Введение

Колесные пары относятся к ходовым частям и являются одним из ответственных элементов вагона. Они предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок, передающихся от вагона на рельсы при их вращении. Работая в сложных условиях загружения, колесные пары должны обеспечивать высокую надежность, так как от них во многом зависит безопасность движения поездов. Поэтому к колесным парам предъявляют особые, повышенные требования Госстандартами, Правилами технической эксплуатации железных дорог, Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар, а также другими нормативными документами при проектировании, изготовлении и содержании в эксплуатации. Конструкция и техническое состояние колесных пар оказывают влияние на плавность хода, величину сил, возникающих при взаимодействии вагона и пути, и сопротивление движению.



1. Назначение колёсных пар

Колесная пара (рис.1) состоит из оси 1 и двух укрепленных на ней колес 2. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес, а также конструкцией подшипника и способом крепления его на оси.

Рисунок 1 - Колесная пара:

1 - ось колёсной пары; 2 - колесо; 3 - шейка оси; 4 - предподступичная часть оси; 5 - подступичная часть оси; 6 - средняя часть оси.

Размеры оси устанавливаются в зависимости от величины расчетной нагрузки, воспринимаемой ею при эксплуатации.

Колесные пары предназначены III-950 предназначены для эксплуатации с подшипниками скольжения, а колесные пары РУ1-950, РУ1Ш-950, РУ-950, РУ-1050- с роликовыми подшипниками (РУ - роликовая унифицированная, Ш - торцевое крепление внутренних колец подшипников приставной шайбой). Исходя из расчетной нагрузки определяются диаметры шеек 3 (см. рис. 1), подступичной 5 и средней части 6. Предподступичная часть 4 является ступенью перехода от шейки к подступичной части оси и служит для установки уплотняющих устройств буксы. На подступичных частях 5 прочно закрепляются колеса 2.

Колесные пары с осями, предназначенные для эксплуатации с роликовыми подшипниками, различают между собой по конструкции торцевого крепления внутренних колец роликовых подшипников на шейки: с торцевой частью для навинчивания корончатой гайки; при помощи приставной шайбы, для чего на торцах делаются отверстия с нарезкой для болтов крепления. Такое крепление выполнено в двух вариантах: тремя или четырьмя болтами.

В эксплуатации еще находится небольшое количество колесных пар с осями типа РУ с диаметром шеек 135 мм, которые в настоящее время заменяются более современными. Основным типом колесных пар являются конструкции с цельнокатаными стальными колесами с диаметром по кругу катания 950 мм. В старотипных пассажирских вагонах осталось малое количество колесных пар с диаметром 1050 мм.

Для безопасного движения вагона по рельсовому пути на ось 1 прочно закрепляются колеса 2 (см. рис. 1) с соблюдением строго определенных размеров. Расстояние между внутренними гранями колес составляет: для новых колесных пар, предназначенных для вагонов, обращающихся со скоростями 120 км/ч - (1440±3), свыше 120 км/ч, но не более 160 км/ч - (). Во избежание неравномерной передачи нагрузки на колеса и рельсы разность размеров от торца оси до внутренней грани обода допускается до колесной пары не более 3 мм. Колеса, укрепленные на одной оси, не должны иметь разность диаметру более 1 мм, что предотвращает односторонний износ гребней и не допускает повышение сопротивлению движению. С целью снижения инерционных усилий, колесные пары скоростных вагонов подвергаются динамической балансировке: для скоростей 140 -160 км/ч допускается дисбаланс не более 6 Н·м; для скоростей 160-200 км/ч - не более 3 Н·м.

Кроме колесных пар, изготавливаемых в соответствии ГОСТ 4835-80, поставляются конструкции, выполненные по специальным чертежам и техническим условиям для вагонов промышленного транспорта, для вагонов электропоездов и дизель - поездов, а также с раздвижными на оси колесами для эксплуатации на железных дорогах с различной шириной колей и др.



1.1 Требования предъявляемые к колёсным парам

Работая в современных режимах эксплуатации железных дорог и экстремальных условиях окружающей среды, колесная пара вагона должна удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью, имея при этом минимальную необрессоренную массу (с целью снижения тары подвижного состава и уменьшение непосредственного воздействия на рельсовый путь и элементы вагона при прохождении неровностей рельсовой колей); обладать некоторой упругостью, обеспечивающей снижение уровня шума и смягчение толчков, возникающих при движении вагона по рельсовому пути; совместно с буксовыми узлами обеспечивать возможно меньшее сопротивление при движении вагона и возможно большее сопротивление износу элементов, подвергающих изнашиванию в эксплуатации.

1.2 Характеристика условий эксплуатации детали

Безопасность движения подвижного состава в большей степени зависит от надежности колесной пары, которая характеризуется способностью безотказной ее работы в сложных условиях эксплуатации. Надежность зависит от качественных параметров колесной пары и ее напряженного состояния, возникающего под влиянием действующих нагрузок, которые приводят к появлению дефектов. На колесную пару оказывают воздействие внешние переменные статические нагрузки и постоянно действующие силы, обусловленные посадками с натягом колес на подступичные части и роликовых подшипников на шейки оси.



2. Ремонт колесных пар

2.1 Организация ремонта колесных пар

Технологический процесс ремонта колесных пар организован согласно действующей нормативно-технической документации и осуществляется в соответствии с приведенной в презентации «Схемой технологического процесса ремонта колесных пар».

После подъемки вагонов в вагоносборочном отделении участка деповского ремонта вагонов бригадир колесно-роликового участка 6 разряда производит: оприходование колесной пары (присваивает порядковый номер, записывает его в натурный листок формы ВУ-51 и наносит мелом на диск колеса с внутренней стороны); предварительный осмотр колесной пары для выявления трещин (по скоплению пыли и грязи в виде валика, образованию пузырьков краски, разрыву слоя краски) и сдвига или ослабления ступицы колеса на подступичной части оси. Колесные пары с выявленными неисправностями бракуются.

Колесные пары из-под вагонов подаются с тележками в моечную машину по обмывке тележек, где происходит их освобождение от рам тележек. Из моечной машины по обмывке тележек колесные пары выкатываются при помощи пульта, управляемого оператором. Затем колесные пары поочередно перемещаются к устройству сухой очистки дисков цельнокатаных колес до металлического блеска. Управление установкой осуществляет оператор участка деповского ремонта вагонов с пульта управления, расположенного на установке.

После очистки дисков цельнокатаных колес колесная пара подается вручную оператором участка деповского ремонта вагонов в однокамерную моечную машину, где производится обмывка 4% моющим раствором средства «Рейс-О» или «РИК» до полного очищения в течение 10-12 минут (для сильно загрязненных колесных пар до 15 минут), с одновременной очисткой средней части оси. Предварительно на буксовые узлы колесных пар надеваются защитные чехлы для предотвращения попадания в них влаги. Температура моющего раствора 70-90⁰С, давление 5-6атм. Управление установкой осуществляет оператор участка деповского ремонта вагонов с пульта управления, расположенного рядом с установкой.

Для выталкивания колесных пар из моечной машины используются толкатели. После обмывки и очистки средней части оси колесная пара с помощью толкателя подается на позицию входного контроля.

В случае выхода из строя установки для очистки средней части оси или дробеструйной установки допускается, производить очистку элементов колесных пар вручную с применением металлических и волосяных щеток.

На позиции входного контроля дефектоскопист осматривает колесную пару и проводит проверку: средней части оси на магнитном дефектоскопе МД13ПР, дисков колес вихретоковыми дефектоскопами ВД12НФ, ВД113.5. Результаты дефектоскопирования дефектоскопист записывает в рабочий журнал произвольной формы, на основании которого затем ставит свою роспись в журнал ф. ВУ-53. При наличии трещин в элементах колесная пара направляется на ВКМ.

Исправность роликовых подшипников буксовых узлов колесных пар, подлежащих обыкновенному освидетельствованию, проверяет бригадир колесно-роликового участка на установке УДП-85 и приборе АЛ-2-3 с распечаткой протоколов контроля. При неудовлетворительных результатах контроля колесная пара отправляется в демонтажное отделение для проведения полного освидетельствования. С позиции входного контроля слесарь колесно-роликового участка перемещает колесную пару на позицию обмера, где бригадир производит окончательный осмотр и обмер всех частей колесной пары, (инструментальный контроль колесных пар осуществляется, если разность температур окружающей среды и объекта контроля не более 3^оС). При внешнем осмотре колесных пар обращает внимание на знаки и надписи, нанесенные на наружной грани обода колеса.

На основании результатов осмотра и обмера бригадир определяет вид ремонта колесной пары и наносит мелом на диске колеса разметку вида ремонта; кроме требуемого ремонта указывает номер неисправности по классификатору ИТМ1-В; на бракованных элементах ставит знак «Б»; окончательно оформляет приходную часть натурного листка формы ВУ-51. Листок Ф ВУ-51 передает оператору колесного участка для занесения данных в журнал Ф ВУ-53 и АРМ бригадира колесного участка.

Колесные пары, направленные на обыкновенное освидетельствование, подаются слесарем колесно-роликового участка вручную с помощью поворотного устройства по рельсовым путям транспортного коридора (допускается использование кран-балок) на участок промежуточной ревизии. Колесные пары, которым требуется полное освидетельствование, подаются в демонтажное отделение. Демонтаж буксовых узлов производит слесарь 3 разряда.

Колесные пары после демонтажа буксовых узлов подаются для обмывки в моечную машину. Обмывку деталей буксового узла и колесных пар производит слесарь. После обмывки детали буксового узла (кроме стопорных планок, упорных и внутренних колец подшипников) слесарь по технологическому столу подает на участок монтажа.

Промытые колесные пары толкателем слесарь подает на рельсовый путь, а затем на позицию дефектоскопирования демонтажного отделения, где дефектоскопист не ниже 5 разряда на установке МДУ-КПВ производит магнитопорошковый контроль средней части оси, шеек и предподступичных частей (при снятых внутренних и лабиринтных кольцах).

Затем слесарь подает колесную пару на позицию дефектоскопирования отделения промежуточной ревизии, где дефектоскопист 6 разряда дефектоскопом УД2-102 производит ультразвуковой контроль оси (УД4-Т).

Снятие лабиринтных и внутренних колец подшипников напрессованных на шейки осей, производится слесарем 3 разряда с помощью установки демонтажа УДБ-2.

На позиции неразрушающего контроля отделения промежуточной ревизии дефектоскопист 6 разряда всем колесным парам, поступившим в ремонт, дефектоскопом УД2-102 (УД-4Т) производит ультразвуковой контроль основного сечения обода, приободной зоны диска, гребня; дефектоскопом УДС1-22 ультразвуковой контроль поверхность катания колеса. После обточки на этой же позиции производится повторно ультразвуковой контроль обода колеса.

2.2 Виды ремонтных работ

Колесные пары, которым необходима обработка поверхности катания колес, слесарь подает на накопительные пути токарного отделения. Колесные пары, требующие обыкновенного освидетельствования, подаются со специальными временными крышками, одетыми вместо смотровых. Колесные пары, требующие полного освидетельствования, (после демонтажа буксового узла и промывки) с накопительных путей подаются токарями при помощи кран-балок и траверс на колесотокарные станки КТ-112 и UBB-112 для обточки.

На основании размеров, отмеченных бригадиром мелом на внутренней поверхности диска колеса и дополнительных контрольных измерений, произведенных токарем, токарь выбирает необходимые режимы резания. Обточка поверхностей катания колес производится в соответствии с МК 1070.1020201575.

При обработке профиля поверхности катания колес обточке подвергаются: гребень, поверхность катания, фаски на наружной грани и, при необходимости, внутренние грани. Обточка внутренних граней производится в тех случаях, когда разница расстояний между ними в разных точках у одной колесной пары более 2 мм.

Обточка ведется с расчетом минимального снятия металла.

В процессе обточки токарь проверяет правильность выполнения профиля поверхности катания и фаски наружной грани максимальным шаблоном, расстояние между внутренними гранями колес - штангеном РВП, контролирует диаметр колеса скобой ДК.

После снятия колесной пары со станка бригадир проверяет по эталону шероховатость обработки поверхностей обода колеса, которая должна быть не ниже 3 класса; профиль поверхности катания, наружную фаску, гребень и внутреннюю грань колеса; контролирует разность диаметров двух колес, которая должна быть не более 0,5 мм.

После обточки колесной пары при промежуточной ревизии бригадир проверяет эксцентричность круга катания колес на стенде ОМСД-2. Колесная пара устанавливается корпусами букс на опоры установки. Вращение колесной пары производится вручную. Эксцентричность круга катания замеряется рычажным индикатором, закрепленным на стойке. Ножка рычажного индикатора устанавливается на поверхность катания колеса на расстоянии 70 мм от внутренней грани гребня. Эксцентричность колес по кругу катания после обточки допускается не более 0,5 мм. При наличии на поверхности катания «навара» допускается устранять его пневматической шлифовальной машиной.

Навар шлифмашинкой удаляет слесарь 5 разряда по указанию бригадира, качество зачистки проверяет бригадир.

Механические повреждения средней части оси до 2 мм допускается оставлять без ремонта, от 2 до 5 мм устранять зачисткой вдоль оси наждачным кругом с последующей зачисткой шлифовальной шкуркой зернистостью не более 6. При этом если диаметр оси после обработки будет менее допустимых размеров (150 мм), ось бракуется. Зачистку производит слесарь 5 разряда по указанию бригадира, качество зачистки проверяет бригадир.

Все отремонтированные колесные пары поступают на накопительный путь, где бригадир производит их окончательный осмотр, обмер элементов колесной пары, проверку качества ремонта колесных пар системой диагностики буксовых узлов.

2.2.1 Обточка поверхности катания цельнокатаных колес

После осмотра и измерения геометрических параметров колесная пара при необходимости подается в колесотокарное отделение, устанавливается и закрепляется в центрах колесотокарного станка для обточки поверхности катания колес. Колесные пары могут обрабатываться на колесотокарном станке без демонтажа буксовых узлов. В этом случае снимают смотровые крышки, взамен которых устанавливают крышки с отверстием для прохода пиноли центра станка. На основании размеров, отмеченных бригадиром на диске колеса и дополнительных измерений токарь выбирает необходимые режимы обработки. При обработке поверхности катания цельнокатаных колес обточке подвергаются:

а) поверхность катания;

б) гребень;

в) внутренняя грань (по мере необходимости).

При обточке поверхности катания фаска наружной грани обода колеса должна начинаться на расстоянии 124 мм от внутренней грани и выполняться под углом 45°.

В процессе обточки токарь проверяет правильность обточки ободьев цельнокатаных колес (профиль поверхности катания и фаски наружной грани) максимальным шаблоном, свободно установленным на поверхности катания, а также расстояние между внутренними гранями колес. Размеры элементов профиля поверхности катания должны соответствовать требованиям действующей нормативно-технической документации.

После снятия колесной пары со станка, бригадир или мастер колесно-роликового участка проверяет шероховатость обработанной поверхности обода колеса, профиль поверхности катания, наружную фаску, гребень и внутреннюю грань. 

2.3 Техника безопасности при ремонте колесных пар

Ответственным за выполнение правил техники безопасности в цехе является старший мастер. Сменные мастера и бригадиры несут ответственность за выполнение правил по технике безопасности и промсанитарии по кругу своих обязанностей.

Старший мастер цеха проводит инструктаж по соблюдению рабочими инструкции по Технике безопасности и безопасными правилами работы в соответствии с положением " Об организации обучения и проверки знаний по охране труда на железнодорожном транспорте " № ЦСР-325 и инструктивными указаниями СТП ССБТ 008-98 " Обучение и проверка знаний по охране труда работников депо", а так же обеспечивает своевременное проведение с работниками цеха периодических занятий по охране труда и техники безопасности. Каждый работник обязан:

- строго соблюдать требования по охране труда, технике безопасности, производственной санитарии, противопожарной охране, предусмотренные соответствующими правилами и инструкциями;

- пользоваться спец одеждой и предохранительными устройствами и приспособлениями;

- содержать в частоте и порядке свое рабочее место, соблюдать чистоту и порядок на участке;

- передавать оборудование, инструмент и приспособления сменщику в исправном состоянии. В случае повреждения механизмов, приспособлений, оборудования или получения травмы, нарушения техники безопасности, работник должен немедленно сообщить руководителю участка.

Выполнение положений по технике безопасности, производственной санитарии обеспечивает безопасность производства работ и предупреждает возникновение производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Все работники участка обязаны знать и выполнять правила и инструкции по охране труда и техники безопасности, должностные инструкции и положения, руководствоваться ими в своей практической работе и обеспечивать строгое выполнение их в процесс производства.

Виновные в нарушении правил техники безопасности привлекаются к ответственности согласно действующему законодательству и стандартов предприятия.

Мастер (сменный, старший) является полноправным руководителем и непосредственным организатором производства и труда на новом участке. Имеет право и обязан не допускать работу на неисправном оборудовании с применением неисправных инструментов, приспособлений, оснастки и др. На лиц, нарушивших трудовую и производственную дисциплину, мастер вправе налагать дисциплинарные взыскания в соответствии с правилами внутреннего трудового распорядка, а рабочих, систематически нарушающих дисциплину освобождать от работы.

В обязанности мастера входит:

- своевременно обучать и инструктировать рабочих знанию технологических прочесов, безопасных методов труда, следить за соблюдением ими правил и инструкций;

- следить за исправным состоянием и правильной эксплуатацией оборудования, инструмента, оснастки, а так же производственного инвентаря;

- обеспечить правильную и безопасную организацию рабочих мест, чистоту и порядок на участке;

- следить за наличием и исправным состоянием ограждений и предохранительных устройств, средств сигнализации;

- следить за надлежащей работой вентиляционных устройств и нормальным освещением рабочих мест;

- следить за наличием и сохранностью инструкций, планов и предохранительных знаков на рабочих местах. Все виды инструкций и стажировка по технике безопасности должны быть записаны в Журнале регистрации инструктажей по технике безопасности формы ТНУ-19.

О случаях травматизма руководитель участка обязан немедленно сообщить начальнику депо.

2.4 Охрана труда

Колёсный цех должен иметь устройства для отопления и вентиляции, обеспечивающие метрологические условия в соответствии с требованиями "Санитарных норм проектирования предприятий".

Оборудование, где происходит образование пыли и газов, должно быть оборудовано вентиляцией.

Осветительная арматура и лампы должны очищаться от загрязнений не реже двух раз в месяц, а стёкла световых проёмов два раза в год.

Освещение на рабочих местах должно быть как общее, так и местное. Применение одного местного освещения не допускается.

Уровень шума не должен быть выше:

-низкочастотный - 100дб

-среднечастотный - 85-90дб

-высокочастотный - 75-85дб

Нормы освещённости:

- общее-местное - 500лк

-участки осмотра и приёмки колёсных пар - 750лк

Курение в цехах запрещено.

Среднесуточная температура в ВКМ должна быть +18°С - +20°С

Не допускается загромождение и захламление проходов у рабочих мест. Шкафы, ящики и стеллажи для инструмента и деталей устанавливаются так, чтобы хранимые в них предметы находились в устойчивом положении и не могли упасть. Полы на рабочих местах и проходах должны быть ровными, гладкими и не скользящими, содержаться в чистоте.

Производственные отходы, стружки должны своевременно убираться.

2.5 Требования к инструменту

Слесарные молотки должны иметь слегка выпуклую поверхность бойка и быть надёжно укреплены на ручке путём расклинивания. Рукоятки изготавливают из дерева твёрдых пор. Длина ручек слесарных молотков должна быть в пределах 300-400мм.

Не допускается на ударной части наклёпа.

Ударные инструменты - зубила, крейцмейсели, бородки не должны иметь трещин, заусениц, наклёпа на ударной части. Наименьшая длина зубила - 150мм. При работе обязательно пользоваться защитными очками, во время работы зубило располагать от себя, т.е. направление полёта металла при ударе должно осуществляться в противоположную сторону от себя.

Гаечные ключи должны соответствовать размерам гаек и головок болтов, губки ключей строго параллельны. Удлинение ключей трубами запрещается.

Перед подключением пневматического инструмента необходимо продуть шланг. Работать на шлифовальной машине без защитных очков и ограждений запрещается. Перед работой проверить её исправность. Запрещается использовать шлифовальную машину без прокладок между шлифовальным кругом и планшайбой.

Весь ручной инструмент должен быть исправным и очищенным от масла. Прежде чем начать работу необходимо проверить надёжность их насадки и ручки.

К работе с электрическим и пневматическим инструментом допускаются только специально обученные работники.



2.6 Требования к оборудованию

Расположение оборудования должно соответствовать нормам технологического проектирования.

Границы проходов, места укладки грузозахватов и тары должны быть отмечены белой краской.

Вновь устанавливаемое и вышедшее после ремонта оборудование должно быть тщательно выверено и надёжно закреплено. Оборудование должно быть принято с разрешения главного механика и инженера по технике безопасности.

2.7 Электробезопасность

Для предупреждения возможности поражения электрическим током корпуса электродвигателей, индукционных нагревателей, дефектоскопов, моечных машин, металлические кожуха должны надёжно заземляться. Нельзя включать индукционный нагреватель, если его магнитопровод не замкнут с нагреваемым кольцом. Печи для нагрева лабиринтных и внутренних колец должны быть заземлены в двух местах, а так же иметь устройства, автоматически отключающие печь от сети при открывании дверцы.

Наряду с защитным заземлением при работе с дефектоскопами и индукционными нагревателями применяются диэлектрические перчатки, коврики и дорожки.

Пусковые кнопки электрических устройств должны быть защищены и утоплены в корпус на 3-5мм. Кнопки остановки должны быть красного цвета, иметь надпись "стоп" и выступать над панелью на 3мм.



2.8 Экология

С точки зрения оценки видов и источников загрязнения окружающей среды транспортом могут рассматриваться два подхода: традиционный, охватывающий только собственно транспортные технологические процессы, и комплексный, включающий весь возможный круг факторов, связанных с транспортом.

При традиционном подходе учитывают поступление загрязняющих в биосферу непосредственно в результате функционирования подвижного состава, например отработанные газы транспортных двигателей, попадающие в воздух, сброс в водоёмы стоков. Сюда относят случающиеся время от времени аварии транспортных средств с рассеянием в биосфере их грузов - токсичных, агрессивных, радиоактивных и прочих веществ. Подобное загрязнение происходит из-за технического несовершенства транспортных средств или ошибок персонала. Комплексный подход отличается от традиционного тем, что он дополнительно учитывает загрязнение биосферы или её изменения в результате транспортного строительства и эксплуатации транспортных предприятий, к которым должны отнести ремонтные заводы, депо и другие постоянные сооружения.

Наряду с соединениями серы, транспортные средства и предприятия с продуктами сгорания выбрасывают значительные количества окислов азота (образующие с влагой атмосферы азотную кислоту), а так же фтор, хлор, соляную кислоту и другие.

Названные весьма активные вещества не только отрицательно воздействуют на живой мир, но и интенсивно разрушают металлические конструкции, лакокрасочные покрытия и даже бетонные и каменные сооружения. Большой вред наносится зданиям, мостам и другим сооружениям транспорта.

Биологическое загрязнение воды и земли происходит недостаточно очищенными стоками из транспортных средств и постоянных сооружений. Такое загрязнение обнаруживается в пресноводных бассейнах, воду которых употребляют в ряде случаев для питья.

Методы очистки воды подразделяются на механические, химические и биологические.

Механическая очистка состоит в отстое воды в особых ёмкостях или наземных водохранилищах, а так же в пропуске её через фильтры, задерживающие твёрдые частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, и значительную часть нерастворённых углеродов.

Однако следует признать, что эти устройства уже не могут удовлетворять современным требованиям, и их заменяют более совершенными. Например, внедряются более эффективные отстойники для осветления мутных и окрашенных вод.

Для более полного отделения нефтепродуктов созданы флотационные установки, которыми оборудуются депо, ремонтные заводы, шпалопропиточные предприятия.

При химической очистке используют соответствующие реагенты, которые удаляют или нейтрализуют вредные химические примеси, находящиеся в сточной воде. На крупных ремонтных заводах, депо начинают применяться замкнутые системы, где синтетические моющие вещества после обмывки подвижного состава, различных агрегатов и деталей (перед ремонтом, окраской, хромированием и другими операциями) не сбрасываются в канализацию, а регенерируются и используются повторно.

В таких системах отработавший моющий раствор отстаивается, затем из него удаляется выпавший на дно бака шлам и всплывшие на поверхность нефтепродукты. Наконец, если раствор сильно загрязнён мелкодисперсными частицами, его подвергают второму циклу очистки с помощью коагулянтов. В качестве таких реактивов применяются, в частности, сернокислое железо и гидрат окоси магния или их смеси.

После добавления их в раствор на дно выпадает осадок, который удаляют, а осветлённый раствор с добавлением свежей порции моющего вещества поступает в работу. Удаленные из раствора шламы уничтожают, а нефтепродукты используют в качестве топлива.



3. Машины для ремонта колесных пар

3.1 Машина для сухой очистки колёсных пар ОКП68

Предназначена для механической очистки вращающимися щетками оси и дисков колесных пар типа РУ950 грузовых, пассажирских вагонов, электропоездов (рис.2)

Машина включает:

- камеру очистки колесных пар;

- систему автоматического управления.

3.1.1 Технические характеристики

Основные технические характеристики приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические характеристики машина

Параметр	Значение
Время очистки колесной пары, мин.	3-7
Диаметр колесной пары (по кругу катания), мм	850-950
Частота вращения колесной пары, об/мин	10
Установленная электрическая мощность, кВт	12,6
Металлические щетки для очистки оси и дисков колесных пар:
- частота вращения щеток, об/мин	450
Давление воздуха, МПа	0,4-0,6
Габаритные размеры	приведены на схеме
Масса машины, кг	4200

3.1.2 Устройство машины ОКП68

Камера очистки колесных пар проходного типа включает узлы верхних и нижних щеток, привод вращения колесной пары, привод подъема дверей, патрубок для отсоса пыли.

Узел верхних щеток включает две пары вращающихся щеток, предназначенных для очистки дисков колес. Щетки прижимаются к поверхности дисков с регулируемым усилием с помощью пневмоцилиндров.

Узел нижних щеток предназначен для очистки оси колесной пары. Он состоит из двух вращающихся щеток, установленных под углом и повторяющих профиль оси колесной пары. Специальное устройство с пневмоприводом обеспечивает подвод щеток к оси колесной пары и регулируемое прижатие в процессе очистки.

Верхние и нижние щетки набираются из одинаковых серийно выпускаемых щеточных дисков диаметром 320 мм.

Привод вращения колесной пары: колесная пара устанавливается на четырех опорных роликах, два из которых являются приводными (рис.3).

Рисунок 3 - схема машины для очистки колёсных пар ОКП68

Система автоматического управления обеспечивает в автоматическом режиме очистку колесной пары, ее выталкивание из камеры, а также управление каждым механизмом машины в наладочном режиме при пусконаладочных работах, ремонте, профилактическом обслуживании и в других необходимых случаях.

3.1.3 Работа машины

Грязная колесная пара закатывается в камеру. Оператор нажимает на пульте управления кнопку «ОЧИСТКА». Закрываются двери камеры и начинается процесс очистки. Щетки перемещаются в рабочее положение, запускаются электродвигатели привода вращения щеток и привода вращения колесной пары. Длительность очистки задается при помощи реле времени. По истечении заданного времени все электродвигатели отключаются, щетки разжимаются и возвращаются в исходное положение. Двери камеры открываются, колесная пара выкатывается из нее. Цикл завершен, машина готова к приему следующей грязной колесной пары.

3.1.4 Размещение оборудования

Машина должна быть в отапливаемом производственном помещении, где температура окружающего воздуха находится в пределах +10…+35°С. Камера очистки должна быть соединена с вытяжной вентиляцией. Камера устанавливается в приямке глубиной 400 мм.

3.1.5 Преимущества машины для сухой очистки колёсных пар ОКП68

Основными преимуществами при применении предлагаемого устройства являются:

1. Безопасность и работа в автоматическом режиме;

2.Уменьшение численности обслуживающего персонала (на установке может работать всего один человек),

3. Высокое качество очистки оси и дисков к. п.;

4. Выполнение требований технологии дефектоскопирования к. п.;

5. Сокращение энергозатрат;

6. Снижение экологической нагрузки на о. с. (очистка воздуха после обработки К.П. = 97%);

7. Улучшение условий труда.

3.2 Автоматизированный комплекс для мойки колесных пар МКП

Предназначен для мойки и механической очистки вращающимися щетками оси и дисков колесных пар вагонов со снятыми буксами

Комплекс включает:

- камеру мойки колесных пар;

- устройства подачи колесной пары (на входе и выходе камеры);

- систему подготовки моющего раствора (гидросистемы высокого и низкого давления);

- систему регенерации моющего раствора;

- систему автоматического управления.

На схеме показан один из вариантов компоновки комплекса (рис 5). Расположение бака относительно камеры мойки может быть различным в зависимости от конкретных условий ремонтного предприятия. По согласованию камера мойки встраивается в механизированную эстакаду.

3.2.1 Технические характеристики автоматизированного комплекса для мойки колёсных пар

Основные технические характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические характеристики автоматизированного комплекса для мойки колёсных пар

Параметр	Значение
Время мойки колесной пары, мин	3 - 7
Температура моющего раствора, °С	от 40 до 90
Емкость бака для моющего раствора, м?	5,5
Высоконапорный электронасосный агрегат:
- тип	ЦНСгА38-176
- подача, м?/час	38
- напор, м. вод. ст.	176
Нагрев моющего раствора	паром или ТЭНами
Давление водяного пара, МПа	0,3
Расход водяного пара, кг/час	250
Мощность электронагрева, кВт	126
Установленная электрическая мощность, кВт:
- при паровом обогреве	46
- при электронагреве	172
Металлические щетки для очистки оси и дисков колесных пар:
- частота вращения щеток, об/мин	300
Давление воздуха, МПа	0,4 - 0,6
Расход воздуха в системе пневмоуправления, нм?/час	3,5
Габаритные размеры комплекса, мм	приведены на схеме
Масса комплекса, кг	8000

3.2.2 Камера мойки колесных пар проходного типа

Включает узлы верхних и нижних щеток, привод вращения колесной пары, привод подъема дверей, патрубок для отвода паров и систему форсунок. Узел верхних щеток включает две пары вращающихся с частотой 300 об/мин щеток, предназначенных для очистки дисков колес. Щетки прижимается к поверхности дисков с регулируемым усилием с помощью пневмоцилиндров. Узел нижних щеток предназначен для очистки оси колесной пары. Он состоит из двух щеток, вращающихся с частотой 300 об/мин, установленных под углом и повторяющих профиль оси колесной пары. Специальное устройство с пневмоприводом обеспечивает подвод щеток к оси колесной пары и регулируемое прижатие в процессе очистки.

Верхние и нижние щетки набираются из одинаковых серийно выпускаемых щеточных дисков толщиной 20 мм и диаметром 320 мм. Привод вращения колесной пары. Колесная пара устанавливается на четырех опорных роликах, два из которых являются приводными. Скорость вращения -- 10 об/мин.

3.2.3 Устройства подачи колесной пары (на входе и выходе камеры)

Предназначены для автоматической подачи колесной пары в камеру мойки (с входа), остановки колесной пары на выходе и последующей ее передачи на рельсовый путь. По конструкции оба устройства одинаковы и включают установленные на подвижных рычагах упоры для фиксации колесной пары и толкатели для ее последующего перемещения. Упоры и толкатели оснащены пневмоприводом.

3.2.4 Система подготовки моющего раствора

Данная система подготовки моющего раствора cостоит из гидросистемы высокого и низкого давления.

3.2.5 Гидросистема высокого давления

Гидросистема высокого давления cостоит из электронасосного агрегата высокого давления типа ЦНСгА 38-176, труб обвязки и узла мойки с форсунками, смонтированного внутри камеры.

В узле мойки установлены 24 форсунки для подачи моющего раствора на ось и диски колесной пары. Гидросистема низкого давления состоит из бака и насоса низкого давления, который подает раствор на вход электронасосного агрегата высокого давления. Моющий раствор при мойке колесной пары самотеком по коллектору поступает в секционированный бак, который установлен ниже уровня пола участка. По согласованию возможна поставка комплекта оборудования для установки бака без заглубления.

В баке установлен змеевик для подачи пара для нагрева моющего раствора до заданной температуры. По согласованию возможна поставка бака с электрическим нагревом и системой терморегулирования (мощность электронагрева -- не более 130 кВт).

3.2.6 Система регенерации

Система регенерации осуществляет очистку циркулирующего моющего раствора от механических взвесей. Специальный насос забирает грязный моющий раствор с взвесями из первой секции бака и подает ее в гидроциклон. После гидроциклона очищенный моющий раствор возвращается в бак. Слив осадка из гидроциклона осуществляется в специальную тележку.



3.2.7 Система автоматического управления

Система автоматического управления обеспечивает в автоматическом режиме регулирование температуры моющего раствора, ее визуальный контроль, подачу колесной пары в камеру мойки, ее автоматическую очистку и мойку, выталкивание вымытой колесной пары из камеры мойки, а также управление каждым механизмом машины при пуско-наладочных работах, ремонте, профилактическом обслуживании и в других необходимых случаях.

3.2.8 Работа комплекса МКП

Грязная колесная пара устанавливается на устройстве подачи перед камерой мойки. Оператор нажимает на пульте управления кнопку «МОЙКА», и механизмы комплекса начинают работу в автоматическом режиме.

Колесная пара перемещается в камеру мойки. Закрываются двери камеры, и начинается процесс очистки и мойки. Щетки перемещаются в рабочее положение, запускаются электродвигатели приводов вращения щеток, электродвигатели насосов низкого и высокого давления, электродвигатель привода вращения колесной пары. Длительность мойки и очистки задается при помощи реле времени.

По истечении заданного времени все электродвигатели отключаются, щетки разжимаются и возвращаются в исходное положение.

Двери камеры открываются, колесная пара выкатывается из нее и останавливается на устройстве подачи после камеры мойки.

Цикл мойки завершен, комплекс готов к приему следующей грязной колесной пары.

3.3 Станок колесотокарный модель РТ905Ф1, РТ905Ф3

Предназначен для одиночной обточки профиля поверхности катания вагонных колесных пар как с буксами, так и без букс.

Предназначен для одиночной обточки профиля поверхности катания вагонных колесных пар как с буксами, так и без букс.

Колесотокарный станок обслуживает токарь 6 разряда, подача колесной пары производится кран - балкой, управляемой крановщиком.

Портальная компоновка станка позволяет устанавливать его в технологическую линию ремонта колесных пар. Для установки возможно использование фундамента станка UBB112 фирмы «RAFAMET» с незначительной доработкой.

Конструкция гидрокопировальных суппортов станка РТ905Ф1 обеспечивает возможность обработки профиля за один проход при глубине резания до 10 мм.

Автоматизация большинства технологических операций обуславливает высокую производительность станка.

Станок РТ905Ф1, РТ905Ф3, РТ905Ф3 - модификация базового станка - оснащен системой ЧПУ, следящими электроприводами подач и измерительным устройством, которое позволяет оптимизировать припуск на обработку, что способствует увеличению рабочего ресурса колесных пар. 

3.3.1 Технические характеристики колесотокарного станка модели РТ905Ф1

Основные технические характеристики приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Технические характеристики колесотокарного станка модели РТ905Ф1

Параметр	Значение
Устанавливаемый диаметр обрабатываемых колесных пар по кругу катания, мм:
наибольший	1064
наименьший (максимально изношенный)	850
Устанавливаемая длина оси колесных пар, мм:
наибольшая	2450
наименьшая	2200
Диаметр крепления колесной пары, мм:
наибольший (с большим кулачком)	910
наименьший (с малым кулачком)	810
Ширина обода, мм	130
Ширина колеи, мм	1520 (1524)
Масса обрабатываемых колесных пар, кг	2000
Число ступеней вращения шпинделя (бесступенчато)	-
Время цикла обработки колёсной пары, включая загрузку и выгрузку, мин	18-20
Возможность измерения колёсной пары	+
Автоматические циклы	+
Пределы рабочих подач суппорта, мм/мин:
продольных (задающих)	6-80*, 1-2000**
поперечных (следящих)	до 80*, 1-2000**
Скорость установочных перемещений, мм/мин:
шпиндельных бабок	1300
пиноли	550
подъемника	1800
Пределы частот вращения шпинделя, об/мин	5-26
Мощность главного привода, кВт	АС 45х2
Габаритные размеры (вместе с электрооборудованием), мм:
длина	9650, 8580**
ширина	3815
высота	2670
Масса, кг	40000

3.4 Комплекс автоматизированный для монтажа колесных пар вагонов

3.4.1 Состав комплекса

В состав автоматизированного комплекса для монтажа колёсных пар вагонов входит:

1. Пресс гидравлический для монтажа колесных пар вагонов усилием 3150 кН модели К04.П6735;

2. Манипулятор загрузки и выгрузки колесных пар модели К04.406.10;

3. Установка предварительной запрессовки колес модели К04.407.10;

4. Стеллаж подающий модели К04.461.10.



3.4.2 Назначение комплекса

Комплекс предназначен для выполнения монтажных работ по запрессовке колес на ось.

3.4.3 Работа комплекса

Годные колеса и оси подаются на стеллаж подающий. Механизмы стеллажа центрируют ось и подают в манипулятор. Колеса подаются толкателями стеллажа в каретки установки предварительной запрессовки. Ось и колеса центрируются зажимами манипулятора и установки предварительной запрессовки до совпадения осей. После чего производится предварительная запрессовка колес на ось.

Зажимы колес разводятся, каретки возвращаются в исходное положение. Ось с предварительно насаженными колесами подается на позицию пресса, где осуществляется последовательная и окончательная запрессовка колес на ось и автоматически контролируется расстояние между ободами колес.

Манипулятор перемещает колесную пару на позицию съема, где специальные механизмы поднимают ее и опускают на рельсовые пути цеха для дальнейшей транспортировки. Комплекс работает в автоматическом режиме; для отладки работы механизмов возможна работа в наладочном режиме. На пульте управления установлен дисплей, где выводится вся диагностическая информация по текущему состоянию комплекса.

Комплекс обслуживается персоналом, состоящим из 2 человек.

3.4.4 Технические характеристики автоматизированного комплекса для монтажа колёсных пар вагонов

Основные технические характеристики приведены в таблице 5.



Таблица 5 - Технические характеристики комплекса для монтажа колёсных пар вагонов

Номинальное усилие пресса, кН	3150
Рабочее давление гидросистемы пресса, МПа	25
Рабочее давление гидросистемы механизации, МПа	6, 3...8
Рабочее давление зажима колеса установки предварительной запрессовки, МПа	10
Ход плунжера рабочего цилиндра, мм	700
Скорость перемещения плунжера, мм/с
холостого хода	20...35
рабочего хода	1...3
обратного хода	20...55
Расстояние между опорными поверхностями упоров пресса, мм	2450
Грузоподъемность манипулятора, кг	1500
Ход манипулятора от позиции загрузки оси, мм
до оси пресса	1920
до позиции съема колесной пары	3420
Усилие предварительной запрессовки, кН, наибольшее	82,5
Максимальная нагрузка на стеллаж подающий, кН
для осей	45
для колес	22
Диаметр колеса для монтажа, мм (по поверхности катания)
наименьший	860 (960)
наибольший	964(1050)
Суммарная мощность электродвигателей, кВт	29,5
в том числе: гидростанции пресса, кВт	18
гидростанции механизации, кВт	11,5
Габаритные размеры комплекса, мм
cлева-направо	7800
спереди-назад	7710
Высота комплекса над уровнем пола, мм	3470
Масса комплекса, кг	32800



3.5 Комплекс автоматизированный для демонтажа колесных пар вагонов

3.5.1 Состав комплекса

В состав автоматизированного комплекса для демонтажа колёсных пар вагонов входит:

1. Пресс гидравлический для демонтажа колесных пар вагонов усилием 6300 кН модели К04.П6738;

2. Пресс гидравлический для демонтажа колесных пар вагонов усилием 6300 кН модели К04.П6738;

3. Манипулятор загрузки и выгрузки колесных пар модели К04.413.10.

3.5.2 Назначение комплекса для демонтажа колесных пар вагонов

Автоматизированный комплекс предназначен для выполнения демонтажных работ по распрессовке колес с оси.

3.5.3 Работа комплекса для монтажа колёсных пар вагонов Подготовленная колесная пара, предназначенная для демонтажа, подается на стенд комплекса. Манипулятор опускается и захватывает колесную пару, поднимает ее и перемещает на ось пресса. Рама манипулятора с колесной парой опускается и центрируется по горизонтальной оси пресса. Плунжеры главных цилиндров центрируют ось в основных упорах, после чего производится предварительный срыв колес с оси.

Затем, после отвода плунжеров и смены упоров производится окончательная распрессовка и съем колес с оси. Манипулятор поднимает колеса и ось и перемещает их на стеллаж. После укладки в стеллаж разжима захватов манипулятора и их подъема, толкатели перемещают колеса и ось по стеллажу. Манипулятор перемещается в исходное положение за следующей колесной парой. Комплекс работает в автоматическом режиме; для отладки работы механизмов возможна работа в наладочном режиме. На пульте управления установлен дисплей, где выводится вся диагностическая информация по текущему состоянию комплекса. Комплекс обслуживается персоналом, состоящим из 2 человек.

3.5.4 Технические характеристики автоматизированного комплекса для демонтажа колёсных пар вагонов

Таблица 6 - Технические характеристики комплекса для демонтажа колёсных пар вагонов

Номинальное усилие пресса, кН (тс)	6300 (630)
Рабочее давление гидросистемы пресса, Мпа	32
Рабочее давление гидросистемы манипулятора, МПа	6, 3...8
Ход плунжера рабочего цилиндра, мм, наибольший	730
Скорость перемещения плунжера, мм/с
холостого хода	20...35
рабочего хода	1...3
обратного хода	20...55
Расстояние между опорными поверхностями основных упоров, мм	3050±2
Грузоподъемность манипулятора, кг	1500
Ход манипулятора, мм, наибольший
по вертикали	1000
по горизонтали	4440
Скорость перемещения манипулятора, мм/с, наибольшая
по вертикали	140
по горизонтали	134
Диаметр колеса для демонтажа, мм (по поверхности катания)
наименьший	860
наибольший	960
Суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт	41,7
в том числе: мощность гидростанции пресса, кВт	23
мощность гидростанции манипулятора, кВт	4,5
Габаритные размеры комплекса, мм
слева-направо	9995±100
спереди-назад	8320±85
Высота комплекса над уровнем пола, мм	4670±40
Масса комплекса, кг, не более	62700



Заключение

Рассмотренные в данной работе машины и оборудования по ремонту колесных пар имеют высокий уровень автоматизации. Разработанные по последним требованиям вагоноремонтных предприятий, комплексы обладают высокой производительностью и загруженностью. Одним из главных достоинств является экономия времени и ресурсов, которое достигается за счет минимизации ручного труда.

Однако введение в эксплуатацию подобных новшеств имеет ряд недостатков, которые главным образом связаны с малой площадью производственных предприятий. Оборудование необходимо размещать в соответствии с требованиями и нормами, что не всегда совместимо с конструкцией большинства вагоноремонтных предприятий - габариты оборудования требуют больших площадей.

Введение в эксплуатацию нового оборудования вызывает потребность в высококвалифицированных специалистах в данной области.

Высокая цена затрудняет приобретение вагоноремонтных предприятий новым оборудованием.