Перспективный грузовой вагон: роль комплектующих в обеспечении внедрения передового подвижного состава

Автор: Валентин Гапанович, президент НП «ОПЖТ»

Определенный «ключ» к пониманию требований к перспективным грузовым вагонам дает анализ эксплуатационной надежности современного вагона в разрезе его основных узлов. Принятие технических и технологических решений с учетом анализа причин отцепок в текущий отцепочный ремонт (ТОР) позволит реализовать такие параметры вагона, которые будут отвечать требованиям всех участников перевозочного процесса – грузоотправителей, владельцев вагонов и ОАО «РЖД».

Вагон XXI века должен отвечать следующим основным критериям:

• высокая эффективность в эксплуатации;
• снижение стоимости жизненного цикла по отношению к вагонам, выпускаемым в настоящее время;
• пониженное динамическое воздействие на железнодорожный путь, включая шумовое, так называемый «вагон, дружественный к пути».

Соответствие этим критериям могут обеспечить многие наработки современного российского вагоностроения в части самих моделей подвижного состава (полувагоны повышенной грузоподъемности, скоростные платформы, вагоны сочлененного типа, применение габарита Тпр), компонентов (высокоскоростная тележка, автосцепка нового поколения, применение композитных материалов), «цифровизации» вагонов и процесса их эксплуатации (бортовая телеметрия, электронно-пневматический тормоз, контроль жизненного цикла комплектующих и др.).

Одним из важнейших элементов внедрения инноваций является опережающая разработка нормативно-технических документов – межгосударственных стандартов, которые будут способствовать как разработке передовых решений, так и ускорению разработки конструкторский и эксплуатационной документации. Такая работа уже ведется на площадках МТК 524, ТК 45 и НП «ОПЖТ» (см. схему).

При этом важно сохранить использование узлов и деталей, которые уже хорошо зарекомендовали себя в процессе эксплуатации.

Примером может служить установка колес из стали повышенной твердости марки «Т» с увеличенной глубиной закалки. Как показали результаты подконтрольной эксплуатации, степень износа колес этого типа значительно ниже, чем изготовленных из стали марки «2», и, как следствие, они имеют повышенную эксплуатационную надежность. В этой связи следует отметить необходимость рассмотрения вопроса оптимального различия в твердости колес и рельсов. Многочисленные зарубежные исследования показывают, что использование износостойких рельсов в кривых участках не оказывают отрицательного воздействия на износ колес. Научные исследования Массачусетского технологического института и данных Центра транспортных технологий США (TTCI) показали, что наиболее оптимальным состоянием твердости колеса и рельса является коэффициент близкий к 1. А дальнейшее увеличение твердости не влияет на износ колес. Полный переход вагонного парка на твердые колеса позволил бы снизить отцепки в ремонт, а также увеличить межремонтные пробеги вагонов, однако в настоящее время закупка колес из стали повышенной твердости не превышает 30%.

Второй узел – буксовые подшипники кассетного типа, которые также зарекомендовали себя с положительной стороны. Сегодня производители активно локализуют выпуск таких подшипников в России, а также создают на сети железных дорог сервисные центры по их обслуживанию.

Отдельное направление – повышение износостойкости компонентов грузового подвижного состава, которое может достигаться применение композитных материалов, резинотехнических изделий повышенной надежности, а также смазочных материалов нового поколения для тормозных систем и буксовых узлов.

Также отмечу, что в настоящее время в АО МТЗ ТРАНСМАШ завершена работа над электропневматическими тормозами для скоростных платформ. Предприятие разработало линейку различных типов систем управления тормозами, включающих систему расширенной диагностики состояния оборудования вагона, с передачей информации на локомотив по радиоканалу. Набор этих опций в том числе влияет и на стоимостные показатели вагона в целом.

С нашей точки зрения, неотъемлемой частью инновационного вагоностроения в рамках реализации цифровой трансформации железнодорожного транспорта России является реализуемая НП «ОПЖТ» совместно с Ространснадзором и ЦТА ОАО «РЖД» система электронного документооборота, включающая в себя единую национальную базу данных критически значимых составных частей железнодорожного подвижного состава и автоматизированную систему «Электронный инспектор». Первый этап ее внедрения был осуществлен 15 апреля 2020 года на предприятиях АО «ПО «Бежицкая сталь» (входит в АО «Трансмашхолдинг), ООО «ВКМ-Сталь» (входит в ООО «УК РМ Рейл») и ООО «Завод промышленного литья» (входит в Концерн «Тракторные заводы»). 

До конца года проект будет реализован на 19 предприятиях с охватом 32 типов продукции. Проект позволит значительно повысить уровень качества выпускаемых изделий и безопасность движения, а также исключить попадание на рынок несертифицированной и контрафактной продукции при производстве подвижного состава и его дальнейшем техническом обслуживании. 

Подготовлено на основе выступления на заседании Научно-технического совета ОАО «РЖД» по вопросу «О перспективах развития грузового вагоностроения на период 2025-2030 годов»

***

Читайте также:

• "О новых подходах к процессу разработки грузовых вагонов", статья Владимира Андреева, начальник департамента технической политики ОАО «РЖД»
• "Грузовой вагон 2025-2030 годов: как приблизить будущее?", статья Виктора Вороновича, генерального директора ОАО «ФГК»

Больше новостей железнодорожного машиностроения России и мира на нашем Telegram-канале. Подписывайтесь по ссылке: https://t.me/tzdjournal