Организация ремонта автотормозного оборудования в локомотивном депо Барановичи

       Уровень шума при очистке и  обдувке деталей сжатым воздухом  достигает 102 – 110 дб. Такой шум при воздействии более 4 ч. В смену превышает норму на величину 32 дб., или в 6 – 7 раз по громкости.

        Для уменьшения шума обдувку и очистку необходимо проводить в специальных звукопоглощающих камерах.

        Применение камер позволяет снизить шум на рабочих местах на 8 – 12 дб (примерно в 2 раза). Эффективность снижения шума камерами можно увеличить за счет совершенствования конструкции камер и улучшения состояния нарукавников. Нарукавника изготавливаются из двойного прорезиненного брезента. Металлические стенки камер с внутренней стороны облицовываются звукопоглощающими материалами под перфорированным покрытием, а с наружной покрываются вибродемпфирующими материалами. Стекло для смотрового окна выбирается толщиной 6 – 8 мм и крепится на резиновых прокладках.

        В камере смонтирован воздуховод  с металлическим наконечником, соединенный с магистральным воздуховодом. Находясь вне камеры, слесарь просовывает обе руки в рукава, берет наконечник и обдувает деталь.

        При сооружении камер и изолированных помещений необходимо добиваться того, чтобы в конструкциях отсутствовали щели, а звукоизоляция стенок и дверей была достаточна.

         Чертёж обдувочной камеры представлен  в графической части данного  дипломного проекта на 7 листе.     
 
 

          2.4 Исследовательский раздел 

        Наблюдаемый в Белоруссии экономический  подъём требует от структур железнодорожного транспорта адекватного наращивания грузовых перевозок. Последнее может быть обеспечено, в основном, за счет повышения скорости и увеличения массы поездов. Чтобы реализовать поставленные задачи, необходимы своевременные грузовые вагоны и локомотивы, отвечающие указанным требованиям. Однако используемый в настоящее время подвижной состав во многом устарел не только физически, но и морально.

        Особую озабоченность вызывают неисправности в тормозной системе поезда. Они сопровождаются появлением ползунов, продольно – динамических усилий, которые способствуют выдавливанию вагонов и обрыву автосцепок. Как показывает опыт, перечисленные отказы тормозов подвижного состава часто связаны с неудовлетворительной очисткой сжатого воздуха от примесей воды и масла. Из этого следует, что снижение обводнения воздуха, поступающего в тормозную магистраль, имеет актуальное значение.

         Принципиальная схема осушки воздуха на электровозе ВЛ – 80 с представлена на 8 листе графической части (рисунок 1). Экспериментальные данные, характеризующие изменение параметров сжатого воздуха (температуры, давления и влагосодержания) в воздушных коммуникациях тормозного оборудования этого локомотива, приведены на 9 листе графической части (рисунок 1).

         Из анализа данных представленных на 9 листе графической части (рисунок 1) видно, что воздух (точка I) с параметрами окружающей среды (температура   T₁ = 10 ºC, давление P₁ = 1 кгс/см², равновесное  влагосодержание  ds₁ = 9 г/м³) попадает в машинное отделение, где при неизменном давлении и влагосодержании подогревается от выделяемого электрооборудованием тепла до температуры T₂ = 35 ºC (точка II), а затем поступает на всасывание в компрессор 1 лист 8 графической части (рисунок 1). В нем воздух приобретает новые параметры (P₄ = 9 кгс/см², T₄ = 80 ºC, ds₄ = 9 г/м³) и направляется во влагоотделитель 3 (точка IV). Равновесное влагосодержание сжатого воздуха во влалоотделителе при указанных параметрах составляет 30 г/м³, а его фактическое влагосодержание не превышает 9 г/м³. поэтому присутствующие в воздухе пары воды находятся в перегретом состоянии. Следовательно, во влагоотделителе 3 воздух не осушается.

         Из влагоотделителя воздух направляется в главные резервуары, где за счет интенсивного взаимодействия их поверхностей с окружающей средой он охлаждается, соответственно, до температур T_a = 60, T_b = 45, T_c = 30 и    T_d = 20 ºC. При давлении в главных резервуарах P = 9 кгс/см² охлаждение воздуха до приведенных температур будет сопровождаться понижением равновесного влагосодержания. Поскольку фактическое влагосодержание на входе в первый резервуар составляет ds_ф = 9 г/м³ то в главных резервуарах происходит осушение воздуха, которое сопровождается выделением конденсата в количествах, соответственно, 3; 3,5 и 0,8 г/м³.

         Далее воздух поступает в кран  машиниста (точка VI_а). Здесь давление воздуха снижается до P = 5 кгс/см², а затем он направляется в тормозную магистраль локомотива (точка VI_b). В процессе движения воздуха по приведенным коммуникациям происходит дальнейшее его охлаждение, что сопровождается снижением равновесного влагосодержания до ds = 2 г/м³. Если фактическое влагосодержание на выходе из главных резервуаров составляет ds_ф = 1,7 г/м³, то в месте подсоединения локомотива к подвижному составу конденсат не выделяется. Таким образом, в системе воздуха, используемой на электровозе ВЛ – 80с, в переходной период года конденсат выделяется не во влагоотделителе, а в главных резервуарах. Анализируя представленные материалы, можно сделать вывод о том, что в существующих системах осушки воздуха для локомотивов основными участками, где происходит выделение конденсата в переходный период года, являются главные резервуары. Если его полностью не удалять или удалять не своевременно, то будут происходить различные нарушения работоспособности тормозной системы.

         Для решения данной проблемы  необходима система очистки воздуха  представлена на 8 листе графической части (рисунок 2), которая позволяет улучшить условия эксплуатации тормозного оборудования подвижного состава. Чтобы обеспечить требуемую глубину очистки воздуха, система дополнительно содержит концевой теплообменник 8, располагаемый перед влагоотделителем 3 и адсорбционную систему осушки воздуха 13 с индикатором влажности 14. При этом влагоотделитель снабжен трехходовым электромагнитным клапаном 10, который имеет электрическую связь с двигателем компрессора 1. Наружная поверхность концевого теплообменника 8 дополнительно переохлаждается, по сравнению с температурой окружающей среды (примерно на 10 ºС), испарением конденсата, удаляемого из влагоотделителя 3, а затем его распылением над поверхностью теплообменника 8. Результаты численных расчетов, моделирующих процессы осушки воздуха в летний, переходный и зимний периоды года, приведены на листе 9 графической части (рисунки 2 – 4).

         В летний период года  система осушки воздуха работает в  следующей последовательности. Воздух  из  окружающей  среды при  T_ос = 35 ºC, P₁ = 1 кгс/см²,  ds = 39 г/м³ через жалюзийную решётку поступает в машинное отделение, где при неизменном давлении за счёт тепла, выделяемого электрооборудованием, подогревается до температуры порядка 70 ºC, а затем поступает на всасывание в первую ступень компрессора. После сжатия (точка IV_а, где P₄ = 9 кгс/см², T₄ = 120 ºC, ds₄ = 39 г/м³) воздух поступает в концевой теплообменник 8. здесь он охлаждается до температуры T₄ = 25 ºC и только потом направляется во влагоотделитель 3. Вследствие того, что равновесное влагосодержание воздуха  (точка VI_b) составляет  ds₄ = 2,2 г/м³,  а фактическое – ds₄ = 39 г/м³, конденсат будет удален во влагоотделителе в количестве 34 г/м³.

         Далее воздух с влагосодержанием ds₄ = 2,2 г/м³ поступает в главные резервуары (4), температура поверхности которых при температуре воздуха окружающей среды T_ос = 35 ºC составляет примерно 40 ºC. Поскольку равновесное влагосодержание воздуха в главных резервуарах при указанных параметрах составляет ds = 12 г/м³, а фактическое только ds_ф = 2,2 г/м³, то выпадение конденсата в них исключается.

         Далее воздух поступает в кран  машиниста 5 где его давление  снижается до P = 5 кгс/см². После этого воздух направляется в тормозную магистраль локомотива  (тачка VI_а), а затем – в тормозное оборудование вагонов (точка VI_b). При указанных параметрах (T_ос = 40 ºC и P = 5 кгс/см²) равновесное влагосодержание воздуха составляет всего лишь ds_ф = 2,2 г/м³, то и здесь исключается выпадение конденсата.

         В зимний период года (например, при температуре T₁ минус 20 ºC, давлении P₁ = 1 кгс/см² и равновесном влагосодержании ds₁ = 0,9 г/м³) традиционными методами требуемую глубину осушки воздуха во влагоотделителе обеспечить не удается. Это объясняется тем, что воздух в него поступает с параметрами P = 9 кгс/см², T₄ = - 20…25 ºC и ds₄ = 2,5 г/м³ в то время как температура поверхностей главных резервуаров (4) и магистралей тормозного оборудования подвижного состава в зимний период года может опускаться до минус 40 ºC. Вследствие этого равновесное влагосодержание воздуха в указанном оборудовании составляет около ds = 0,07 г/м³, что приведет к выпадению конденсата в главных резервуарах и соединительных коммуникациях тормозного оборудования. Чтобы исключить это негативное явление, предлагается воздух после охлаждения в концевом теплообменнике 8 направлять в адсорбционный блок 13. Здесь он осушится до достаточного влагосодержания ds = 0,01 г/м³, что исключит выпадение конденсата (и образование ледяных пробок) как в главных резервуарах, так и в воздушных магистралях тормозного оборудования подвижного состава во всём диапазоне температур его эксплуатации. Для своевременного проведения технического обслуживания адсорбционного блока рекомендуется непрерывно контролировать глубину очистки воздуха с помощью индикатора влажности 14, вторичный прибор которого устанавливается в кабине машиниста.

          Результаты  численных  исследований для переходного периода года (T₁ = 10 ºC, P₁ = 1 кгс/см² и ds₁ = 9 г/м³) приведены на листе 9 графической части (рисунок 3). Из их анализа видно, что давление сжатого воздуха в главных резервуарах (точки V_a, V_b, V_c и V_d) и тормозных коммуникациях состава (точки VI_b и VII) практически не изменяется (P₁ = 9 кгс/см²), а температура на 10 – 15 ºC ниже, чем во влагоотделителе (точка 4_а). При представленных параметрах влагосодержание воздуха во влагоотделителе ds_ф составляет 9 г/м³, в то время как равновесное в главных резервуарах изменяется в пределах ds = 1,0 – 1,7 г/м³. Вследствие этого в последних будет наблюдаться выделение конденсата в количестве примерно 8 г/м³.

         Избежать образования влаги здесь можно только в том случае, если сжатый воздух после его охлаждения в концевом теплообменнике 8 (примерно до 20 ºC) будет направлен в адсорбционный блок 13, где он осушится до остаточного влагосодержания не более ds = 0,01 г/м³. Это предотвращает в переходный период года выпадение конденсата, как в главных резервуарах, так и в воздушных магистралях тормозного оборудования подвижного состава. Таким образом, предлагаемым техническим решением можно добиться такой степени осушки воздуха, которая обеспечит устойчивую работу тормозного оборудования подвижного состава во всём диапазоне температур его эксплуатации.