Учебное пособие по ПРПС. Теоретические основы технологий производства и ремонта ва гонов История развития инфраструктуры вагонного хозяйства железных дорог России
 Скачать 5.12 Mb.
|
|
Глава 3. Изготовление и ремонт кузовов основных типов вагонов. 3.1. Изготовление и ремонт платформ. 3.1.1.Основные элементы и особенности конструкции кузова 137 платформы. Платформы предназначены для перевозки длинномерных грузов, металлоконструкций, контейнеров, колесной и гусеничной техники, пакети- рованных грузов и некоторых сыпучих грузов, не требующих защиты от ат- мосферных осадков. К универсальным платформам относятся четырехосные платформы с боковыми и торцевыми откидывающимися бортами, шарнирно связанные с рамой. Основные элементы и особенности конструкции кузова платформы. Наиболее распространены конструктивные схемы платформ: Платформа отсутствующими боковыми и торцевыми бортами, т.е. рама выполнена в виде площадки, иногда с устройствами для крепления грузов. Такие платформы имеют мощную стальную раму и предназначены для пере- возки тяжеловесных грузов и контейнеров. Универсальная платформа обще- го назначения имеет мощную стальную раму, деревянный настил пола, арми- рованный угольником, восемь боковых и два торцевых откидных борта, ко- торые с помощью шарниров и клинового запора закрепляются на боковых продольных и торцевых балках рамы. На этих же балках установлено по во- семь лесных скоб с каждой стороны. Платформы для перевозки металлопро- дукции металлургических заводов оборудованы не открывающимися уси- ленными бортами и трехслойным полом. Платформы для перевозки труб большого диаметра имеют упругие торцевые стенки и стойки на продольных балках рамы. При соударении вагонов трубы могут сдвигаться, а упругие стены воспринимают эти воздействия. Современный вагонный парк содержит определенное количество плат- форм, оборудованных турникетами, поворотными устройствами используют- ся для массовой перевозки леса в хлыстах. Для перевозки автомобилей широко используются специальные двухэтажные платформы. Автомобили закрепляются на верхних и нижних этажах в горизонтальном или наклонном положении. Для перевозки особенно тяжелых и громоздких грузов используются платформы большой грузоподъемности, называемые транспортерами. Же- лезнодорожные транспортеры предназначены для перевозки грузов, которые по своим габаритным размерам и массе невозможно перевозить универсаль- ными вагонами. Такими грузами являются мощные трансформаторы, круп- ногабаритные узлы гидравлических турбин, статоры и роторы генераторов большой мощности, станины блюмингов и слябингов, крупных станков, кот- лы большой емкости и др. На железных дорогах РФ и стран СНГ эксплуатируются транспортеры платформенного, площадочного, колодцеобразного, сочлененного и сцепного типов грузоподъемностью от 55 тонн до 500 тонн с числом колесных пар 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32. 138 Транспортеры с прямой погрузочной платформой предназначены для перевозки малогабаритных грузов большого веса. Рама их выполнена в виде бруса равного сопротивления из мощных швеллеров. Транспортеры с пониженной погрузочной площадкой позволяют пере- возить грузы большой высоты. Рама выполнена в виде прогнутого бруса, Колодцеобразные транспортеры имеют раму из двух мощных боковых продольных балок, которые в межтележечной части перекрыты металличе- скими листами. Они предназначены для перевозки крупногабаритных грузов. Транспортеры сочлененного типа применяются для перевозки специ- альных грузов, которые могут воспринимать продольные и вертикальные нагрузки, т.е. выполнять роль несущих конструкций. Транспортер состоит из двух секций, между которыми подвешивается груз. 3.1.2. Общая сборка платформ. Отличительной особенностью хребтовых балок платформ является то, что они имеют переменное сечение по длине. Форма балки близка к форме бруса равного сопротивления. Исходным профилем для получения балки пе- ременного сечения является двутавр № 600. Для платформ, длина которых превышает длину поставляемого проката, двутавры предварительно свари- вают из двух частей, соединяемых в стык, с разделкой кромок. Рис. 88. Схема изготовления деталей из двутавра для хребтовых балок платформ: а – стыковка двутавров; б – конец двутавра после вырезки клина в стенке; в – конец дву- тавра после подгиба полки и заварки стыка; г – конец двутавра после вырезки части ниж- ней полки. Для получения профиля переменного сечения в стенке двутавра выре- зают клин, после чего нижнюю полку к оставшейся части стенки и привари- вают рисунок 88. Клинья вырезают по копиру одновременно двумя газореза- тельными головками на каждом из концов профиля. Головка, перемещающа- яся вдоль ломанной стороны клина, наклонена к плоскости так, что на стенке образуется подготовленная кромка (с разделкой). После резки стыки заваривают автоматической сваркой под слоем флюса последовательно на двух рабочих местах. На первом оборудованном пневматическими прижимами, подгибают нижнюю полку к оставшейся части стенки профиля и заваривают подварной шов. На втором рабочем месте за- варивают основной шов, расположенный с наружной стороны. 139 Подготовленные профили поступают на рабочее место для обрезки в размер по длине и вырезки части нижней полки в местах установки упоров автосцепки и поглощающих аппаратов. Последняя операция перед сборкой хребтовой балки – фрезеровка подварного шва в одну плоскость с основным металлом в местах установки упоров и поглощающего аппарата. Далее сбор- ка хребтовой балки производится аналогично типовой. Кузова собирают их крупных технологических узлов. У универсальной платформы это рама с кронштейнами крепления боковых и торцевых бортов, боковые и торцевые борта с клиновыми запорами. Пол настилается из досок хвойных пород толщиной 55 мм шириной не менее 130 мм, который крепит- ся обвязочным угольником с болтами заподлицо, а к хребтовой балке каж- дую доску пола крепят специальной скобой и болтом с обеих сторон хреб- товой балки. На новые платформы при капитальном ремонте по плану мо- дернизации устанавливают дерево – металлический настил, состоявший из рифленой металлической полосы в средней части над хребтовой балкой и ко- роткие доски между хребтовой и боковыми балками рамы. 3.1.3.Повреждаемость и ремонт платформ. Наиболее сильное влияние на повреждаемость платформ оказывают методы ведения погрузочно – разгрузочных работ. Велика повреждаемость платформ при разгрузке сыпучих грузов. Для этой цели применяют грейфер- ную выгрузку, экскаваторы, бульдозеры. Пол повреждается ковшами, когда идет разгрузка нижних слоев груза. При этом возможны изломы досок и пола и деформации металлических обвязок полок. К повреждениям платформ относят деформации, трещины и изломы бортов, повреждение бортовых петель, изгиб и излом кронштейнов бортов. Руководством по капитальному ремонту платформ предусмотрено, что при ремонте платформ борта снимают, настил пола разбирают. Трещины, надрывы, надрывы, пробоины и протертости в листах металлической обшив- ки бортов устраняют электросваркой. Поперечные трещины в листах обшивки бортов разрешается заваривать при условии, что они после разделки не уменьшат сечение борта более чем на 30%, а толщина металла в местах наложения сварных швов не менее 3 мм. Сварные швы зачищают заподлицо с листом обшивки борта и пере- крывают не менее чем на 50 мм профильными накладками толщиной 3…4 мм. После ремонта и установки бортов кривизна их в вертикальной плос- кости по всей длине борта допускается не более 4 мм, а местная кривизна не более 6 мм на длине 500 мм. В горизонтальной плоскоскости местная кри- визна бортов допускается до 8 мм. Не допускаются зазоры более 5 мм между бортами и армировочными угольниками при закрытых бортах, при этом местные зазоры не должны пре- вышать 7 мм на длине не более 500 мм. Местные зазоры от 7 до 12 мм 140 устраняют приваркой с внутренней стороны кромки борта планок толщиной 4 мм на длине не более 800 мм. Зазоры между торцами продольных бортов в рабочем состоянии допус- каются не более 5 мм. Ремонт пола заключается в замене поврежденных досок и их уплотне- нии. Пол платформы собирают из простроганных досок без четвертей. 3.2. Изготовление и ремонт полувагонов. 3.2.1. Особенности конструкции и изготовления кузова полувагонов Полувагоны предназначены для перевозки каменного угля, руды, лесоматериалов, проката металлов, а также других сыпучих и штучных гру- зов, не требующих защиты от воздействия атмосферных осадков. В простейших полувагонах кузов состоит из ряда стоек, прикреплен- ных внизу к раме вагона, а вверху соединенных обвязочной рамой. Проме- жутки между стойками заполнены обшивкой. Форма и высота кузова могут быть различны в зависимости от назна- чения вагона и от схемы разгрузки. Разгрузка саморазгружающихся полувагонов производится под дей- ствием силы тяжести самих грузов через люки в полу или в боковых стенах. Одни конструкции допускают выгрузку непосредственно под вагон, т.е. между рельсами для чего вагон должен быть установлен на эстакаде. В других разгрузка производится по одну или обе стороны пути. Наилучшим образом обеспечивают выгрузку сыпучих грузов полува- гоны с двухскатным полом. В этих полувагонах применяются кривошипно – шатунные механизмы приводов запоров люков с пневматическим или гид- равлическим управлением. Наиболее распространенные типы полувагонов – хопперов имеют цен- тральную или боковую двухстороннюю разгрузку. Хопперы могут собирать- ся из двух и более стандартизируемых секций бункеров. Люки бункеров от- крываются и закрываются с помощью пневматических цилиндров или вруч- ную через зубчатую передачу. При изготовлении хребтовой балки полувагонаее можно расчленить на два технологических узла: двутавр в сборке с державками петель крышек люков и основание в виде двух зетовых профилей в сборе с упорами и надпятниками. Изготовление двутавра в сборе заключается в обрезке его в размер по длине, сверление по накладным кондукторам отверстий под заклепки для крепления державок, клепке. Технология изготовления отличается тем, что при подготовке зетовых профилей кроме обрезки их в размер по длине требуется прорезать щели под нижние листы диафрагм. При сборке основания хребтовой балки полувагона нельзя допустить образование уступчивости в стыке верхних полок зетовых профилей, так как двутавр в этом случае будет установлен с перекосом. Сле- довательно, при сборке основания в качестве установочных баз должны быть приняты плоскости верхних полов зетовых профилей. Перед сборкой 141 основания с двутавром основанию нужно придать обратный выгиб с таким расчетом, чтобы он компенсировал сварочные деформации при наложении трех сварных швов. 3.2.2. Маршрутное описание технологического процесса изготовле- ния рамы полувагона. Одним из основных технологических узлов полувагона является рама, марш- рутное описание изготовления которой приведено в таблице 6. Таблица 6. Содержание Оборудование и инструмент 1 2 Позиция 1.Установить раму на тележку кон- вейера по упорам. Загрунтовать нижние ли- сты шкворневых балок и проемы хребтовой балки в местах установки пятников и по- глощающих аппаратов. Установить и при- крепить струбцинами пятники. Собрать по- глощающие аппараты с тяговыми хомутами и упорными плитами и установить в проемы хребтовой балки. Установить кондукторы. Просверлить отверстия в переднем конце рамы. Снять струбцины и кондуктор. Мостовой кран грузоподъ- емностью 20 т, грузозахват- ные устройства; малярная кисть, ведро; пресс для сжа- тия поглощающего аппара- та; струбцины; радиально – сверлильный станок; свер- ла; кондукторы для сверле- ния отверстий под поддер- живающие планки. Позиция 2. Просверлить отверстия на заднем конце рамы. Снять струбцины и кондуктор. Закрепить поддерживающие планки на обо- их концах рамы. Приклепать пятник на пе- реднем конце рамы. Установить и предвари- тельно закрепить тормозной цилиндр, воз- духораспределитель, запасный резервуар. Радиально – сверлильный станок, сверла; гайковерт; гидравлическая клепальная установка; индукционный нагреватель заклепок; об- жимки; клещи, полукозло- вой кран, грузозахватные приспособления. Продолжение таблицы 4 1 2 Позиция 3. Приклепать пятник на заднем конце рамы. Установить и закрепить трубы тормозной пневмолинии. Окончательно за- крепить резервуар, воздухораспределитель, тормозной цилиндр. Проверить проходное сечение тормозной пневмолинии продувкой насквозь текстолитового шарика диаметром 28 мм. Провести монтаж тормозной переда- чи и привода стояночного тормоза. Перечисленное выше обо- рудование и инструмент для клепки; газовые ключи, гай- коверты. 142 Позиция 4. Установить крышки люков, Вставить оси в отверстие петель. Полукозловой кран, грузо- захватные приспособления, ломик, молоток. Позиция 5. Установить на оси петель шайбы, Зашплинтовать и закрепить торсионы. Позиция 6. Установить автосцепку, тяговый клин. Закрепить тяговый клин. Установить и закрепить расцепной рычаг. Разрезать по- следнее звено цепочки рычага, соединить цепочку с сектором автосцепки, заварить стык последнего звена цепочки. Установить центрирующие балочки и маятниковые под- вески. Полукозловой кран, грузо- захватные приспособления, гаечные ключи, молоток, источнтк тока ВКСМ – 1000, электродержатель, щиток. Позиция 7. Проверить плотность соединений тормозной пневмолинии сжатым воздухом при давлении 0,6 МПа. Проверить ком- плектность рамы, плотность болтовых и клепанных соединений. Предъявить раму контролеру ОТК и представителю заказчика. Установка для испытания тормозной пневмолинии, малярная кисть, ведро с мыльным раствором, щуп, измерительный инструмент. Работа автосцепки проверяется после поворота рамы в нормальное по- ложение. 3.2.3. Изготовление боковых стен кузова полувагона. Боковые стены полувагонов изготовляются раздельным способом. По- лотнище обшивки собирают из двух листов – верхнего и нижнего, соединяе- мых между собой внахлестку. Каркас боковой стены включает верхнюю обвязку, нижнюю обвязку с подсоединенными к ней элементами для закрывания крышек люков и стойки – угловые и промежуточные. Общая сборка стены заключается в соединении каркаса с полотнищем и установке мелких деталей. На этапе общей сборки кузова обеспечивается его форма в плане и в поперечном сечении, геометрические размеры, а также взаимное расположе- ние поверхностей, определяющих качество сочленения кузова с тележками. Технические требования накладывают ограничения на отклонения бо- ковых и торцевых стен от вертикальной плоскости, разность диагоналей по- перечного сечения кузова и дверных проемов, прогибы хребтовой и боковых балок, высоту и ширину кузова, волнистость обшивки и др. 3.2.4. Сборка кузова полувагона 143 Сборка кузова полувагонас люками и глухими торцевыми стенами вы- полняется на главном конвейере. Работы по сборке кузова закреплены за по- зициями конвейера. Позиция 1 – опускание рамы на тележки. Позиция 2 – установка боковых стен на специальном стенде с гидро- прижимами рисунок 89. Стенд позволяет реализовать схему базирования в продольном направлении рамы по осям шкворневых балок, боковых стен по осям шкворневых стоек. В стенде выполняют прихватку боковых стен к бал- кам рамы и сварку потолочных швов. Позиция оборудована монорельсами для перемещения подающих механизмов сварочных аппаратов. Рис. 89. Стенд общей сборки кузова полувагона: а – вид на угловую и промежу- точную стойки; б – вид на шкворневую стойку; 1 – монорель для перемещения подающих механизмов сварочного полуавтомата; 2 – центрирующие боковые прижимы; 3 – прижим рамы; 4 – установочный и направляющий упор боковой стены Позиции 3 – 5 – сварка вертикальных швов, установка и приварка пла- нок поддомкрачивания вагона и соединительных накладок, зачистка швов и сдача выполненных сварочных работ. Позиция 6 – установка механизма запирания крышек люков. Позиция оборудована монорельсами для перемещения пневматических гайковертов. Позиция 7 – подгонка изакрывание крышек люков. Позиция оборудо- вана специальными подъемниками для закрывания крышек люков. Позиция 8 – установка торцевых стен на стенде с гидроприжимами и полуавтоматами для прихватки торцевых стен к боковым стенам и раме. Позиции 9 – 11 – приварка торцевых стен к раме и боковым стенам. Здесь применяется автоматическая сварка, поэтому две последние позиции оборудованы кантователями. Перед поворотом кузова тележки специальны- ми подъемниками опускаются в приямки. 144 Позиция 12 – сдача сварочных работ по торцевым стенам и правка ку- зова (обеспечение размера по ширине в зоне верхних обвязок по всей длине кузова). Позиция оборудована специальным прессом. Позиции 13, 14 – соединение тормозной передачи рам и тележек, регу- лирование зазоров между скользунами, установка поручней и подножек и сдача кузова контролеру. Принятый вагон через габаритную рамку подается в малярный цех. 3.2.5. Ремонт кузовов полувагонов. Ремонт производится в соответствии с требованиями руководств по деповскому и капитальному ремонту и инструкции по сварочным – напла- вочным работам при ремонте вагонов. Капитальный ремонт производится на поточно – механизированных линиях за три этапа: на первом этапе производится предварительная разборка и обмывка вагона, на втором этапе – правка и удаление негодных элементов и третья стадия – вагоносборочные работы. Весь объем правильных работ производится с помощью вагоноремонт- ных машин. Правку местных прогибов швеллеров верхней обвязки свыше 10мм производят со снятием усиления верхней обвязки. Трещины или изломы верхней обвязки разрешается ремонтировать сваркой с последующим усилением этой зоны наружными угловыми наклад- ками рисунок 90. Рис. 90. Ремонт верхней обвязки При замене негодных частей верхней обвязки допускается не более од- ного стыка в зоне между смежными стойками. При ремонте стоек допускается оставлять местные вмятины стоек ку- зова коробчатого сечения глубиной до 30 мм при отсутствии трещин. Такие вмятины закрывают вставкой с обваркой по периметру. Появляющиеся на корытообразного сечения стойках одного из следу- ющих повреждений – излома, трещины более 50% сечения , коррозии более 30% толщины или подреза полок более 20 мм при расположении поврежден- ного места на расстоянии менее 300 мм от верхнее кромки нижней обвязки 145 кузова, разрешается ремонтировать стойку путем вырезки дефектной зоны стойки на высоту не менее 300 мм от нижней обвязки с постановкой и при- варкой новой части стойки. Сварной стыковой шов при этом усиливается накладкой толщиной 6 мм, приваренной по периметру. При деформации стоек суммарное уширение или сужение кузова в средней части полувагона допускается до 30 мм, а одной стены – 15 мм. В сечении угловых стоек уширение или сужение допускается до 10 мм. Металлическую обшивку, имеющую вмятины более 15 мм, выправля- ют. В случае наличия трещин в обшивке длиной до 100 мм их устраняют сваркой без постановки усиливающих накладок. Трещины длиной более 100 мм ремонтируются сваркой с постановкой усиливающей накладки толщиной 4 мм с внутренней стороны кузова с об- варкой ее по периметру. Накладка должна перекрывать трещину не менее, чем на 30 мм с каждой стороны. В одном пролете между стойками разрешается устранять не более 2х пробоин с суммарной площадью до 0,3.мм. При коррозийных повреждениях обшивки более 30% толщины листа обшивку ремонтируют постановкой накладки толщиной 4 мм. Разрешается также смена части обшивки шириной до 400 мм на всю длину между смеж- ными стойками или по всей длине вагона с расположением стыков на стой- ках |