Главная страница
Навигация по странице:

  • 2.1.1.Изготовление оси.

  • 2.1.2. Изготовление цельнокатаных колес.

  • 2.1.3.Формирование колесных пар.

  • 2.1.4.Виды и сроки ремонта колесных пар.

  • Учебное пособие по ПРПС. Теоретические основы технологий производства и ремонта ва гонов История развития инфраструктуры вагонного хозяйства железных дорог России


    Скачать 5.12 Mb.
    НазваниеТеоретические основы технологий производства и ремонта ва гонов История развития инфраструктуры вагонного хозяйства железных дорог России
    Дата08.06.2022
    Размер5.12 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаУчебное пособие по ПРПС.pdf
    ТипРеферат
    #579638
    страница6 из 15
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
    Глава 2. Производство сборочных единиц вагонов.
    2.1. Изготовление и ремонт колесных пар.
    Колесная пара подвижного состава, применяемая на железных дорогах
    России, состоит из трех элементов – оси и 2х цельнокатаных колес. Данная конструкция применялась уже на первых вагонах и не претерпела принципи- альных изменений за исключением конструкции колес. Колеса применялись бандажными, с дисковым центром со ступицами, цельнокатаными с водиль- ными отверстиями.
    В 30х годах сформировалась конструкция с цельнокатанными колесами диаметром 1050мм и осью с шейками под подшипники скольжения, полу- чившая обозначение колесная пара 3 типа.
    С некоторыми изменениями, касающимися в основном изменения диа- метров колес, подступичных частей, шеек эта конструкция просуществовала до перехода на подшипники качения ГОСТ 4835-71.
    2.1.1.Изготовление оси.
    Для изготовления оси используется прокат диаметром 210 мм. Или квадрат 215 на 215. из стали марки ОсВ с пределом прочности на растяжение
    520-630 МПа и ударной вязкостью не менее 0,6-0,4 МДж/м
    2.
    Оси изготовляются по ГОСТ 22780-77, ГОСТ 4008-79.

    61
    Заготовки осей можно изготовлять свободной ковкой, штамповкой, по- перечно винтовой прокаткой или радиальноротационным горячим рефор- мированием. Метод свободной ковки на молотах малопроизводителен и не позволяет достичь высокой точности заготовки. В результате, чего при обра- ботке значительное количество металла идет в стружку. Применяется для из- готовления очень малых серий специальных осей.
    Изготовление оси методом поперечно-винтовой прокатки из круглой заготовки Ф 210230мм. Данный способ дает высокую производительность при минимальных припусках на обработку и обеспечивает наилучшую структуру металла оси. Стан 250 обеспечивает выпуск 85 шт. в час.
    Более производителен и обеспечивает значительно меньшие припуски на об- работку метод штамповки на гидравлических и кривошипных прессах.
    Еще более производительным методом получения заготовок является метод изготовления на радиально ковочной машине.
    Заготовку оси длиной 3300мм нагревают до температуры 11801220 градусов в течение 2,5…3 часа. Нагретая заготовка после очистки от окалины устанавливается на стан 250, где она протягивается через три валка управля- емые гидрокопирами.
    После этого производится горячая обрезка концов оси, и наносятся клейма года изготовления, номера плавки, порядковый номер оси, условный номер завода, при этом ось имеет температуру 900950 градусов. Далее про- изводят нормализацию при t 850 980 в течении 2,5…3х часов. После нор- мализации оси охлаждают до t 650-700 градусов, при которой производится их правка на прессах. После правки и охлаждения оси подвергают дробес- труйной очистке, ультразвуковому контролю и направляют на механическую обработку. Схема маршрутного технологического процесса изготовление черновой оси представлена на рисунке 29.
    Рис. 29.
    Схема маршрутного технологического процесса изготовления черновых осей: 1 – поступление заготовок со склада; 2 – зачистка штанг; 3 – разделение штанги на заготовки; 4 – нагрев заготовок; 5 – гидросбив окалины; 6 – прокатка оси;
    7 – отрезка технологических концов; 8 - клеймление; 9 – нормализация; 10 – правка;

    62 11 – очистка окалины; 12- -фрезерование торцов; 13 – ультразвуковой контроль;
    14 – подача на склад готовой продукции.
    Основные технические требования, предъявляемые при механической обработке черновых осей вагонов:
    партия черновых осей, подлежащих механической обработке должна сопровождаться документом о качестве и приемке. При этом каждая ось должна иметь четкую маркировку и клеймление.
    перед обработкой поверхности, на которой нанесена маркировка чер- новой оси, маркировка должна быть перенесена на правый торец оси. Правой стороной оси считается сторона, на шейке на которой при изготовлении чер- новой оси нанесены знаки и клейма.
    после обработки резанием оси должны быть подвергнуты упрочне- нию накатыванием шеек, подступичных, предподступичных и средних ча- стей, галтелях перехода от одних частей к другим. Параметр шероховатости подступичных частей перед накатыванием должен быть R<20мкм, а осталь- ных частей оси R<40мкм.
    каждая окончательно обработанная ось при приемосдаточных испы- таниях должна быть подвергнута магнитному дефектоскопическому контро- лю.
    Черновая ось, рисунок 30, поступает на механическую обработку.
    Рис. 30.
    Черновая ось колесной пары
    Механическую обработку осей осуществляют на автоматических или полуавтоматических линиях. Последовательность операций приведена в таб- лице 1.
    Маршрутное описание технологического процесса механической обработки оси приведено в таблице 1.
    Таблица 1 п.п
    Содержание операции
    Оборудование инстру-

    63 мент
    1 2
    3 1.
    Отрезка концов оси, сверление и зенкова- ние центровых отверстий.
    Центровально отрез- ной полуавтомат КЖ-
    4250 2. Перенос клейм маркировки со средней ча- сти на торец.
    Пресс, кассета с набо- ром клейм.
    3. Черновое обтачивание поверхности оси.
    Гидрокопировальный полуавтомат
    4. Ультразвуковой контроль оси.
    5. Сверление отверстий под резьбу М20 и нарезание резьбы.
    Фрезерносверлильный полуавтомат
    6. Чистовое обтачивание поверхности оси.
    Гидрокопировальный полуавтомат 1А833 или
    1А833м
    7.
    Накатывание средней части оси.
    Накатной полуавтомат
    КЖ-1843 8. Накатывание шеек и галтелей предподсту- пичных частей оси.
    Накатной полуавтомат
    КЖ-1842
    Продолжение таблицы 1.
    1.
    2.
    3.
    9. Накатывание предподступичных частей оси.
    Специальный полуавто- мат для накатки пред- подступичной части оси
    10. Обтачивание галтелей, фасок. Шлифова- ние шеек
    Токарный станок 163 11. Шлифование подступичных частей.
    Бесцентровой шлифо- вальный автомат 3185А
    12 Накатывание подступичных частей
    Накатной полуавтомат
    КЖ-1842 13. Магнитный контроль.
    Стенд, магнитный де- фектоскоп
    На рисунке 31 представлена чистовая ось колесной пары.

    64
    На рис. 31.
    Чистовая ось колесной пары
    2.1.2. Изготовление цельнокатаных колес.
    Цельнокатаные колеса для колесных пар тележек грузовых и пассажир- ских вагонов изготовляют по рабочим чертежам и в соответствии с техниче- скими требованиями стандартов.
    Колеса должны быть изготовлены из спокойной стали, выплавленной в мартеновских печах (колеса для пассажирских вагонов – из среднеуглероди- стой стали марки 1, для грузовых с плоскоконическими дисками из средне- углеродистой стали марки 2 и Т, с криволинейными дисками марки Т).
    Цельнокатаные колеса изготовляют методом штамповки с последую- щей раскаткой и гибкой диска. Колеса могут изготовляться не только комби- нированным методом ковки и прокатки, но и методом последовательной штамповки в трех секционном штампе на прессе без применения прокатки.
    Маршрутное описание технологического процесса изготовления цель- нокатанного колеса приведено в таблице 2.
    Таблица 2 п.п
    Наименование операции
    Оборудование и инструмент
    Схема обработки
    1 2
    3 4
    1.
    Резка слитка на мер- ные исходные заго- товки
    Слиткоразрезной станок
    2.
    Разделение разрезан- ного слитка на заго- товки
    Слиткоразрезной станок
    3
    Контроль качества за- готовок и маркировка
    Пресс для марки- ровки
    4.
    Двухступенчатый нагрев заготовок в те-
    Методическая печь, карусельная

    65 чении 5…5,5ч печь
    5.
    Очистка торцов заго- товок от окалины
    Специальная очистная установ- ка
    6.
    Предварительное оса- живание заготовки и сбивание окалины с боковой поверхности
    Гидравлический пресс усилием
    25…30МН
    7.
    Окончательное осажи- вание заготовки в ка- либровочном кольце
    То же 50 МН, ка- либровочное коль- цо
    8.
    Разгонка металла пу- ансоном в калибро- вочном кольце
    Гидравлический пресс усилием
    50 МН
    9.
    Формовка заготовки колеса
    То же усилием
    100 МН
    10. Прокатка колеса (рас- катка диска, обода, проверка гребня на колесе)
    Многовалковый колесопрокатный стан
    Продолжение таблицы 2 1
    2 3
    4 11. Гибка диска колеса, прошивка отверстия и клеймление
    Гидравлический пресс усилием 30
    МН, штамп, набор клейм
    12. Контроль основных размеров колеса (диа- метр, ширина обода, толщина диска у сту- пицы и обода)
    Контрольные ско- бы и шаблоны, дискомер
    13. Механическая обра- ботка колеса (предва- рительная)
    Колесотокарный полуавтомат

    66 14. Термическая обработ- ка: вариант 1 – закалка поверхности катания с прокатного нагрева с последующим замед- ленным охлаждением; вариант 2 – верти- кальная прерывистая закалка с отдельного нагрева
    Вращающийся за- калочный стол
    Вертикальная зака- лочная установка
    15. Контроль
    (основных размеров, твердости обода, осмотр и выяв- ление поверхностных дефектов, определе- ние механических свойств металла)
    Механизированный стенд контроля, измерительный ин- струмент, оборудо- вание для механи- ческих и копровых испытаний
    16. Механическая обра- ботка колес (оконча- тельная
    Колесно – токар- ный полуавтомат
    Продолжение таблицы 2 17. Контроль (механиче- ской обработки, нали- чия клейм и приемо- сдаточной документа- ции
    Измерительный инструмент
    2.1.3.Формирование колесных пар.
    Формирование колесных пар является одной из ответственных опера- ций по производству колесных пар, от которой во многом зависит безопас- ность движения поездов, а также долговечность колесных пар.
    Подбор элементов и формирование колесных пар производится в соот- ветствии с «Руководящим документом по ремонту и техническому обслужи- ванию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524 мм).
    Прочность соединения колес с осями осуществляется за счет упругих деформаций сопрягаемых поверхностей подступичной части оси и отверстие ступицы колеса.

    67
    Посадка должна обеспечить с одной стороны необходимую прочность соединения колес с осью, а с другой – не должна вызывать излишних напря- жений в зонах сопряжения. Таким образом, необходимо обеспечить неравен- ство Мтр > Мкр. Это значит, что момент трения на сопрягаемых поверхно- стях подступичной части оси и отверстия ступицы должен быть больше или равен моменту кручения, возникающему при взаимодействии колеса с рель- сом и тормозной колодкой.
    Чтобы выполнить это неравенство, необходимо на сопрягаемых по- верхностях создать удельное давление в пределах упругой деформации, определяемых выражением: (1)
    (1)
    Где:
    – величина натяга;
    Е – модуль упругости;

    Т
    Наружный диаметр ступицы колеса, измеряемый на расстоянии 10 мм от торца ступицы;
    2dпч – диаметр поступичной части.
    Таким образом, основным параметром, обеспечивающим прочность со- единения, является правильно выбранный натяг, т.е. разность сопрягаемых
    диаметров отверстия ступицы колеса и подступичной части оси, причем диаметр подступичной части оси должен быть больше.
    Однако на качество соединения влияет еще ряд технологических пара- метров, как например шероховатость посадочных поверхностей, их размеры и формы, скорость запрессовки, качество смазки поверхностей и др.
    Исследованиями установлено, что наиболее стабильные результаты за- прессовки достигаются при обработке отверстия ступицы колеса с шерохова- тостью 10 мкм, а подступичной части 1,25 мкм. Отклонения форм посадоч- ных поверхностей, в частности, овальность отверстия ступицы колеса не должна превышать 0,025мм, а конусность отверстия до 0,05 мм.
    На основе теоретических расчетов и опыта эксплуатации в руководя- щем документе «По ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи
    1520 (1524 мм) принято усилие запрессовки в пределах 382,6…569,0 кН
    (39…58тс) на каждые 100мм диаметра подступичной части.
    Запрессовка колес на оси производится в холодном состоянии на гид- равлических прессах, оснащенных манометрами и самопишущими прибора- ми для записи диаграмм запрессовки. Скорость движения плунжера гидрав- лического пресса при посадке колес на ось должна быть не более 3 мм/с.
    Прессуемые элементы колесных пар должны иметь одинаковую температуру.

    68
    Допускается разница температур не более 10 градусов при условии превы- шении температуры колеса над температурой оси.
    При запрессовке колес на ось предусматриваются три основные опера- ции: подготовительные, формирование посадок и контроль качества запрес- совки.
    Контроль качества запрессовки.
    Контроль качество прессовой посадки колес на ось производится по диаграмме запрессовки рисунок 28. Основными контролируемыми парамет- рами диаграммы являются: конечное усилие запрессовки, длина сопряжения запрессовки и форма кривой диаграммы.
    Рис. 28.
    Нормальная по форме диаграмма
    Запрессовка признается удовлетворительной, если длина диаграммы составляет не менее 85% от теоретической длины.
    Форма диаграммы запрессовки должна соответствовать теоретической, однако на практике встречаются отклонения.
    Если при напрессовке колеса на ось будет допущена неудовлетвори- тельная по форме, длине или конечному усилию запрессовки, диаграмма бракуется. Запрещается повторно запрессовывать соединения диаграммы, которых имеют резкие колебания. Не разрешается перепрессовывать более
    2х раз колесо на один и тот же конец оси без дополнительной механической обработки хотя бы одной из сопрягаемых поверхностей.
    На бланке диаграммы прессового соединения колеса с осью, кроме кривой измерения давления, заносятся следующие данные:
    – дата проведения запрессовки колеса на ось;
    – тип колесной пары;
    – индивидуальный номер колесной пары;
    – сторона колесной пары;
    – полная маркировка колеса (две последние цифры года изготовления колеса, марка стали, номер плавки, условное обозначение предприятия изго- товителя колеса, порядковый номер колеса, дополнительный код, обознача- ющий собственность колес;

    69
    – диаметры подступичной части оси и отверстия ступициколеса с точно- стью до 0,01мм;
    – длина ступицы колеса;
    – конечное усилие запрессовки.
    При капитальном ремонте на каждую колесную пару оформляется Тех- нический паспорт колесной пары, который составляется в двух экземпля- рах: один направляется в службу железнодорожной администрации, вто- рой остается на предприятии, где с приложенным к нему бланком диа- граммы прессовой посадки колес на ось, хранится в течении всего срока службы колесной пары и уничтожается после оформления на нее Акта на исключение колесной пары вагона, но не более 21 года.
    2.1.4.Виды и сроки ремонта колесных пар.
    Для обеспечения безопасности движения в соответствии ПТЭ принята система проверки технического состояния и своевременного изъятия из экс- плуатации колесных пар, состоящая из ряда мероприятий: осмотров колес- ных пар под вагонами, текущего ремонта (обыкновенного освидетельствова- ния), среднего ремонта (полного освидетельствования), капитального ремон- та (ремонт со сменой элементов). Колесные пары осматривают на техниче- ских станциях на ходу в момент прибытия, после остановки и перед отправ- лением.
    Текущий ремонт (обыкновенное освидетельствование) производится: при каждой подкатке колесных пар под вагон, если они при этом они не под- вергались среднему ремонту (полному освидетельствованию); при положи- тельном результате входного вибродиагностического контроля буксовых уз- лов; при восстановления профиля катания колес без демонтажа буксовых уз- лов; при проведении профилактических мероприятий по отдельным указани- ям железнодорожных администраций или владельцев инфраструктуры.
    При текущем ремонте колесных пар производят:
    – входной и выходной вибродиагностический контроль буксовых узлов;
    – восстановление профиля поверхности катания без демонтажа букс;
    – техническое диагностирование буксовых узлов (промежуточную реви- зию;
    – неразрушающий контроль элементов колесных пар;
    – контроль геометрических параметров и величин износов элементов ко- лесных пар на соответствие нормам.
    После проведения текущего ремонта колесных пар наносятся знаки и клейма:
    – на бирке, устанавливаемой под правый верхний болт крышки крепи- тельной с правой стороны колесных пар, оборудованных буксовыми узлами с подшипниками в корпусах букс;
    – на шайбе стопорной, устанавливаемой под болты М20 или М22 крыш- ки передней подшипника кассетного типа с адаптером с левой стороны ко- лесной пары.

    70
    Средний ремонт (полное освидетельствование) колесных пар произво- дится: после крушений и аварий всем колесным парам поврежденных ваго- нов; после схода вагонов с рельсов; при повреждении вагонов от динамиче- ских ударов при погрузке; при отсутствии и невозможности прочтения зна- ков и клейм проведения последнего среднего ремонта на торце шейки оси; при отсутствии бирки на буксовом узле или невозможности прочтения клейм на ней при ремонте колесной пары или подкатки ее по вагон; после выполне- ния допустимых вырубок волосовин неметаллических включений и других неисправностей; через два восстановления профиля поверхности катания ко- лесных пар оборудованных роликовыми цилиндрическими подшипниками; при демонтаже буксовых узлов с последующим ремонтом; капитальном ре- монте вагонов.
    При среднем ремонте колесных пар производят:
    – обмывку колесных пар, корпусов букс и адаптеров, элементов торцево- го крепления и демонтированных блоков подшипников;
    – демонтаж и монтаж буксового узла;
    – ремонт подшипников роликовых цилиндрических;
    восстановление профиля катания колес;
    – контроль геометрических параметров и величин износа;
    – неразрушающий контроль элементов колесных пар и подшипников;
    – выходной вибродиагностический контроль буксовых узлов.
    При проведении среднего ремонта колесных пар наносятся знаки и клей- ма:
    – на торце оси с левой стороны колесной пары;
    – на бирке, устанавливаемой под левых верхний болт крышки крепи- тельной с правой стороны колесной пары, оборудованной буксовыми узлами с подшипниками в корпусах букс;
    – на шайбе стопорной с левой стороны колесной пары, устанавливаемой под болты М20 торцевого крепления подшипников, установленных в корпус буксы, и болты М20 или М24 крышки передней подшипника кассетного типа с адаптером.
    Капитальный ремонт колесных пар (ремонт со сменой элементов) вы- полняется: при необходимости замены одного или двух колес; при признаке сдвига на оси одного или двух колес; при признаке ослабления прессовой по- садки на оси одного или двух колес; при несоответствии расстояния между внутренними боковыми поверхностями ободьев колес; при разности расстоя- ний от торцов предподступичных частей оси до внутренних боковых поверх- ностей ободьев колес одной и другой сторон колесной пары; при отсутствии или невозможности прочтения знаков и клейм на торцах осей, относящихся к их изготовлению и предыдущему капитальному ремонту.
    При капитальном ремонте колесных пар производят:
    – демонтаж и монтаж буксовых узлов;
    – обмывку колесных пар;
    – распрессовку колес с осей;

    71
    – расточку отверстий ступиц новых или старогодных колес;
    – механическую обработку подступичных частей новых или старогодных осей;
    – прессовую посадку новых или старогодных колес на новые или старо- годные оси;
    – восстановление поврежденной или изношенной резьбы М110 и М12 осей РУ1;
    – ультразвуковой, магнитнопорошковый или вихретоковый контроль подступичных, предподступичных, средних частей и шеек перед прессовой посадкой колес;
    – контроль геометрических параметров колесных пар и их элементов.
    Клейма и знаки маркировки, относящиеся к новому формированию или проведению капитального ремонта колесной пары, наносятся на торце оси правой стороны колесной пары: знак формирования, условный номер предприятия, которое производило новое формирование или капитальный ремонт, приемочные клейма, месяц и две последние цифры года произ- водства нового формирования или капитального ремонта.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15


    написать администратору сайта