно-исследовательских и конструкторских работ. По многим направлениям уже обозначены разработчики в лице отраслевых институтов, предприятий и институтов промышленности. Планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, утверждёнными ОАО «РЖД» в 2003г. предусмотрено выполнить 26 заданий. Кроме того, в план Российского фонда технологического развития поданы предложения еще 6 работ.
При реализации программы Российские железные дороги получат в течение 2004 – 201- гг. около 2100 новых локомотивов. Это поможет оздоровить парк электровозов на 15%, а тепловозов – на 22%.
Однако существуют некоторые проблемы, с реализацией программы. Среди них – недостаточные производственные мощности Коломенского завода для выпуска пассажирских электровозов постоянного тока в требуемых объёмах, отсутствие производства грузовых электровозов постоянного тока, явно недостаточные мощности Брянского машиностроительного завода для изготовления магистральных грузовых тепловозов.
Решить такие проблемы можно, например, организовав сборочное производство электровозов ЭП2К на Ярославском электровозоремонтном заводе, грузовых электровозов постоянного тока – на Челябинском электровозоремонтном, магистральных грузовых тепловозов – на Брянском машиностроительном заводе, маневровых тепловозов – на Людиновском.
Узкими местами при разработке опытных образцов локомотивов с асинхронными приводом, по которым сегодня отсутствуют готовые технические решения, остаются отечественные тяговые преобразователи, быстродействующие выключатели, токоприёмники на тяговый ток 3200 А, фильтровые конденсаторы и др. При создании программы было представлено несколько предложений по тяговому преобразователю от некоторых российских разработчиков, заявляющих о возможности их выпуска в кратчайшие сроки. К сожалению, опыт показывает, что это больше самореклама, нежели реальное положение дел.
Так, из пяти опытных разработок по этой тематике в течение последних пяти лет ни одна не закончена, более того – они далеки от завершения. Яркий пример – электровоз ЭП10, нормальная эксплуатация которого до сих пор не организована из-за постоянных сбоев и неисправностей электрооборудования, не говоря уже о проблеме электромагнитной совместимости электровоза с линиями СЦБ и связи. Именно поэтому большая часть научно-исследовательских работ программы направлена на создание опытных локомотивов с асинхронным приводом и требует объединение усилий ученых отрасли и специалистов промышленности.
Еще одной проблемой является увязка программ развития заводов изготовителей подвижного состава не только с потребностями ОАО «РЖД», но и с другими компаниями – собственниками локомотивов. Уже сегодня объёмы приобретения новых машин этими компаниями соизмеримы с закупками ОАО «РЖД».
Поэтому специалистам отрасли требуются скорейшее утверждение программы и рассмотрение её на совместном заседании причастных министерств и ведомств, а затем выход в свет постановления Правительства РФ о Развитии отечественного локомотивостроения.
1 Общая часть
1.1 Назначение проектируемого депо, расчет массы состава и ее проверки
Основным назначением эксплуатационно-ремонтного депо электровозов постоянного тока является выполнение определенного объема перевозок грузов и пассажиров на заданном участке железной дороги. Конкретное выражение этого задания для депо состоит в выдаче тягового подвижного состава, укомплектованного хорошо подготовленными высококвалифицированными локомотивными бригадами для обслуживания грузовых и пассажирских поездов, согласно графика движения с безусловным обеспечением безопасности движения, сохранности грузов и безопасности пассажиров. Кроме поездной работы такое депо обеспечивает локомотивами маневровые и хозяйственные работы на прилегающих станциях и перегонах. Для содержания локомотивов в исправном состоянии депо осуществляет их качественное техническое обслуживание и все виды ремонтов приписанных к депо локомотивов.
1.1.1 Расчет массы состава
Массу грузового состава рассчитываем исходя из условий движения поезда по расчетному подъему с установившейся расчетной скоростью при полном использовании силы тяги локомотива по формуле
, (1.1)где
- расчетная сила тяги локомотива, принимаем = 451000 Н [1,46]; 
- ускорение свободного падения - 9,81 м/с2 [1,46]; 
- масса локомотива, принимаем 
= 184 т [2,15]; 
Основное удельное сопротивление движению 8-ми осных грузовых груженых вагонов на роликовых подшипниках определяем по формуле
, (1.5)где
- масса, приходящаяся на одну ось вагона, принимаем = 21 т [1,48]. 
Для состава, сформированного из четырехосных и восьмиосных грузовых груженых вагонов, общее удельное сопротивление движению рассчитываем по формуле 1.3
Определяем расчетную массу грузового состава по формуле 1.1