Двигатели железнодорожной спецтехники могут проверять тепловизорами

Источник: 

«Известия Петербургского университета путей сообщения», 2025, т. 22, вып. 2

А.М. Кудрин, А.А. Воробьев, А.А. Беляев

«Тепловизионный контроль элементов силовой установки машин специального подвижного состава»

Авторы исследования проанализировали данные «ПЧМ Тосно» Октябрьской железной дороги по состоянию специального подвижного состава и наиболее часто встречающимся неисправностям узлов и систем. Затем были проведены тепловизионные исследования двух двигателей ЯМЗ-238, один из них находился на укладочном кране УК 25/9-18. Замеры проводились в момент, когда кран производил укладку рельсов. Второй двигатель исследовался на стенде лаборатории кафедры «Электротехника и теплоэнергетика» Петербургского государственного университета путей сообщения. Во время комплексного тепловизионного контроля велась съемка топливных и охлаждающих систем, тела двигателя и нагрева воздуха. Полученные тепловые карты ученые сравнили с результатами визуального обследования двигателей и сопоставили с документами, регламентирующими работу этого оборудования.

Двигатели, используемые в эксперименте, находились в рабочем состоянии. Но в одном из них температура охлаждающей жидкости не достигала нужных значений. Этот факт сразу отобразился на температурной карте. Исследователи предположили, что причина в неисправности термостатов систем охлаждения. Разбор системы охлаждения показал правильность этой гипотезы. После замены термостатов температура охлаждающей жидкости нормализовалась.

Также с помощью теплокарты исследователи нашли на одном из двигателей область локального перегрева и предположили, что причина в скоплении нагара в камере сгорания. В результате нарушения теплопередачи между границами камеры сгорания и охлаждающей жидкостью повышается температура отработанных газов. Эта версия также нашла подтверждение.

«Контроль технического состояния и остаточного ресурса осуществляется с использованием преимущественно стационарных систем тестовой диагностики и инвазивных методов контроля. Это не создает условия для раннего выявления причин нарушений работоспособности оборудования. Позднее выявление неисправностей часто приводит к замене системы или агрегата в целом, что экономически крайне невыгодно. Перспективным методом технического контроля для выявления неисправностей, как существующих, так и зарождающихся, является метод пассивного теплового контроля», — отмечается в исследовании.

Применение неинвазивных быстрых и недорогих способов контроля — один из главных векторов в развитии технологий диагностики железнодорожного транспорта. Ключевая цель — снизить количество отказов систем и ремонтов оборудования в пользу замены выходящих из строя систем в рамках техосмотров.

Эксперименты, проведенные в ходе исследования, показали, что благодаря пассивному тепловому контролю можно выявлять факт неисправности в какой-либо системе двигателя. Однако пока требуется разбирать двигатель, для того чтобы уточнить характер поломки. Авторы статьи полагают, что если широко применять метод и формировать базу тепловых карт, то характер неисправности станет возможно диагностировать без разбора двигателя.