КОНТРОЛЬ КОЛЕС ПРОХОДЯЩИХ ПОЕЗДОВ

  

       Обеспечение безопасности движения поездов – главное условие эксплуатации при перевозке пассажиров и грузов во всем мире. Это обусловлено постоянным ростом скоростей движения на железных дорогах и ускоренным износом подвижного состава. С повышением скоростей движения растут требования к надежности подвижного состава. Это приводит к необходимости максимального использования вагонного парка без снижения уровня безопасности. В частности, в России износ вагонов и локомотивов составляет более 50%. Движение в системе “колесо — рельс” связана с интенсивным износом обоих компонентов, однако в особой степени это относится к колесам. В ходе эксплуатации ухудшаются геометрия колеса, качество его материала и состояние поверхности катания, растут напряжения, снижаются плавность хода и уровень безопасности движения. Контроль колес с целью обнаружения дефектов является основным условием обеспечения безопасности, особенно для высокоскоростных поездов. Например, некруглость колеса может стать одной из причин повреждения пути или ходовой части подвижного состава, снижения плавности хода и увеличения опасности схода с рельсов.

       При дальнейшем повышении скоростей движения все большее значение приобретает контроль состояния колесных пар, подвергающихся значительным статическим и динамическим нагрузкам, и требующим повышенного внимания на всех этапах жизненного цикла. Здесь важна правильная организация технического обслуживания и ремонта в эксплуатации, в том числе контроля технического состояния, для чего требуется точная информация о величинах износа колесной пары. Практический опыт показывает, что повышенное внимание необходимо уделять контролю состояния колесных пар на ходу поезда, что позволяет оператвно выявлять дефектные колесные пары, и передавать полученную информацию на ближайший пункт технического осмотра (ПТО) с целью детального осмотра технической службой.

       Практически все действующие в России системы и устройства контроля геометрических параметров колесных пар железнодорожных вагонов используют контактный метод измерений. При использовании контактных устройств имеет место влияние субъективного фактора. Эта проблема усугубляется тем, что для осмотра состава на ПТО выделяется ограниченное количество времени (в пределах 20 – 30 минут).

       В связи с этим возникает необходимость автоматизации процесса контроля колес, что позволит выполнять измерения значительно быстрее. При этом может быть повышена точность измерений, исключено влияние субъективного фактора, и появится возможность планирования технического обслуживания, поскольку данные на ПТО будут передаваться автоматически до прибытия туда состава.

       Использование автоматизированного контроля колес позволяет прослеживать всю историю эксплуатации, и в соответствии с износом элементов колеса прогнозировать оптимальные условия эксплуатации (Например, использование без ограничений; использование на скоростях не более …, использование только на внутренних перевозках и т.д.). Составление подобных рекомендаций позволяет планировать загрузку станочного парка депо, производство запасных частей, и иметь резерв подвижного состава.

       Сравнительно недавно на железных дорогах ряда стран стали внедряться системы контроля параметров колесных пар подвижного состава в движении, работающие на принципе бесконтактного оптического измерения. Эти системы позволяют выявлять дефекты колеса задолго до того, как они могут стать причиной аварии. Ряд таких систем внедрен на железных дорогах Северной Америки, Западной Европы и Австралии. С их помощью можно измерять в динамике такие параметры колеса, как диаметр, высота и толщина гребня, ширина изнашиваемой части поверхности катания, толщина обода и др. Однако оптические системы имеют ряд существенных недостатков, ограничивающих из применение. К таким недостаткам можно отнести быстрое заляпывание грязью оптических элементов, и зависимость от погодных условий (в туман и при выпадении осадков любая оптическая система дает сильную погрешность или вообще не работает). Кроме того, следует учитывать высокую себестоимость подобных систем, и зависимость от зарубежных производителей.  Это препятствует их широкому внедрению.

      Перечисленных выше недостатков не имеет акустическая система диагностики “Эксперт”, разработанная специалистами нашего предприятия. Это устройство состоит из микрофона, который крепится к рельсу и компьютера, который обрабатывает акустические сигналы. Для развертывания данной измерительной системы не нужно специально оборудованного поста. Микрофон может быть закреплен на любом участке пути. Если для связи микрофона с компьютером используется радиоканал, то оператор может находиться на некотором удалении в комфортных условиях в помещении. При прохождении поезда каждое колесо шумит по-своему, в зависимости от технического состояния. Компьютерная система позволяет выделить шум каждого колеса, осуществить спектральный анализ его шума, автоматически определить степень износа каждой колесной пары, и выделить неисправные. Обследование целого состава занимает около 2-х минут (то есть, то время, которое необходимо, чтобы над микрофоном прошло каждое колесо). При этом не теряется время на транспортировку исследуемого состава в диагностический центр, т.к. микрофон измерительного устройства размещается на обычном пути, и проходящие поезда обследуются на обычной скорости. Относительно невысокая себестоимость данного оборудования позволит внедрить его на всех основных путях, что поднимет безопасность Российских железных дорог на качественно новый уровень.  

 

%d1%81%d1%82%d0%b0%d1%82%d1%8c%d1%8f29