Эффективное использование и разработка колесообрабатывающих станков для нужд локомотивного комплекса

Введение. Целью работы является формулировка рекомендаций по уменьшению времени обточки колесных пар локомотивов путем анализа конструкций станков, эффективности использования в сервисных локомотивных депо существующих типов колесотокарных и колесофрезерных станков отечественного и зарубежного производства. Наблюдаемый рост интенсивности движения и объемов перевозок по железным дорогам России требует обеспечения надежности и повышения эксплуатационных характеристик локомотивов. Колесная пара является одним из наиболее металлоемких и ответственных элементов ходовой части. Взаимодействие колеса и рельса вызывает комплекс физико-механических явлений, приводящих к интенсивным термомеханическим повреждениям поверхности катания бандажа — подрезу гребня, прокату, ползунам. Для устранения дефектов на поверхности катания требуется обточка колесной пары на станках режущим инструментом до получения требуемого исходного профиля — процесс, связанный с повышенными затратами времени. Поэтому важной задачей является минимизация издержек при обточке, что требует использования последних технологических решений, реализованных в новом станочном оборудовании, включая импортируемое.

Материалы и методы. Анализируются особенности развития мирового станкостроения и его влияние на рынок станкостроительной техники в России. Рассматриваются типы, модели, сравнительные характеристики, опыт эксплуатации, технического обслуживания и ремонта локомотивов с применением колесотокарных и колесофрезерных станков 96 сервисными локомотивными депо в 13 филиалах ООО «ЛокоТех-Сервис».

Результаты. Исследован парк колесообточных станков (типы, конструкция, состояние), рассчитана загрузка станков, рассмотрены аналоги зарубежного производства. На основе потребности сервисных локомотивных депо в переоснащении и данных о рынке колесообточного оборудования предложен мобильный колесотокарный станок с числовым программным управлением с профильной конструкцией.

Обсуждение и заключение. Определены узкие места эксплуатации станочного парка и приведены данные по его устареванию и подбору аналогов от иностранного производителя. Отечественные станки более адаптированы к специфике российских условий эксплуатации, зарубежные модели имеют преимущества в системах числового программного управления. Для устранения проблемы узких мест в обточке колесных пар предложены мероприятия по конструкторско-технологическим направлениям, обучению персонала, организации производства.

1. Бисерикан М. И., Иванова Ю. А., Иванов В. В. Совершенствование технологии обточки колес подвижного состава с усталостными дефектами // Омский научный вестник. 2012. № 2 (110). С. 120–125. EDN: https://elibrary.ru/pbgnhr.

2. Корольков Е. П., Коржин С. Н., Козлов М. П. Семь аргументов за переточку и внедрение колес с криволинейным профилем // Наука и техника транспорта. 2018. № 3. С. 29–33. EDN: https://elibrary.ru/uyrhvu.

3. Влияние структуры и механических характеристик колесных сталей на изнашивание и режимы восстановления профиля колесных пар: монография / В. С. Кушнер и др.; под ред. И. А. Иванова, В. С. Кушнера; Минобрнауки России, ОмГТУ. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2015. 224 с. EDN: https://www.elibrary.ru/vcbhmv.

4. Тютин В. И. Шаблоны для измерения геометрических параметров колес // Локомотив. 1998. № 9. С. 29–30.

5. Афанасьев А. А. Промышленная политика России по достижению технологического суверенитета: теоретико-методологические основы и практические аспекты. М.: Первое экономическое издательство, 2023. 204 с. EDN: https://elibrary.ru/cytkcm.

6. Афанасьев А. А. Об оценке влияния международных санкций на условия функционирования отечественной промышленности // Экономические отношения. 2022. № 2. C. 179–194. https://doi.org/10.18334/eo.12.2.114858.

7. Формирование научно обоснованных требований к инновационному подвижному составу в части надежности / О. Н. Назаров [и др.] // Техника железных дорог. 2018. № 3. С. 40–48. EDN: https://elibrary.ru/xvviyp.

8. Лакин И. И., Пустовой И. В. Как повысить коэффициент технической готовности локомотивов // Локомотив. 2016. № 11. С. 26–27. EDN: https://elibrary.ru/wwyoyd.

9. Филимонов С. В. Оптимальная обточка бандажей как способ повышения их ресурса // Вестник МИИТа. 2003. № 9. С. 79–82.

10. Воротилкин А. В. Повышение эффективности локомотивного и вагонного хозяйств // Железнодорожный транспорт. 2011. № 2. С. 24–27. EDN: https://elibrary.ru/nuefhz.

11. Куликовский М. Ю., Шапошников А. М. Разработка конструкции мобильного станка с ЧПУ для обточки бандажей (колес) колесных пар // Семьдесят третья Всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием, Ярославль, 20 апреля 2020 г.: сб. материалов конф.: в 2 ч. Ярославль: Издательство ЯГТУ, 2020. Ч. 2. С. 159–163. EDN: https://www.elibrary.ru/phccjj.

12. Богданов А. Ф., Иванов И. А., Терехов П. М. Восстановление профиля поверхности катания колесных пар без выкатки // Бюллетень результатов научных исследований / ПГУПС. 2014. № 1 (10). С. 58–68. EDN: https://elibrary.ru/sevted.

13. Куликовский М. Ю., Петрова Д.П., Шапошников А.М. Мобильный станок для обточки бандажей (колес) колесных пар // История и перспективы развития транспорта на севере России. 2020. № 1. С. 82–86. EDN: https://www.elibrary.ru/gokyko.

14. Мобильный колесотокарный станок с ЧПУ для последовательной обточки колесных пар локомотивов / М. Ю. Куликовский [и др.] // Семьдесят четвертая Всероссийская научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием, Ярославль, 21 апреля 2021 г.: сб. материалов конф.: в 2 ч. Ярославль: Издательство ЯГТУ, 2021. Ч. 2. С. 48–52. EDN: https://www.elibrary.ru/boswmh.