Маневрові тягачі: актуальність, доцільність та перспективи заміни маневрових тепловозів

12.04.2018 (5 месяцев назад)

Парк тепловозів України є одним із найстаріших в Європі. Через зношеність локомотивів залізничники вимушені частіше здійснювати позапланові ремон­ти тягового рухомого складу (ТРС), що значно збільшує експлуатаційні витрати. Тому застосування ефективних технологій для значного продовження терміну служби тепловозів сприяє забезпеченню потреби в перевезеннях.

ЕЛЕКТРИЧНІ МАНЕВРОВІ ТЯГАЧІ

Маневровий тягач E-MAXI.

Тягач, призначений для виконання маневрової ро­боти на підприємствах і надання виробничих послуг, наприклад, перевезення устаткування і персоналу в тунелях метрополітену або шахтах. Тягач спроек­тований як для роботи усередині приміщення, так і на відкритому повітрі, бо рухається по рейках без за­бруднюючих викидів. Також його конструкція мінімізує рівень шуму, а отже безшумних електричних двигунів і забезпечує комфортні умови роботи у приміщенні.

Управління виконується однією людиною для зруч­ності маневрування. Технічні характеристики тягачів E–MAXI подано в табл. 1.

Габаритні розміри тягача E-MAXI дозволяють швид­ко доставити машину на місце роботи — особливо у вузьких залах, в яких використання великих дорож­ніх/рейкових транспортних засобів обмежене через стійки і колони. Направляючі колеса можна поверну­ти максимум на 135°, що робить машину надзвичайно рухливою. Рух по кругу не є проблемою, оскільки ра­діус повороту складає всього 1,6 м, що дає змогу зро­бити поворот прямо на місці.

Таблиця 1. Технічні характеристики тягачів E-MAXI

 
Показник Величина за серіями E-MAXI
E-MAXI «S» E-MAXI «M» E-MAXI «L» E-MAXI «XL»
Причіпна вага, т 100 200 300 700
Вага тягача, кг 1700 3500 5100 10000

Габарити, мм:

— довжина

— ширина

— висота

1700

1860

1200

2900

1860

1200

3000

2000

1200

3760

2320

1200

Ємність акумулятора, В/А·год 80V/250Ah 80V/320Ah 80V/625Ah 80V/1000Ah
Час роботи, год 8 8 8 8
Ширина колії, мм 1000–1668

 

Маневровий тягач ROTRAC Е.

Тягач ROTRAC Е — малогабаритний, надзвичайно маневрений і потужний електропривідний дорож­ньо-рейковий тяговий модуль вагонів, загальний ви­гляд якого зображено на рисунку.

Також як і у ROTRAC Е2, в Е4 застосовується уні­кальна концепція повного приводу: по два електро­мотори на передній і задній осі. Застосування тягових гумових коліс дозволяє максимально перетворити момент, що крутить, в тягову силу.

ROTRAC Е4, на відміну від E2, додатково оснащений колесом рульового управління, встановленому посе­редині шасі, для здійснення розворотів навколо своєї осі. Колесо рульового управління використовується при пересуванні по дорозі шляхом опускання меха­нізму на дорожнє полотно, тим самим підводячи за­дню вісь від землі. Тепер модуль здійснює розворот виключно передньою віссю, спираючись на колесо рульового управління, тим самим зменшуючи знос шин заднього моста, а також знижує радіус розвороту до 2 м. Усі компоненти приводу серійного виробни­цтва і багаторазово перевірені на практиці: міцні осі, перетворювачі, приводні електромотори, система управління, зарядні пристрої. Технічні характеристи­ки цих тягачів приведені в табл. 2.

Тягачі серії ROTRAC Е застосовуються, насампе­ред, у ремонтних депо складських приміщень і на під’їзних шляхах, межа застосування може бути роз­ширена.

Використання тягачів ROTRAC можливо, як у ви- бухобезпечному, так і в тропічному виконанні. За­вдяки можливостям фірми Proplan є можливість оснащувати тягачі серії ROTRAC під різні сфе­ри застосування, наприклад, з протипожежним оснащенням. Оскільки управління модулем здій­снюється дистанційно, оператор ROTRAC у будь- якому випадку залишається у безпечній зоні, що дає змогу використовувати тягач для проведення рятувально-ремонтних робіт у зонах підвищеної небезпеки.

Таблиця 2. Технічні характеристики тягачів ROTRAC Е

Показник Величина за серіями ROTRAC
Е2 Е4
Потужність моторів, кВт 4 x 26,5 4 x 37,5
Причіпна вага, т 250 500
Ширина колії, мм 1000 – 1676
Напруга/місткість акумулятора 48V/620Ач 80V/930Ач
Управління дистанційне
Вага, т 3–4 7,5

Габарити, мм:

— довжина

— ширина

— висота

2300

1800

1300

3700

2250

1858

 

ОБҐРУНТУВАННЯ ВИБОРУ АЛЬТЕРНАТИВИ МАНЕВРОВИМ ТЕПЛОВОЗАМ ЧЕРЕЗ ОЦІНКУ ЕКОНОМІЧНОГО ЕФЕКТУ ВІД ВПРОВАДЖЕННЯ МАНЕВРОВИХ ТЯГАЧІВ

Результат огляду маневрових тягачів виробни­цтва різних країн світу дає нам можливість зробити висновок про доцільність застосування цієї техноло­гії. Вони дійсно дають можливість зменшити витрату палива і знизити негативний вплив на довкілля при виконанні маневрової роботи.

В Україні, як було зазначено раніше, основу парку маневрових тепловозів залізниць складають тепло­вози серії ЧМЭ3 та тепловози серій ТЭМ2, ТГМ4, ТГМ6 потужність 882–956 кВт. Враховуючи різноманіття експлуатаційно-технічних умов виконання маневро­вих робіт, на багатьох ділянках використання тепло­возів такої потужності є надмірним і збільшує експлу­атаційні витрати.

Спробуємо оцінити можливий економічний ефект від заміни, наприклад, маневрового тепловоза ТЭМ2 маневровими тягачами (локомобілями) «ROTRAC RR20» та «ROTRAC RR40» через розрахунок і порів­няння вартості їх життєвого циклу. Як відомо, двигун маневрового локомотива працює на станціях 50–70% часу на режимі холостому ходу, що пов’язано з реаль­ною специфікою виконання маневрової чи маневро­во-технологічної роботи.

Локомобілі можуть мати різні організаційно-тех­нічні рішення для зменшення витрат, наприклад, автоматичне включення і виключення двигуна у встановлений машиністом час через пульт дис­танційного керування. Ці рішення разом з можли­вістю пересування як по рейках, так і по автодорозі, дають змогу двигуну локомобіля працювати тільки тоді, коли це дійсно необхідно, суттєво економлячи при цьому на витратах палива і мастила, зменшу­ючи шум і рівень викидів в атмосферу шкідливих речовин.

У літературі достатньо інформації про норму витрати палива і приблизну річну норму робо­ти тепловоза і маневрового тягача. Зважаючи на нинішню ціну дизельного палива для тепловозів, приблизно 20 грн/л, у табл. 3 приведено розра­хункові дані про витрати дизельного палива при використанні маневрового тягача замість манев­рового тепловоза.

Згідно з результатами розрахунків застосування маневрового тягача тільки на одному дизельно­му паливі дасть можливість зекономити близько 1 100–1 300 тис. грн за рік на одну одиницю тягового рухомого складу. Окрім, витрат на дизельне паливо у випадку застосування маневрового тягача скоро­чується і час на проведення технічного обслугову­вання і виконання поточних ремонтів. У літератур­них джерелах приведено дані про технічні огляди і поточні ремонти локомотивів і тягачів, які подано у табл. 4.

Як бачимо, кількість технічних оглядів тягачів за один рік експлуатації в 3 рази менше у порівнянні з маневровим локомотивом, саме тоді витрати часу на проведення ТО скорочуються у 7 разів, а загаль­ний простій при проведенні технічного обслугову­вання і поточних ремонтів у течії року взагалі не порівнянний. При розрахунках вартості життєвого циклу необхідно включити такі основні витрати за елементами: вартість транспортного засобу, витра­ти на ТО, втрати через простій на ТО та витрати на дизпаливо.

Необхідно зазначити, що у зв’язку з нестабіль­ністю на валютному ринку, необхідно звертати увагу не на кількісну вартість складових життєво­го циклу, а на співвідношення сумарних витрат на впровадження маневрових агрегатів з аналогічни­ми витратами, які пов’язані з експлуатацією тради­ційних маневрових тепловозів.

У табл. 5 подано спрощений розрахунок орієнтов­ної вартості життєвого циклу об’єктів, який, згідно з технічним паспортом, складає 25 років.

На рис. 3 зображено порівняльну динаміку ви­трат (прийнятий спрощений лінійний характер) упродовж життєвих циклів об’єктів.

Згідно з отриманими результатами можна зробити висновки:

— заміна маневрових тепловозів на локомобілі може мати реальне практичне продовження;

— при обмежених вантажопотоках застосування маневрових тягачів (локомобілів) дає змогу у 1,5– 2 рази зменшити експлуатаційні витрати на техно­логічне опрацювання вагонів;

— абсолютна величина позитивного економічного ефекту залежить від потужності замінюваних ма­неврових тепловозів та від експлуатаційних умов застосування маневрових тягачів.

Таблиця 3. Порівняння витрат на дизельне паливо

Показники ТЭМ2 ROTRAC
RR20 RR40
Норма витрати палива л/год 17 9 12
Норма роботи за рік, год 6000 4000 4000
Ціна дизельного палива без ПДВ, грн./л 20,00
Річні витрати на дизельне паливо, тис грн 2040 720 960
Річна економія витрат на дизельне паливо, тис грн 1320 1080

 

Таблиця 4. Технічне обслуговування і ремонт локомотива ТЭМ2 і локомобіля Rotrac RR

Параметри ТЭМ2 Rotrac RR
Кількість ТО і ПР на протязі року 13 (без ПР-2 і ПР-3) 2 огляди ТО-1 і 2 огляди ТО-2 при річному напрацюванні 2000 мотогодин
Періодичність ТО

ТО-1 — щодня

ТО-3 — через 30 діб

ТР-1 — через 12 міс.

ТР-2 — через 24 міс.

ТР-3 — через 48 міс.

Контрольний огляд щодня;

ТО-1 — через 500 мотогодин роботи;

ТО-2 — через 1000 мотогодин роботи

Витрати часу на проведення ТО, осіб/год

ТО-3 — 100

TP-1 — 250

ТР-2 — 850

ТР-3 —1800

ТО-1 — приблизно 3-4

ТО-2 — приблизно 5-6

Витрати часу на проведення ТО на протязі року (простій), год 1200–3000 год — залежно від графіка 16–20 год — залежно від графіка

 

Таблиця 5. Вартість життєвого циклу об’єктів

Витрати ТЭМ2 ROTRAC
RR20 RR40
Вартість, млн грн 11,80 6,39 11,07
Витрати на ТО, млн грн 16,66 7,79 9,39
Витрати через простій на ТО, млн грн 11,62 3,27 3,27
Витрати на дизпаливо, млн грн 21,68 7,65 10,20
Всього витрат на ЗП, млн грн 9,60 9,60 9,60
Разом: 6,39 11,07