Эксплуатационные показатели

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ

ЭЛЕКТРОВОЗОВ СЕРИИ 2ЭС10

За 12 месяцев 2015 г.

Характеристика парка

По состоянию на 31.12.2015 г. в приписном парке ОАО «РЖД» 124 электровоза серии 2ЭС10, в том числе 7 электровозов с бустерной секцией (№№ 116, 118, 119, 121-124). На гарантии завода изготовителя находится 46 ед. или 37,1% приписного парка данной серии (№№ 073, 078, 080-104, 106-124). Электровозы эксплуатируются на полигонах Свердловской и Западно-Сибирской ж.д. (75 ед. в ТЧЭ Свердловск-Сорт., 49 ед. в ТЧЭ Белово).

В декабре 2014 г. электровозы серии 2ЭС10 приняты на полное сервисное обслуживание, осуществляемое ООО «СТМ-Сервис».

Эксплуатационные показатели

Суммарный пробег всего парка электровозов 2ЭС10 составил 47,5 млн. км. Наибольший пробег с начала эксплуатации 636 тыс. км достигнут на электровозе 2ЭС10 № 003.

Среднемесячный пробег за 12 мес. 2015 г. составил 15,66 тыс. км (Рисунок 1), что на 1,3% больше показателя за аналогичный период 2014 г. (15,46 тыс. км).

Рисунок 1

Распределение электровозов 2ЭС10 по пробегу от начала эксплуатации представлено на рисунке 2.

Рисунок 2

Требования надежности

Надежность электровозов серии 2ЭС10 согласно техническим условиям должна характеризоваться следующими показателями:

- коэффициент внутренней готовности должен быть не менее 0,96;

- коэффициент технической готовности – не менее 0,95;

- средняя наработка на отказ второго вида – 1,35 случая на 1 млн. км пробега;

- средняя наработка на отказ третьего вида – 7,8 случая на 1 млн. км пробега.

Справка:

- коэффициент внутренней готовности учитывает гарантийные случаи пересылок и гарантийных неплановых ремонтов электровозов, находящихся на гарантии;

- коэффициент технической готовности учитывает все случаи пересылок и неплановых ремонтов приписного парка, а также все виды плановых ремонтов и технического обслуживания;

- отказ 2-го вида – задержка на перегоне или станции более 1 часа или оказание помощи вспомогательным локомотивом;

- отказ 3-го вида – необходимость постановки локомотива на неплановый ремонт в период между плановыми ремонтами.

Показатели готовности

Коэффициент внутренней готовности (Квг) за 12 мес. 2015 г. – 0,985 (Рисунок 3), что выше показателя, заданного в ТУ, и на 0,4% меньше показателя за аналогичный период 2014 г. (0,989).

Рисунок 3

В неэксплуатируемом состоянии за 12 мес. 2015 г. электровозы 2ЭС10 находились 151,1 тыс. часов, что составляет 14,2% от общего бюджета времени приписного парка. В это время входят следующие простои:

- на гарантийных неплановых ремонтах – 7,3 тыс. часов;

- на не гарантийных неплановых ремонтах – 77,6 тыс. часов;

- в пересылках в неисправном состоянии – 5,9 тыс. часов;

- на плановых ремонтах и обслуживаниях – 17,6 тыс. часов;

- прочее время (ожидание ремонтов, модернизация, испытания, стационарная установка) – 42,8 тыс. часов.

Коэффициент технической готовности (Ктг) за 12 мес. 2015 г. – 0,898 (Рисунок 4), что ниже показателя, заданного в ТУ, и на 5,6% меньше показателя за аналогичный период 2014 г. (0,952).

Снижение уровня Ктг в 2015 г. связано с увеличением времени простоя на неплановых ремонтах по причине предельного износа бандажей колесных пар имеющих кольцевую проточку, пробоя изоляции обмоток статора тягового электродвигателя и обмоток вспомогательных трансформаторов, а также по наличию разницы в диаметрах бандажей колесных пар.

Кроме этого, на показатель февраля 2015 г. повлияли массовые случаи отстановки электровозов 2ЭС10 на Западно-Сибирской ж.д. по замечаниям локомотивных бригад о повышенной вибрации и постороннему шуму в механической части.

Также на снижение значения коэффициента технической готовности влияет отсутствие необходимого количества запасных частей и оборудования в СЛД Свердловск, где электровозы подолгу простаивают в ожидании постановки на стойло для проведения как планового, так и непланового ремонтов. Это обстоятельство в основном и препятствует увеличению уровня коэффициента технической готовности на протяжении всего 2015 г.

Рисунок 4

Показатели безотказности

Удельное количество отказов 2-го вида за 12 мес. 2015 г. составило – 1,14 отказа на 1 млн. км пробега (Рисунок 5), что ниже значения заданного в ТУ – 1,35. За аналогичный период 2014 г. удельное количество отказов 2-го вида составило – 2,37 отказа на 1 млн. км пробега.

Причины, вызвавшие задержки поездов, следующие:

- неисправности и сбои в работе тягового преобразователя (3 сл.);

- пробой изоляции обмотки трансформатора БВТ (2 сл.);

- сбой в работе МПСУиД и ячейки ТСКБМ (2 сл.);

- излом крыльчатки вентилятора охлаждения ТР (1 сл.);

- пробой изоляции обмотки ТЭД (1 сл.);

- сбой в работе датчика частоты вращения ТЭД (1 сл.);

- неисправность джойстика набора позиций (1 сл.);

- неисправность редуктора давления цепей управления (1 сл.);

- перетирание изоляции провода к приводу жалюзи (1 сл.).

Рисунок 5

Удельное количество отказов 3-го вида за 12 мес. 2015 г. составило – 17,4 отказа на 1 млн. км пробега (Рисунок 6), что в 2,2 раза выше значения заданного в ТУ – 7,8. За аналогичный период 2014 г. удельное количество отказов 3-го вида составило – 14,4 отказа на 1 млн. км пробега. Данные по количеству отказов 2-го и 3-го вида в зависимости от пробега представлены на рисунке 7.

Рисунок 6

Рисунок 7

Отказы оборудования

В таблицах 1 и 2 представлено распределение отказов оборудования всего приписного парка по месяцам в 2014-2015 г.г.

В таблицах 3 и 4 представлено распределение гарантийных отказов оборудования по месяцам в 2014-2015 г.г.

Таблица 1

Проблемы экипажной части

В период январь-апрель 2015 г. на электровозах 2ЭС10 был допущен ряд неисправностей элементов экипажной части.

Вибрация

В период январь-март 2015 г. электровозы 2ЭС10 приписки ТЧЭ Белово (З-СИБ) 54 раза отставлялись от эксплуатации из-за неоднократных замечаний локомотивных бригад о наличие постороннего шума и вибрации в районе колесно-моторных блоков.

После реализации ряда мер направленных на оценку влияния стали и профиля бандажа колесной пары, программного обеспечения системы управления, технологии обточки колесных пар, а также проведения серии экспериментальных поездок и замеров уровня вибрации, достигнуты следующие результаты:

1. Вибрация не зависит от версии программного обеспечения 2.1.6 или 2.1.7;

2. Вибрация не зависит от профиля бандажа ГОСТ 11018 или ДМеТИ ЛР;

3. Вибрация отсутствует на локомотивах, обточенных в депо Свердловск-Сорт на станке ТКФ-950 (№№064, 066, 086) и на электровозах, переданных с Южно-Уральской ж.д. (№№082, 083, 084, 097, 098);

4. Причиной повышенной вибрации электровозов 2ЭС10 является формирование радиальных неровностей на колесной паре из-за повышенного времени работы колесной пары на границе скорости проскальзывания (около 2 км/ч) с образованием проката.

5. Нормативная документация и соответственно технология обточки колесных пар не предусматривает контроль радиального биения, что необходимо при эксплуатации асинхронного привода.

Кроме этого, применение на электровозах бандажной стали марки 2, которая не обладает достаточной твердостью, приводит к снижению ресурса бандажа и заявленный в ТУ ресурс 600 тыс.км не выдерживается. В результате электровозам при пробеге 350-500 тыс.км требуется операция по замене изношенных бандажей, которая может продлится от двух недель до двух месяцев, в связи с отсутствием необходимого количества колесных пар с новыми бандажами.

В настоящее время и прошедший летний период эксплуатации вибрация на электровозах 2ЭС10 не наблюдается.

Разрывы бандажей из стали марки «2»

На Свердловской ж.д. зафиксированы 2 случая разрывов бандажей колесных пар изготовленных из стали марки 2.

7 февраля 2015 г. разрыв бандажа 4-й колесной пары слева на электровозе 2ЭС10 №104. Пробег локомотива от постройки 106 тыс.км. Бандаж №13065 плавка №18417, марка стали 2, 23.02.2014 г. изготовлен на ОАО «ЕВРАЗ НТМК», (г. Нижний Тагил, клеймо завода - 8), ввод в эксплуатацию 02.07.2014 г. Данному бандажу проведена закалка гребней.

20 апреля 2015 г. разрыв бандажа 7-й колесной пары справа на электровозе 2ЭС10 №110. Пробег локомотива от постройки также составил 106 тыс.км. Бандаж №136137 плавка №37338, марка стали 2, в декабре 2013 г. изготовлен на ОАО «ЕВРАЗ НТМК», (г. Нижний Тагил, клеймо завода - 8). Данному бандажу проведена закалка гребней.

Причиной этих случаев является проводимая на Свердловской ж.д. закалка гребней. Существуют положительные и отрицательные стороны процесса термоупрочнения:

1. Положительное. Достигается локальное упрочнение гребня с получением мелкодисперсной структуры металла упрочненного слоя;

2. Отрицательное. Происходит формирование полей внутренних неоднородных напряжений, как в объеме металла, так и между зернами с развитием зоны пластического деформирования на глубину 5 – 6 мм;

3. Отрицательное. При отклонении термического процесса от оптимального, происходят формирования грубопластинчатой структуры (ферритно – перлитной), характеризующейся наличием неметаллических включений сульфидного типа, неравномерным распределением дислокаций с формированием резких градиентов дислакационной плотности, образующихся в области контакта жестких и мягких структурных составляющих.

По результатам исследований в ТГУ (г.Тольятти), ВНИИЖТ, ЕВРАЗ-НТМК определена причина разрывов бандажей – снижение способности бандажа сопротивлению разрушения, потеря пластичности из-за термомеханического воздействия, вследствие которой образовались микротрещины, которые попали в неблагоприятные поля растягивающих напряжений бандажа колесной пары.

Разрывы бандажей из стали марки «Н»

9 октября 2015 г. в 9-12 мск. при сдаче локомотива 2ЭС10 № 034 на ст.Балезино локомотивная бригада (машинист Протодьяконов) обнаружила разрыв бандажа 3-й КП слева. Бандаж марки «Н». Колесная пара № 11642215 бандаж №68491, плавка №24089. Дата подкатки под электровоз 2ЭС10 № 034 колесных пар с бандажами, изготовленными из стали марки «Н» – 09.09.2015 г.

9 октября 2015 г. Дирекция тяги подготовило телеграмму об изъятии из эксплуатации электровозов 2ЭС10 № 026 и 2ЭС10 № 124 (с бустерной секцией), оборудованных колесными парами с бандажами из стали марки «Н». В тот же день электровозы были отставлены от эксплуатации.

9 октября 2015 г. в 17-00 при комиссионном осмотре электровоза 2ЭС10 №124 представителями ООО «Уральские локомотивы» и «СТМ-Сервис» на 6-й колесной паре слева выявлен очаг зарождения трещины. Бандаж №10029, плавка №27278, сталь марки «Н».

При первичном осмотре электровоза 2ЭС10 №026 также был выявлен очаг зарождения трещины на 3-й колесной паре справа. Колесная пара №00005, бандаж №65217, плавка №24089.

Таким образом, проблемы возникли на всех трех электровозах 2ЭС10 с бандажами колесных пар изготовленных из стали марки «Н». В зоне риска две плавки №24089 и №27278 (28 колесных пар, 56 бандажей марки «Н»).

Все три бандажа, на которых выявлены дефекты, отправлены в ОАО «ВНИИЖТ» и ОАО «ЕВРАЗ НТМК» для проведения металлографической экспертизы.

В настоящее время принято решение приостановить эксплуатацию бандажей марки «Н». На электровозах №№026, 034, 124 вновь были установлены бандажи марки «2».

Излом шпинтона наклонной тяги электровоза 2ЭС10 №051

17 апреля 2015 г. на электровозе 2ЭС10 №051 обнаружено сползание шарнирного блока наклонной тяги 3-й тележки секции «Б» со шпинтона кронштейна рамы на 15 мм. При демонтаже крышки шарнирного блока на ПТОЛ «Запад» обнаружено:

- излом шпинтона по месту установки прижимного упора подшипника наклонной тяги;

- на дне крышки шарнирного блока наличие влаго-маслянной смеси, а также слоя осадочного загрязнения толщиной до 5 мм.

При вскрытии крышек шарнирных блоков на остальных 3-х наклонных тягах электровоза, также выявлено наличие влаго-маслянной смеси. Дополнительно осмотрены все электровозы 2ЭС6 и 2ЭС10. Выявлены неисправности шпинтонов на 2ЭС10 №046 и 2ЭС6 №009.

Причина – некачественное проведение технического обслуживания подшипникового узла. Не произведена проверка уровня смазки и не своевременно обнаружено попадание влаги, что в результате привело к излому шпинтона.

Для исключения подобных случаев ООО «Уральские локомотивы» доработало конструкцию в части добавления сливного отверстия в крышке головки наклонной тяги. Кроме этого, внесены изменения в технологию обслуживания узла крепления наклонных тяг:

- обязательная проверка масла на каждом ТО-2.

- обязательная смена масла на каждом ТР-150.

- выпущен технический бюллетень для информации машинистов о порядке осмотра узла крепления наклонной тяги;

- технический бюллетень для специалистов
ООО «СТМ-сервис» по техническому обслуживанию узла.

Выполнение мероприятий

В настоящее время заводом-изготовителем и основными поставщиками комплектующих реализуется план мероприятий направленный на предотвращение неисправностей электровозов 2ЭС10 (документ утвержден старшим вице-президентом В.А. Гапановичем от 11.06.2015 г.).

Мероприятия содержат 57 пунктов, из них выполнено 36 пунктов, не выполнено 13 пунктов и 8 пунктов в процессе выполнения.

В таблице 5 представлена подробная деталировка по выполнению вышеуказанного плана мероприятий.

Таблица 4

Выводы

1) Среднемесячный пробег эксплуатируемого парка за 12 мес. 2015 г. составил 15,66 тыс.км.

2) Достигнутые показатели готовности и безотказности по гарантийным случаям отказов электровозов 2ЭС10 за 12 мес. 2015 г. соответствуют нормам, заданным в ТУ, за исключением удельного количества отказов 3-го вида.

3) Качество сервисного обслуживания остается на низком уровне. Неэксплуатируемый парк в 2015 году вырос в 3,1 раза по сравнению с 2014 г.

4) Для снижения простоя не гарантийных электровозов 2ЭС10 на неплановых ремонтах в СЛД Свердловск необходимо создать запас ТЭД, БВТ, колесных пар и элементов оборудования Сименс.

5) Для улучшения качества обточки бандажей колесных пар электровозов 2ЭС10 в СЛД Белово необходимо приобретение нового обточного станка.