Вагоностроение
— отрасль транспортного машиностроения, обеспечивающая магистральный, промышленный и городской ж.-д. транспорт разнообразным подвижным составом, тормозным и автосцепным оборудованием, запасными частями для вагонов, а также крупнотоннажными контейнерами.
Выпуск первых вагонов (вагонеток) в России относится к сер. 18 в. Как отрасль промышленности вагоностроение зародилось в сер. 40-х гг. 19 в., когда в связи с началом строительства первой магистральной ж. д. Петербург-— Москва (1843) для производства вагонов был выделен гос. (казённый) Александровский литейно-механическая завод в С.-Петербурге. К открытию сквозного движения на линии Петербург — Москва в 1850—51 на заводе было построено ок. 3000 грузовых и более 230 пасс, вагонов, в т. ч. два 8-осных пасс, вагона. Дальнейшее развитие вагоностроения связано с расширением ж.-д. строительства и ростом объёма перевозок. К производству вагонов постепенно подключалось всё больше предприятий, часть из которых специализировалась на этом виде продукции. К нач. 20 в. в России была создана достаточно мощная вагоностроительная промышленность; работало 8 вагоностроительных заводов. В 1900 было построено 30 596 грузовых вагонов, в 1912 — более 2250 пасс, вагонов. В это время выпускались в основном 2-осные грузовые вагоны грузоподъёмностью 12— 16 т и 2- и 3-осные пасс, вагоны. В конструкциях вагонов (кузовов и даже тележек) широко использовалось дерево, кузова пасс, вагонов снаружи обшивались листовым железом. Все вагоны имели сквозную упряжь с винтовыми стяжками и буферами. Часть вагонов оснащалась тормозами с ручным приводом. Вместе с тем на вагоностроительных заводах и в ж.-д. мастерских в этот период было предложено много новых технического решений, сыгравших впоследствии важную роль в прогрессе в области вагоностроения и ж.-д. транспорта, в т. ч. 2- и 3-осные тележки, автоматическими поездные тормоза, цельнокатаные колёса, туалеты и электрическое освещение в пасс, вагонах, обоснованная унификация параметров и габаритов вагонов .и т. п.
После спада производства, обусловленного мировой войной, революцией 1917, Гражд. войной и послевоен. разрухой, в 1924—26 началось возрождение и дальнейшее развитие вагоностроения. В это время было принято чрезвычайно важное технического решение об изготовлении впредь всех вагонов с металлической рамой и хребтовой балкой, обеспечивающей в дальнейшем возможность установки автосцепки.
До начала 40-х гг. ещё строились 2-осные грузовые вагоны грузоподъёмностью 20— 25 т, создавалось и осваивалось производство осных крытых вагонов, вагонов-платформ и цистерн грузоподъёмностью 50 т, а также полувагонов (60 т), вагонов-хопперов (60 и 70 т), вагонов-самосвалов (40 и 50 т), 4-осных пасс, вагонов дл. от 20 до 25 м различных категорий и планировок. В это время в вагоностроении начинает широко применяться электросварка, создаются и осваиваются автоматическими тормоза. На вагоны устанавливается автосцепка отечеств. конструкции типа СА-3. В этот период получает значит, развитие производств. база сов. вагоностроения в 1936 вступил в строй крупнейший завод по производству грузовых вагонов — Уральский вагоностроительный завод (УВЗ) в Нижнем Тагиле; для обеспечения отрасли крупными стальными отливками построен специализированным Бежицкий сталелитейный завод (г. Брянск); организовано специализированным производство тормозного оборудования и приборов на Московском и Ярославском тормозных заводах; реконструированы и расширены старые вагоностроительные предприятия — Брянский, Днепродзержинский, Крюковский, Тверской, Мытищинский, Усть-Катавский и Ленинградский заводы. К выпуску вагонов привлекались и другие предприятия транспортного машиностроения, в т. ч. Сормовский, Коломенский, Харьковский и др. заводы. Производство вагонов становится крупносерийным с устойчивой специализацией предприятий и тесными кооперац. связями.
Проектирование нового подвижного состава сосредоточено в организованном в 1930 Центральном вагоно-конструкторском бюро (ЦВКБ). В 1933 создано Н.-и. бюро вагоностроения, впоследствии (1961) преобразованное во Всесоюзный н.-и. институт вагоностроения (ВНИИВ), а с 1991— ГосНИИВ с тремя филиалами, работа которых способствовала развитию вагоностроительной промышленности. В этот период получили широкое распространение экспериментальные методы исследования и проверки новых конструкций вагонов и заложены основы единой научно-методич. и нормативной базы современного вагоностроения.
Во время Великой Отечеств, войны многие вагоностроительные предприятия были эвакуированы в восточные регионы страны и перешли в основные на выпуск военной продукции. В послевоен. период вагоностроение было восстановлено и получило дальнейшее развитие, в т. ч. и в направлении создания специализированным производств: вблизи г. Барнаула начал работать Алтайский вагоностроительный завод, выпускающий крытые универсальные и специализированным вагоны; в г. Абакане построен вагоностроительный комплекс, включающий мощное и хорошо оснащённое производство по выпуску крупно- тоннажных контейнеров междунар. стандарта, собственно вагонное производство (вагоны-платформы для перевозки контейнеров и колёсной техники, намечен выпуск 8-осных вагонов), а также сталелитейный завод; в г. Стаханове (Кадиевка, Луганская обл.) вступил в строй завод, специализирующийся на выпуске вагонов-хопперов, большегрузных транспортёров и др. продукции; в г. Кременчуге
Полтавской обл. построен крупный сталелитейный завод, образовавший мощное производств. объединение с вагоностроительный заводом, расположенным там же, выпускающим универсальные полувагоны и вагоны-хопперы. Создан ряд заводов по производству специализированным оборудования; в г. Первомайске (вблизи г. Арзамаса) завод тормозного оборудования и трансп. компрессоров; в г. Белёве Тульской обл. (филиал Московского тормозного завода) производство тормозных цилиндров. Вблизи г. Орехово-Зуево Московской области на Демиховском машиностроительном заводе началось производство грузовых и пасс, вагонов узкой колеи, а также вагонов-самосвалов норм, колеи 1520 мм, выпуск вагонов пригородных электропоездов. На базе полукустарного предприятия в г. Риге создано крупное специализированным производство электропоездов пост, и переменного тока и налажен выпуск дизель-поездов (Рижский вагоностроительный завод). Вагоностроительный завод, специализирующийся на выпуске вагонов-самосвалов (думпкаров), начал работать в г. Калининграде. Мытищинский и Ленинградский заводы (ПО «Метровагонмаш» и ПО «Ленвагонмаш») специализировались на выпуске вагонов метрополитена. Усть-Катавский вагоностроительный завод в послевоенный период начал выпускать вагоны трамвая. Уральский вагоностроительный завод стал крупнейшим изготовителем универсальных полувагонов (15—20 тыс. в год).
В 1945 в г. Мариуполе на базе металлургического завода (ПО «Азовмаш») организовано производство вагонов-цистерн. В последующие годы этот завод стал основные изготовителем вагонов-цистерн различных назначения (в т. ч. 8-осных), специализированным полувагонов с «глуходонным» кузовом. На Брянском машиностроительном заводе создано крупное специализированным производство изотермических вагонов (рефрижераторных секций) для перевозки скоропортящихся продовольственных грузов. Значит, развитие получил Тверской вагоностроительный завод, являющийся основные поставщиком пасс, вагонов.
Производство материалов, полуфабрикатов, отд. узлов и комплектующих частей для вагонов организовано на многочисл. предприятиях других отраслей: электротехнического, металлургич., подшипниковой, лакокрасочной, нефтехимической.
Несмотря на развитие мощностей вагоностроительной промышленности, потребности транспорта в вагонах в течение ряда лет удовлетворялись не полностью, производилась закупка некоторых видов подвижного состава, изготовленного по отечеств, документации, в вост.-европ. странах (Польше, Румынии, Чехословакии, Венгрии) и Финляндии. В то же время в Китай, Вьетнам, Монголию, на Кубу, в Болгарию, Венгрию, Чехословакию, Югославию поставлялись отд. виды вагонов, а также крупнотоннажные контейнеры и др. изделия. Для выполнения проектноконструкторских работ по отд. видам подвижного состава созданы Центральное конструкторское бюро трансп. машиностроения (г. Тверь), Отдельное конструкторское бюро по ж.-д. транспортёрам (г. Луганск) и Уральский научно-производственный комплекс криогенного машиностроения (г. Нижний Тагил). В г. Кременчуге на базе филиала ГосНИИВ организован н.-и. и проектно-технол. институт вагоностроения (с 1991 в подчинении Украины).
В кон. 80-х гг. производство грузовых магистральных вагонов ежегодно составляло 60—65 тыс.; вагонов для пром. транс- и.ты—ок. 5 тыс.; пасс, вагонов всех
1<цмн — св. 3 тыс.; крупнотоннажных контейнеров — ок. 30 тыс. Важной задачей ваго- строительной промышленности является повышение уровня и качества выпускаемых гонов, их надёжности и ремонтопридности.
Вагоностроение за рубежом развивалось в соответствии с особенностями экономики и тенденциями в машиностроительном производстве. Среди промышленно развитых стран до 2-й «провой войны на долю США, Великобритании и Германии приходилось ок. 40 % всего экспорта подвижного состава. Менее развитым производством вагонов располагали Франция, Бельгия, Япония, Швеция и Канада. Во всех странах В. принадлежит к отраслям промышленности г весьма высоким уровнем концентрации производства. Во время 2-й мировой войны выпуск вагонов во многих странах прекратился, значит, часть вагонного м:фка была выведена из строя. В посленовоенные годы основные экспортёрами вагонов в Зап. Европу стали Канада, США и Великобритания. В 50-е гг. крупное производство вагонов различных типов было налажено во Франции, Польше, Германии, Чехословакии, Венгрии, позднее в Индии и Китае. К кон. 80-х — нач. 90-х гг. наиболее развитая вагоностроительная промышленность создана п США, Германии, Франции, Японии. Изустные фирмы, производящие подвижной состав, имеются в Великобритании, Канаде, Италии, Швеции, Швейцарии, Испании, Польше и некоторых других странах. В США в производстве вагонов доминирует крупнейшая фирма «Тринити индастрис» (Trinity Industries), объединившая известные предприятия «Пульман стандард» (I»ullman Standard), «Ортнер» (Ortner) и «Гринвилл» (Greenville), а также фирмы «Тролл кар» (Thrall Саг), «Ган- н-рсон» (Gunderson), «Бетлехем стил» (Iiethlehem Steel), «Юнион танк кар» (Union Tank Саг), «Бадд» (Budd) и ч.ЛЦФ индастрис» (ACF Industries). Общие мощности этих фирм в кон. 80-х гг. превысили 50—60 тыс. грузовых вагонов и год. В нач. 90-х гг. загрузка производства снизилась, и ежегодный выпуск грузовых вагонов в США не превышал 40 тыс. единиц (85—90 тыс. единиц в 1979—80).
Характерной особенностью грузовых вагонов, выпускаемых в США, является повышенная осевая нагрузка, достигающая 300 кН и более. Выпускаются 4-осные вагоны грузоподъёмностью 90—95 т. IS кон. 80-х гг. расширился выпуск 3—5-
секционных сочленённых вагонов-платформ для перевозки крупнотоннажных контейнеров, в т. ч. для 2-ярусной перевозки. Созданы и широко используются экипажи для смешанных железнодорожно-автомобильных бесперегрузочных перевозок типа Род Рейлер (Itoad Railer Все вагоны оборудованы автосцепкой и буксами с роликовыми подшипниками. Пасс, вагоны дальнего следования производятся в небольшом объёме, т. к. дальние пасс, поездки по ж. д. в стране не развиты.
В Германии вагоны строят известные специализированные фирмы «Линке — Хофман — Буш» (Linke — Hofmann—Busch), «МАН» (MAN), «Тальбот» (Talbot), «Урдин- ген» (Uerdingen), «Оренштайн-Коппель» (Orenstein-Koppel) и др. На заводах этих фирм выпускаются различных грузовые и пасс, вагоны для ж. д. Германии и на экспорт. Кроме того, некоторые виды подвижного состава производят также предприятия таких крупнейших многопрофильных машиностроительном фирм, как «Тиссен-Хеншель» (Thyssen-Henschel), «Сименс» (Siemens), «Краусс-Маффей» (Krauss-Maffei), «АЭГ» (AEG), «Крупп» (Krupp). В частности, в 80-е гг. при активном участии этих фирм разрабатывались и изготовлялись высокоскоростные электропоезда типа «Интер сити экспресс» (Inter City Express) с конструкционная скоростью 300 км/ч. На этих же фирмах в течение многих лет проводят исследования и разработки с изготовлением натурных образцов нового типа подвижного состава — экипажей на магнитном подвесе системы «Трансрапид» (Transrapid). Фирмами «МАН» и «Крупп» разработан ряд эффективных конструкций ж.-д. транспортёров для перевозки тяжеловесных и крупногабаритных грузов.
Во Франции вагоностроение сосредоточено на заводах фирмы «Альстом» (Alsthom), вошедшей в «Дженерал электрик», а также на фирмах «АНФ» (ANF), «Арбелъ Фоверай», «Дитрих» (De Dietrich), «ЦФМФ» (CFMF) и др. Продукция этих компаний обеспечивает внутреннего потребности ранц. ж. д., а также поставляется на экспорт во многие страны мира. Значит, достижением франц. вагоностроительной промышленности является создание и крупносерийное производство высокоскоростных электропоездов типов ТЖВ (TGV) и ТЖВ-А, обеспечивших возможность организации и надёжного функционирования сети скоростного пасс, сообщения. В мае 1990 во Франции поездом ТЖВ-А был установлен мировой рекорд скорости на рельсах — 515 км/ч. Значит, распространение получили во Франции 2-этажные пасс, вагоны пригородного сообщения. Выпущены партии спец. грузовых вагонов для эксплуатации со скоростями 140—160 км/ч.
Грузовые и пасс, вагоны, выпускаемые во Франции, Германии и других зап.-европ. странах, разнообразны по типажу и конструкции. Однако габариты, основные параметры этих вагонов, размеры и конструктивные решения отд. важных узлов стандартизированы технического нормами Международного союза железных дорог (МСЖД), что обеспечивает возможность междунар. сообщений, облегчает производство и эксплуатацию вагонов в этих странах. Макс. осевая нагрузка грузовых вагонов составляет 225 кН (до 1984 допускалась не более 200 кН), грузоподъёмность основные типов 4-осных вагонов 60—65 т, конструкционная скорость — до 120 км/ч. В ударно-сцепных узлах применяются винтовая стяжка и буфера.
В Японии основные часть сети ж. д. имеет узкую колею (1067 км), поэтому подвижной состав характеризуется меньшими габаритами, осевыми нагрузками, грузоподъёмностью и т. д. Наряду с этим начиная с 1964 создаётся и расширяется сеть спец. скоростных ж. д. нормальной колеи 1435 мм — «Синкансен» (Shim kansen), для которых выпускается соответствующий подвижной состав. Модель скоростных электропоездов серии 300 для этих дорог имеет трёхфазный тяговый привод переменного тока. Отличит, особенности вагонов этих поездов — уменьшенная высота, оборудование устройствами принудит, наклона кузова при движения на криволинейных участках пути. Конструкционная скорость поездов — 300 км/ч. На производстве подвижного состава и его уз-г лов специализируются такие японские фирмы, как «Мицубиси» (Mitsubishi), «Кавасаки» (Kawasaki), «Хитати» (Hitachi), «Ниппои шарё» (Nippon Sharyo), «Фудзи шарё» (Fiji Sharyo), «Сумитомо» (Sumitomo) и др. Эти фирмы полностью обеспечивают потребности ж. д. Японии и активно действуют на внеш. рынке практически во всех регионах мира. В Японии также проводится разработка подвижного состава на магнитном подвесе, в т. ч. система электродинамического подвеса с использованием криогенной техникя (фирма Хитати).
В других странах известными производителями вагонов являются фирмы или отделения фирм: «Комменг» (Commeng) в Австралии, «Зиммеринг-Грац-Паукер» (Simmering-Graz-Pauker) в Австрии, «Хоке р Сидли» (Hawker Siddeley) и «Бомбардье» (Bombardier) в Канаде, «БРИЛ» (BREL) и «Метро-Каммел» (Metro-Cam- mel) в Великобритании, «Бреда» (Breda), «Костамаснага» (Costamasnaga) и «ФИАТ» (FIAT) в Италии, «АББ» (АВВ) в Швеции и Швейцарии, «Раутаруукки» (Rautaruukki) в Финляндии и др. Продукция этих фирм отличается прогрессивными технического решениями и высоким качеством.
Характерными тенденциями мирового В. являются: в области пасс, вагонов — повышение конструкционных скоростей движения, комфорта проезда пассажиров, макс. обеспечение безопасности перевозок; в области грузового подвижного состава — увеличение грузоподъёмности и вместимости вагонов, повышение допускаемых осевых и погонных нагрузок, упрощение и механизация процессов погрузки — выгрузки, повышение прочности и надёжности вагонов. Всё большее значение в вагоностроении придаётся рациональному использованию материалов, экономии энергии, труда (снижение удельных материальных, энергетических и трудовых затрат), а также вопросам экологии. Всё более широкое применение получают новые конструкционные материалы, прогрессивные системы электрическое тяги, технического диагностирования. Конкретные особенности конструктивных решений и параметров вагонов весьма разнообразны и определяются требованиями заказчиков, зависят от климатических и социальных условий, традиций, взаимодействия с другими видами транспорта и т. д.
Рубрики