Причины неплановых ремонтов и совершенствование системы обслуживания локомотивов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат технических наук Иванов, Валерий Николаевич

• Иванов, Валерий Николаевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Иванов, Валерий Николаевич

Введение

Глава 1. Надежность локомотивов Российских железных дорог. 1.1. Способы и методы учета надежности локомотивов

1.2. Виды технического обслуживания, ремонта локомотивов и их назначение

2.3. Условия работы локомотива

2.4. Условия восстановления локомотива

2.5. Закономерность возникновения отказов

1.3. Характеристика неплановых ремонтов 24

1.4. Показатели надежности эксплуатируемого парка локомотивов

1.5. Простой на текущих видах ремонта, технических обслуживаниях и неплановом ремонте

1.6. Краткий обзор систем обслуживания локомотивов за рубежом

1.7. Анализ технического состояния локомотивного парка39

Выводы по главе 1 42

Глава 2. Источники отказов оборудования локомотивов.

2.1. Рабочие параметры локомотива

2.2. Срок службы локомотива.

44-46 47-51 51

54-60 60

2.6. Уравнение «надежности локомотива»63

Выводы по главе 2 70

Глава 3. Стохастические модели систем ремонта локомотивов.

3.1. Модель планово-предупредительного ремонта локомотива72

3.2.Модель ремонта «по потребности»

3.3. Достоверность диагностирования технических устройств

Выводы по главе 3 94

Глава 4. Пути изменения существующей системы обслуживания локомотивов

4.1. Задачи локомотивостроительных заводов96

4.2. Современные задачи локомотиворемонтных заводов.99

4.3. Задачи эксплуатационных организаций

4.4. Совершенствование управления производством 105

Выводы по главе 4 110

Выводы по работе 112

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Причины неплановых ремонтов и совершенствование системы обслуживания локомотивов»

С течением времени расходы на поддержание локомотивов в работоспособном состоянии растут. Сегодня это вызвано изменением Законодательства, устанавливающего новые налоги на землю, основные средства, экологию, а также ростом цен на энергию, материалы, запчасти, рост заработной платы, увеличение сложности и стоимости локомотивов и т.д.

Значительную часть расходов определяет способ эксплуатации, обслуживания и ремонта локомотивов. По оценке, произведенной несколько лет назад, коэффициент стоимости восстановления равный отношению затрат на восстановление работоспособности локомотива к его номинальной стоимости за год составляет для тепловозов 0,3 - 0,4, для электровозов постоянного тока 0,15 - 0,2, т.е. за время 3-4 года для поддержания тепловоза в работоспособном состоянии затрачивалась его строительная стоимость.

В трудах ДИИТа [37, 38, 53] приводятся данные многолетних наблюдений, из которых следует, что от заводского до заводского ремонта на поддержание локомотива в работоспособном состоянии расходуются от 5 до 6 его строительных стоимостей. Большую часть затрат на восстановление работоспособности локомотивов определяет выбранный метод их восстановления.

Из табл.1.3.5. видно, что от 50 до 100% отказов возникают в результате предыдущего ремонта. Эта цифра может быть увеличена за счет графы «причина не установлена», т.к. это, как правило, тоже влияние предыдущего ремонта.

Системы ремонтов в поисках оптимальных за последние десятилетия прошли ряд изменений. До середины 30-х годов ремонт паровозов осуществлялся «по потребности», в зависимости от состояния колесных пар и котла, с обязательным участием прикрепленных локомотивных бригад.

В 1936-38 г.г. при ремонте паровозов стали применять планово-предупредительную систему, что сразу же сказалось на ухудшении их технического состояния [32].

Позднее были испробованы методы нормирования ремонтов по расходу топлива для тепловозов, электроэнергии для электровозов. Положительных результатов этот метод не дал, т.к. топливо и электроэнергия не всегда расходуются на работу локомотива - это прогревы локомотивов зимой, расход электроэнергии в пусковых сопротивлениях и т.д. В результате вернулись к планово-предупредительному ремонту, хотя недостатки его были ясны еще в тридцатые годы.

В настоящее время возникла иллюзия, что, используя современные микропроцессорные системы для диагностики, можно отслеживать состояние агрегатов локомотивов и производить ремонт «по потребности», значительно уменьшив объемы ремонтных работ и соответственно их стоимость.

В главе 3 показано, что ремонт по потребности, с использованием результатов диагностирования состояния объекта может дать результат только при известном сроке его службы. Практика показала, что определение объема ремонта по результатам диагностирования и последующее его выполнение «обычными способами» результатов дать не может. В очень ограниченных объемах диагностические устройства могут быть использованы как контрольные, после ремонта.

Работы отечественных ученых, связанных с ремонтом и эксплуатацией локомотивов, весьма разнообразны и многочисленны [1,3, 25, 26, 28, 29, 40, 62]. Вопросам организации ремонта, технологии его проведения [7,9, 13, 23, 30, 50], посвящена наибольшая часть опубликованных ими работ.

Это направление науки активно развивалось отечественными учеными Алехиным С.В., Бородиным А.П., Гороховниковым JI.M., Подшивало-вым Д.Н., Иунихиным А.И., Рахматуллиным М.Д., Скиба И.Ф., Тищенко А.И., Шишковым А.Д., Яковлевым Г.Ф.; и др.[35, 41, 43, 55, 56].

По мере развития теории надежности и применения ее к локомотивам и методам их эксплуатации, появились глубокие, содержащим обоснованную теоретическую базу работы, посвященные анализу существующих и анализу оптимальных систем обслуживания и ремонта локомотивов.

Это работы Войнова К.Н., Григоренко В.Г., Зеленченко А.П., Исаева И.П., Коссова Е.Е., Машнева М.М., Павловича Е.С., Просвирова Ю.Е., Стрекопытова В.В., Тартаковского Э.Д., Чернякова А.А., Четвергова В.А. и многих других ученых, успешно работающие в этой области до сегодняшнего дня.

Особенностью этих работ, можно считать привязанность их к существующей планово - предупредительной системе ремонтов, попытка обосновать, оправдать, усовершенствовать ее [11, 31, 39, 54, 55]. В этом же направлении развивается и теория применения диагностических методов при ремонте локомотивов [22, 49, 51].

Интересно, что эти же вопросы возникали раньше (в XIX - XX веках) и решались Съездами инженеров пути [3, 52, 60].

Зарубежный опыт эксплуатации и ремонта имеется и доступен [12, 58], однако, в силу своего принципиального отличия от отечественного, в ряде случаев, вызывает сомнение в возможности его применения на Российских железных дорогах.

Однако изучение опыта обслуживания и ремонта локомотивов за рубежом дает возможность произвести сравнение с собственным опытом, рассмотреть его сильные и слабые стороны, обосновать принципы обслуживания локомотивов за рубежом и подумать о перспективе, к которой надо стремиться в отечественном локомотивном хозяйстве.

Проведенный в работе анализ существующих в России методов ремонта и перспектив их развития в сравнении с зарубежным опытом дает возможность разработки рекомендаций, внедрение которых может существенно повлиять на состояние локомотивного парка и стоимость поддержания его в работоспособном состоянии.

В предлагаемой работе в качестве источника статистического материала использованы анализы технического состоянии локомотивного парка по сети железных дорог России. Показано, что в «чистом виде» система планово-предупредительного ремонта не обеспечивает исправного состояния локомотивов, так как в ней обязательно присутствует ремонт «по потребности», выражающейся в неплановом ремонте. Используемая десятки лет система планово-предупредительного ремонта, по сути, не является системой, т.к. не может существовать без дополнительных неплановых ремонтов.

Интересно отношение к неплановым ремонтам, меняющееся в зависимости от эпохи. Первое время существования планово-предупредительной системы неплановые ремонты не допускались, на них не планировались расходы. Ликвидация их проходила за счет средств, отпущенных на плановые ремонты и осмотры, что резко ухудшало качество плановых работ и состояние локомотивов. Следующая стадия - выделение на случайные ремонты специального фонда и, наконец, расширение ремонтного производства с учетом увеличения количества ремонтов.

Как видим, официально признали существование двух взаимосвязанных систем - плановой и неплановой. В работе это Положение основывается на статистическом материале для качественной характеристики системы ремонтов. Предложены стохастические математические модели, которые наглядно характеризуют способности системы ремонтов и дают возможность для выводов о их улучшении, совершенствовании и вероятности получения желаемого результата. Проведенный обзор работ [1, 5, 6, 27, 33, 48, 57], посвященных организации, планированию, периодичности и объемов ремонтов локомотивов показал, что, несмотря на их разнообразие, все они посвящены анализу и попыткам совершенствования существующих методов, которые, как показывает практика, результатов не дают.

Что вполне естественно, так как система обслуживания и ремонта технического устройства (локомотива) должна соответствовать его уровню, который непрерывно меняется. Консервативная ремонтная система, основанная на применении в основной массе работ ручного труда, не может обеспечить выполнение необходимых работ, объем которых, точность выполнения, сложность, потребность в новом мерительном и контрольном инструменте непрерывно растет.

Можно сказать, что система ремонта и обслуживания локомотивов должна всегда соответствовать общему развитию техники, технологии и экономики страны.

Попытки создания «современных» вариантов планово-предупредительной системы, в том числе и на ремонтных заводах, как это было на Даугавпилском JIP3 [33, 59], ощутимых результатов не дало.

Изменив организацию ремонта, применив впервые поток на сборке ремонтируемого локомотива, но, оставив большой процент объема ремонта, выполняемый «вручную», не учитывая «возраста» элементов, поступающих на сборку, получить положительный результат не удалось.

Рассмотрены основные направления развития локомотивостроения. В этих разделах внимание уделяется не конструктивным решениям, которые могут быть самыми разнообразными и соответствовать развитию техники, а особенностям конструкции, которая определяет работоспособность локомотива и значительно снижает затраты на его эксплуатацию. В первую очередь внимание уделено унификации локомотивного оборудования. Это направление широко внедряется на европейских железных дорогах, давая возможность в несколько раз сократить варианты конструкций, повысить их технологичность исполнения и использования. Уделено внимание опыту отечественного локомотивостроения и опасным тенденциям, появившимся в последнее время в связи с возникновением различных объединений промышленных предприятий с иностранными фирмами. Например, создание тепловоза ТЭРА на базе американских стандартов.

Рассмотрены вопросы срока службы агрегатов и самого локомотива. Показано, что сроки службы агрегатов, не совпадающие по времени друг с другом и сроком службы самого локомотива, не могут дать в эксплуатации оптимальных затрат на их содержание.

Определение срока службы локомотива и составляющих агрегатов имеет значение не только для эксплуатационников. Предполагаемые большие сроки службы локомотива требуют и большого количества «тяжелых» видов ремонта, которые экономически не выгодны, отвлекая материальные и трудовые ресурсы страны, тормозят совершенствование локомотивного парка.

В общем случае можно сказать, что планово-предупредительная система ремонта, не имеющая срока службы локомотива, обеспечивает его вечное существование на уровне года его выпуска.

ПК

Заявление о том, что выпущенный локомотив (например, ТЭП70 ) является локомотивом нового поколения, не соответствует действительности, так как изготовлен на прежнем технологическом уровне и не вносит никаких изменений при его эксплуатации. Дополнительное электронное оборудование не переводит его на новый уровень.

Новое поколение локомотивов - это и принципиально новые условия его изготовления, обслуживания и ремонта.

Рассмотрению подвергнуты основные вопросы, возникающие при эксплуатации и ремонте в настоящее время, связанные как с объективными так и субъективными обстоятельствами в депо и других предприятиях локомотивного хозяйства.

В развитии разработанной темы ставится ряд вопросов:

- кем и как определяются требования к новому локомотиву?

- почему новые серии локомотивов испытываются на пригодность к эксплуатации организациями МПС, а не локомотивостроительными заводами, обязанными выпускать испытанную готовую продукцию?

- чем объяснить многосерийность продукции одного и того же назначения, выпущенной одним и тем же заводом?

- почему запасные части для локомотивов изготавливаются предприятиями МПС, а не заводами изготовителями агрегатов ?

- как определяются и обосновываются объемы ремонтов новых локомотивов и их срок службы?

При решении поставленных вопросов использовались основные понятия теории вероятностей, теории надежности и математической статистики.

Заключение диссертации по теме «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация», Иванов, Валерий Николаевич

Выводы по работе

1. Приказные, инструкционные и отчетные документы дорог, МПС, ОАО «РЖД» показывают, что вопросам надежности локомотивов всегда уделялось большое внимание.

Однако анализ статистических данных, опубликованных в материалах локомотивного хозяйства, свидетельствует о том, что ощутимых результатов и практических сдвигов в улучшении состояния локомотивов за последние 50 лет не наблюдается, хотя ежегодные показатели, как правило, изменяются в лучшую сторону.

В подавляющем большинстве случаев причина возникновения непланового ремонта устанавливается как следствие ранее выполненного (невыполненного) ремонта. Неоправданные затраты, вызываемые неплановыми ремонтами локомотивов, исчисляются десятками миллиардов рублей.

2. Рассмотрение причин отказов локомотивного оборудования дает основание утверждать, что частота возникновения неплановых ремонтов может быть выражена потоком Пуассона и практически постоянна в течение времени эксплуатации локомотива. Составляющих потока отказов достаточно много, однако определяющее значение имеет система технического обслуживания и ремонта.

3. На основе анализа вероятностных математических моделей методов ремонта локомотивов, получено подтверждение того, что планово-предупредительный метод ремонта не обеспечивает полного восстановления локомотива и является типичной системой с накоплением нарушений, что подтверждают статистические данные о большом количестве неплановых ремонтов.

4. Внедряемая система ремонта «по потребности» с использованием специализированного диагностического оборудования при существующем положении дел в локомотивном хозяйстве России положительных результатов дать не может, так как основным назначением технической диагностики локомотивов, является определение состояния объекта с целью оценки возможности обеспечения гарантийного срока его работы, а не объема ремонта.

5. Экономически оправданной системой обслуживания локомотивов может быть только система, не содержащая ремонтов, а ограничивающаяся техническим обслуживанием. Выполнение ремонтных работ при обслуживании локомотива допускается как исключение. Плановые ремонты, связанные с восстановлением и заменой отдельных деталей и узлов, не соответствуют современному развитию общества, технических средств и являются «тормозом» технического прогресса в отрасли.

6. Предлагаемые и рассмотренные пути усовершенствования системы обслуживания локомотивов носят весьма «глобальный» характер. Учитывая ожидаемый экономический эффект, связанный с этой проблемой и исчисляемый десятками миллиардов рублей, даже частичное её решение на первом этапе весьма эффективно. Тем более, что в настоящий момент есть все необходимые для обновления локомотивного хозяйства условия.

114

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Иванов, Валерий Николаевич, 2005 год

1. Агрегатный метод и концентрация ремонта локомотивов», М., Трансжелдориздат, 1958, 207 с.

2. Айзинбуд С.Я., Кельперис П. И. Эксплуатация локомотивов. М.: Транспорт, 1980. - 248с.

3. Анализ безопасности движения в локомотивном хозяйстве в 1998-2004 г.г. М.: МПС РФ, Департамент локомотивного хозяйства, 2003. - 76с.

4. Анализ технического состояния тепловозного парка по сети железных дорог России за 1998- 2004 г.г. М.: МПС РФ, Департамент локомотивного хозяйства, 2002. - 89с.

5. Анализ технического состояния электровозного парка по сети железных дорог России за 1998- 2004 г.г. М.: МПС РФ, Департамент локомотивного хозяйства, 2001. - 88с.

6. Бородин А.П. «Сетевое планирование и управление при ремонте локомотивов», М., ВЗИИТ, 1978, 46 с.

7. Венцель Е.С. «Теория вероятностей» изд. второе, М., 1962, 505 с.

8. Войнов К.Н. «К вопросу исследования принципов назначения систем ремонта тележек скоростных поездов», автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук, Л., 1966г. 14с.

9. Ю.Вопросы динамики и диагностики технического состояния тепловозов. Сборник статей. Ташкент. 1973, 122 с.

10. П.Галкин В.Г., и др. «Надежность тягового подвижного состава», М. Транспорт, 1981

11. Головатый А. Т. Лебедев Ю. А. Техническое обслуживание и ремонтлокомотивов за рубежом. — М.: Транспорт, 1977. 159с.

12. Гороховников JI.M. «К вопросу о развитии взаимозаменяемости переходных узлов при подъемочном ремонте паровозов». Диссертация на соискание КТН, Ростов/Дон, 1954, 204 с.

13. Епифанов А. Д. Надежность автоматических систем. М.: Машиностроение, 1964. - 335с.

14. Железнодорожный транспорт №8, 1980г.

15. Иванов В.Н «Применение модернизированных на дизель Д-49 тепловозов 2М62, 2ТЭ10 в локомотивных депо Великие Луки, Петрозаводск», Тезисы докладов на научно-практической конференции, СПб, 1999, 51 52 с.

16. Иванов В.Н. «Повышение эффективности эксплуатации локомотивов», в кн. «Проблемы и перспективы развития транспортных систем и строительного комплекса», Гомель, 2003, 4.1, 10-21 с.

17. Иванов В.Н. «Совершенствование организации работы локомотивного хозяйства», Тезисы докладов XV международной конференции «Проблемы развития рельсового транспорта», Ялта, 2003, 12 — 13 с.

18. Иванов В.Н. «Моделирование систем ремонта тепловозов» , Тезисы докладов на научно-практической конференции, СПб, 2003, 8 -9с.

19. Иванов В.Н., Стащук Е.Л. «Методические указания к дипломному проектированию», СПб, 2004, 1 36 с.

20. Калявин В.П. «Основы теории надежности и диагностики» СПб, ЭЛМОР, 1998, 172 с.

21. Косов Е.Е., Сиротенко И.В. «К вопросу прогнозирования остаточного ресурса тепловозного дизель-генератора», Вестник ВНИИЖТа, М., №7, 2000, 38 -43 с.

22. Крюгер П.К. «Система ремонта локомотивов при новых видах тяги», Оренбург, ДорНТО, 1958, 362 с.

23. Лившиц П.А., Пугачев В.И. Вероятностный анализ системавтоматического регулирования. М.: Наука,1963. - 215с.• 25.Машнев М.М., Мусаев С.Г. Увеличение межремонтных пробеговколес //Сб. науч. тр./JI. 1982.

24. Меркурьев В.Н. «Оценка остаточного ресурса ходовых частей подвижного состава после длительного периода эксплуатации», Вестник ВНИИЖТа, М., №7, 2000, 30 35 с.

25. Никитин В. А. Филончева В. В. Управление качеством на базе стандартов ИСО 9000 : 2000. 2-е изд. - СПб.: Питер, 2004. - 127с.28.0сяев А.Т. Подшивалов А.Б. Управление техническим состоянием локомотивов//Вестник ВНИИЖТа. 2003. - №1. - С. 8-18.

26. Павлович Е.С. и др. «Определение оптимальных пробегов тепловозовмежду ремонтами» Омск, 1968, 102 с.

27. Павловский А.И. «Специализация ремонта подвижного состава в железнодорожных узлах», М., Транспорт, 1981, 88 с.

28. Паламарчук П.М. «Научная организация труда в локомотивном депо», Кишинев, Изд. ЦК КП Молдавии, 1968, 132 с.

29. Подшивалов Б. Д. Ремонт паровозов. М.: Трансжелдориздат, 1939. -647с.

30. Поточные линии ремонта локомотивов в депо. Сб. ст. М., Транспорт, 1972, 222с.

31. Правила деповского ремонта технического обслуживания и текущего ремонта тепловозов типа ТЭЗ и ТЭ10 4Т/4410, М. Транспорт, 1988, 256с.

32. Правосудович М.Е. «Памятка тяговика конструктору паровозов», Изд. НКПС, 1920, ПГ, 52 с.

33. Рекомендации участников Международной конференции «Развитие транспортного машиностроения в России», «Желдормашиностроение — 2004». Экспериментальное кольцо ВНИИЖТа (г.Щербинка) 29 -30 июня 2004 г., тип. ОмИИЖТа,

34. Сборники научных трудов ДИИТа 1960 2001 г.г.

35. Сборники научных трудов ТашНИТа 1956 1990 г.г.• 39.Сетевое планирование и управление при ремонте локомотивов, подредакцией Тищенко А.И., М., Транспорт, 1968, 136 с.

36. Сивак В.Е. «Увеличение пробегов тепловозов между ремонтами», М., Трансжелдориздат, 1962, 180 с.

37. Систематический указатель вопросов, рассмотренных Техническими Совещательными Съездами инженеров службы подвижного состава и тяги русских железных дорог», 1879 1898г.г. СПб, 1909, 119 с.

38. Скачков А.И. «Пути увеличения меж осмотрового периода для трамвайных вагонов», Лениздат, 1958г.

39. Скиба И.Ф. «Организация, планирование и управление навагоноремонтных предприятиях», М. Транспорт, 1978, 443 с.

40. Стрекопытов В.В. Вопросы унификации локомотивов и их оборудования. СПб.: ПГУПС, 2004. - 8с.

41. Стрекопытов В.В. и др. Электрические передачи локомотивов. М.: Маршрут, 2003. - 328с.

42. Стрекопытов В.В. Повышение надежности локомотивов и эффективности их работы. СПб.: ПГУПС, 2003. - Юс.

43. Стрекопытов В.В., Иванов В.Н. «Теоретический анализ существующей системы ремонта», СПб, 2003, 105 -109 с.

44. Стрельников В. Т. Исаев И. П. Комплексное управление качеством технического обслуживания и ремонта электровозов. М.: Транспорт, 1980.-94с.

45. Техническая диагностика подвижного состава, Сб.статей ВЗИИТ, вып. 102, М. 1980.

46. Тищенко А. И. Повышение эксплуатационной надежности локомотивов и эффективности локомотивного хозяйства. М.: Транспорт, 1974. - 120с.

47. Указание № П-1328у от 24 июля 2001г. О системе технического обслуживания и ремонта локомотивов.

48. Чайковский Н. «Пользование паровозо и вагоностроительными « заводами для большого ремонта подвижного состава эксплуатируемыхжелезных дорог», СПБ,1885, 18 с.

49. Четвергов В.А. Надежность локомотивов. М.: Маршрут, 2003. - 415с.

50. Шапошников В.А. Управление качеством ремонта локомотивов. М.: Транспорт, 1979. — 141с.

51. Шишков А. Д. и др. Организация, планирование и управление производством по ремонту подвижного состава. М.: Транспорт, 1997. -343с.

52. Шишков А. Д. Комплексное управление качеством продукции на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1980. - 94с.

53. Шишков А.Д. «Народохозяйственная эффективность повышения надежности технических средств», М. Транспорт, 1986, 183 с.

54. Эксплуатация и ремонт подвижного состава европейских дорог железных дорог. «Железные дороги мира», Русское издание, 1972 г. №8, 13-24 с.

55. Яковлев Г.Ф., Иунихин А.И. и др. «Поток и ритм в локомотиворемонтном производстве», М. Транспорт, 1978, 174 с.

56. Ярковский А. «Записка о главнейших элементах, определяющих степень использования работоспособности подвижного состава на казенных дорогах в 1909 и 1910 г.г., 195с.,СПб, 1911.

57. Фурлянский и др. Развитие и совершенствование тепловозной тяги. — М.: Транспорт, 1969. 238с.

58. W. Zuhn. Technische Erfahrungenund wirtschaftliche Ergebnisse bei der Unterhaltung von Brennkrafttriebfahrzeugen in den Bahnbet-riebswerkender Deutschen Bundesbahn. — Glasers . Annalen 1 ZEY, 1970, № 12, S. 379—386, 406.

59. H. W. Frerk. Die Entwicklung der Fahrzeugunterhaltung von 1920-bis heute. — «Bundesbahn» 1974, № 10, S. 685—689.

60. H. O. Kimmeskamp. Unterhaltung der Triebfahrzeuge in den Bahnbetriebswerken im Ausland und bei der DB. — «Bundesbahn», 1975, №2. S. 103—106.

61. D. Mollik. Aufgaben einer Prufabteilung eines Ausbesserungs werkes fur elektfische Triebfahrzeuge. — «Bundegbahn», 1974, № 8, S. 118 129.