Создание семейства полувагонов на заводе «Промтрактор-Вагон»
Создание семейства полувагонов на заводе «Промтрактор-Вагон»
Рынок железнодорожной продукции в период 2007–2008 гг. характеризовался большим и устойчивым спросом на новые полувагоны. Существовавшие до 2004 года вагоностроительные предприятия не могли в полной мере обеспечить спрос, требовалась организация дополнительных производственных мощностей. Создание завода является достаточно сложной и трудоемкой задачей, требующей решения множества технических, организационных и финансовых вопросов. В общей сложности существует всего два пути ее реализации, первый из которых – это постановка на производство хорошо отработанных и зарекомендовавших себя в эксплуатации, но, как следствие, морально устаревших конструкций вагонов; второй – разработка нового подвижного состава, отвечающего современным требованиям инфраструктуры перевозок. Несмотря на то что в первом случае предполагаются наименьшие временные, трудовые и финансовые затраты, многие вагоноремонтные и машиностроительные предприятия, такие как «Рузхиммаш», Канашский ВРЗ, Рославльский ВРЗ, Барнаульский ВРЗ и другие, выбрали вариант, связанный с разработкой новых вагонов. Этот путь позволяет с наибольшей эффективностью обеспечивать рынок конкурентоспособными полувагонами с высокими технико-экономическими параметрами: улучшенными прочностными характеристиками, повышенной надежностью, оптимальным сочетанием вместимости и грузоподъемности, увеличенной производительностью и др.
Одним из предприятий, уже создавших собственное вагоностроительное производство, стал «Промтрактор-Вагон» (Чувашская Республика, г. Канаш), являющийся правопреемником Канашского ВРЗ. «Промтрактор-Вагон» – одно из самых старейших предприятий региона, основанное еще в 1933 году. В настоящее время это крупнейший российский завод, осуществляющий капитальный и деповской ремонт полувагонов, крытых вагонов, четырехосных вагонов-цистерн и деповской ремонт крытых вагонов для перевозки автомобилей, рассчитанный на выпуск около 11 000 вагонов в год.
Деятельность по разработке новых полувагонов была начата в 2005 году и проводилась в несколько этапов, предусматривающих постепенный переход от ремонтного предприятия к вагоностроительному заводу. На первом этапе заводом освоена модернизация четырехосного полувагона с продлением его срока службы (рис. 1) [1]. Особенностью данного вида ремонта стал выпуск вагона с полной заменой кузова. При проектировании были учтены особенности эксплуатации и ремонта данного вида подвижного состава: торцевая стена и ее соединение с лобовой балкой усилены для исключения повышенных деформаций вследствие действия ненормативных нагрузок; изменена конструкция верхней обвязки с целью снижения вероятности повреждения при реализации погрузочно-разгрузочных операций; применен новый вид проката для изготовления обшивки боковой стены, не допускающий локальной потери устойчивости и обеспечивающий беспрепятственное высыпание груза; при изготовлении несущих элементов кузова использованы легированные стали, способствующие повышению коррозионной стойкости конструкции полувагона. Разработка, испытания и постановка на производство выполнены в сотрудничестве с Инженерным центром вагоностроения (г. Санкт-Петербург) и ГосНИИВом. Заводом успешно проведены необходимые испытания и в настоящее время организовано серийное производство модернизации данного вида подвижного состава.
Рис. 1. Модернизация полувагона с заменой кузова и продлением срока службы
На следующем этапе совместно с Инженерным центром разработан с использованием существующего кузова и поставлен на производство новый полувагон модели 12-1302 (рис. 2). В сравнении с наиболее распространенными на российских железных дорогах полувагонами моделей 12-532, 12-132 и 12-1000 он обладает наиболее рациональным сочетанием основных технико-экономических параметров [2]. К таким параметрам в первую очередь относятся расчетная плотность груза, или обратная ей величина удельного объема, и доля применения объема кузова (рис. 3). Оба показателя позволяют однозначно определять целесообразность применения того или иного типа полувагонов при перевозке грузов различной плотности. Если значения показателей выше оптимальных величин, то это свидетельствует о недостаточном объеме кузова при высокой грузоподъемности, если ниже – то о большом объеме при недостаточной грузоподъемности. При перевозке самой массовой группы грузов – продуктов угледобывающей промышленности с плотностью 0,8–0,85 т/м3 – полувагон модели 12-1302 является одним из лучших серийно выпускаемых вагонов, позволяющих максимально эффективно использовать заложенные при выборе технико-экономических параметров объем и грузоподъемность.
Вагон успешно прошел полный комплекс статических и ходовых испытаний, получил сертификат соответствия и в настоящее время серийно изготавливается на предприятии «Промтрактор-Вагон».
Рис. 2. Универсальный полувагон с разгрузочными люками модели 12-1302
В процессе серийного производства в период с 2006 по 2007 год конструкция полувагона модели 12-1302 претерпела ряд изменений, позволивших снизить стоимость и тем самым дополнительно увеличить его привлекательность на рынке. Первоначально, в 2006 году, заводом проведены работы по созданию собственной тележки модели 18-9770, аналога тележки модели 18-100, с целью осуществления полного цикла изготовления грузовых вагонов. В перспективе в конструкции нового полувагона модели 12-1302 для сокращения эксплуатационных расходов предусмотрено применение ходовой части с увеличенным межремонтным пробегом. В 2007 году проведен комплекс работ по уменьшению себестоимости вагона при сохранении прочностных и эксплуатационных характеристик: сокращена номенклатура проката и сталей, применяемых при изготовлении кузова; расширено количество стандартных серийно изготавливаемых профилей; изменена конструкция кузова, позволившая уменьшить объем сварочных работ и упростить технологию сборки сложных узлов. Данные мероприятия дали возможность сократить стоимость полувагона на 5% по отношению к средней цене полувагона на рынке. Таким образом, в результате конкурентоспособность предприятия в вагоностроительном секторе существенно увеличилась.
Рис. 3. Показатели эффективности работы серийно выпускаемых полувагонов
Рис. 4. Полувагон с глухим кузовом модели 12-9788 и 12-9788-01
В рамках работ по созданию грузового подвижного состава нового поколения «Промтрактор-Вагон» с 2007 года осуществляет постановку на производство полувагона с глухим кузовом габарита Тпр с осевой нагрузкой 25,0 тс разработки «Алтайвагона» модели 12-2123 (рис. 5). Данные работы проводятся под эгидой ОАО «РЖД» совместно с ВНИКТИ (г. Коломна), ВНИИЖТом, «Алтайвагоном», Инженерным центром. Вагон обладает повышенной осевой нагрузкой и производительностью и предназначен для перевозки на значительные расстояния углей плотностью 0,7–0,75 т/м3 для использования их в топливно-энергетическом комплексе. Использование габарита Тпр и уменьшенная длина вагона позволили обеспечить достаточный объем кузова и сократить массовые характеристики конструкции по сравнению с аналогичными вагонами с осевой нагрузкой 23,5 и 25,0 тс. Кроме того, малые габариты полувагона создают дополнительные преимущества при выполнении погрузочно-разгрузочных и маневровых операций и дают возможность обеспечить выгрузку на любых современных вагоноопрокидывателях. Внесены серьезные изменения и в конструкцию вагона: усилена верхняя обвязка, исключающая повреждения при разгрузке; модернизирован узел заделки боковой стойки, улучшающий показатели усталостной прочности; установлены плоские листы обшивки боковых стен, облегчающие разгрузку; применена раздельная система торможения с упрощенной регулировкой, обеспечивающая равномерность усилий нажатия и высокий КПД; использованы новые тележки с билинейным подвешиванием, реализующие осевую нагрузку 25,0 тс при нормативных показателях воздействия вагона на путь. В настоящее время вагон успешно прошел комплекс необходимых предварительных испытаний, принят квалификационной комиссией и проходит необходимые процедуры обязательной сертификации.
Рис. 5. Полувагон с глухим кузовом модели 12-2123
Сегодняшний этап развития вагоностроительного производства отмечен разработкой ряда новых вагонов, важное место среди которых занимает универсальный полувагон с разгрузочными люками и осевой нагрузкой 25,0 тс модели 12-1304 (рис. 6) [3]. Конструкция нового вагона предусматривает использование всех ранее выполненных разработок завода в области создания полувагонов, в том числе с повышенной осевой нагрузкой. При разработке технических решений конструкции ходовой части был использован многолетний американский опыт по производству тележки Motion Control Truck, которая спроектирована компанией ASF-Keystone и характеризуется усовершенствованной системой подвешивания, обеспечивающей улучшенные ходовые качества, повышенную жесткость в плане, а также уменьшенный износ тележки, колес и рельсов. На сегодняшний день ведется подготовка к проведению полного комплекса статических и ходовых испытаний опытного образца вагона с целью завершения всех работ и получения сертификата соответствия до конца 2009 года.
Рис. 6. Полувагон с разгрузочными люками модели 12-1304
Увеличенные грузоподъемность и объем кузова позволяют существенно снизить себестоимость перевозок. По сравнению с серийно выпускаемым полувагоном с осевой нагрузкой 23,5 тс новый вагон позволит улучшить следующие показатели эффективности использования: на 3% снизить себестоимость перевозки 1 тонны груза и на 6% – потребный парк вагонов (рис. 7). При этом перспективные планы завода включают также выпуск подвижного состава с осевой нагрузкой, превышающей 25,0 тс, показатели эффективности применения которого значительно выше, чем для существующих вагонов (см. рис. 7, табл.1).
Рис. 7. Показатели эффективности использования полувагонов с различной осевой нагрузкой
Сегодня «Промтрактор-Вагон» – современное, динамично развивающееся предприятие. Этому способствует несколько причин: постоянное расширение номенклатуры и объема выпуска востребованной рынком продукции, ведение параллельных разработок с созданием различных типов подвижного состава, интенсивное совершенствование технической и технологической базы, сотрудничество с ведущими российскими научно-исследовательскими организациями и испытательными центрами, постоянное совершенствование выпускаемой продукции.
На настоящий момент производственная мощность вагоностроительного завода «Промтрактор-Вагон» составляет около 1200 полувагонов в год. Кроме того, на предприятии работает цех опытного и мелкосерийного производства, позволяющий обеспечивать потребности завода в реализации опытно-конструкторских работ и осуществлять выпуск сложной продукции около 5–10 единиц в месяц. Завершается строительство нового вагоностроительного комплекса, что даст возможность увеличить производство до 6000 вагонов в год.
Список литературы
1. Кякк, К. В. Кузов будет – ресурс восстановим / К. В. Кякк, К. И. Рыжов, А. Е. Афанасьев // РЖД-Партнер. – 2007. – № 4 (104). – С. 84–85.
2. Разработка и постановка на производство универсального полувагона с разгрузочными люками в двух модификациях, с осевыми нагрузками 25,0 и 23,5 тс : отчет о НИР (заключ.) / Инженерный центр объединения вагоностроителей ; рук. А. А. Битюцкий ; исполн. : К. В. Кякк [и др.]. – СПб., 2005. – 127 с.
3. Тракторное машиностроение – в помощь обновлению подвижного состава // РЖД-Партнер. – 2007. – № 23 (123). – С. 84–85.
