14.03.2025

КВСЗ о своей 50-летней истории разработки и производства хопперов-зерновозов

На этой неделе на сайте информационно-аналитического издания Rail.insider была опубликована системная статья председателя правления – директора Крюковского вагоностроительного завода (КВСЗ) Максима Крамаренко. В ней подробно описана история создания вагонов-хопперов на одном из крупнейших украинских вагоностроительных предприятий, показана эволюция от первых образцов до современных моделей. Редакция ROLLINGSTOCK приводит ее содержание, исключив при редактуре откровенные рекламные тезисы.

История создания вагонов-хопперов на КВСЗ

Если заглянуть в историю, то опыт крюковских вагоностроителей по производству вагонов для перевозки зерна насчитывает 50 лет. За это время изготовлены и поставлены на рельсы десятки тысяч вагонов. Создавать и выпускать первые вагоны-хопперы мы начали еще раньше – в начале 60-х годов 20 века. Так что более 65 лет КВСЗ производит вагоны-хопперы для перевозки сыпучих грузов (строительных материалов, минеральных удобрений, зерновых продуктов).

В 1975 году на КВСЗ изготовлены первые 20 зерновозов. С 1976 года завод приступил к серийному выпуску четырехосных саморазгружающихся вагонов модели 11-739 бункерного типа, предназначенных для перевозки зерна и других аналогичных пищевых продуктов насыпью без применения тары и без какой-либо предварительной подготовки внутренней поверхности кузова к приему груза. Вагон имел цельнометаллическую конструкцию, грузоподъемность 65 т, вес тары 22 т, объем кузова 93 м³, четыре загрузочных и шесть разгрузочных люков. Нагрузка от оси на рельсы – 21,75 т. Так крюковские вагоностроители открыли новую эру по транспортировке зерна. Потому что до этого его возили в крытых вагонах с хлебными щитами, с дверным уплотнением или даже в полувагонах, прикрыв брезентом. Часть зерна высыпалась через разгрузочные люки. Снег, дождь делали свое дело: зерно намокало, портилось. Кроме того, приспособленные вагоны не могли обеспечить его сохранность от воровства. В результате потери были огромными – до 10-15%.

Загрузка проходила через круглые люки, расположенные по продольной оси крыши вагона. Загрузочные и разгрузочные люки были оборудованы самоуплотняющимися крышками. Для повышения сохранности груза все люки оборудованы устройствами для их пломбирования. Причем загрузочные люки можно было пломбировать, не поднимаясь на крышу вагона.

Зерновоз КВСЗ на то время отвечал всем требованиям эксплуатации и выгодно отличался от вагонов подобного типа низким коэффициентом тары при значительно большем объеме кузова и грузоподъемности. Конструкция его кузова защищена авторским свидетельством.

Этот вагон получил высшую категорию качества, становился победителем международных выставок, получил одобрение от железнодорожников. Зерновозы мод. 11-739 выпускались до 1982 года. В дальнейшем предприятие перешло на выпуск зерновозов новой модели 19-752.

Это был усовершенствованный вагон с улучшенными технико-экономическими показателями. Он имел ту же массу тары — 22 т, но его грузоподъемность возросла с 65 до 70 т, хотя объем кузова увеличился всего лишь с 93 до 94 м³. То есть основной выигрыш в грузоподъемности был получен за счет улучшения использования объема кузова. На Крюковском вагоностроительном заводе было изготовлено более 26 тысяч вагонов для зерна моделей 11-739 и 19-752.

Творческий порыв, большой труд и опыт крюковских вагоностроителей в 1981 году были отмечены Государственной премией за создание, постановку на производство и выпуск вагонов-хопперов.

Историческая справка: с 1982-го производство вагона-зерновоза модели 19-752 также было передано в Румынию (Каракал, Арад, Северин), клеймо завода – 6714.

Разработка зерновозов нового поколения

Опыт сотрудничества над вагоном-цементовозом для канадской компании IEC Holden Ink подсказал идею и помог конструкторам КВСЗ создать зерновоз нового поколения модели 19-7016, а также целый ряд вагонов-хопперов с особой каплевидной формой кузова – модульного типа.

Стоит отметить, что вагоны такой конструкции начали применяться на железных дорогах Северной Америки еще с 60-х годов прошлого века (кстати, железная дорога США считается одной из самых эффективных и высокотехнологичных в мире), а в европейских странах – с 80-х годов.

КВСЗ приступил к проектированию бункерных вагонов модульного типа еще в 2003 году. Все понимали, что такая продукция – актуальное направление в проектировании, производстве и реализации грузовых вагонов. Они выгодно отличались современным дизайном. Крюковские вагоностроители первыми преодолели определенный консерватизм в грузовом вагоностроении и отдали предпочтение конструкции каплевидной формы, отказались от использования классической хребтовой балки. И получили высокие прочностные, ходовые, тормозные и эксплуатационные характеристики.

Бункерный вагон мод. 19-7016 модульного типа представляет собой металлоконструкцию, состоящую из рамы без хребтовой балки в средней части и с усиленными консолями, боковых стен и крыши округлой формы бескаркасной конструкции, торцевых стен, подкрепленных листовыми элементами и трех бункеров с разгрузочными устройствами шиберного типа.

Предложенная форма конструкции кузова позволяет отказаться от использования каркасных элементов и перейти к листовой конструкции. В результате этого уменьшено количество и номенклатуру узлов и деталей кузова, что в свою очередь позволяет снизить тару вагона и трудоемкость его изготовления. Округлая поверхность боковых стен и крыши кузова вагона дает возможность более эффективно использовать его объем в действующих габаритах.

Плавный переход боковых стен в крышу значительно снижает коррозию кузова в местах их соединения.  Полуцилиндрическая форма крыши увеличивает ее жесткость и обеспечивает полный сток атмосферных осадков.

Отсутствие каркаса и увеличение толщины боковых, торцевых стен и крыши позволяет увеличить срок службы вагона до 30 лет, что связано с повышенной антикоррозионной стойкостью листов из-за отсутствия щелевой коррозии, а также отсутствия остатков перевозимого груза.

Разгрузочное устройство шиберного типа с горизонтальными разгрузочными проемами и отсутствие внутри кузова хребтовой балки и конструктивных элементов, мешающих высыпанию груза, обеспечивает полную гравитационную выгрузку без дополнительного применения вибрационных устройств. Запорный лист шиберного устройства выполнен из нержавеющей стали, что увеличивает надежность эксплуатации узла. Также механизм позволяет дозированную выгрузку и удобство доступа обслуживающего персонала, так как можно открывать люк, находясь с одной стороны вагона в отличие от вагонов с традиционной хребтовой балкой, которая разделяет люки выгрузки груза. Поэтому новые вагоны имеют минимальное количество разгрузочных люков – три вместо шести. При этом разгрузка вагона-хоппера с хребтовой балкой (старой конструкции) осуществлялась за 7-10 минут при непрерывном вытекании груза, а в вагонах нового модульного типа срок выгрузки уменьшился вдвое.

Применение рамы без хребтовой балки в средней части предоставляет свободное пространство в зоне установки бункеров, а шиберный механизм разгрузки дает возможность рационально использовать межбункерное пространство, что позволяет увеличить объем кузова вагона. При этом снижается центр его тяжести , что улучшает его ходовые характеристики и придает ему стабильности в движении.

Первый опытный зерновоз модели 19-7016 был создан в 2004 году. Его элементы позволили компоновать другие модели, которые отличались объемом кузова, но сохраняли все преимущества базового вагона. При этом становилось возможным изготовление разных вагонов на одной технологической оснастке. А это сокращало срок их окупаемости благодаря снижению затрат на подготовку производства.

Зерновоз модели 19-7016 имел увеличенный до 108 м³ объем кузова, грузоподъемность – 70,2 т. Форма конструкции его кузова не содержит каркасных элементов, то есть номенклатура узлов и деталей уменьшилась. Значительно снизилась коррозия кузова благодаря плавному переходу боковых стен в крышу. Гладкая внутренняя поверхность обеспечивает быструю гравитационную разгрузку.

Впервые в конструкции отечественных вагонов-хопперов применена раздельная тормозная система каждой тележки от отдельного цилиндра, что обеспечивает равномерное давление тормозных колодок на колеса при различных режимах торможения, снижает возможность образования дефектов на поверхности качения колес, следовательно, повышает пробег вагона между обточками колес и срок службы колесных пар. Для удобства обслуживания крыша вагона имела двусторонний трап.

В 2004 году первым покупателем 60 новых невиданных доселе вагонов на колее 1520 мм стали не зернотрейдеры, а пивоваренная компания, которая использовала их для перевозки солода. Впрочем, этот первый уникальный вагон для зерна в течение четырех последующих лет не пользовался широким спросом, потому что на железных дорогах успешно работали наши зерновозы прежних годов выпуска. Они оказались настолько надежными и долговечными, что ходили много лет как новенькие.

Были сомнения: правильно ли маркетологи и конструкторы выбрали ориентир на модульные зерновозы каплевидной формы? Время подтвердило: правильно! С 2009 года начали изготавливать и поставлять их на рынок в достаточно больших объемах.

Современная линейка зерновозов

Создано значительное количество моделей и модификаций вагонов для зерна. Они отличаются разгрузочными устройствами и ходовыми частями: под вагоны моделей 19-7016-01 и 19-7053-01 устанавливаются инновационные тележки собственной разработки модели 18-7020 с увеличенным межремонтным пробегом — 500 000 км (обычный вагон 210 000 км), под вагоном модели 19-7053 — свои тележки 18-7033 с нагрузкой 25 т на ось, который также имеет межремонтный пробег 500 000 км. Модели 19-7017-01, 19-7017-04, 19-7017-06 имеют рычажный механизм разгрузки, модели 19-7016-01, 19-7053 и весь этот модельный ряд — шиберный.

Зерновозы все время дорабатываются и совершенствуются. Когда-то, при перевозке зерна сухогрузными судами, вырезали прямо в корпусе корабля отверстие, через которое подавали транспортерами зерно. Наши конструкторы помогли докерам решить эту проблему. Сконструировали и установили на зерновоз специальные приспособления: кронштейны с направляющими, чтобы завести тросы. Огромный вагон поднимают с тележек кранами на этих тросах, он зависает над палубой, и 70 тонн зерна за считанные минуты – в трюме сухогрузного судна. Для ускорения и облегчения работы с шиберными устройствами создан специальный ключ, усовершенствован механизм опломбирования вагонов, который делает невозможным несанкционированное вскрытие люков без повреждения конструкции.

У модели 19-7053-02 объем кузова увеличен до 116 м³, грузоподъемность составляет 70,5 т. Это красавец-великан длиной по осям автосцепок 14,7 м, имеющий конструкционную скорость 120 км/ч и срок службы 30 лет. Объем вагона 116 м³ является наиболее оптимальным и сбалансированным с грузоподъемностью, его габарит позволяет проходить по всем действующим терминалам разгрузки без ограничений, особенно портовой инфраструктуры (некоторые терминалы не принимают вагоны увеличенной кубатуры).

С целью расширения номенклатуры под перевозку легких грузов КВСЗ были созданы модели зерновозов 19-7053-03 и 19-7053-04 с объемом кузова 124 м³. Они оснащены тележками моделей 18-7055 и 18-7033 с нагрузкой на ось соответственно 23,5 и 25 тн, также разработанными и изготовленными на КВСЗ.

Наши вагоны для зерна не имеют аналогов серийного производства на предприятиях-конкурентах как в Украине, так и в странах СНГ. Хотя зерновозы КВСЗ пытаются копировать многие производители, но полностью повторить вагон не удается никому, поскольку на конструкцию кузова и шиберного устройства КВСЗ получены патенты на изобретения.

Автор: Максим Крамаренко, председатель правления – директора Крюковского вагоностроительного завода (КВСЗ).

От редакции ROLLINGSTOCK: Последние указанные в статье модели — зерновозы 19-7053-03 и 19-7053-04 — пошли в серийное производство в 2018-2019 годах. После этого КВСЗ новые модели на рынок не выводил, а в железнодорожной отрасли Украины начался глубокий кризис. Сам КВСЗ недавно сообщал, что в течение 2024 года реализовал 1096 грузовых вагонов. Показатель находится на уровне 2021 года, но кратно меньше периода начала 2010-х. Тогда КВСЗ выпускал более 10 тыс. вагонов в год и был одним из крупнейших вагоностроителей на пространстве колеи 1520 мм.