Рудничный рельсовый транспорт: в фокусе – новые решения и надежность

Современные конструкторские решения от группы «КАНЕКС» для рельсовой откатки

Более 4 лет ОКБ «Микрон» (входит в группу «КАНЕКС», г. Красноярск) занимается разработкой отдельных узлов, вагонеток, локомотивов, систем загрузки и выгрузки для подземных выработок. Каждое новое изделие, которое изготавливают наши специалисты, никогда не является копированием уже имеющихся, будь то колесная пара или современные системы разгрузки вагонеток. Оно модернизируется под запросы рынка и конкретных заказчиков.

Когда разработчики красноярского подразделения группы «КАНЕКС» в первый раз обратились к теме рельсовой откатки, никто не представлял, насколько консервативны решения, используемые в одной из наиболее распространённых систем подземной транспортировки твердых полезных ископаемых, вспомогательного сырья, материалов, а также перевозки людей. Среди основных требований к таким системам – простота эксплуатации. Работа с традиционным изделием в этом случае гораздо привлекательнее – про него все известно, и к тому же это дешево.

Для группы «КАНЕКС» разработка и производство рудничного рельсового транспорта начались с задачи, поставленной одним из ключевых заказчиков компании – Заполярным филиалом ГМК «Норникель». Эксплуатация стандартных вагонеток ВГ-4,5 происходит там в жестких условиях – высокая влажность, не всегда идеальное состояние рельсовых путей. Стандартные колесные пары в такой ситуации являются, по сути, расходным материалом и живут всего несколько месяцев.

Изначально перечень проблем, сформулированных заказчиком, был следующим:

 низкий ресурс катающей поверхности колеса;

 низкий ресурс работы подшипников из-за плохой защиты;

 неприспособленность конструкции для ремонта наплавкой (для этого необходим демонтаж и регулировка подшипников; ремонт наплавкой в короткой перспективе может приводить к появлению трещин на колесе и его полному разрушению);

 ненадежная фиксация защитной крышки с наружной стороны колеса, что открывает доступ грязи к подшипникам;

 при сходе вагонетки с рельсов скалывается передний край подшипниковой буксы, после чего корректная установка крышки невозможна.

Разработка модернизированной колесной пары КМ 10.45.01.000 СБ произведена на основе замечаний и пожеланий заказчика. Результат внесенных изменений:

• бандаж увеличенной толщины с объёмной термообработкой в разы увеличивает ресурс реборды и катающей поверхности колеса;

• закалка объемная на глубину не менее 15-20 мм и твердостью 32 HRC, за счет чего ресурс колеса увеличивается почти в 5 раз;

• сальниковое уплотнение и герметичная крышка подшипникового узла обеспечивают надёжную защиту подшипников и замену смазки 1 раз в год;

• конструкция колесной пары позволяет проводить ремонт наплавкой без демонтажа подшипников и разборки подшипниковых букс. Демонтажные и монтажные работы проводятся ручным инструментом, что упрощает ремонт;

• фиксация съёмного бандажа выполнена специальными болтами уникальной конструкции, предназначенными для эксплуатации в сложных условиях и при высоком обводнении. Шлицы специальных болтов не требуют очистки даже после многомесячной эксплуатации, что снижает трудоёмкость ремонтных работ;

• крышка колеса является силовым элементом конструкции и увеличивает ресурс и надёжность изделия;

• подшипники модернизированной колёсной пары унифицированы с подшипниками стандартной конструкции.

Предложенные колесные пары успешно прошли испытания и регулярно закупаются заказчиком группы «КАНЕКС».

В планах ОКБ «Микрон» на 2018 год – освоение колесной пары КМ 10.50.05.000 СБ. В числе ее преимуществ:

• отсутствие болтов в креплении бандажа (конструкция проще);

• усиленные подшипниковые буксы: 2 подшипника 7522 вместо 7522 и 7520;

• повышенная защита подшипника: 2 манжеты, лабиринтное уплотнение, отсутствие

• передней крышки;

• жидкая смазка подшипников, межремонтный ресурс 1,5-2 года (в этот период не

требуется добавление или замена смазки).

Положительный опыт по первой разработке подтолкнул специалистов ГМК «Норникель» поручить ОКБ «Микрон» модернизацию вагонетки ВГ-4,5.

Результатом работы стала вагонетка ВГ-5М. По сравнению с вагонетками ВГ-4,5 она имеет преимущества:

• увеличенный объем чаши повышает скорость разгрузки состава и уменьшает его численность;

• увеличение объема ВГ-5М на 14% с сохранением габаритных размеров вагонетки шахтной ВГ-4,5 позволяет при необходимости сохранить имеющиеся погрузочные и разгрузочные станции;

• чаша кузова имеет закругленные углы и футерована резинотканевым полотном толщиной 18 мм, что позволяет избежать налипания породы;

• вагонетки выполнены на модернизированных колесных парах собственной разработки с увеличенным сроком эксплуатации и съемными бандажами объемной закалки на глубину 15-20 мм.

В 2017 году начата работа по модернизации вагонетки шахтной ВГ-9,0 на основании отзывов и рекомендаций заказчиков. Преимуществами вагонеток шахтных ВГ-11,0 перед вагонетками ВГ-9,0 являются:

• увеличенный объем чаши, что позволяет повысить скорость разгрузки состава и уменьшить его численность;

• увеличение объема ВГ-11,0 на 22% с сохранением габаритных размеров вагонетки шахтной ВГ-9,0;

• чаша кузова имеет закругленные углы и футерована резинотканевым полотном толщиной 18 мм, что позволяет избежать налипания породы;

• чаша кузова с увеличенной толщиной бортов усилена силовыми ребрами и перегородками новой конструкции, что увеличивает срок службы изделия;

• колесные тележки выполнены на опорном поворотном подшипнике вместо подшипника скольжения;

• вагонетки выполнены на модернизированных колесных парах собственной разработки с увеличенным сроком эксплуатации и съемными бандажами объемной закалки на глубину 15-20 мм.

ОКБ «Микрон» разрабатывает и модернизирует вагонетки ВГ-1,3 и ВГ-1,4 как альтернативу ВГ-1,2, специальные вагоны (для перевозки кислородных баллонов, взрывчатых материалов, ГСМ, платформа кабельная, бункер под бетон с торцевой разгрузкой, транспортная платформа с откидным бортом, полувагон-бункер для бетона/щебня, вагон-сейф).

Рис. Вагон для транспортировки кислородных баллонов

Рис. Вагонетка для перевозки взрывчатых материалов

Рис. Вагонетка для перевозки ГСМ

Для снижения временных и материальных затрат на проведение ОПИ при выводе изделий на рынок ОКБ «Микрон» строит испытательный полигон на собственной производственной площадке. На нем планируется проводить все виды испытаний, включая проверочные, ресурсные, обкаточные, доводочные и сертификационные, а также тестировать различные виды ГШО, такие как:

1. Вагонетки с различной колеей – 600, 750, 900 мм.

2. Электровозы контактные и аккумуляторные с колеей 600, 750, 900 мм мощностью от 50 до 200 кВт.

3. Станции загрузки-разгрузки для вагонеток разных типов и конструкций.

Протяженность рельсового пути – 166 м, рабочие колеи – 600, 750, 900 мм. Шаг опор рельсового пути – 500 мм, длина – 2000 мм. Шаг опор контактной сети на прямых участках – 5000 мм, на поворотах – 3000 мм. Крепление рельсов механическое.

Строительство полигона, поиск и освоение новых технологий и конструкторских решений позволят предприятиям, ведущим подземную добычу, модернизировать существующие производства, оптимизировать технологии добычи и, как следствие, повысить собственную конкурентоспособность.

Современные конструкторские решения от группы «КАНЕКС» для рельсовой откатки

Более 4 лет ОКБ «Микрон» (входит в группу «КАНЕКС», г. Красноярск) занимается разработкой отдельных узлов, вагонеток, локомотивов, систем загрузки и выгрузки для подземных выработок. Каждое новое изделие, которое изготавливают наши специалисты, никогда не является копированием уже имеющихся, будь то колесная пара или современные системы разгрузки вагонеток. Оно модернизируется под запросы рынка и конкретных заказчиков.

Когда разработчики красноярского подразделения группы «КАНЕКС» в первый раз обратились к теме рельсовой откатки, никто не представлял, насколько консервативны решения, используемые в одной из наиболее распространённых систем подземной транспортировки твердых полезных ископаемых, вспомогательного сырья, материалов, а также перевозки людей. Среди основных требований к таким системам – простота эксплуатации. Работа с традиционным изделием в этом случае гораздо привлекательнее – про него все известно, и к тому же это дешево.

Для группы «КАНЕКС» разработка и производство рудничного рельсового транспорта начались с задачи, поставленной одним из ключевых заказчиков компании – Заполярным филиалом ГМК «Норникель». Эксплуатация стандартных вагонеток ВГ-4,5 происходит там в жестких условиях – высокая влажность, не всегда идеальное состояние рельсовых путей. Стандартные колесные пары в такой ситуации являются, по сути, расходным материалом и живут всего несколько месяцев.

Изначально перечень проблем, сформулированных заказчиком, был следующим:

 низкий ресурс катающей поверхности колеса;

 низкий ресурс работы подшипников из-за плохой защиты;

 неприспособленность конструкции для ремонта наплавкой (для этого необходим демонтаж и регулировка подшипников; ремонт наплавкой в короткой перспективе может приводить к появлению трещин на колесе и его полному разрушению);

 ненадежная фиксация защитной крышки с наружной стороны колеса, что открывает доступ грязи к подшипникам;

 при сходе вагонетки с рельсов скалывается передний край подшипниковой буксы, после чего корректная установка крышки невозможна.

Разработка модернизированной колесной пары КМ 10.45.01.000 СБ произведена на основе замечаний и пожеланий заказчика. Результат внесенных изменений:

• бандаж увеличенной толщины с объёмной термообработкой в разы увеличивает ресурс реборды и катающей поверхности колеса;

• закалка объемная на глубину не менее 15-20 мм и твердостью 32 HRC, за счет чего ресурс колеса увеличивается почти в 5 раз;

• сальниковое уплотнение и герметичная крышка подшипникового узла обеспечивают надёжную защиту подшипников и замену смазки 1 раз в год;

• конструкция колесной пары позволяет проводить ремонт наплавкой без демонтажа подшипников и разборки подшипниковых букс. Демонтажные и монтажные работы проводятся ручным инструментом, что упрощает ремонт;

• фиксация съёмного бандажа выполнена специальными болтами уникальной конструкции, предназначенными для эксплуатации в сложных условиях и при высоком обводнении. Шлицы специальных болтов не требуют очистки даже после многомесячной эксплуатации, что снижает трудоёмкость ремонтных работ;

• крышка колеса является силовым элементом конструкции и увеличивает ресурс и надёжность изделия;

• подшипники модернизированной колёсной пары унифицированы с подшипниками стандартной конструкции.

Предложенные колесные пары успешно прошли испытания и регулярно закупаются заказчиком группы «КАНЕКС».

В планах ОКБ «Микрон» на 2018 год – освоение колесной пары КМ 10.50.05.000 СБ. В числе ее преимуществ:

• отсутствие болтов в креплении бандажа (конструкция проще);

• усиленные подшипниковые буксы: 2 подшипника 7522 вместо 7522 и 7520;

• повышенная защита подшипника: 2 манжеты, лабиринтное уплотнение, отсутствие

• передней крышки;

• жидкая смазка подшипников, межремонтный ресурс 1,5-2 года (в этот период не

требуется добавление или замена смазки).

Положительный опыт по первой разработке подтолкнул специалистов ГМК «Норникель» поручить ОКБ «Микрон» модернизацию вагонетки ВГ-4,5.

Результатом работы стала вагонетка ВГ-5М. По сравнению с вагонетками ВГ-4,5 она имеет преимущества:

• увеличенный объем чаши повышает скорость разгрузки состава и уменьшает его численность;

• увеличение объема ВГ-5М на 14% с сохранением габаритных размеров вагонетки шахтной ВГ-4,5 позволяет при необходимости сохранить имеющиеся погрузочные и разгрузочные станции;

• чаша кузова имеет закругленные углы и футерована резинотканевым полотном толщиной 18 мм, что позволяет избежать налипания породы;

• вагонетки выполнены на модернизированных колесных парах собственной разработки с увеличенным сроком эксплуатации и съемными бандажами объемной закалки на глубину 15-20 мм.

В 2017 году начата работа по модернизации вагонетки шахтной ВГ-9,0 на основании отзывов и рекомендаций заказчиков. Преимуществами вагонеток шахтных ВГ-11,0 перед вагонетками ВГ-9,0 являются:

• увеличенный объем чаши, что позволяет повысить скорость разгрузки состава и уменьшить его численность;

• увеличение объема ВГ-11,0 на 22% с сохранением габаритных размеров вагонетки шахтной ВГ-9,0;

• чаша кузова имеет закругленные углы и футерована резинотканевым полотном толщиной 18 мм, что позволяет избежать налипания породы;

• чаша кузова с увеличенной толщиной бортов усилена силовыми ребрами и перегородками новой конструкции, что увеличивает срок службы изделия;

• колесные тележки выполнены на опорном поворотном подшипнике вместо подшипника скольжения;

• вагонетки выполнены на модернизированных колесных парах собственной разработки с увеличенным сроком эксплуатации и съемными бандажами объемной закалки на глубину 15-20 мм.

ОКБ «Микрон» разрабатывает и модернизирует вагонетки ВГ-1,3 и ВГ-1,4 как альтернативу ВГ-1,2, специальные вагоны (для перевозки кислородных баллонов, взрывчатых материалов, ГСМ, платформа кабельная, бункер под бетон с торцевой разгрузкой, транспортная платформа с откидным бортом, полувагон-бункер для бетона/щебня, вагон-сейф).

Рис. Вагон для транспортировки кислородных баллонов

Рис. Вагонетка для перевозки взрывчатых материалов

Рис. Вагонетка для перевозки ГСМ

Для снижения временных и материальных затрат на проведение ОПИ при выводе изделий на рынок ОКБ «Микрон» строит испытательный полигон на собственной производственной площадке. На нем планируется проводить все виды испытаний, включая проверочные, ресурсные, обкаточные, доводочные и сертификационные, а также тестировать различные виды ГШО, такие как:

1. Вагонетки с различной колеей – 600, 750, 900 мм.

2. Электровозы контактные и аккумуляторные с колеей 600, 750, 900 мм мощностью от 50 до 200 кВт.

3. Станции загрузки-разгрузки для вагонеток разных типов и конструкций.

Протяженность рельсового пути – 166 м, рабочие колеи – 600, 750, 900 мм. Шаг опор рельсового пути – 500 мм, длина – 2000 мм. Шаг опор контактной сети на прямых участках – 5000 мм, на поворотах – 3000 мм. Крепление рельсов механическое.

Строительство полигона, поиск и освоение новых технологий и конструкторских решений позволят предприятиям, ведущим подземную добычу, модернизировать существующие производства, оптимизировать технологии добычи и, как следствие, повысить собственную конкурентоспособность.