Состояние и развитие промышленного транспорта
В настоящее время на промышленных железных дорогах используется тепловозная и электрическая тяга.
На большинстве промышленных предприятий работают тепловозы (различных серий) с гидравлической и электрической передачей мощностью от 150 до 4000 л.с. Одновременно создаются новые типы. В принципе все локомотивы промышленного транспорта конструируются с расчетом реализации возможно большей силы тяги при ограниченной скорости с учетом того, что коэффициент сцепления в границах многих предприятий, как правило, в 2 раза ниже, чем на путях Укрзалізниці, при этом промышленные локомотивы должны свободно проходить по кривым малых радиусов (до 40—60 м). Кроме того, машины, работающие на перевозке горячих грузов и в горячих цехах, должны снабжаться специальной тепловой защитой.
Большинство промышленных предприятий обслуживаются тепловозами. На ряде открытых разработок и отдельных металлургических заводах используется электротяга. На крупных предприятиях (Южный ГОК, комбинат «Азовсталь» и др.) протяженность электрифицированных путей значительна и здесь электровозы выполняют большой объем работы. Горно-обогатительные комбинаты используют в основном электровозы постоянного тока напряжением 1500 В мощностью до 2100 кВт. Получает распространение система постоянного тока напряжением 3000 В и однофазного переменного тока 10000 В и 25000 В.
Для вывоза грузов с глубоких карьеров (порядка 500 м и более) созданы специальные виды тяговых средств, получившие название тяговых агрегатов. Тяговый агрегат состоит, как правило, из четырехосного электровоза управления и двух обмоторенных четырехосных думпкаров грузоподъемностью по 45 т. Груженый агрегат общей массой 368 т общей мощностью 5450 кВт развивает на подъеме 60 ‰ скорость до 29 км/ч и доставляет 900 т полезного груза. Такие агрегаты используются, в частности, на Соколовско-Сарбайском комбинате (Казахстан), а также в карьерах «Урал-асбеста» (Россия).
Для условий, когда локомотив должен работать как на электрифицированных путях, так и на путях без контактной сети, созданы «гибридные» локомотивы и тяговые агрегаты, которые могут работать как электровозы, питаясь током от контактной сети и как тепловозы, используя имеющийся дизель. Так, на железнорудных карьерах Коршуновского и Качканарского комбинатов (Россия) используется тяговый агрегат с часовой мощностью 4920 кВт, работающий от контактной сети переменного тока 10 кВт. Поезд состоит из электровоза управления с дополнительной дизельной установкой мощностью 750 л.с., двух моторных думпкаров и восьми прицепных думпкаров и имеет общий вес брутто 1355 т, в том числе полезный груз 750 т. На подъеме 60 % скорость составляет свыше 25 км/ч. На внутрикарьерных путях с уклонами до 12 %, где производится погрузка горной массы в думпкары экскаваторами и нет контактной сети, агрегат работает в дизельном режиме.
Новые типы локомотивов позволяют повысить производительность транспорта и сократить размеры парка, численность локомотивных бригад и ремонтного персонала.
Для технологических перевозок на металлургических, машиностроительных и других предприятиях больших масс специфических грузов применяются специальные типы вагонов. Чугуновозы используются для перевозки жидкого металла и имеют грузоподъемность до 140 т.
Для транспортирования жидкого чугуна на сравнительно большие расстояния применяются чугуновозы сигарообразной формы (миксеры) грузоподъемностью 100-600 т, которые обеспечивают минимальное снижение температуры металла в процессе перевозки: для перевозки расплавленного шлака с температурой 1400-1500°С от домны до шлакового отвала применяются специальные вагоны - шлаковозы с емкостью ковша 16 м3; при перевозке горячих чугунных слитков используют специальные платформы общей массой 160 т с прочным полом, выдерживающим высокие температуры; на открытых горных разработках для перевозки руд, угля, строительных материалов и пустой породы в основном применяются думпкары - вагоны-самосвалы.
Современные думпкары имеют грузоподъемность от 60 до 180 т.
Так как специальный подвижной состав имеет значительную нагрузку от осей на рельсы, конструкция верхнего строения железнодорожных путей крупных предприятий характеризуется высокой прочностью: здесь широко применяются рельсы Р65, железобетонные шпалы, мощные стрелочные переводы.
Для регулирования движения поездов и обеспечения безопасности на крупных металлургических и горнообогатительных комбинатах применяются специальные системы железнодорожной автоматики и телемеханики: электрическую централизацию стрелок и сигналов, автоматическую блокировку на перегонах, диспетчерскую централизацию. Широко используется радиосвязь.
Наряду с железнодорожным важное значение в перевозке грузов промышленных предприятий имеет автомобильный транспорт. Промавтотранспорт осуществляет перевозки внутри предприятия (внутризаводские и внутрикарьерные), а также внешние перевозки от предприятий до ближайших железнодорожных станций, портов и предприятий-поставщиков.
Широкое применение на промышленном транспорте получили автомобили общего назначения с открытой грузовой платформой и открытыми бортами, и специализированные со специальными кузовами, предназначенными для перевозки определенной категории грузов.
Автомобили первой группы используются на перевозках навалочных и тарных грузов и представлены следующими типами машин: ГАЗ-3307, ЗИЛ-433100, МАЗ-53371, КамАЗ-5320 и 5325, КрАЗ-250 грузоподъемностью соответственно: 4,5; 6,0; 8,7; 11,1; 13,3 тонн.
Ко второй группе относятся автомобили-самосвалы, цементовозы и панелевозы, автоцистерны, автофургоны и т.д.
Наибольшее распространение на предприятиях получили автомобили-самосвалы для массовых перевозок сыпучих и навалочных грузов. К их числу относятся универсальные автосамосвалы грузоподъемностью до 12,5 т., а также особая группа большегрузных карьерных автосамосвалов типа БелАЗ, грузоподъемностью 27, 40, 75, 110 и 180 тонн. Первые два типа имеют гидромеханическую трансмиссию, остальные - электромеханическую передачу и мотор-колеса (рис. 16.1).
| Рис. 16.1. Карьерный автосамосвал грузоподъемностью 110т |
В последние годы на металлургических заводах начинают применяться специализированные автомобили для технологических грузов: автошлаковоз для перевозки жидкого шлака в чашах (рис. 16.2), автослябовоз для перевозки горячих слябов и заготовок (рис. 16.3), портальный автомобиль для перевозки грузов в контейнерах и в пакетах (рис. 16.4), автомобили-самопогрузчики (рис. 16.5) и др.
Рис. 16.4. Портальный автомобиль
Рис. 16.5. Автомобиль-самопогрузчик
Их применение вместо машин общего назначения позволяет существенно повысить производительность транспорта и снизить себестоимость перевозок.
Для повышения эффективности работы автотранспорта на предприятиях совершенствуется организация его работы, внедряется маршрутизация перевозок и др.
Совершенствование автомобильного промышленного транспорта предполагает развитие не только парка, но и соответствующих дорог и других элементов. Нуждается в разработке также организация перевозок массовых грузов с учетом максимальной механизации грузовых операций.
Важным направлением механизации погрузо-разгрузочных работ является развитие системы контейнерных и пакетных перевозок с применением специальных (не универсальных) контейнеров и поддонов, максимально приспособленных к технологии промышленных предприятий и подвижного состава, а также других средств для переработки огромных масс грузов. В организациях, использующих промышленный речной и морской транспорт, ведется систематическая работа по увеличению мощности существующих причалов и введению в действие новых механизированных причалов на соответствующих предприятиях, стройках.
Однако генеральным направлением в развитии промышленного транспорта следует признать создание и развитие конвейерных систем, в том числе ленточных конвейеров, скребковых, рольгангов, подвесных, трубопроводов для жидких грузов, а также гидропроводов и пневмопроводов для твердых грузов. Возможно, что на металлургических заводах в будущем найдут применение трубопроводы для транспортирования жидкого металла с помощью магнитных насосов.
Особое внимание уделяется ленточным конвейерам (транспортерам), как наиболее универсальным и надежным, хотя износ лент на них и значительный расход энергии на преодоление трения требует дальнейшего их совершенствования. В этом отношении известный интерес представляет ленточный конвейер на воздушной подушке, примененный в Голландии для транспортировки гранулированных и порошкообразных грузов производительностью около 700 м3/ч при скорость ленты 3,9 м/сек. Характерной особенностью этого конвейера является желобообразная перфорированная платформа, на которую опирается несущая лента. При работе конвейера через отверстия под ленту подается воздух, который создает устойчивую подушку, резко снижающую трение между лентой и желобом. Благодаря этому он легко трогается под нагрузкой, хотя расход энергии в целом остается таким же, как и у обычных установок, но в конструкции значительно меньше подвижных частей, что повышает надежность системы и сокращает расходы на техническое обслуживание и ремонт.
Конвейерные виды транспорта позволяют резко поднять производительность труда в результате автоматизации, существенно уменьшить расходы на транспортирование и одновременно сократить площади заводов, рационализировать технологические процессы и потоки грузов. В конечном счете конвейерные виды транспорта, которые могут действовать под землей, по-видимому, существенно изменят облик предприятий будущего.
Одна из сложных и специфических проблем состоит в совершенствовании системы управления промышленным транспортом. В настоящее время не существует централизованной системы управления этим транспортом, поскольку в административно-хозяйственном отношении каждая отдельная транспортная система представляет собой транспортный цех соответствующего предприятия и принципиально не может быть выведен из-под начала этого предприятия. В силу этой особенности промышленный транспорт трудно унифицировать и в техническом и организационном отношениях. Отсюда эффективность работы даже однотипных видов транспорта на различных предприятиях и в разных отраслях далеко не идентична.
В этих условиях целесообразным явилось создание объединенных предприятий промышленного железнодорожного транспорта (ППЖТ). Опыт их работы показал, что такое транспортное подразделение способно успешно обслуживать целый промышленный район и обеспечить снижение себестоимости перевозок и простоя вагонов.