15 апреля 2021 20:02

Железнодорожные машины. Смена технологических эпох.

Владимир Борисович Воробьёв
В 2006–2012 годах – вице-президент ОАО «РЖД»
В 2015–2018 годах – директор Проектно-конструкторского бюро по инфраструктуре филиала ОАО «РЖД»
С 2019 года по настоящее время – председатель совета директоров АО «Тулажелдормаш»

ВПО-3000, 1965 г.
ЩОМ-Д, 1957 г.
ВПО-С, 2019 г.
Сегодня перед нашей страной остро стоит задача опережающего роста во всех отраслях экономики. Как отметил президент Российской Федерации В.В. Путин на заседании Госсовета 23 декабря 2020 года, «для нашей страны качественное, непрерывное движение вперёд имеет абсолютно стратегическое, принципиальное, жизненно важное значение… мы не можем себе позволить остановиться, в разных форматах мы постоянно об этом говорим, паузы в развитии, как бы ни складывалась текущая обстановка, не можем себе позволить ни на минуту».

Инфраструктура является одной из основ развития страны и также требует опережающих темпов развития.

Наличие ограничений скорости на путевой инфраструктуре и низкие темпы снижения количества узких мест сегодня являются сдерживающими факторами.

Дальнейшее развитие инфраструктуры на основе существующих, полностью исчерпавших свой потенциал технологий практически невозможно.

По сути, мы находимся в технологическом тупике, выходом из которого должен стать переход на принципиально новую высокопроизводительную технологию производства ремонтно-путевых работ, позволяющих кардинально изменить технологическую основу развития инфраструктурного комплекса.

Анализ эволюции развития базовых технологических платформ ведения технического обслуживания линейной инфраструктуры железнодорожного транспорта показывает его 30-летнюю цикличность.

С появлением в России железных дорог были начаты поиски механизации путевых работ – наиболее тяжёлых и трудоёмких. К середине 30-х годов прошлого века в путевом хозяйстве превалировал ручной труд. Уровень механизации путевых работ был чрезвычайно низок, парк путевых машин практически отсутствовал. Только на земляных и балластировочных работах применялись путевые струги, большегрузные скреперы, электробалластёры, путеукладочные краны Платова, первые снегоуборочные машины.

Развитие отечественного производства сложной путевой техники всегда соответствовало общему тренду технологического уклада. Первым импульсом к формированию отрасли путевого машиностроения послужил курс на индустриализацию страны.

В 30-е годы были созданы первые путевые машинные станции. Потребовались специальные машины для выполнения новых видов ремонта, так как текущее содержание верхнего строения пути уже не обеспечивало устойчивую эксплуатационную работу сети железных дорог в условиях быстрорастущей грузонапряжённости. Именно тогда отечественные машиностроители создали технику для работы с балластом.

В 1938 году конструкторами завода «Тулажелдормаш» была создана балластировочная машина Б-5, которая осуществляла равномерное распределение выгруженного балласта по всей путевой решётке (дозировка), подъёмку пути на балласт, рихтовку и передвижку пути. Машина Б-5 перемещалась с помощью паровоза, который подавал сжатый воздух для питания воздушных цилиндров управления рабочими органами машины.

К концу 30-х годов все путевые машины уже были разделены на две категории: машины непрерывного действия, выполняющие работы с применением тяги, и путевой механизированный инструмент. Решительный перелом в механизации путеукладочных работ произошёл в 1936 году, когда на строительстве железнодорожных линий стали применять отечественные путеукладчики двух конструкций: плетевой и звеньевой.

В послевоенные годы правительством страны было принято решение о полноценном переходе на машинизированное содержание путевой инфраструктуры. С каждым годом становилось всё больше различных конструкций путеукладчиков, балластёров, средств малой механизации.

В 50–60-е годы на помощь путейцам приходят щебнеочистительные, выправочные машины и усовершенствованные укладочные краны.

В 1959 году инженер Драгавцев на базе электробалластёра создал высокопроизводительную щебнеочистительную машину с центробежным (ротационно-сетчатым) способом очистки путевого щебня от засорителей – ЩОМ-Д. В результате дальнейшего совершенствования щебнеочистительной техники появились ЩОМ-ДО, ЩОМ-4 и ЩОМ-4М.

К середине 60-х годов парк путевых машин пополнился выправочно-подбивочно-отделочной машиной ВПО-3000 непрерывного действия высокой производительности, путевыми стругами новой модификации ПС2.

В 90-х годах ПТКБ ЦП совместно с заводами начало заниматься технологиями глубокой очистки щебня с применением активных рабочих органов для его вырезки из пути. Идеи воплощали в жизнь по двум направлениям: создавая отечественные машины и изготавливая их на предприятиях МПС в кооперации с зарубежными фирмами. В результате к серийному производству были выбраны три типа основных машин: СЧ-600 и СЧ-601; ЩОМ-6БМ и ЩОМ-6У; RM-80. Все они имели одни и те же принципиальные особенности: щебень удаляли из-под решётки выгребной цепью, а очищали его от засорителей на плоских грохотах.

В связи с переходом на новую систему ведения путевого хозяйства на основе повышения технического уровня и внедрения ресурсосберегающих технологий на основе максимального использования существующей материальной базы в середине 90-х годов парк путевых машин начал обновляться, однако при этом значение отрасли тяжёлого машиностроения заметно уменьшилось.

Её доля в структуре промышленности сократилась почти в три раза. На многих предприятиях произошло снижение производства по большинству наименований машиностроительной продукции. По этой причине путевые машины стали закупать за рубежом, а заимствованные технологии были направлены на глубокую очистку балласта и высокоточную выправку пути.

Несмотря на сложившееся положение, разработки отечественных путевых машин не прекращались. Был создан отечественный динамический стабилизатор пути ДСП. Особое внимание уделялось машинам для выправки и подбивки пути (ВПР-1200, ВПРС-500), так как трудоёмкость этих работ составляла на тот период более 50%. Линейка щебнеочистительных машин пополнилась модификациями ЩОМ-1200С, ЩОМ-1600Т.

Новая техника, разработанная в прошедший период, отличалась от старой несколько улучшенными показателями производительности и органично встраивалась в уже разработанную технологическую цепочку. Тем не менее мировой опыт показал, что применение новых машин в старой технологии даёт прирост эффективности не более 20–30%, в то время как вновь разработанная технология с применением инновационной техники поднимает производительность и эффективность производства на качественно новый уровень.

Бурное развитие цифровых технологий требует разработки и внедрения комплексных технологических решений, в том числе и в сфере капитального ремонта пути. При этом наибольших экономических и технологических эффектов можно получить за счёт совершенно новых машин и путевых комплексов, с применением которых значительно повысится выработка в сутки и значительно сократится общее время на проведение ремонтных работ.

Понимая значимость внедрения новых технологий Группой ПТК совместно с правительством Тульской области на базе завода «Тулажелдормаш» создан Тульский научно-производственный комплекс в сфере железнодорожного машиностроения.

Он объединяет уникальные компетенции, необходимые для выработки комплексных технологических решений для строительства, ремонта и обслуживания железнодорожной инфраструктуры.

Основываясь на опыте российских конструкторов, Тульский НПК внедряет передовые технологии, которые сейчас в нашей стране отсутствуют. Через максимальную механизацию ведения путевых работ решается задача по переходу на новую технологическую основу ремонта и строительства инфраструктуры.

Специалисты Центральной дирекции по ремонту пути, Центральной дирекции по инфраструктуре российских железных дорог, транспортные машиностроители за последние несколько лет совместно разработали инновационные технологии ремонта путевой инфраструктуры, создали линейку инновационных машин, входящих в Универсальный путевой комплекс (УПК). УПК вобрал в себя лучшие технологические решения мирового уровня. Это прежде всего универсальность, модульность, унификация и высокая производительность в сравнении с лучшими мировыми аналогами.

Объём и порядок работ, выполняемых УПК, позволяют применять его в рамках существующих и разрабатываемых технологий капитального ремонта пути. Уникальные особенности УПК позволят сократить численность персонала на 33%, количество путевых машин и локомотивов на 45%, а также увеличить выработку в три раза. Первые машины, входящие в УПК – ВПО-С, ЩОМ-2000, – уже успешно эксплуатируются на сети железных дорог и подтверждают эффективность взятого курса на инновации.

В целях внедрения инновационных технологий с применением УПК руководством ОАО «РЖД» в сентябре текущего года утверждён План внедрения ремонтно-путевых работ на 2020–2022 годы.

Его первым этапом были проведённые в октябре текущего года на станции Белореченск Северо-Кавказской железной дороги эксплуатационные испытания технологии скоростной очистки щебня с применением машины ЩОМ-2000. В ходе испытаний была достигнута скорость очистки балласта 765 м/час. Данный показатель превышает отечественные и лучшие зарубежные аналоги более чем на 50%.

В 2021 году запланировано испытание технологии капитального ремонта пути третьего уровня с применением новейшего комплекса для замены рельсовых плетей КСП-700 с вводом плетей в температурный интервал закрепления. Внедрение данной технологии позволяет увеличить производительность до 10 км/сут., снизить затраты на производство работ на 18%.

Новая реальность – это решение Правительства Российской Федерации развивать сеть скоростных и высокоскоростных магистралей в России. Перспектива дальнейшего развития транспортного машиностроения – это умные машины, с помощью которых будет осуществляться реализация проектов строительства, эксплуатации и ремонта скоростных и высокоскоростных линий со скоростями движения до 360 км/час, а в перспективе до 400 км/час.

В настоящее время Тульский НПК Группы ПТК активно работает в этом направлении с департаментами и филиалами ОАО «РЖД». Сформирован план разработки высокопроизводительных технологических решений и технических требований на путевые машины для скоростных и высокоскоростных железнодорожных линий.

Новый цикл развития инфраструктуры ярко высвечивает тренд XXI века – переход от путевых машин к роботизированным комплексам, взаимодействующим в едином цифровом пространстве.

Российские транспортные машиностроители готовы внедрять новые отечественные технологии мирового уровня, развивать экспортный потенциал, обеспечивать невозможные ранее темпы развития железнодорожной инфраструктуры, обеспечивая достижение национальных целей страны.

Владимир Воробьев
Фото АО «Тулажелдормаш»

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
      1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30