Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 12/2016 vyšlo tiskem
7. 12. 2016. V elektronické verzi na webu od 6. 1. 2017. 

Téma: Měření, měřicí přístroje a měřicí technika; Zkušebnictví a diagnostika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu (2. část – dokončení)

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Kolejový manipulátor v Lomech Mořina

číslo 7/2006

Kolejový manipulátor v Lomech Mořina

Ing. Miroslav Vysloužil, ELPOREG Praha,
Ing. Zdeněk Trinkewitz, Lomy Mořina, spol. s r. o.

1. Úvod

Společnost Lomy Mořina, spol. s r. o., je jedním z největších výrobců drceného kameniva – vysokoprocentního vápence v České republice. Tento vápenec je dopravován po železnici čtyřnápravovými výsypnými vozy Sa nebo Sav o nosnosti 50 t po vlastní normálně rozchodné vlečce Mořina-Hořelice (délka asi 12 km), která se přes spojovací kolej Hořelice vlečka – žst. Nučice napojuje na železniční síť ČD (žst. Nučice leží na trati Praha Smíchov – Rudná u Prahy – Beroun). Posun vozů na Mořině zajišťovala dieselová lokomotiva řady T 444.1*) s hydrodynamickým přenosem výkonu (obr. 1 a obr. 2).

Obr. 1.

Obr. 1. Řez lokomotivou T 444.0 s popisem hlavních dílů
Obr. 2. Rozměrová představa a konstrukční uspořádání kolejového manipulátoru 726.702-4

Řízením nakládky (přistavování vozů pod násypku) byl pověřen zaměstnanec obsluhy vlečky. Ten byl v rádiovém spojení se strojvedoucím posunovací lokomotivy a předával mu návěsti pro posun. Nevýhodou této technologie a organizace nakládky byla potřeba početného obslužného personálu a to, že motor lokomotivy běžel většinu času na volnoběh, tzn. že se zbytečně plýtvalo motorovou naftou, opotřebovával se motor a bylo zatěžováno životní prostředí exhalacemi a hlukem.

2. Cíl modernizace a vývoj řešení

Cílem řešení bylo maximální technicky možné snížení spotřeby motorové nafty, nežádoucího hluku a exhalací, jakož i redukce nákladů na údržbu trakčního vozidla a počtu obslužného personálu na minimum. Nakládka měla být řízena podle potřeb nakládky dálkově obsluhou nakládky vozů bez potřeby strojvedoucího a vedoucího posunu (vlečkaře-radisty).

3. Technické řešení

3.1 Parametry
Investor Lomy Mořina zadal rekonstrukci a modernizaci lokomotivy řady T 444.1 na kolejový manipulátor (posunovadlo) těchto parametrů:

  • nezávislé hnací vozidlo s elektrickým pohonem asynchronními motory (ASM) nakrátko,

  • zdroj elektrické energie dieselagregát (DA),

  • rozsah rychlostí 0 až 3,8 km·h–1, konstantní zrychlení a zpoždění, jmenovitá rychlost 1,2 km·h–1 (se soupravou), max. rychlost 3,8 km·h–1 (bez soupravy),

  • max. rychlost při cizím zápřahu 45 km·h–1,

  • jmenovité zatížení při stoupání 0 ‰ se soupravou šestnáct vozů o hmotnosti 75 t,

  • max. tažná síla na háku 91 kN,

  • místní ovládání s neomezenou délkou pojížděcí dráhy,

  • rádiové dálkové ovládání s dosahem 300 m,

  • automatický systém řízení, včetně provozní a poruchové signalizace,

  • použití nejmodernějších zařízení a technologií,

  • max. cena rekonstrukce 4 mil. Kč,

  • max. spotřeba motorové nafty 10 l/h,

  • provozní klimatické podmínky –25 až +40 °C, relativní vlhkost vzduchu max. 90 %, parkování celoročně venku,

  • prohlášení o shodě podle zákona č. 22/1997 Sb.,

  • schválení posunovadla Drážním úřadem a vydání průkazu způsobilosti.

Obr. 2.

3.2 Strojní část
Z lokomotivy T 444.1 byly demontovány:

  • z prostoru pod přední kapotou všechny mechanismy a pohony,

  • v kabině strojvedoucího celé zadní řídicí stanoviště, ovládací panel předního řídicího stanoviště a celá elektrická výzbroj rozváděče,

  • pod kabinou strojvedoucího akumulátorová baterie 110 V DC,

  • z prostoru pod zadní kapotou parní generátor PG 500.

Kolejový manipulátor řady 726.702-4 (obr. 2) je s původní lokomotivou T444.1 vzhledově a rozměrově totožný. Pod zadní kapotou je před vzdušníky umístěn moderní lamelový kompresor poháněný ASM nakrátko. Pod přední kapotou je umístěno zdrojové soustrojí DA 60 kV·A v sestavě vznětový motor-alternátor. Výfuk chladicího vzduchu DA je do čelní části kapoty, jejíž žaluzie jsou ovládány tlakovzdušnými elektromagnetickými ventily řízenými termostatem.

3.3 Elektrická část
Ke spouštění soustrojí DA (obr. 3) je určena akumulátorová baterie 12 V DC. Osvětlení je napájeno buď z alternátoru, nebo z cizího zdroje. Přepěťová výkonová ochrana třídy C a jemná přepěťová ochrana třídy D s vysokofrekvenčním filtrem v obvodu napájení automatického systému řízení (ASŘ) chrání proti přepětí všechny elektrické přístroje a zařízení. Hlavní rozváděč RM1 v kabině je zcela přezbrojen. Pod přední kapotou nad motory hnacích jednotek pojezdu je rozváděč RG1 měniče frekvence a jisticích přístrojů motorů M1, M2 a brzdného odporníku R1. Pro možnost odtažení neschopného posunovadla bez rozpojení kardanových hřídelí byla pod přední kapotu nainstalována rozvodnice MS1 se spínaným zdrojem 110/205 V DC pro napájení provozních brzd YB1, YB2 hnacích jednotek z odtahové lokomotivy.

Obr. 3.

Obr. 3. Základní elektrické schéma kolejového manipulátoru 726.702-4

ASŘ je tvořen sestavou malého řídicího systému MicroLogix 1 500 Allen Bradley zabudovaného do rozváděče RM1. Procesor systému typu LRP má dva sériové komunikační kanály s rozhraním RS-232. Jeden kanál je použit pouze pro komunikaci s přijímačem rádiového dálkového ovládání, druhý alternativně pro komunikaci s panelem operátora, anebo pro připojení počítače při odlaďování uživatelského programu ASŘ. Přijímač rádiového dálkového ovládání DOL 500 P je zabudován pod ovládacím panelem řídicího stanoviště a spojen koaxiálním kabelem s anténou umístěnou na střeše kabiny. Panel operátora PV 300 v horním krycím plechu rozváděče RM1 je využíván pro místní ovládání pojezdu, provozní, poruchovou a havarijní signalizaci, pro odečet provozních hodin DA a pohonu pojezdu, jakož i k hlídání hodinového limitu pro výměnu oleje. Z ovládacího panelu řídicího stanoviště lze zapnout soustrojí DA, předvolit režim ovládání (místně, údržba, dálkově), zapínat a vypínat relé ochran a ovládat osvětlení.

4. Technický popis

4.1 Ovládání
Před zahájením práce musí obsluha provést pouze dva úkony: start soustrojí DA z rozváděče DA (nebo řídicího stanoviště) a zapnutí relé ochran. Dále přebírá řízení posunovadla ASŘ. Rádiové dálkové ovládání pojezdu je povoleno až po dosažení jmenovitého tlaku vzduchu.

4.2 Pohon pojezdu
Dva motory jsou napájeny ze společného měniče frekvence Hitachi řady SJ 300. Digitální panel se čtyřřádkovým displejem a šesti tlačítky je umístěn na měniči a umožňuje nastavování parametrů měniče, ovládání pojezdu a monitorování provozních a poruchových stavů měniče z dvaceti osmi monitorovacích modulů.

4.3 Provozní režimy jízdy
Kolejový manipulátor může pracovat v místním i rádiovém dálkovém ovládání v provozních režimech:

  • KROKOVÁNÍ – po předvolbě a zapnutí startu je vykonán jeden „krok„, tj. ujetí dráhy asi 0,75 m s automatickým zastavením; tento režim je vhodný pro plnění vozů Sav,

  • JMENOVITÁ – po předvolbě a zapnutí startu se posunovadlo pohybuje jmenovitou rychlostí (asi 1,2 km·h–1), po stisknutí tlačítka STOP se zastaví; tento režim je určen pro přesun ložené soupravy, ložení souprav vozů WAP, přejezd na další vůz,

  • MAXIMÁLNÍ – po předvolbě a zapnutí startu se posunovadlo pohybuje plíživou rychlostí (asi 0,075 km·h–1), po stisknutí tlačítka VÍCE (na výdrž) je zvyšována rychlost až na 2,1 km·h–1; po jejím dosažení se na 10 s zablokuje zvyšování rychlosti; po krátkém stisku tlačítka MÉNĚ lze tlačítkem VÍCE zvyšovat rychlost na max. 3,8 km·h–1; tlačítkem MÉNĚ (na výdrž) je rychlost snižována; po stisknutí tlačítka STOP se posunovadlo zastaví (tento režim je určen pouze pro pohyb samostatného posunovadla),

  • TYPOVÁNÍ – je ovládané tlačítkem na výdrž; jde o pomocný rychlostní režim s plíživou rychlostí pro přesné zastavení v režimech JMENOVITÁ a MAXIMÁLNÍ (bez jejich předvolby a předvolby směru je typování neúčinné); pro úplné zastavení je nutné stisknout tlačítko STOP (tento režim je určen pro přivěšení nebo odvěšení vozů).

5. Bezpečnost práce a technických zařízení

5.1 Relé ochran
Bez zapnutého relé ochran není možný pojezd. Ventilem rychlobrzdy YV1 je po vypnutí relé vypuštěn vzduch z hlavního vzduchového potrubí a vzdušníků až na tlak asi 4 bar (400 kPa) a spuštěna samočinná tlakovzdušná brzda. Současně je vypnut kompresor. Relé je vypínáno systémem ASŘ, dvěma vnějšími havarijními tlačítky STOP na rámu posunovadla a tlačítky TOTAL STOP na řídicím stanovišti a na panelu rádiového dálkového ovládání.

5.2 Ochrana před dotykovým napětím
Po otevření dveří rozváděče RM1 se vypne jistič DA a rozváděč je bez napětí. Proudový chránič vypíná při poruchovém proudu 30 mA.

Obr. 4.

Obr. 4. Kolejový manipulátor 726.702-4 (T 444.1 po rekonstrukci)

5.3 Cizí napájení
Při zasunuté vidlici do zásuvky cizího zdroje blokuje ASŘ pojezd posunovadla.

5.4 Ztráta spojení
Ztráta rádiového spojení je vyhodnocena současně v DOL 500 V-P a v ASŘ a vede k zablokování dálkového ovládání a technologickému, popř. havarijnímu stopu posunovadla.

5.5 Přímočinná brzda
Do tlakovzdušných rozvodů přímočinné brzdy je zabudován tlakový spínač. Při nárůstu tlaku za jízdy na 0,4 bar (40 kPa) vyšle ASŘ technologický stop pojezdu a ohlásí poruchu tlakovzdušných brzd.

5.6 Přetížení pohonu
Přetížení pohonu při místním i rádiovém ovládání je signalizováno blikáním signalizace JÍZDA. Při přetížení během jízdy v rychlostním režimu JMENOVITÁ zajistí ASŘ po 20 s trvání přetížení blikání signalizace JÍZDA a po 120 s trvání přetížení pohonu jeho vypnutí. Při přetížení během jízdy v rychlostním režimu MAXIMÁLNÍ zapne ASŘ automaticky snižování rychlosti (MÉNĚ) – snižování trvá, dokud přetížení nepomine.

5.7 Porucha měniče frekvence
Při poruše měniče frekvence vypíná ASŘ pohon a zapíná tlakovzdušné brzdění posunovadla i vozové soupravy.

6. Zkoušky a zkušební provoz

Zkoušky v rozsahu nutném pro schválení vozidla Drážním úřadem prováděla právnická osoba MTH Praha.

6.1 Měření tažné síly
Měřilo se na technologické vlečce Lomy Mořina se soupravou sedmnácti plně naložených vozů o celkové hmotnosti 1 275 t; naměřená maximální tažná síla na háku byla 142 kN. Posunovadlo při zkušebních jízdách opakovaně utáhlo uvedenou soupravu jmenovitou rychlostí na úseku 394 m se stoupáním 1 ‰ a na úseku 264 m se stoupáním 12 až 15 ‰.

6.2 Stacionární a jízdní zkouška brzd
Předmětem zkoušek byly nejen tlakovzdušné přímočinné a samočinné brzdy, ale i elektromechanické brzdy (kotoučové brzdových ASM), jakož i elektrodynamická odporová brzda. Všechny brzdy pracovaly spolehlivě a vyhověly příslušným předpisům a normám.

6.3 Zkouška rádiového dálkového ovládání
V souladu s návodem na obsluhu DOL 500 V-P bylo ověřeno ovládání všech jízdních provozních režimů posunovadla. Dále byly prověřeny bezpečnostní funkce, jako např. ztráta spojení, kontrola bdělosti obsluhy (tzv. živák), správná poloha vysílače, poruchový a havarijní stop.

6.4 Zkouška EMC
Zkoušku provedla Zkušební laboratoř TESTCOM. Elektrické zařízení vyhovělo všem předpisům a normám.

6.5 Zkušební provoz
Ve zkušebním provozu bylo sladěno automatické dálkové ovládání kompresoru se zapínáním pojezdu úpravou programu ASŘ. Během půlročního zkušebního technologického provozu byla důkladně prověřena spolehlivost, bezpečnost provozu, práce a technická zařízení posunovadla i při poruchových a havarijních stavech a Drážním úřadem byl vydán průkaz způsobilosti vozidla.

7. Závěr

Rekonstrukce nepřesáhla stanovený cenový limit. Maximální tažná síla na háku je o padesát procent větší než požadovaná, což umožňuje tažení plně naložené soupravy vozů na konec technologické vlečky. Po třičtvrtěročním bezporuchovém provozu byla průměrná spotřeba nafty 3,3 l/mth (litrů na motohodinu).


*) Tyto lokomotivy, které se od své předchůdkyně, lokomotivy T 444.0, lišily pouze tím, že byly osazeny parním generátorem PG 500 pro vytápění lehkých osobních vlaků, se vyráběly v letech 1963 až 1966 v ZŤS Martin a dostaly pro svou červenou barvu přezdívku Karkulka. Hnacím agregátem byl přeplňovaný naftový čtyřdobý motor K 12 V 170 DR (dvanáct válců do V s vrtáním 170 mm a zdvihem 190 mm) o jmenovitém výkonu 700 koní při otáčkách 1 400–1. Přenos výkonu (650 koní při otáčkách 1 710–1 na výstupní hřídeli) zajišťovala tříměničová hydrodynamická převodovka H 650 LR s reverzní a redukční skříní.