|
|
Ремонт колесных пар. "Технология ремонта колесных пар без смены элементов"
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕМОНТА КОЛЕСНЫХ ПАР.
Технологический процесс ремонта и формирования колесных пар содержит значительное число операций, выполняемых последовательно и параллельно на специализированных рабочих местах с применением высокопроизводительного оборудования.
Поступившие на механический участок колесного цеха колесные пары подвергаются предварительному осмотру и обмывке, которая производится в специализированной моечной машине. Затем колесная пара поступает на инспекторскую площадку, которая оснащена стендом, позволяющим вращать колесную пару при осмотре. Здесь же производится ультразвуковая, магнитная дефектоскопия дефектоскопом. Делаются необходимые замеры и определяется объем ремонта.
В механическом участке колесного цеха колесные пары ремонтируют со сменой и без смены элементов. Колесные пары, которым не требуется смена элементов и выполнение сварочных работ поступают на станки для обточки колес. После обточки их подают на сдаточную площадку, где вторично подвергаются дефектоскопии.
Расстояние между внутренними гранями колес после ремонта без смены элементов 1440±3мм. Разность расстояний между внутренними гранями колес в различных точках допускается до 2мм. Минимальная и максимальная ширина обода цельнокатаного колеса допускается 126мм и 130мм.
Форму профиля колес проверяют максимальным шаблоном. Допускается отклонения очертаний колеса от профиля выреза шаблона по высоте гребня 1мм, по поверхности катания и внутренней грани 0,5мм.
Обточка колес по кругу катания производится на колесно-токарных станках последней модель польской фирмы «Рафамет» ККВs-125, 1Т-СН-А.
Обработка шеек осуществляется на специальных шеечно-накатных станках. Шейки и предподступичные части под роликовые подшипники зачищают шлифовальной шкуркой. Допускается оставлять мелкие поперечные и продольные риски, небольшие задиры.
При ремонте колесных пар применяют электросварочные работы. Здесь происходит нарезание резьбы на оси, наплавляют разработанные центровые отверстия осей. После формирования колесных пар и после ремонта, и освидетельствования на торцах оси ставят знаки маркировки и клейма, которые наносят в пределах контрольной окружности.
После опробования колес на сдвиг на правый торец оси рядом со знаком формирования ставят букву «Ф». Принятую колесную пару окрашивают масляной краской черного цвета или черным лаком и направляют в роликовое отделение.
Если колесную пару не подкатывают сразу под вагон, то ее консервируют, обмазывают шейки оси солидолом или техническим вазелином и накрывают ее защитными деревянными щитками.
Согласно техническим указаниям на производства сварочных и наплавочных работ, при ремонте вагонов разрешается восстанавливать изношенные гребни цельнокатаных колес механизированной наплавкой под флюсом. Колесную пару перед наплавкой протачивают на колесотокарном станке с целью удаления поверхностных дефектов, нагревают в муфельной печи до температуры 2500 С, затем колесную пару устанавливают на модернизированный шеечно-накатной станок, на котором установлены наплавочные головки типа А-580 с выпрямителем ВС-600, производят автоматическую дуговую наплавку под слоем флюса, затем колесную пару помещают в термостат для остывания, обтачивают по профилю катания, производят ультразвуковую дефектоскопию.
Основными достоинствами этого метода ремонта являются высокое качество наплавленного металла и производительность. Однако данная технология приводит к изменению структуры металла колеса и ее неравномерности по толщине обода, изменению механических свойств, возникновению дополнительных внутренних напряжений, высокой трудоемкости выполняемых работ.
1.1 Настоящий технологический процесс предназначен для описания ремонта колесных пар типов РУ1-950 и РУ1Ш-950 в ВКМ вагонного депо.
1.2 Технологический процесс действует одновременно со следующими нормативно-техническими документами:
"Инструкция по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар" ДЧ-4/224;
"Инструктивные указания по эксплуатации и ремонту вагонных букс с роликовыми подшипниками" 3-ЦВРК;
"Инструкция по организации ремонта колесных пар в вагоноколесных мастерских и вагонных депо", ЦВ РК-6, 1987, утв. 30.12.86г.;
"Технологическая инструкция по упрочнению накатыванием роликами осей колесных пар вагонов", ТИ 32 ЦВ-ВНИИЖТ-86;
"Руководство по испытанию на растяжение и дефектоскопирование вагонных деталей", ЦВТ-6, утв. 30.12.80, "Транспорт". 1982г.;
"Типовое положение по организации работ по неразрушающему контролю на предприятиях, производящих ремонт и модернизацию вагонов всех типов", ПР 0707-98;
"Руководство по комплексному ультразвуковому контролю колесных пар вагонов", РД 0709-97;
"Технологическая инструкция по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов", 637-96 ПКБ ЦВ;
"Классификация неисправностей вагонных колесных пар и их элементов", ИТМ1-В, утв. 28.07.77г., "Транспорт", 1978г.;
"Классификация и каталог дефектов и повреждений подшипников качения", ИТМ1-ВТ, утв. 15.04.75г., "Транспорт", 1976г.
"Инструкция по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров", РТМ-32ЦВ-201-97, "Транспорт", 1997г.;
«Подшипники качения для железнодорожного подвижного состава. Технические условия» ТУ 37.006.048 - 73 1978г.
Общие положения:
Настоящий комплект документов устанавливает:
а) порядок выполнения работ по разборке, ремонту, сборке и контролю составных частей колесной пары;
б) способы ремонта и контроля поврежденных и изношенных деталей и сборочных единиц;
в) предельно-допустимые величины износов и допусков, при которых сборочные единицы и детали выпускают с восстановлением или без восстановления размеров;
г) меры безопасности.
Настоящий комплект документов полностью и однозначно (в пространстве и во времени) определяет технологический процесс ремонта колесных пар в колесно-роликовом участке депо.
Ремонт производят по способу замены неисправных деталей и сборочных единиц заранее отремонтированными или новыми соответствующего типа, отвечающими техническим требованиям.
Материалы и запасные части, применяемые при ремонте колесных пар должны соответствовать требованиям стандартов, техническим условиям и рабочим чертежам.
Каждый производственный участок должен быть оснащен соответствующими средствами транспортирования и оборудованием, необходимыми для ремонта колесных пар, их элементов и буксовых узлов.
Работа и расстановка оборудования в производственных участках ВКМ должны осуществляться таким образом, чтобы было обеспечено поточное производство ремонта колесных пар и буксовых узлов.
МАРШРУТНАЯ КАРТА
|
№ п/п
|
Наименование операции
|
Применяемые механизмы, приспособления и инструмент
|
Профессия исполнителей
|
Коли-
чество
испол-
ните-
лей
|
Время на опера-
цию, в мин
|
|
|
1.1
|
Обмывка колёсной пары
|
Шлифовальный инструмент
|
Слесарь
|
1
|
15
|
|
|
1.2
|
Перемещение колёсной пары на 2-ю позицию
|
Кран-балка
|
Дежурный электрик
|
1
|
5
|
|
|
2.1
|
Диагностика колёсной пары. Определить объём работ. Составить ведомость формы ВУ-45
|
Дефектоскоп
|
Мастер, приёмщик вагонов
|
1
|
15
|
|
|
2.2
|
Переместить колёсную пару на 3-ю позицию
|
Кран-балка
|
Дежурный электрик
|
1
|
5
|
|
|
3.1
|
Произвести обточку шейки оси
|
Станок для обточки осей
|
Токарь-фрезеровщик
|
1
|
30
|
|
|
3.2
|
Произвести обточку колёс
|
Токарный станок
|
Токарь-фрезеровщик
|
1
|
30
|
|
|
3.3
|
Переместить колёсную пару на 4-ю позицию
|
Кран-балка
|
Дежурный электрик
|
1
|
5
|
|
|
4.1
|
Произвести сварочные работы на оси
|
Инструмент сварщика
|
Сварщик
|
1
|
20
|
|
|
4.2
|
Переместить колёсную пару на 5-ю позицию
|
Кран-балка
|
Дежурный электрик
|
1
|
5
|
|
|
5.1
|
Произвести замер контролиру-
емых параметров колёсной пары
|
Монометры
|
Мастер, приёмщик вагонов
|
1
|
15
|
|
|
5.2
|
Нанести маркировки на колёсную пару
|
Штамп с наборным клеймом
|
Слесарь
|
1
|
5
|
|
|
5.3
|
Покрасить колёсную пару
|
Малярные инструменты
|
Маляр
|
1
|
10
|
|
|
1.Обмывочный участок
Колесная пара очищают от грязи металлическими щетками и скребком. Очищенная колесная пара подается в моечную машину, где обмывается моющим раствором, содержащим 2-3% каустической соды при температуре 50-60 С с последующей обмывкой чистой водой.
|
|
|
2. Колесотокарный участок
В колесотокарном участке производится обработка поверхностей катания колес на колесотокарном станке "Hegenscheidt" в соответствии с требованиями "Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар" ДЧ-4/224.
Поступившую в колесотокарный участок колесную пару осматривают. При осмотре измеряют:
расстояние между внутренними гранями колес;
диаметры по кругу катания.
Результаты измерений отмечают мелом на внутренних гранях колес. После этого колесную пару устанавливают на колесотокарный станок.
Колесные пары могут подаваться на станок без демонтажа букс. В этом случае снимают смотровые крышки букс, взамен которых устанавливают специальные временные крышки с отверстиями для прохода центров станка.
При обработке профиля поверхности катания колес обточке подвергаются:
поверхность катания;
гребень;
внутренняя боковая поверхность обода (при необходимости).
Обточка внутренних боковых поверхностей обода производится только в тех случаях, когда разница расстояний между ними в разных точках у одной колесной пары более 2 мм.
Наружную боковую поверхность обода колеса допускается обтачивать только для устранения поверхностных дефектов и неровностей прокатки при условии, что при обточке не будут срезаны клейма, поставленные на заводе-изготовителе, и ширина обода колеса будет не менее допускаемой.
В целях увеличения срока службы старогодных колес разрешается оставлять черновины на следующих обточенных частях:
на гребне глубиной не более 2 мм, расположенные от вершины гребня в пределах от 10 до 18 мм;
на поверхности катания глубиной до 0,5 мм;
на внутренней боковой поверхности обода глубиной не более 1 мм при условии, что расстояние между внутренними боковыми поверхностями ободов колес в местах нахождения черновин не выходит из допускаемых пределов.
При обточке поверхности катания фаска наружной боковой поверхности обода колеса должна начинаться на расстоянии 124+1 мм от внутренней боковой поверхности обода и выполняться под углом 45о.
Правильность обточки ободов колес проверяют максимальным шаблоном, свободно установленным на поверхности катания. Также подлежит проверке расстояние между внутренними гранями колес.
После снятия колесной пары со станка мастер или бригадир проверяют шеро-
ховатость обработки поверхностей обода колеса, профиль поверхности катания, наружную фаску, гребень и внутреннюю грань.
|
|
|
|
|
|
Примечание. Значения величин допускаемой шероховатости обработанных поверхностей приведены в табл. 2 Размеры элементов профиля поверхности катания, а также допускаемые отклонения должны соответствовать указанным в Приложении 8 "Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар" ДЧ-4/224.
Таблица 2
Допускаемая шероховатость обработанных поверхностей
элементов колесных пар
№№
п.п.
|
Наименование элементов и
частей колесных пар
|
Шероховатость
поверхности, мкм
|
Класс шероховатости по ранее действовавшим стандартам
|
1
|
Оси
Поверхность шейки (включая галтели) после накатки
|
Rа 1,25
|
7а
|
2
|
Торцевые поверхности зарезьбовой канавки колесных пар:
со стороны шейки
со стороны резьбы
|
Rz 20
Rz 40
|
5
4
|
3
|
Предподступичная часть:
под накатку роликами
после накатки, шлифовки
|
Rz 40
Ra 2.5
|
4
6a
|
4
|
Подступичная часть (включая заходный конус):
после обточки под накатку роликами
после накатки
|
Rz 20
Ra 1.25
|
5
7a
|
5
|
Торец оси:
у осей РУI
у осей РУIШ на пояске шириной 20 мм от поверхности шейки
|
Rz 40
Rz 20
|
4
5
|
6
|
Средняя часть оси:
при обточке под накатку
после накатки
|
Rz 40
Ra 2.5
|
4
6a
|
7
|
Колеса
Отверстие ступицы, расточенное под запрессовку
|
Rz 20
|
5
|
8
|
Внутренний и наружный торец ступицы, внутренняя боковая поверхность обода, поверхность катания, наружная фаска поверхности катания и гребень
|
Rz 80
|
|
|
|
3. Участок приемки отремонтированных колесных пар
Все отремонтированные колесные пары поступают на пути участка приемки, где имеются необходимое оборудование, приспособления, измерительный инструмент и шаблоны. Здесь выполняют окончательный осмотр колесных пар, проверку качества ремонта, обмер элементов, дефектоскопирование и клеймение.
Размеры и отклонения колесных пар и их элементов при выпуске из ремонта должны соответствовать требованиям Приложения 8 "Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар" ДЧ-4/224.
Осмотр и обмер колесных пар и их элементов производится мастером. Результаты замеров заносятся в журнал формы ВУ-53.
После осмотра и обмера колесные пары должны пройти дефектоскопирование,
которое осуществляется тремя методами:
ультразвуковым (УЗ);
магнитопорошковым (МП);
вихретоковым (ВТ)
В соответствии с требованиями "Руководства по комплексному ультразвуковому контролю колесных пар вагонов" РД 0709-97 и "Технологической инструкции по испытанию на растяжение и неразрушающему контролю деталей вагонов" 637-96 ПКБ ЦВ.
Ультразвуковой метод.
УЗ метод неразрушающего контроля применяется для выявления как поверхностных, так и внутренних дефектов (трещин, пор, неметаллических включений и др.) на элементах колесных пар, в том числе и в тех случаях, когда буксовые узлы не демонтированы и колеса не распрессованы. Данный метод использует законы распространения, преломления и отражения упругих волн. Для контроля свойств металла и обнаружения несплошностей (дефектов) применяют разновидности теневого и эхо-методов УЗ контроля. В основе теневого метода используют явления ослабления энергии УЗ поля за счет рассеяния на границах дефекта. В основе эхо-метода используют явление отражения ультразвука на границах дефекта.
К проведению УЗ контроля колесных пар могут быть допущены дефектоскописты по УЗ контролю 5-6 разряда, прошедшие начальную подготовку или повышение квалификации (практическое обучение) по программам, утвержденным МПС России, выдержавшие установленные испытания и назначенные приказом руководителя предприятия.
При УЗ контроле колесных пар применяют следующие технические средства - дефектоскопы, пьезоэлектрические преобразователи (ПЭП) и устройства:
УЗ дефектоскоп типа УД2-12;
устройство сканирования для УЗ контроля колес УСК-4;
регистратор результатов УЗ контроля УР-1;
УЗ ПЭП, входящие в комплекты перечисленных дефектоскопов и устройств
сканирования, или ПЭП из комплектов ПКО (ТУ32ЦЩ 3547-89).
|
|
Магнитопорошковый контроль колесных пар.
МП метод неразрушающего контроля основан на явлении притяжения частиц магнитного порошка магнитными потоками рассеяния, возникающими над дефектами при намагничивании деталей.
Данный метод применяется для выявления поверхностных дефектов типа усталостных, закалочных и шлифовочных трещин, волосовин, плен и расслоений в изделиях из ферромагнитных материалов. Метод позволяет контролировать всю поверхность детали или ее отдельные части.
МП метод включает следующие основные технологические операции:
подготовка деталей к контролю;
намагничивание контролируемой детали;
нанесение сухого магнитного порошка или суспензии на контролируемую поверхность;
осмотр контролируемой поверхности и расшифровка результатов контроля;
размагничивание (при необходимости).
При МП методе контроля элементов колесных пар применяют следующие технические средства:
дефектоскопы (или намагничивающие устройства) типа МД-12ПШ,
МД-12ПС, МД-13ПР, УНМД-300/2000;
сухие магнитные порошки типа ПЖВ5-160 (для средней части оси);
магнитные суспензии, приготовленные на основе магнитного порошка ПЖВ5-71 или концентратов магнитного порошка ДИАГМА.
Типы применяемых средств контроля выбирают в зависимости от геометрических размеров, формы, материала, состояния поверхности элементов колесных пар, а также от требуемого уровня чувствительности контроля.
Вихретоковый метод контроля колесных пар.
ВТ метод неразрушающего контроля предназначен для выявления поверхностных дефектов типа усталостных и закалочных трещин и волосовин на деталях из электропроводящих материалов.
Принцип действия ВТ дефектоскопов основан на возбуждении в контролируемом изделии вихревых токов с помощью ВТ преобразователя. В качестве преобразователя обычно используются индуктивные катушки, по которым пропускается переменный или импульсный ток, создающий вокруг катушки электромагнитное поле. При установке преобразователя на металлическую (электропроводящую) поверхность магнитное поле катушки вызывает в поверхностном слое металла вихревые токи в виде концентрических окружностей, максимальный диаметр которых примерно равен диаметру катушки. Вихревые токи создают собственное (вторичное) магнитное поле, которое
|
|
воздействует на параметры преобразователя. По характеру этого воздействия можно судить о состоянии поверхностного слоя контролируемой детали, в том числе о наличии трещин.
|
|
|
|
Параметры вихревых токов зависят от следующих основных факторов: электромагнитных свойств поверхностного слоя контролируемого материала, частоты и формы возбуждающего тока. Вихревые токи возбуждаются непосредственно под вихретоковым преобразователем, установленным на контролируемую поверхность, и проникают на глубину от долей миллиметра до нескольких миллиметров в зависимости от частоты возбуждающего тока. Чем выше частота возбуждающего тока, тем меньше глубина проникновения вихревых токов.
Для проведения дефектоскопирования ВТ методом используют следующие дефектоскопы:
ВД-13НФ;
ВД-15НФ;
ВД-18НФ.
При обыкновенном освидетельствовании колесных пар с осями РУIШ, если сняты тарельчатые шайбы, дефектоскопированию подлежат все элементы колесных пар, перечисленные при полном освидетельствовании, кроме контроля МП методом шеек и предподступичных частей осей и внутренних колец подшипников. При обыкновенном освидетельствовании колесных пар с осями РУI и РУIШ (тарельчатые шайбы с оси РУIШ не сняты) дефектоскопированию подлежат следующие элементы:
цельнокатаное колесо;
ось колесной пары;
стопорная планка.
При формировании колесных пар и старогодные и новые оси проверяются на "прозвучиваемость" УЗ методом с помощью дефектоскопа УД2-12.
Нанесение знаков и клейм на колесных парах должно производиться в строгом соответствии с требованиями "Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар" ДЧ-4/224.
|
|
Требования безопасности
При ремонте должны выполняться требования ГОСТ 12.3.002-75.ССБТ. Процессы производственные. Общие требования.
Запасные части и материалы доставляются на производственный участок в производственной таре, отвечающей требованиям ГОСТ 12.3.010-82.Перемещения грузов должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.020-80.
Проходы и транспортные проезды должны быть свободными и иметь габаритные полосы безопасности.
Освидетельствование и эксплуатация грузоподъемных механизмов и вспомогательных приспособлений должны удовлетворять: - правилам устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов; - инструкции по безопасному ведению работ для стропальщиков, обслуживающих грузоподъемные краны; - ГОСТ 12.2.071-90 и ГОСТ 12.11.009-76.
Все производственное оборудование должно отвечать требованиям ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.022-80
Состояние воздушной среды на производственных участках должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.1.005-88.
На производственных участках применяют сигнальные цвета и знаки безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.026-76.
Коллективные и индивидуальные средства защиты работающих должны отвечать требованиям ГОСТ 12.4.011-75.
Рабочая одежда должна соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.103-83
Мероприятия по ограничению шума должны отвечать требованиям ГОСТ 12.1.003-83.
При погрузке и разгрузке материалов, запасных частей и изделий должны соблюдаться требования ГОСТ 12.3.009-76.
На производственных участках, в отделениях и на рабочих местах должны быть местные инструкции по охране труда (ИОТ) и технике безопасности.
6. Расчёт технических норм времени по организации технологического процесса наплавки и механической обработки резьбовой части шейки оси.
Одной из основных задач, стоящих перед вагоноремонтным производством является поддержание вагонного парка в технически исправном состоянии. Однако, для выполнения этой задачи требуется затраты большого количества запасных частей, большой затраты трудоёмкости, а значит, и больших финансовых затрат. Поэтому рациональное использование запасных частей и восстановление изношенных деталей вагонов наиболее эффективными методами позволяет решать эти задачи, особенно если учесть, что стоимость восстановления изношенных деталей на 50-80 % меньше стоимости новой детали. Кроме того, часто восстановленная деталь обладает лучшими противоизносными и другими свойствами, чем новая.
Для восстановления резьбовой части шейки оси будем использовать механизированную (автоматическую) сварку и наплавку под слоем флюса.
Этот метод применяют в основном для наплавки изношенных поверхностей деталей, имеющих значительные износы по глубине и площади при толщинах деталей от 2 до 100 мм. Эта наплавка отличается высокой производительностью и качеством: флюсы не только защищают расплавленный металл от кислорода воздуха, но и препятствуют разбрызгиванию наплавляемого металла (потери около 2-3%), способствуют сохранению тепла дуги. Автоматическая наплавка под слоем флюса одной электродной проволокой даёт глубокое проплавление.
Подготовка детали к наплавке.
Очищенную и прошедшую дефектоскопию колесную пару устанавливают на станок и срезают старую деформированную резьбу. Восстановление проточенной поверхности производят автоматической сваркой под слоем флюса. Для этого используется токарно-винторезный станок, в центрах которого устанавливается ось.
Наплавка производится в один-два слоя в зависимости от диаметра сварочной проволоки с припуском 2 мм на последующую механическую обработку. Для защиты паза стопорной планки от шлаков и брызг расплавленного металла он закрывается медным кольцом, а резьбовая канавка — шнуровым асбестом. Наплавленная часть оси подвергается обточке, нарезанию и накатыванию резьбы в соответствии с существующими техническими требованиями.
Выбор и расчет режима наплавки.
Выбор марки электродной проволоки.
При проектировании режима механизированной сварки (наплавки) необходимо установить марку и диаметр электродной проволоки, род, полярность и силу сварочного тока, напряжение дуги, скорость подачи электродной проволоки, скорость наплавки, марку применяемого флюса и расход материалов.
Будем использовать проволоку
Марка
|
Тип электрода, которому соответствует проволока
|
Вид наплавки
|
Марка флюса
|
Св-08А
|
Э-42
|
Автоматическая наплавка под слоем флюса.
|
АН-348А
|
Определение силы тока.
Сила сварочного тока Iсв выбирается так, чтобы был обеспечен провар на заданную глубину Н по формуле
 ,
где Н1-заданная глубина проплавления за один проход, мм;
Kh-коэффициент равный 1,40 мм/100А, для выбранного типа проволоки.
Рекомендуемые режимы наплавки.
Можно определять силу тока и другие параметры в зависимости от диаметра электродной проволоки:
Диаметр электродной проволоки, мм
|
Сварочный ток,
А
|
Напряжение на дуге, В
|
Скорость наплавки, м/ч
|
2
|
170 – 180
|
25 – 27
|
35
|
Определение подачи электродной проволоки.
Скорость подачи электродной проволоки (мм/ч) определяется:
|
|
|
Скачать 0.54 Mb.