Проектирование вагонных депо и вагоноремонтных заводов

35

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВАГОННЫХ ДЕПО И ВАГОНОРЕМОНТНЫХ ЗАВОДОВ»

Лекция 1. Теоретические основы проектирования вагонного депо

и ВРЗ

1.1 Задачи и содержание курса «Проектирование вагонных депо

и ВРЗ»

Термины «вагонное депо» и «вагоноремонтный завод» в силу их единого функционального назначения можно для дальнейшего изложения представить единым термином «вагоноремонтное предприятие» (ВРП).

Современное ВРП представляет собой крупное производство, которое сопоставимо с предприятием машиностроительной отрасли, а именно, с машиностроительным заводом (МЗ). Поэтому теоретические основы ВРП базируются на принципах проектирования МЗ. В то же время ряд специфических особенностей вагоноремонтного производства требуют иного подхода при обосновании решения о создании (строительстве) и проектировании ВРП.

Рассмотрим основные исходные позиции, определяющие эту специфику.

По своему функциональному назначению машиностроительный завод является предприятием-изготовителем определенной номенклатуры агрегатов или завершенных сборочных изделий. Как правило, МЗ строит свое производство на поэтапном формообразовании сырьевых материалов в полуфабрикаты, в отдельные детали, в сборочные единицы и в агрегаты и, на завершающем этапе, - в готовое изделие. В условиях серийного и крупносерийного производства в машиностроении широко используется принцип кооперирования промышленных предприятий различных отраслей народного хозяйства (горнодобывающей, металлургической, топливно-энергетической, нефтеперерабатывающей, химической, электротехнической и др.) Поэтому целесообразность создания МЗ и территориальное его размещение определяются на базе тщательного анализа потребности в предполагаемой для выпуска продукции (т.е. изучение рынка сбыта), межотраслевых связей, транспортных издержек на всех этапах производства и сбыта продукции, геологических и метеорологических условий местности, людских резервов, наличия или возможности обеспечения необходимой инфраструктуры производства.

Основной функцией вагоноремонтного предприятия является периодическое восстановление конструктивных параметров всех типов находящихся в эксплуатации вагонов, которые в процессе эксплуатации изменяют свои технические характеристики вследствие участия в перевозочном процессе, а также, по мере совершенствования конструкций вновь выпускаемых вагонов , требуют определенной модернизации. При этом в отличие от МЗ ВРП не является предприятием-изготовителем конкретной номенклатуры изделий (если не считать запасные части , изготовляемые в основном на ВРЗ).

Таким образом, объектом производства для ВРП являются эксплуатирующиеся на сети железных дорог вагоны, и поэтому для экономически целесообразного функционирования будущего ВРП предметом предварительных исследований и анализа для его проектирования должны быть численность и структура вагонного парка сети железных дорог, вагонопотоки на сети, преобладающий тип вагонов в вагонопотоках, пункты массовой погрузки и выгрузки грузов, динамика потребности вагонов в ремонте, перспектива развития железнодорожного сообщения в экономических регионах страны .

Из сказанного следует, что создание нового ВРП предполагает два важных самостоятельных этапа:

1. Исследование и разработка технических требований на проектирование вагонного депо или ВРЗ.

2. Непосредственно проектирование вагонного депо или ВРЗ с учетом разработанных технических требований.

Исследованиями и разработкой технических требований, как правило, занимаются отраслевые научно-исследовательские организации (ВНИИЖТ, кафедры транспортных вузов, проектно-конструкторские подразделения системы МПС), а разработкой проектов на строительство - отраслевые проектные организации (например, Мосгипротранс, Ленжелдорпроект и пр.), имеющие юридическое право на проектные работы и несущие юридическую ответственность за качество проекта.

1.2 Система ремонта вагонов и структура вагоноремонтной базы

магистрального железнодорожного транспорта

Как известно, по функциональному назначению общий парк вагонов железных дорог подразделяется на два основных:

- парк грузовых вагонов ;

- парк пассажирских вагонов.

Поэтому в структуру вагоноремонтной базы на железнодорожном транспорте входят вагонные депо и ВРЗ для ремонта грузовых вагонов и вагонные депо и ВРЗ для ремонта пассажирских вагонов.

Различия в конструктивном исполнении и оснащенности грузовых и пассажирских вагонов в значительной мере влияют на производственную структуру соответствующих ВРП.

Так ВРП для ремонта пассажирских вагонов кроме производственных участков (цехов) по ремонту ходовых частей, рамы и кузова, автосцепного и автотормозного оборудования, имеют участки (цехи) по ремонту внутреннего оборудования вагонов, электрооборудования и аккумуляторных батарей, холодильного оборудования, систем отопления, водоснабжения и вентиляции вагонов.

Существующая на ж.д. транспорте система ремонта вагонов предусматривает два вида плановых ремонтов, реализуемых на ВРП. Такими ремонтами являются деповской ремонт и капитальный ремонт вагонов. Эти два вида ремонтов существенно различаются в части объема выполняемых работ и сроков их производства.

Деповской ремонт - предусматривает периодический контроль технического состояния частей и деталей вагонов, замену неисправных и восстановление изношенных не базовых деталей и сборочных единиц.

Деповской ремонт производится с учетом установленных величин пробегов (350 тыс. км) вагонов после постройки или капитального ремонта.

Капитальный ремонт - предусматривает полное восстановление работоспособности вагона с заменой базовых частей (элементов рамы и кузова, ходовых частей, внутреннего оборудования пассажирских вагонов). Периодичность производства капитального ремонта вагонов определяется в зависимости от типа, модели, даты изготовления, а также по их техническому состоянию или требований по модернизации. Техническое состояние вагона после капитального ремонта приравнивается к состоянию вновь построенного вагона.

Таким образом, отличия между указанными видами ремонтов по объему и трудоемкости выполняемых работ требуют различных производственных структур предприятий, осуществляющих эти работы.

Вагоноремонтное предприятие осуществляющее деповской (ДР) и текущий (ТО) ремонт вагонов называют вагонным депо.

Вагоноремонтное предприятие, осуществляющее капитальный ремонт вагонов и их модернизацию, называют вагоноремонтным заводом (ВРЗ).

На ВРЗ кроме ремонтных работ организуется также изготовление запасных частей для вагонов (формирование колесных пар, изготовление литых деталей вагонов, штампосварных конструкций, изделий из цветных металлов и пластических материалов и т.п.).

Выводы:

Из изложенного следует, что для решения совокупности задач, связанных с проектированием ВРП, необходимы знания по таким смежным специализированным дисциплинам, как «Вагоны: конструкция», «Инфраструктура техники ремонта вагонов», «Основы производства и ремонта вагонов», «Организация и планирование на вагоноремонтных предприятиях», «Экономика промышленного строительства»

Дисциплина «Проектирование вагонных депо и вагоноремонтных заводов» предполагает следующее свое содержание:

организация проектирования и реконструкции ВРП;

производственная структура и состав ВРП;

методы и алгоритмы расчета производственной мощности ВРП;

техническая оснащенность ВРП, характеристика технологического оборудования;

расчет параметров производственных участков ВРП;

расчет численности работающих;

компоновка производственных участков и генеральный план ВРП;

элементы строительного дела;

определение потребности в энергии основных видов;

экономическая часть проекта ВРП;

оценка технического уровня и качества проекта ВРП.

Примечание к таблице 6: 1.Расходы, связанные с административной и финансовой деятельносью, могут быть объединены в одну категорию «административно-финансовые издержки».

2. Таблица составляется с расшифровкой накладных расходов по статьям затрат для каждого варианта организационной структуры управления предприятием, схемы финансирования и др. решений, оказывающих влияние на уровень накладных расходов.

Таблица 5. Сроки и объемы погашения банковских кредитов

( в соответствующих денежных единицах)

(в млн. руб.)

Превышение доходов над расходами (+), дефицит (-)

Таблица 11. Обобщенные данные об эффективности инвестиций в создание (Развитие) предприятия

ВЫВОДЫ:

Основные выгоды (преимущества) вариантов решений

по инвестициям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Основные недостатки вариантов решений

по инвестициям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Общий вывод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Лекция № 4. Стадии проектирования и общий состав техно-

рабочего проекта

Вагонные депо при наличии Обоснований на строительство проектируют в одну стадию, ВРЗ, как правило, - в две стадии.

Составы технического и техно-рабочего проектов идентичны и состоят из следующих частей:

общей;

технологической (ТХ);

архитектурно-строительной (АР);

санитарно-технической (с подразделами: отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВ), водопровод и канализация (ВК));

электротехнической ( с подразделами: электроснабжение (ЭС), связь и сигнализация (СС), автоматизация производственных процессов (А…));

внутризаводского транспорта с разделом «Железнодорожные пути (ПЖ)»;

сметной;

технико-экономической;

организационной.

В состав каждой из частей, кроме общей и сметной, входят соответствующие расчетно-пояснительные записки, чертежи и заказные спецификации.

Утвержденный в установленном порядке технический проект со сводной сметой становится основанием для начала строительства, заказа основного оборудования нового предприятия и разработки рабочих чертежей, необходимых для осуществления проекта.

Рабочие чертежи разрабатываются по всем частям проекта.

К технологическим относятся следующие рабочие чертежи:

монтажные планы и разрезы производственного участка (цеха) с нанесенными промышленными проводками и сооружениями, с расположением и привязкой всего оборудования к строительным осям здания;

чертежи транспортных устройств и средств комплексной механизации производственных процессов, отдельных транспортных устройств, конвейеров, транспортеров, манипуляторов, технологических трубопроводов, средств уборки и переработки стружки и обрезков, нестандартного оборудования и др.

Для определения стоимости проектируемого предприятия составляют сметы, которые до их утверждения должны быть согласованы со строительно-монтажными организациями. Сметы составляют по отдельным объектам и видам работ и содержат расчеты:

общей стоимости строительства предприятия, зданий и сооружений;

стоимости отдельных видов строительства и специальных работ;

затрат на приобретение оборудования и монтаж его;

стоимости проектных, изыскательских, научно-исследовательских и экспериментальных и др. работ.

На основе отдельных смет составляется сводная смета, которая после утверждения входит в состав технического проекта и служит основанием для финансирования строительства.

Тема:Технологическая часть проекта

Лекция №5. Содержание расчетно-пояснительной записки

Технологическая часть (ТХ) - основная в проекте. Она определяет исходный материал для смежных его частей.

Состав и содержание РПЗ зависят от принятой в проекте структуры предприятия. Для предприятий с цеховой и участковой структурами принимается примерно следующее построения.

Общаячасть включает в себя назначение и годовую программу предприятия с указанием данных по всей номенклатуре объектов ремонта (изготовления). При разработке проекта реконструкции приводится программа предприятия до и после реконструкции.

Состав предпрития . Перечисляются основные структурные подразделения: цехи (участки) основного производства, службы и цехи (участки) вспомогательного производства, склады, внутризаводской транспорт, лаборатории и заводоуправление.

Общая компановка предприятия и принципиальная схема организации производства. Приводятся сведения о размещении цехов (участков) и служб предприятия в запроектированных или существующих ( при реконструкции) зданиях. Описывается принятый в проекте метод ремонта, способы доставки ремонтных объектов и их дальнейшая транспортировка на производственные участки. Указываются основные принципиальные положения по организации производственного процесса в увязке с размещением цехов и служб применительно к принятому в проекте генеральному плану и составу основных зданий предприятия. Даются основные положения по организации контроля за качеством выпускаемой продукции, организации хранения и доставки готовой продукции заказчиком.

Трудоемкость по объектам ремонта. Приводятся сведения по трудоемкости в сопоставлении с трудоемкостями, установившимися на действующих предприятиях, или с трудоемкостью, заложенной в проектах со сравнимой производственной программой, или установленной нормативными документами ( например: Нормы технологического проектирования депо по ремонту грузовых вагонов, ВНТП 08-90/МПС). Приводятся также трудоемкости по основным видам работ: разборочным, моечно-очистительным, контрольным, сборочным, по восстановлению деталей.

Мероприятия по взрыво- и пожаробезопасности, охране труда и технике безопасности.

Дают обоснования принятых в проекте категорий производств, классы по правилам устройства электроустановок. Эти классы и категории указывают на чертежах строительных планов зданий и на планах расстановки оборудования. Приводятся также соответствующие пояснения принятых компоновочных решений, учитывающих противопожарные и санитарные требования (размещение помещений соответствующих участков у наружных стен, а также некоторых участков в изолированных помещениях и т.п.). В проекте предусматриваются мероприятия по соблюдению норм планировки оборудования ( расстояния между оборудованием, расстояния от оборудования до конструктивных элементов здания, ширину проходов и проездов и т.п.), основные требования , связанные с техникой безопасности и охраной труда при подъемно-транспортных работах.

Управление производством. Приводится штатное расписание заводоуправления.

Сводные ведомости . Приводятся сводные данные годовых объемов работ, состава работающих, основного оборудования производственно-складских помещений, уровней механизации и автоматизации производственных процессов.

5.1 Состав записки по цехам основного производства

Записка выполняется раздельно для каждого цеха и включает в себя все исходные данные и расчеты, определяющие состав работающих, оборудование и площади.

Общие данные. Указывают назначение, программу и состав цеха (участка).

Режим работы и годовые фонды времени. Указывают принятую для цеха (участка) сменость работы и продолжительность смены, а также рассчитывают годовые фонды времени для рабочих различных профессий и оборудования.

Краткое описание технологического процесса. Указывают принципиальные технические решения, основные положения по механизации и автоматизации производственных процессов и обосновывают выбор типажа основного технологического оборудования, а также приводят краткое описание режимов работы основного оборудования (составы рабочих растворов для моечных машин и установок, методы восстановления деталей, применяемые марки красок, растворителей и т.п.)

Расчет состава работающих. Приводят данные о годовых объемах раблот, на основании которых определяют количество производственных рабочих, а также составляют ведомости работающих. В ведомостях отражают списочный состав цеха (участка) и должностей для ИТР и служащих, средние разряды по основным и вспомогательным рабочим, а также разбивка работающих по сменам.

Расчет оборудования. Приводят сведения по участкам о количестве основного технологического, а также подъемно-транспортного оборудования, обеспечивающего межучастковую транспортировку изделий.

Разборочные, сборочные цехи и цехи ремонта частей вагонов. Приводятся расчеты поточных линий и рабочих постов.

В заключительном разделе записки по цехам рассчитываются уровни механизации и автоматизации производственных процессов.

При использовании в производственном процессе нестандартного оборудования в технологической части проекта должны быть приведены технические требования на это оборудование и определены исходные для разработки технических заданий.

Лекция №6. Производственная структура и состав ВРП

На этапе разработки Обоснований инвестиций в строительство определяют специализацию предприятия, его производственную структуру и состав основных и вспомогательных производств.

Производственная сфера предприятия включает в себя основное и вспомогательное производства.

Основное производство включает цехи, участки и отделения, непосредственно связанные с выполнением технологического процесса и выпуском готовой продукции.

Вспомогательное производство обеспечивает нормальную работу основных подразделений и включает службы (отделы) главного механика и главного энергетика, осуществляющие обслуживание и ремонт оборудования, зданий, сооружений и инженерных сетей; инструментальное хозяйство, выполняющее изготовление, ремонти заточку инструмента, изготовление приспособлений и оснастки.

Заводоуправление осуществляет техническое, хозяйственное и административное руководство работой предприятия и включает отделы, состав которых определяется классификационной группой предприятия.

Основное и вспомогательное производства, с точки зрения административного управления, могут быть построены по безцеховой и цеховой структуре.

По безцеховой структуре все отдельные производственные участки возглавляет мастер, который подчинен непосредственно заводоуправлению, которое выполняет все административные функции. Безцеховая структура управления рекомендуется для предприятий с числом работающих до 500 человек.

При цеховой структуре отдельные производственные участки объединены в самостоятельные административные единицы - цехи, возглавляемые начальниками цехов. При этом количество работающих в цехе должно быть не менее 125 человек.

В зависимости от технологического процесса и мощности предприятия структура производственных участков может быть построена по предметному или технологическому принципам.

На участке, организованном по предметному принципу, производят работы по ремонту одного изделия, и оборудование закрепляется за определенными деталями и сборочными единицами объекта ремонта.

На участке, организованном по технологическому принципу, выполняются однородные работы (механические, сварочно-наплавочные, кузнечные и т.п.) и через одно и тоже оборудование проходят различные детали, обрабатываемые по одной технологии.

Возможно также совмещенное использование обоих принципов.

Структурные схемы производственной сферы грузового вагонного депо приведена на рис.6.1, пассажирского - на рис. 6.2, и вагоноремонтного завода - на рис. 6.3.

Примерная схема размещения участков основного и вспомогательного производств вагонного грузового депо приведена на рис. 6.4.

Лекция №7

Техническая оснащенность ВРП

1. Виды оборудования

По функциональному назначению все оборудование ВРП можно разделить на производственное, вспомогательное, подъемно-транспортное и энергетическое.

Производственное оборудование предназначено для восстановления формы и технического состояния ремонтируемых объектов и для изменения формы и состояния исходных материалов при изготовлении новых изделий с применением обработки разных видов. Все станки, стенды, аппараты и другое оборудование, занятые непосредственно на выполнении операций технологических процессов по изготовлению и восстановлению деталей и сборочных единиц, а также на сборке, отделке и испытании объектов, выпускаемых предприятием, относят к производственному оборудованию.

Вспомогательное оборудование предназначено для выполнения работ по обслуживанию нужд основного производства. Оно не принимает участия непосредственно в операциях технологических процессов по выпуску объектов программы предприятия. К вспомогательному относят оборудование для ремонта и изготовления инструмента и приспособлений, для ремонта и обслуживания производственного оборудования, лабораторное (измерительное и др.) и санитарно-техническое (вентиляционное, отопительное и др.), а также оборудование телефонной станции, радиоузла и промышленного телевидения.

Подъемно-транспортное оборудование предназначено для механизации трудоемких подъемно-транспортных и погрузочно-разгрузочных работ в производственном процессе предприятия.

К подъемно-транспортному оборудованию относят все виды железнодорожного, водного и автотракторного транспорта и подъемно-транспортных средств.

К подъемным средствам относятся домкраты, лебедки, тали, электротали и электротельферы, кран-балки, различные краны, монорельсы и др.

К транспортирующим средствам (машинам и установкам) относятся несамоходные и самоходные тележки, электрокары, автокары, рельсовые подвесные устройства, различные конвейеры, рольганги и др.

К погрузочно-разгрузочным машинам относятся автопогрузчики, электропогрузчики, механические погрузчики, штабелеры и штабелеукладчики.

Энергетическое оборудование предназначено для обеспечения производственного процесса предприятия всеми видами энергии. К энергоустановкам относят трансформаторные электроподстанции и электрические распределительные устройства; силовое оборудование, электросети и проводки, сети трубопроводов, оборудование котельной, теплового пункта, компрессорной и др.

2. Технологическое оборудование для ремонта вагонов

Большой объем работ при ремонте вагонов занимает подготовка вагона к ремонту, которая заключается прежде всего в очистке от остатков груза и обмывке вагона в целом, а также его частей и деталей.

Тщательная очистка и обмывка вагонов и его частей позволяет качественнее обнаружить имеющиеся дефекты, определить величины износов, а впоследствии с высоким качеством выполнить восстановительные работы.

Для очистки вагонов от остатков груза используют механические способы очистки. В качестве средств механизации могут использоваться пневмомолотки, пескоструйные аппараты, накладные вибраторы кузова и др. приспособления. Для удаления старой краски и коррозии с металлических кузовов могут использоваться дробеструйные установки, механические скребки (шарошки).

При деповском ремонте поступившие вагоны подвергаются наружной обмывке. Для этого применяются специальные моечные установки рамочного типа (см. рис. 7.1.)

35

Рис.7.1. Схема моечной установки для наружной обмывки вагонов:

1 -емкость с моющим раствором;

2 - насос для подачи раствора;

3 - подающий трубопровод;

4 - нагнетательный коллектор;

5 - обмывочная рамка с соплами;

6 - вагон:

7 - желоб для сбора загрязненного моющего раствора;

8 - сливная воронка;

9 - сборник загрязненного моющего раствора;

10 - ограждение ангарного типа.

В таких установках в качестве моющего средства используют 3 % раствор каустической соды. Такой раствор хорошо очищает поверхности кузова от нефтепродуктов