Эволюция вагонной тележки «РМ Рейл»: к большим нагрузкам и скоростям

При разработке инновационного грузового подвижного состава «РМ Рейл» большое внимание уделяет его ходовой части. Вариативность моделей тележек становится базой для расширения линейки вагонов с улучшенными техническими характеристиками. Более того, сегодня это вопрос независимости и сильных позиций компании на конкурентном рынке.

С начала производства первой собственной тележки компания сделала значительный шаг в этом направлении. За последние пять лет разработано, поставлено на производство и серийно выпускается три новых модели тележек с улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками.

Межремонтный пробег — больше. Тележка 18-1277

Наличие в периметре компании собственного инжинирингового центра «РМ Рейл Инжиниринг» с отдельным подразделением по разработке ходовых частей (тележек) позволяет оперативно разрабатывать новые модели. В свою очередь, развитая производственная база, включающая вагоностроительный завод «Рузхиммаш» и литейный завод «ВКМ-Сталь», обеспечивает эффективный серийный выпуск тележек и комплектующих к ним.

В 2021 году компания ввела в эксплуатацию тележку модели 18-1277 с осевой нагрузкой 23,5 тс. Ее преимущество – увеличенные межремонтные нормативы: 500 тыс. км или 5 лет от постройки до первого деповского ремонта, а между деповскими ремонтами — 300 тыс. км или 3 года.

Конструктивными особенностями тележки является применение бокового скользуна постоянного контакта и износостойких элементов, а также вариативность комплектации буксового узла – это корпус буксы со сдвоенными подшипниками или адаптер с кассетными подшипниками.

Бережно к инфраструктуре, экономично — к собственнику. Тележка 18-9891

В 2023 году была сертифицирована тележка с нагрузкой на ось 25 тс модели 18-9891, которая стала событием не только для «РМ Рейл», но и для всего отечественного грузового вагоностроения. Проект реализован вагоностроителем совместно с Петербургским государственным университетом путей сообщения (ПГУПС).

Новая тележка полностью отвечает приоритетам отрасли: при повышенной расчетной статической осевой нагрузке она оказывает меньшее воздействие на железнодорожное полотно. Это важно для собственников и операторов подвижного состава, ведь расходы на ремонт колесных пар составляют значительную долю затрат на содержание вагонов. Удалось свести к минимуму шум и вибрации, что особенно важно при движении поезда вблизи населенных пунктов.

Первая конструктивная особенность модели 18-9891 – упругое соединение рамы тележки с колесной парой. Оно реализовано в виде упругой скобы, фактически являющейся первичным подвешиванием. Подобное техническое решение уже используется в ряде зарубежных тележек: например, в тележке Motion Control с прокладкой Adapter Plus. Подобная конструкция решает несколько задач:

- улучшает распределение нагрузки в подшипнике, позволяя минимизировать износ опорных и упорных поверхностей адаптера под подшипник;
- уменьшает необрессоренную массу тележки;
- амортизирует боковые силы при входе в кривые и стрелочные переводы;
- снижает динамические нагрузки на боковые рамы, увеличивая их ресурс;
- центрирует колесные пары в колее за счет параметров продольных и боковой жесткостей упругих скоб, что минимизирует износ гребней колес.

Вторая конструктивная особенность тележки — пространственный клин, который обеспечивает гашение колебаний и прямоугольность очертания тележки в плане.

Конструкция балки позволяет устанавливать вторую пару скользунов для применения в сочлененных вагонах. Также балка содержит в подпятнике износостойкое кольцо и неметаллический износостойкий диск, в котором помимо зарубежного применяется материал отечественного производства. При разработке тележки сделан уклон на исключение монопольных позиций: все специфические комплектующие имеют несколько производителей.

Центральное подвешивание имеет кусочно-линейную характеристику, что обеспечивает хорошую амортизацию как порожних и малозагруженных вагонов, так и полностью груженых.

Конструкция скользуна собственной разработки исключает выпадение колпака при разгрузке вагона на вагоноопрокидывателях. Нивелирована и возможность попадания во внутреннюю полость влаги и остатков груза, что повышает надежность и износостойкость скользуна. Технология изготовления скользуна из высокопрочного чугуна марки ВЧ100 освоена полностью в периметре компании, специалистами «ВКМ-Стали», в ходе реализации проекта по тележке 25 тс.

Сейчас тележка проходит подконтрольную эксплуатацию в составе вагонов-хопперов для перевозки минеральных удобрений: она должна подтвердить ее ключевые параметры. Более того, имеются ресурсы для повышения надежности конструкции и увеличения межремонтного пробега до 800 тыс. км или 8 лет при одновременном снижении себестоимости тележки в производстве. Для этого разработана цельнолитая надрессорная балка, исключающая необходимость приварки вкладышей в клиновый проем.

Стратегия развития продуктовой линейки «РМ Рейл» предусматривает перевод всех наиболее перспективных вагонов на новую тележку. На данный момент сертифицированы и поставлены на производство девять моделей. Среди них:

— цистерны для перевозки концентрированной азотной кислоты, модель 15-1232-06,

— цистерны для каменноугольного жидкого пека, модель 15-1257-01,

— цистерны для расплавленной серы, модель 15-1269-01,

— хопперы для зерна, модель 19-1298,

— хопперы для минеральных удобрений, модели 19-1299 и 19-1273-02,

— хопперы для цемента, модель 19-1272-01,

— автономные рефрижераторные вагоны, модель 16-1247,

— вагоны-термосы, модель 16-1239.

В ближайшее время на новой тележке будут поставлены на производство также универсальные полувагоны 12-3201, вагоны-самосвалы 32-1251 и нефтебензиновые цистерны 15-3209.

Тележка модели 18-9891 от «РМ Рейл» имеет перспективы развития – ее основные несущие элементы рассчитаны на осевую нагрузку 27 тс. Кроме того, она может применяться и для «умных» вагонов, оборудованных генератором электрической энергии и набором телематических датчиков, позволяющих получать информацию по географическому местоположению вагона, скорости движения и температуре буксового узла.

Нагрузка на ось — выше. Тележка 18-1245

В 2024 году «РМ Рейл» создала уникальную трехосную тележку модели 18-1245 с осевой нагрузкой 30 тс и на ее основе — вагон-самосвал (думпкар) 33-1297. Сейчас он проходит опытно-промышленную эксплуатацию на путях одной из крупнейших горнодобывающих компаний России. При этом тележка может применяться и для другого тяжеловесного внутризаводского транспорта. В ближайшее время планируется поставка партии думпкаров 33-1297 заказчику.

Изначально проект трехосной тележки создавался с расчетом на осевую нагрузку 27 тс. Однако команда конструкторов «РМ Рейл Инжиниринга» нашла возможности увеличить этот показатель до 30 тс. Это потребовало глубокого анализа существующих конструкций, применения современных методов проектирования литых деталей, в том числе с помощью программного обеспечения ProCAST для моделирования литейных процессов. В комплексе это позволило с минимальным увеличением массы детали обеспечить необходимую прочность и надежность несущих элементов.

Особое внимание уделили комплектующим, характеристики которых должны были удовлетворить требованиям тележки с осевой нагрузкой 30 тс. Так, найдены решения, которые позволили достичь требуемых параметров и создать продукт, не имеющий аналогов на рынке. Важно, что для изготовления новой модели используется только собственное вагонное литье от «ВКМ-Стали».

К ключевым особенностям тележки можно отнести:

- усиленную конструкцию основных несущих элементов;
- колесные пары с адаптерами и кассетными подшипниками;
- взаимозаменяемость основных элементов, которые могут быть использованы и в других трехосных тележках благодаря сохранению основных присоединительных и габаритных размеров.

На сегодняшний день тележка модели 18-1245 — единственная в своем роде, способная выдерживать осевую нагрузку 30 тс. Это не просто новая разработка, а важный шаг в создании тяжеловесного подвижного состава нового поколения. Он сделан в нужное время: в условиях растущего спроса на эффективные решения для промышленных перевозок эта модель стала ответом на запросы потребителя.

Традиционное решение — легче. Тележка 18-1277-01

Учитывая тенденцию на повышение грузоподъемности, современные грузовые вагоны становятся легче, а их конструкции — технологичнее. Это требует адаптации ходовых частей с традиционной для пространства колеи 1520 мм осевой нагрузкой 23,5 тс. Они должны обеспечивать надежность, долговечность и стабильные динамические характеристики при эксплуатации таких вагонов, причем как груженных, так и порожних.

В ответ на этот запрос на базе тележки 18-1277 в «РМ Рейл Инжиниринг» совместно с НВЦ «Вагоны» в 2024 году было разработано исполнение для вагонов с уменьшенной массой тары – тележка модели 18-1277-01. На текущий момент проводится процедура ее постановки на производство. Техническое решение позволило сохранить надежность и динамику движения при минимальных изменениях конструкции, увеличить межремонтные интервалы, обеспечить совместимость с другими тележками аналогичной осевой нагрузки.

Таким образом, в настоящее время «РМ Рейл» имеет в своем портфолио 5 моделей тележек для грузовых вагонов под любые потребности клиентов:

- модель 18-9801 – «классическая» двухосная тележка с осевой нагрузкой 23,5 тс и скользунами зазорного типа;
- модель 18-1277 – двухосная тележка с осевой нагрузкой 23,5 тс, увеличенными межремонтными нормативами и скользунами постоянного контакта;
- модель 18-9891 – двухосная тележка с увеличенной осевой нагрузкой 25 тс и увеличенными межремонтными нормативами;
- модель 18-1245 – трехосная тележка с рекордной осевой нагрузкой 30 тс;
- модель 18-1277-01 – двухосная тележка с осевой нагрузкой 23,5 тс для легкотарных вагонов, с увеличенным межремонтными нормативами и скользунами постоянного контакта.

Этот модельный ряд тележек дает компании возможность выпускать в нужном количестве востребованные рынком грузовые вагоны, а также открывает новые горизонты для дальнейших разработок в сфере тяжеловесного и специализированного грузового вагоностроения. Полученный опыт будет использован и для НИОКР в области скоростного грузового подвижного состава.