Технология ремонта и организация работы участка по ремонту колесной пары локомотива
Взаимодействие подвижного состава и пути, неисправности и технология ремонта. Определение количества оборудования , необходимого для выполнения годового плана осмотра и ремонта. Расчет годовой суммы амортизации оборудования установленного на участке.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.06.2020 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Ленинградской области
«Волховский политехнический техникум»
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ № 23.02.06
«Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к выпускной квалификационной работе
На тему «Технология ремонта и организация работы участка по ремонту колесной пары локомотива»
Иванов К.И.
Волхов
2020
СОДЕРЖАНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
- 1.1 Конструкция и принцип работы
- 1.2 Требования ПТЭ к колесным парам
- 1.3 Влияние сужения рельсовой колеи
- 1.4 Взаимодействие подвижного состава и пути
- 1.5 Назначение участка (цеха) по ремонту колёсной пары
- 1.6 Основные неисправности и технология ремонта
- 1.7 Методы упрочнения колесных пар
- 1.8 Ресурсосберегающие технологии обточки колесных пар
- 2. РАСЧЁТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 2.1 Определение количества оборудования , необходимого для выполнения годового плана осмотра и ремонта
- 2.2 Определение необходимой площади участка для установки оборудования согласно санитарным нормам и годового плана осмотра и ремонта
- 3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 3.1 Расчет необходимого количества работников участка цеха
- 3.2 Расчет годовой суммы амортизации оборудования установленного на участке
- 3.3 Расчет сметы расходов на содержание и эксплуатацию оборудо-вания
- 4. ОХРАНА ТРУДА
- 4.1 Техника безопасности работников участка, с учётом местных условий труда на рабочем месте и при следовании на работу и домой
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
- ВВЕДЕНИЕ
- Колесные пары являются одним из самых ответственных узлов тягового подвижного состава (ТПС), от состояния которых зависит безопасность движения поездов. Величиной ресурса бандажей колесных пар определяются периодичность обслуживания ТО-4, на котором производится обточка бандажей колесных пар с целью восстановления профиля катания, а также периодичность среднего СР и капитального КР ремонтов, на которых производится замена полностью изношенных бандажей. В настоящий момент проблема износа бандажей колесных пар встала особо остро.
- Интенсивный износ гребней колес подвижного состава и боковой грани рельсов, наблюдаемый в последние годы на железных дорогах России, является следствием многофакторного изменения в течение достаточно длительного времени условий взаимодействия подвижного состава и пути, происходящего главным образом, в связи с ростом объема перевозок и повышением грузонапряженности железных дорог.
- Решающую роль в повышении износа в зоне контакта колесо - рельс играют следующие основные причины:
- · рост вертикальной и, особенно, горизонтальной жесткости пути (внедрение мощных рельсов тяжелых типов, железобетонных шпал и жестких скреплений);
- · сужение колеи;
- · замена на подвижном составе буксовых подшипников скольжения на роликовые (помимо устранения естественного смазывания рельса подтекающей смазкой, это привело к резкому увеличению сопротивления повороту тележек подвижного состава в кривых);
- Увеличение в 2000 г минимально допустимой в эксплуатации толщины гребня профиля ДМеТИ ЛР (с 23 мм до 25 мм) с целью повышения безопасности движения еще больше усложнило ситуацию и, как следствие, в локомотивных депо возросли объемы ремонтных работ и затраты по содержанию колесных пар ТПС. Актуальность темы Технология ремонта и организация работы участка по ремонту колесной пары локомотива « обусловлена тем , что проблема снижения износа бандажей колесных пар, поддержание их в работоспособном состоянии, своевременного планирования и определения рациональных объемов их ремонтов является одной из важнейших технико-экономических задач.
- Существуют два главных направления уменьшения износа как результата работы сил трения:
- · снижение абсолютных значений сил трения в контакте;
- · снижение продолжительности контакта гребней колес и боковой поверхности рельсов.
- Первая задача является преимущественно трибологической, вторая затрагивает главным образом, конструктивные параметры пути и ходовых частей подвижного состава, определяющие величину и продолжительность проскальзывания гребня колеса по боковой поверхности рельса.
- Наиболее прогрессивным в достижении данной цели является применение систем подачи специальных смазочных материалов в зону трения гребень колеса - головка рельса.
- Целью данной выпускной квалификационноц работы является ихучение технологии ремонта, позволяющее снизить темпы износа бандажей колесных пар ТПС при существующих условиях взаимодействия подвижного состава и пути. ремонт амортизация подвижной состав
- Объектом выпускной квалификационной работы является существующий технологический процесс ремонта колесной пары.
- Предметом исследований в выпускной квалификационной работе является грузовые электровоз постоянного тока.
- Структура выпускной квалификационной работы обусловлена предметом, целью и задачами исследования.
1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1.1 Конструкция и принцип работы
Колесная пара является наиболее ответственным узлом подвижного состава. Колесные пары электровоза воспринимают и передают на рельсы вертикальные нагрузки от массы локомотива, при движении взаимодействуют с рельсовой колеей, воспринимая удары от неровностей пути и горизонтальные силы. Через колесную пару передается вращающий момент тягового двигателя, а в месте контакта колес с рельсами в тяговом и тормозном режимах реализуются силы сцепления. От исправного состояния колесной пары зависит безопасность движения поездов, поэтому к выбору материала, технологии изготовления отдельных ее элементов и формированию колесной пары предъявляют особые требования. В условиях эксплуатации за колесными парами необходим тщательный уход и своевременный осмотр. Конструкция колесной пары должны обеспечивать необходимую прочность всех ее элементов и соответствовать требованиям ГОСТ.
Колесная пара состоит из оси 5, двух колесных центров 1, двух бандажей 2, двух бандажных колец 3 и двух зубчатых колес 4.
Рисунок - 1.1. Колесная пара электровоза
Ось изготовляют ковкой из осевой стали Ос. Л. ГОСТ 4728 - 59 с последующей нормализацией и отпуском, причем термические операции должны проводиться при автоматической регистрации заданных режимов. У оси различают следующие участки: буксовые шейки 5 (рис.2), на которые насаживают буксовые подшипники, предподступичные части 4, представляющие собой переходные участки (на них крепят лабиринтные кольца букс), подступичные части 3, на которые напрессовывают центры двигающих колес, шейки под моторно-осевые подшипники тягового двигателя 2 и среднюю часть 1. Диаметры отдельных участков различны и переходные от одного участка к другому должны быть плавными, их называют переходными гантелями. На концах оси имеется резьба для гаек роликоподшипников, паз для стопорной пластинки и два отверстия М16 для болтов, крепящих пластину. В торцах оси сделаны центровые отверстия установки оси или колесной пары на станке.
Рисунок - 1.2. Ось колёсной пары
Оси движущих колесных пар подвергаются действию вертикальных и горизонтальных знакопеременных сил, а также скручиванию. Тяжелые условия работы предъявляют особые требования к материалу и способам обработки оси. После обточки подступичные части и шейки оси называют роликами (сила нажатия ролика при начальной накате 4 тс, а при конечной 2,5 тс) и шлифуют, (включая предподступичные части) Особое внимание уделяют выполнению и обработке переходных гантелей, так как от этого зависит степень концентрации напряжений и усталостная прочность оси. При накатке и шлифовке устраняют риски и царапины, около которых обычно концентрируются напряжения, а при длительной эксплуатации могут появиться трещины. Колесный центр коробчатой конструкции (рис.3) изготовляют отливкой из углеродистой стали; он состоит из удлиненной ступицы, обода и соединяющей их средней двухстенной части с облегчающими отверстиями.
Рисунок - 1.3 Колесный центр
На обод насаживают бандаж; диаметр посадочной поверхности 1070 мм (при диаметре круга катания нового бандажа 1250 мм). Диаметр посадочной поверхности центра на ось 235 мм, причем со стороны зубчатого колеса эта поверхность расточена на конус с целью на ось. Канал, закрываемый пробкой, предназначен для подачи масла под давлением при распрессовке колесной пары; подача масла позволяет уменьшить давление распрессовки и предупредить появления задиров на сопрягающихся поверхностях. После отливки колесных центры отжигают для снятия внутренних напряжений. Бандаж - кольцо сложного сечения. Он является той частью колеса, которая непосредственно взаимодействует с рельсом. На небольшую контактную поверхность бандажа действуют большие силы (от массы электровоза, силы сцепления), бандаж воспринимает динамические нагрузки, а при проскальзывании подвергается износу. В связи с этим материал бандажа должен обладать высокой прочностью, чтобы сопротивляться износу и смятию, и быть достаточно вязким, чтобы выдерживать ударные нагрузки. В то же время бандаж должен обрабатываться на колесно-токарных стенках, так как после достижения установленных норм износа (проката) необходимо восстанавливать его профиль. Необходимые свойства бандажная сталь получает при введении легирующих добавок и специальной термообработке. Бандажи отечественных электровозов изготовляют из стали марки 60.Коническая форма бандажей обеспечивает их равномерный износ по ширине и спокойное прохождение электровоза в кривых. Основная поверхность катания бандажа имеет конусность 1:20, толщина нового бандажа 90 мм, толщина гребня 33 мм на расстояние 20 мм от его вершины. Уклон способствует центрированию колесной пары в колее и обеспечению более равномерного износа поверхности катания. Уклон 1:7 предусмотрен для размещения наката металла, образующего вследствие пластических деформаций. Зубчатое колесо входит в состав зубчатой передачи, которая предназначена для передачи вращающего момента с вала якоря тягового двигателя на ведущие колеса. На электровозах ВЛ-10 применена жесткая двухсторонняя косозубая передача. Она состоит из двух шестерен, насаженных в горячем состояние на конические концы вала якоря тягового двигателя, и двух зубчатых колес, напрессованных на удлиненные ступицы колесных центров. Передаточное число зубчатой передачи 3,826 (число зубьев шестерни 23, зубчатого колеса 88), межцентровое расстояние 617,5 мм, угол зацепления 200, угол наклона зубьев 24 037''.От внешнего воздействия зубчатая передача предохраняет кожухами из стеклопластика. В каждый кожух через штуцер заливают 4 кг осерненной смазки ТУ 32 ЦТ - 551-73 зимой марки 3, летом марки Л.
1.2 Требования ПТЭ к колесным парам
Каждая колесная пара должна удовлетворять требованиям, установленным соответствующей инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар подвижного состава и иметь на оси, четко поставленные знаки о времени и месте формирования и полного освидетельствования колесной пары, а также клейма о приемке ее при формировании.
Знаки и клейма ставятся в местах, предусмотренных правилами маркировки.
Колесные пары в установленном порядке должны подвергаться осмотру под подвижным составом, обыкновенному и полному освидетельствованиям, а при подкатке регистрироваться в соответствующих журналах или паспортах.
Расстояние между внутренними гранями колес ненагруженной колесной пары должно быть 1440 мм.
У локомотивов и вагонов, а также специального самоходного подвижного состава, обращающихся в поездах со скоростью свыше 120 км/ч до 140 км/ч, отклонения допускаются в сторону увеличения не более 3 мм и в сторону уменьшения не более 1 мм, при скоростях до 120 км/ч отклонения допускаются в сторону увеличения и уменьшения не более 3 мм.
Не допускается выпускать в эксплуатацию и к следованию в поездах подвижной состав и специальный подвижной состав с трещиной в любой части оси колесной пары или трещиной в ободе, диске и ступице колеса, при наличии остроконечного наката на гребне колесной пары, а также при следующих износах и повреждениях колесных пар, нарушающих нормальное взаимодействие пути и подвижного состава:
при скоростях движения свыше 120 км/ч до 140 км/ч:
· прокат по кругу катания у локомотивов, мотор-вагонного подвижного состава, пассажирских вагонов более 5 мм;
· толщина гребня более 33 мм или менее 28 мм у локомотивов при измерении на расстоянии 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм, а у подвижного состава с высотой гребня 28 мм -- при измерении на расстоянии 18 мм от вершины гребня;
при скоростях движения до 120 км/ч:
· прокат по кругу катания у локомотивов, а также у мотор-вагонного подвижного состава и пассажирских вагонов в поездах дальнего сообщения -- более 7 мм, у мотор-вагонного и специального самоходного подвижного состава и пассажирских вагонов в поездах местного и пригородного сообщений - более 8 мм, у вагонов рефрижераторного парка и грузовых вагонов -- более 9 мм;
· толщина гребня более 33 мм или менее 25 мм у локомотивов при измерении на расстоянии 20 мм от вершины гребня при высоте гребня 30 мм, а у подвижного состава с высотой гребня 28 мм -- при измерении на расстоянии 18 мм от вершины гребня;
· вертикальный подрез гребня высотой более18 мм, измеряемый специальным шаблоном;
· ползун (выбоина) на поверхности катания у локомотивов, моторвагонного и специального подвижного состава, а также у тендеров паровозов и вагонов с роликовыми буксовыми подшипниками более 1 мм, а у тендеров более 2 мм.
При обнаружении в пути следования у вагона, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава или тендера с роликовыми буксовыми подшипниками, ползуна (выбоины) глубиной более 1 мм, но не более 2 мм разрешается довести такой вагон (тендер) без отцепки от поезда (пассажирский со скоростью не свыше 100 км/ч, грузовой -- не свыше 70 км/ч) до ближайшего пункта технического обслуживания, имеющего средства для замены колесных пар.
При величине ползуна у вагонов, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава, от 2 до 6 мм, у локомотива и моторного вагона моторвагонного подвижного состава, а также специального самоходного подвижного состава от 1 до 2 мм допускается следование поезда до ближайшей станции со скоростью 15 км/ч, а при величине ползуна соответственно свыше 6 до 12 мм и свыше 2 до 4 мм -- со скоростью 10 км/ч, где колесная пара должна быть заменена.
При ползуне свыше 12 мм у вагона и тендера, свыше 4 мм у локомотива и моторного вагона мотор-вагонного подвижного состава разрешается следование со скоростью 10 км/ч при условии вывешивания или исключения возможности вращения колесной пары.
Локомотив при этом должен быть отцеплен от поезда, тормозные цилиндры и тяговый электродвигатель (группа электродвигателей) поврежденной колесной пары отключены.
1.3 Влияние сужения рельсовой колеи
В настоящее время на железных дорогах России продолжаются поиски более совершенных методов борьбы за снижение интенсивности износа рельсов и колесных пар подвижного состава. Проблема, как известно, давно вышла за рамки локальных производственных бед и превратилась в одну из основных общесетевых, в значительной мере влияющих на рост расходов предприятий и дорог в целом.
Основной причиной износа колесной пары явилось непродуманное и неправильное решение МГТС о сужении колеи с 1524 до 1520 мм без изменения допусков, размеров и профиля рабочей части колесных пар (расстояние между внутренними гранями бандажей, естественно, осталось тем же). Это решение, было принято "в целях уменьшения виляния колесной пары, а, следовательно, и уменьшения боковых сил воздействия колес на рельсы, особенно при высоких скоростях, и связанного с этим износа рельсов, ходовых частей подвижного состава, создания устойчивого пути в плане и спокойного хода ".
В периоде с (1982--1987 гг.) стали замечать, что не только возросла интенсивность износа колесных пар (и рельсов тоже), но и изменился сам характер износа, особенно гребней бандажей моторных и цельнокатаных колесных пар прицепных вагонов, по сравнению с тем, что был ранее. Вначале прокат рос по кругу катания, затем более медленно начинал расти износ гребня. Обточку колесных пар, в основном, вели по предельным размерам проката или по обнаруженным случайным браковочным признакам. Характер износа КП совершенно изменился после постепенной перешивки колеи. Быстрее рос износ самого гребня уже на первых технических обслуживаниях после эксплуатации новых или обточенных КП было видно, что износ гребня растет в геометрической прогрессии. Но прокат стал расти медленнее. Причем, износ гребня наблюдался как бы по касательной плоскости к внутренней (рабочей) поверхности гребня. При достижении предельного размера толщины гребня (25 мм) теперь приходилось на станках для обточки снимать больший по толщине слой металла. Ресурс КП резко сократился.
Причина этому - сужение рельсовой колеи!
Гребень КП как бы "завис" на головке рельса, особенно там, где колея сузилась еще больше по старым допускам, и особенно при движении в кривых. Мало того, появилась и другая проблема. В положении "зависшего" гребня на головке рельса и взаимного давления металла гребень с внутренней стороны стал вытягиваться тоже по касательной плоскости к вершине гребня, образуя "пленочный наклеп" и остроту в сторону вершины.
Это явление теперь называют остроконечным накато).
На железной дороге борьба с последствиями сужения рельсовой колеи обошлась миллиардными затратами.
1.4 Взаимодействие подвижного состава и пути
Изучению механизма износа, анализу видов повреждения колес и рельсов, а также разработке способов повышения их долговечности посвящено много исследований отечественных и зарубежных ученых и специалистов.
Восстановленные профили бандажей колесных пар должны упрочняться по поверхности катания. Но возникает возможность появления трещин на закаленных колесах в процессе эксплуатации.
Характер изменения твердости тесно связан с износостойкостью. Поэтому, естественно, повышение износостойкости связывали с повышением твердости деталей.
В процессе эксплуатации рабочий слой металла поверхности катания колес претерпевает существенные изменения. У всех колес он в значительной степени наклепан. Важным фактором упрочнения (наклепа) является раздробление зерна на фрагменты, значительно раз ориентированные друг от друга.
Для того чтобы бандажи колесных пар локомотивов не подвергались разрушению под воздействием ударно-переменной нагрузки, их материал должен быть достаточно вязким. Но так как передача давления от колес на рельсы происходит по небольшим площадкам, необходимо чтобы металл (особенно верхних слоев поверхности катания рельсов и гребня) обладал достаточным сопротивлением смятию, износу, контактно-усталостным повреждениям, т.е. был бы достаточно твердым, но не хрупким.
Считается, что чем тверже бандаж, тем меньше истирание его и рельса, но во всех случаях истирание рельса больше, чем истирание бандажа. Лучшие результаты получаются при твердых бандажах и рельсах.
Исследования специалистов позволили сделать вывод о том, что в связи с переходом на новый тип рельсов (с Р50 на Р65) износ рельсов и бандажей колесных пар электровозов увеличился более чем в 2 раза. При этом лимитирует боковой износ рельсов. Если раньше (рельсы Р50) у бандажей колесных пар электровозов лимитировал прокат (ресурс 23 мес.), то теперь (рельсы Р65) срок службы ограничен износом гребней (ресурс 8,7 мес.). Это привело к уменьшению ресурса бандажей колесных пар и рельсов более чем в 2 раза.
Повышение прочности бандажей приводит к весьма существенному увеличению их долговечности. Установлено, что повышение временного сопротивления металла колеса только на 1 кгс/мм увеличивает срок его службы на 3%.
1.5 Назначение участка (цеха) по ремонту колёсной пары
Для ремонта колёсных пар на железнодорожных предприятиях созданы колёсно-роликовые цеха.
Колёсно-роликовый цех предназначен для ремонта колёсных пар. Колёсно-роликовый цех обеспечивает ремонт колёсных пар:
-на программу деповского ремонта;
-на объём работ по текущему оценочному ремонту;
В цехе выполняются работы:
-обточка поверхности катания колёсных пар;
-демонтаж и монтаж букс с роликовыми подшипниками на горячей посадке без снятия внутренних колец;
-демонтаж и монтаж букс с роликовыми подшипниками на горячей посадке со снятием внутренних и лабиринтных колец;
-полная и промежуточная ревизия роликовых букс;
-ремонт роликовых подшипников;
-подготовка букс под установку датчиков контроля нагрева роликовых букс;
-обмывка колёсных пар, деталей буксового узла, подшипников, корпусов букс;
-дефектоскопия колёсных пар, подшипников, деталей буксового узла;
Помещение колёсно-роликового цеха примыкает к сборочному цеху.
Цех разделяется на следующие отделения и участки:
-колёсно-токарное отделение с демонтажной площадкой для демонтажа букс и роликовых подшипников, обмывки колёсных пар, корпусов букс, подшипников и деталей буксового узла:
-участок для дефектоскопии осей колёсных пар;
-отделение роликовых подшипников;
-предмонтажное отделение для отстоя колёсных пар перед монтажом и окраски колёсных пар; на этой же площади размещён участок по подготовке букс к монтажу;
-монтажное отделение для монтажа роликовых букс;
-колёсный парк;
Колёсный парк предназначен для:
-хранения отремонтированных колёсных пар, колёсных пар ожидающих ремонта или отправки на завод для смены элементов;
-разгрузки, осмотра и предварительного определения объёма ремонта неисправных колёсных пар поступивших с линии;
-погрузки неисправных колёсных пар для отправки в заводы и на линию.
Отделение роликовых подшипников состоит из двух участков: участка по ремонту подшипников и комплектовочного участка.
Участок по ремонту подшипников предназначен для протирки и хранения подшипников, поступивших после обмывки по лотку через окно из колёсно-токарного отделения, дефектоскопирования роликов, ремонта и подбора роликов, передачи промытых подшипников в комплектовочное отделение.
Комплектовочный участок предназначен для осмотра, измерения осевых зазоров подшипников, измерения диаметров внутренних колец подшипников на горячей посадке, дефектоскопии полиамидных сепараторов, смазывания блоков подшипников, передачи скомплектованных подшипников по лотку в монтажное отделение, хранение неснижаемого запаса подшипников.
Монтажное отделение предназначено для монтажа букс с роликовыми подшипниками на шейку оси колёсной пары, смазывания маслом внутренней поверхности корпуса буксы, подбора парных подшипников, контроля радиального зазора и подбора парных подшипников, укладки подшипников в буксу, смазывание маслом внутренних колец на шейке оси и в блоке подшипников, нанесения смазки Л3 ЦНИИ на лабиринтные кольца и в блок подшипников, монтажа букс в комплекте с блоком подшипников на шейку оси, крепления гайки или болтов торцевой шайбы, обвязки проволокой болтов М12, крепления стопорной планки, клеймения оси, монтажа крепительной и смотровой крышек, проверки буксы.
Предмонтажное отделение примыкает с одной стороны к колёсно-токарному отделению, а с другой стороны к монтажному отделению. Предназначено для осмотра букс, осмотра осевых гаек, стопорных планок, осмотра, зачистки и замера шеек колёсных пар, демонтажа лабиринтных и внутренних колец (если необходимо), окраски средней части оси, дисков, нанесения контрольных полос, отстоя колёсных пар перед монтажом и после ремонта.
Колёсно-токарное отделение предназначено для предварительного осмотра и определения необходимого ремонта, обмера, , демонтажа букс с роликовыми подшипниками, обмывки колёсных пар в моечной машине, обмывки корпусов букс, обмывки роликовых подшипников в автоматической установке, обмывки деталей букс, обточки поверхности катания колёсных пар, дефектоскопии колёсных пар, промежуточной ревизии букс колёсным парам.
1.6 Основные неисправности и технология ремонта
Характеристика нагрузок, действующих на колесную пару. Износы и повреждения. В процессе эксплуатации колесная пара подвержена действию весьма значительных знакопеременных нагрузок, часть которых имеет ударный характер. Элементы колесных пар подвергаются деформациям сжатия, растяжения* изгиба и кручения, у бандажей колесных пар возникает естественный износ в виде проката и уменьшения толщины гребня. Возможны случаи ослабления бандажа на центре, иногда с проворотом его, а также возникновения трещины, выщерблины, местных раздавливаний и ползунов (выбоин) на поверхности бандажа. Нарушение установленной технологии на прессовки может привести к ослаблению посадки колесного центра зубчатого колеса или вызвать разрыв ступицы. В различных частях оси могут возникать продольные и поперечные трещины, износы частей оси под. моторно-осевые и буксовые подшипники, а у зубьев зубчатых колес трещины и даже их излом.
Колесные пары в эксплуатации и при ремонте подвергают осмотру под электровозом или электропоездом, обыкновенному и полному освидетельствованию, а также освидетельствованию с выпрессовкой оси.
Осмотр колесных пар осуществляют при каждом техническом обслуживании электровоза и электропоезда, а также после крушения, аварии, столкновения или схода с рельсов э.п.с.
В эксплуатации осмотр колесных пар выполняет локомотивная бригада в депо, при приемке и сдаче э. п. с., в ПТОЛ (пунктах технического обслуживания локомотива), при каждом техническом обслуживании ТО-1 электровоза. При ТО-2, ТО-3 электровозов, ТР-1, ТР-2, ТР-3 электровозов осмотр колесных пар проводят ремонтные бригады с участием мастеров и приемщиков локомотивов.
При осмотре колесных пар устанавливают, нет ли на бандажах трещин, выбоин (ползунов), плен, раздавленностей, вмятин, отколов, раковин, выщербин, ослабления бандажей на ободе центра, их сдвига или ослабления бандажного кольца. При ремонте и техническом обслуживании ТО-3 шаблоном измеряют прокат и толщину гребня (рис. 1.4). Бандажным толщиномером определяют толщину бандажа. Специальным шаблоном проверяют профиль бандажа, убеждаются в отсутствии вертикального подреза его гребня (рис. 1.5), а также в отсутствии остроконечного наката (рис. 1.6). Толщиномером определяют местный наплыв металла на наружной боковой поверхности бандажа.
На колесных центрах выявляют возможные трещины в ступицах, дисках.
Рисунок - 1.4 Шаблон для измерения проката бандажа (а) , толщины гребня бандажа (б)
Рисунок - 1.5 Выявление вертикального подреза гребня, (а)Гребень бракуется, (б) гребень не бракуется.
Спицах и ободьях, признаки ослабления или сдвига ступиц на оси. Убеждаются в отсутствии на открытых частях осей поперечных, косых или продольных трещин, плен, протертых мест и других дефектов. Устанавливают, нет ли трещин кожухов зубчатой передачи и течи смазки. При ТР-1 и ТР-2 осматривают зубчатую передачу со съемом кожуха редуктора, проверяют состояние зубьев. Износ зубьев контролируют зубомером, боковые зазоры в передаче -- плоским щупом, радиальные -- специальным полукруглым щупом или свинцовыми прокладками. Общий боковой зазор (рис. 1.7) должен быть 0,34 -- 0,50 мм, а радиальный брад-- не менее чертежного с разницей для одной колесной пары не более 1 мм.
Рисунок -1.6 Остроконечный накат гребня.
Рисунок - 1.7 Зазор зацепления зубчатой передачи.
Дефекты, обнаруженные при осмотре колесных пар, записывают в книгу ремонта. Бандажи промеряют не только при плановых ремонтах, но и в конце каждого месяца для уточнения плана постановки э.п.с. на ТР-1.ТР-2 и на обточку бандажей (ТО-4).
Освидетельствование колесных пар проводят работники локомотивных депо (заместитель начальника депо по ремонту, главный инженер, приемщик локомотивов, мастер), сдавшие испытания в службе локомотивного хозяйства Управления дороги и получившие удостоверение на право освидетельствования. Для работников депо, не производящих ремонт колесных пар со сменой элементов, испытание проводит отделение дороги.
Обыкновенное освидетельствование колесных пар проводят во всех случаях их подкатки под электровозы или электропоезда. Оно включает в себя все проверки, предусмотренные осмотром колесных пар электровозов и электропоездов. Перед обыкновенным освидетельствованием колесную пару тщательно очищают от грязи и смазки керосином или обмывкой в моечной машине. Затем осуществляют дефектоскопию осей.
Полное освидетельствование колесных пар выполняют на заводах при ремонтах электровозов и электропоездов, связанных с выкаткой колесных пар, сменой хотя бы одного элемента, при неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования, наличии повреждения колесной пары после крушения, аварии, столкновения или схода локомотива. Допускается производство полного освидетельствования колесных пар в дорожных колесных мастерских (цехах).
Перед освидетельствованием с колесной пары демонтируют подшипники качения и тщательно обмывают. В отличие от обыкновенного при полном освидетельствовании очищают колесные пары от краски до металла, проверяют ультразвуковым дефектоскопом под- ступичные части и проставляют клейма и знаки полного освидетельствования. При обнаружении трещин в подступичной части оси ее выпрессовывают.
Освидетельствование колесной пары с выпрессовкой оси выполняют во всех случаях непрозвучивания оси ультразвуком при их полном освидетельствовании, необходимости снятия одновременно обоих центров, а также при отсутствии или неясности клейм формирования, если колесной паре такого вида освидетельствование еще не производилось. Результаты полного освидетельствования и освидетельствования с выпрессовкой оси записывают в специальный журнал и технический паспорт колесной пары.
После устранения при ремонте всех обнаруженных износов и дефектов на левом торце оси наносят клеймо полного освидетельствования. При освидетельствовании с выпрессовкой оси дополнительно ставят второе клеймо в виде знака «Д» в кружке. Если на этом торце оси все секторы заполнены клеймами, то старые клейма заделывают электронаплавкой и после обработки торцовой поверхности на станке наносят новые клейма.
В большинстве депо колесные пары ремонтируют без смены элементов с выполнением обыкновенного освидетельствования. Ремонт колесных пар со сменой элементов и полное освидетельствование с выпрессовкой оси осуществляют, как правило, на ремонтных заводах и в некоторых наиболее оснащенных депо, имеющих необходимое для этого оборудование и инструмент (преимущественно для замены бандажей).
Колесные пары электровозов ремонтируют со сменой элементов и без нее.
Без смены элементов обтачивают и перетягивают бандажи, обтачивают, накатывают и шлифуют шейки осей, выполняют сварочные работы без рас- прессовки элементов, заменяют заклепки и пружины пакетов эластичных зубчатых колес, распрессовывают на прессе колесные пары с признаками ослабления.
Со сменой элементов ремонтируют оси, колесные центры, бандажи, зубчатые колеса, венцы, зубчатые центры, а также перепрессовывают ослабшие колесные центры, центры зубчатых колес и проводят освидетельствование колесных пар с выпрессовкой оси.
Обточка бандажей позволяет восстановить их нормальный профиль. Бандаж обтачивают на колесотокарном станке. Профиль контролируют шаблоном, который прижимают к внутренней грани бандажа. Просвет между бандажом и шаблоном допускается на поверхности катания не более 0,55 мм, а по высоте и толщине гребня -- не более 1мм. Внутренние грани бандажей должны быть строго перпендикулярны оси колесной пары. Расстояние между ними проверяют штангенциркулем. Наружные грани бандажей, как правило , не обтачивают, однако для устранения поверхностных дефектов такая обточка допускается, но при условии, что не будут срезаны клейма завода изготовителя.
Вертикальный подрез гребня колесных пар грузовых электровозов разрешается устранять электронаплавкой на полуавтомате с последующей обточкой наплавленной поверхности на станке. Однако обычно вертикальный подрез гребня устраняют обточкой на станке. Таким же образом устраняют остроконечный накат гребней колесных пар и местные наплывы металла на наружных поверхностях бандажей или ободьев цельнокатаных колес.
Колесные центры осматривают с помощью лупы. Убеждаются в отсутствии трещин в ступицах, спицах, дисках и ободьях и особенно протертых мест на ступице. Центр, имеющий две трещины в одном секторе обода или хотя бы одну трещину в ступице или спице, бракуют. Протертые места на ступице в месте сопряжения с кожухом редуктора наплавляют и обтачивают на станке.
Проверяют плотность посадки колесного центра на оси. Признаками его ослабления являются: выделение ржавчины или масла вокруг ступицы с внутренней стороны или нарушение краски в месте сопряжения оси со ступицей, изменение расстояния между внутренними гранями бандажей; сдвиг контрольной цветной полосы, нанесенной на торец ступицы и часть оси в месте их прилегания; уменьшение расстояния от переходной галтели подступичной части оси до наружного торца ступицы колеса. Колесную пару хотя бы с одним из этих признаков бракуют и перепрессовывают.
Трещины в спицах центра разрешается заваривать электросваркой. В одном центре разрешается заваривать не более трех трещин. Предварительно трещины в спицах разделывают: сквозные -- Х-образно, а несквозные -- U- образно. У дисковых колесных пар, а также у цельнокатаных колес разрешается заваривать несквозные трещины (надрывы), имеющие глубину не более 5 мм, а длину до 100 мм. В таких случаях трещину предварительно вырубают и разделывают под сварку. Используют электроды УОНИ-13/55 с подогревом подготовленного участка до температуры 200 -- 250°С.
Оси колесных пар визуальным осмотром выявляют поперечные и продольные трещины, плены и протертые места. На обработанных поверхностях оси поперечные и продольные трещины и плены не допускаются.
При осмотре оси особое внимание обращают на галтели шеек, пред- подступичные части, а также на места сопряжения цилиндрических частей оси с галтелями. Об образовании трещин в подступичной части оси можно судить по налету ржавчины на торце ступицы (в виде мелкой красноватой пыли), нарушению целостности слоя краски или вздутию его бугорками в месте сопряжения оси со ступицей, образованию зазора между осью и ступицей и по результатам магнитной дефектоскопии. Резьбу на концах оси проверяют непроходным калибром. Если он на резьбу навинчивается, ось бракуют.
Ремонт осей колесных пар без замены элементов сводится к обточке, накатке и шлифовке их шеек. Эти работы выполняют квалифицированные специалисты на специальных станках. Разрешается восстановление электронаплавкой центровых отверстий, а также изношенной резьбы и наружных буртов шеек под буксы с последующей механической обработкой на станках по чертежным размерам и допускам.
Если колесные пары распрессовывают, то при необходимости шейки оси под роликовые подшипники упрочняют накаткой. Накатку поверхностей гладкими закаленными роликами осуществляют для повышения усталостной прочности в местах концентрации напряжений и повышения чистоты обработанной поверхности.
Накатку выполняют на специальных станках или на токарно-винторезных с применением приспособлений, разработанных ВНИИЖТом, с пневматическим или гидравлическим нажатием на ролики. Накатка поверхности считается удовлетворительной, если отсутствуют волнистость, наплывы металла, риски, перерывы накатанной поверхности и ее шелушения.
Согласно характеристикам ремонтов колесные пары электровозов выкатывают лишь при ТР-3, На практике часто возникает необходимость выполнить обточку в промежутках между этими ремонтами, т.е. обточить колесные пары без выкатки их из-под э.п.с. Такую обточку выполняют на специальных станках, например на широко распространенном станке А41 Ишимского завода ОАО РЖД .
1.7 Методы упрочнения колесных пар
Для повышения эксплуатационной стойкости изделий из чугуна и стали, работающих в условиях контактной усталости и износа, применяются методы поверхностного термоупрочнения с использованием концентрированных пучков энергии - лазерных, электронных, плазменных. Применение этих видов поверхностной обработки позволяет, не изменяя механических свойств изделия в целом, существенно увеличить их срок службы. Это обусловлено тем, что обработке подвергается локальная область изделия, испытывающая наибольшие контактные напряжения.
Физическая природа упрочнения металла под воздействием концентрированных пучков энергии связана с изменением структурного состояния в результате локального разогрева поверхностных слоев металла и последующего охлаждения. Образование структур закалочного типа (мартенсит, бейнит) в процессе охлаждения приводит к увеличению твердости и износостойкости. Однако при этом может снижаться сопротивление стали хрупкому разрушению, что ограничивает применение подобных технологий поверхностной обработки.
Эффективность работы поверхностно упрочненного изделия определяется следующими основными факторами: прочность и твердость упрочненной зоны металла; однородность структуры и стабильность свойств, наличие плавной переходной области, обеспечивающей прочность сцепления упрочненного слоя и основного металла; высокое сопротивление разрушению.
Упрочнение колёсных пар твёрдыми сплавами достигается путем лазерного расплавления поверхности и нанесения на нее частиц металлокерамических твердых сплавов, образующих плотно связанный раствор в металле колеса. Обработке подвергается полоса шириной 2 мм на участке непосредственного контакта колес с рельсами.
Испытание упрочненных колес проводили на экспериментальном полигоне немецких железных дорог у вагонов поездов, перевозящих руду. Линия курсирования отличалась сложным планом и профилем. Нагрузка на ось составляла 25 тс, температура воздуха в зимнее время достигала - 40°С. Средний пробег упрочненных колес составил 150 тыс. км, а контрольных -- 67 тыс. км. Особо следует подчеркнуть, что по оценке фирмы Oil HOC одновременно уменьшился износ рельсов. Данный результат является опровержением мнения противников любого варианта упрочнения колес, основанном на предположении, что с возрастанием их твердости увеличивается износ рельсов. Очевидно, что уменьшение их износа связано с использованием сплавов, имеющих наивысшую твердость после алмаза и карбидов тугоплавких металлов. Ассоциация американских железных дорог, ссылаясь на данные шведской фирмы Oil HOC, информирует, что технология лазерного упрочнения позволяет повысить стойкость колес в 10-50 раз.
Лазерное упрочнение. Метод позволяет получить определенные физико-механические, химические и другие свойства обрабатываемых поверхностей деталей, легируя их различными элементами с помощью лазерного излучения. При упрочнении отсутствуют какие-либо деформации деталей. Процесс обработки лучом лазера по контуру полностью автоматизируется, в том числе деталей сложной формы. Это определяется простотой транспортировки лазерного луча. Особенно важно то, что при этом достигается плавная регулируемость параметров поверхностного слоя упрочняемой детали.
Данный метод основан на использовании явления высокоскоростного разогрева. Материал под действием лазерного луча разогревается до температуры, превышающей температуру фазовых превращений, а затем быстро охлаждается за счет отвода тепла с поверхности в основную массу металла. Обработку проводят в воздушной атмосфере и в инертном газе аргоне.
Плазменное поверхностное упрочнение (закаливание) гребней колесных пар считается основным (наряду с рельсосмазыванием) способом предотвращения износа гребня.
Плазменному упрочнению подвергаются колесные пары, прошедшие окончательную механическую обработку поверхности обода бандажа на станке. Механически обработанный бандаж колесной пары должен иметь профиль, установленный "Инструкцией по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм" ЦТ-329 от 14.06.1995 г. После упрочнения дополнительной механической обработки бандажа не требуется.
Плазменное термическое упрочнение поверхности колеса повышает сопротивление зарождению и распространению усталостной трещины, износостойкость и эксплуатационный ресурс колес, что является следствием особенностей структурного состояния упрочненного слоя. Возникновение в колесной стали таких структурных составляющих, как аустенит, нитридные фазы, игольчатый мартенсит, становится возможным благодаря насыщению стали азотом в процессе плазменной обработки. При этом концентрация азота в поверхностном слое настолько велика (до 2% весовых), что в результате обработки происходит образование структур, не характерных для простых углеродистых сталей типа 60Г. Можно полагать, что образование такого необычного для этой стали "спектра" структур является одним из основных факторов, обеспечивающих повышенный комплекс механических свойств термоупрочненного колеса.
Упрочнению колесных пар армирование твердыми сплавами обеспечивает толщину слоя, соизмеримую с величиной припуска стружки, снимаемой при обточке. Это позволяет восстанавливать колесные пары с подрезанием упрочненного слоя и повторного многократного армирования (упрочнения).
1.8 Ресурсосберегающие технологии обточки колесных пар
Обточка бандажей колесных пар определяет периодичность технического обслуживания ТО - 4 и является важнейшей технологической операцией при ремонте тягового подвижного состава (ТПС), на котором производится восстановление геометрических параметров профиля катания. За последние 10 лет на сети железных дорог РФ наблюдается повышенный износ гребней бандажей, и как следствие, в локомотивных депо возросли объемы работ ТО - 4 и затраты на его проведение. Кроме того, при повышенном износе гребней бандажей для восстановления номинальных геометрических параметров профиля катания приходится стачивать с поверхности бандажа большую часть его рабочего слоя, образуя при этом технологический износ. В настоящий момент величина технологического износа бандажей для грузовых локомотивов достигает 60 ч 80% от общего износа, что приводит к преждевременному снижению пробега до смены.
На практике часто возникает необходимость выполнить обточку в промежутках между этими ремонтами, т.е. обточить колесные пары без выкатки из-под подвижного состава. Такую обточку выполняют на специальных станках, например, на широко распространённом станке А41 Ишимского завода МГТС России (рис. 3.1).
Колёсная пара 1 приводится во вращение через зубчатую передачу 2 от своего тягового двигателя 3. Двигатель 3 питается от специального мотор-генератора или статического преобразователя постоянным током напряжением 6-12 В. Резание осуществляется двумя резцами, каждый из которых установлен перемещаемом суппорте 5. Для того, чтобы колёсная пара могла вращаться, её вместе с двигателем приподнимают домкратом 4 на 5-10 мм над уровнем головки рельса. Обработку профиля бандажа ведут по шаблону установленного образца.
В СЛД Волхов для обточки бандажей без выкатки колёсных пар используют станок КЖ-20М Крамоторского станкостроительного производственного объединения. Колёсную пару вращают опорно-приводные ролики этих станков, а резание производят профильные фрезы (рис. 2.1.), имеющие собственный привод.
Рисунок 2.1- Схема обточки бандажей колёсной пары без выкатки на станке А41
Перед обработкой колесных пар на станке необходимо очистить локомотив от грязи и пыли, а в зимнее время - также от снега и льда.
Нельзя допускать попадание смазки на гребни бандажей и ручьи приводных роликов. Для ввода центров станка в центровые отверстия оси колесной пары демонтируют буксовые крышки.
При установке локомотива или вагона электропоезда на станке, которая производится маневровым локомотивом, для первой колесной пары допускается неточность расположения ±50 мм. Эту неточность устраняют домкратами станка, с помощью которых перемещают локомотив до совмещения оси колесной пары с осью станка, после чего локомотив или вагон зачаливают тросом лебедки станка для возможности последующего перемещения и обработки остальных колесных пар.
Ролики домкратов совмещают с гребнями обрабатываемой колесной пары и отрывают ее на 2-3 мм от рельсов. Рельсы отводят, а колесную пару зажимают пинолями, которые вводят в центровые отверстия оси колесной пары. При этом несовпадение центров станка с центровыми отверстиями оси допускается не более 8 мм.
Рисунок 2.2- Общий вид фрезы 1- корпус; 2 - резцы
Убедившись, что центры станка плотно вставлены в центровые отверстия оси колесной пары (щуп толщиной 0,04 мм не должен "закусывать"), зажимают пиноли центровых бабок гидрозажимом. После этого сближают фрезы с бандажами колесной пары до зазора 10-15 мм. Направление вращения роликов принимают таким, чтобы колесная пара вращалась обрабатываемой поверхностью к рабочему. Положение фрез устанавливают с помощью измерительного устройства по внутренним граням бандажей колесной пары. Затем приводят во вращение шпиндели фрез и ролики подачи. Фрезы подводят к бандажам и врезают на нужную глубину на участке окружности 350-400 мм. Максимальная глубина резания 8 мм. Процесс полной обработки бандажей осуществляется за один оборот колесной пары с момента полного врезания фрез.
Если требуются повышенная точность и чистота обрабатываемой поверхности, обработка колесной пары производится за два прохода. При этом второй проход осуществляют без врезания. Скорость резания выбирается в зависимости от состояния поверхности катания бандажей колесной пары. При наличии ползунов с целью увеличения стойкости чашек фрез обработку ведут на 1-й скорости при минимальной частоте вращения фрез 70 об/мин.
После остановки станка перемещают локомотив лебедкой для обработки следующей колесной пары, и цикл повторяется. По окончании обработки бандажей всех колесных пар бандажным штангенциркулем-скобой замеряют диаметры колес, после чего локомотив или вагон выводят из цеха.
При обточке колесных пар без выкатки из-под локомотива необходимо соблюдать общие правила техники безопасности при работе на металлорежущих станках.
Обслуживающий персонал должен знать и выполнять эти правила, а также руководство по эксплуатации станка. Необходимо следить за тем, чтобы станина, электрошкаф, гидростанция и лебедка были надежно заземлены.
Подобные документы
Установление технологического маршрута и последовательности выполнения операций. Технология ремонта предохранителя. Расчёт и подбор оборудования для участка. Техническое описание оборудования и режимов его работы. Расчёт потребного контингента участка.
курсовая работа [163,3 K], добавлен 12.07.2013Расчет необходимого количества горной техники для Кия-Шалтырского нефелинового рудника. Организация ремонтной службы; определение численности персонала; подбор станочного оборудования. Технология ремонта корпусных деталей, валов, осей, металлоконструкций.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 11.02.2013Характеристика Красноярского алюминиевого завода. Номинальный фонд времени работы оборудования. Определение количества и видов ремонтов. Выбор необходимого количества оборудования. Расчет численности ремонтного персонала. Годовые суммарные трудозатраты.
курсовая работа [56,1 K], добавлен 12.10.2013Структура службы главного механика. Организация и технология обслуживания и ремонта оборудования. Планирование работы ремонтного цеха. Учет работы и планирование технологического оборудования и его ремонта. Формы оплаты труда работникам рабочих служб.
отчет по практике [38,0 K], добавлен 24.12.2009Организация и планирование ремонта и эксплуатации основных фондов на промышленных предприятиях. Основные методы ремонта оборудования в химической промышленности: узловой и агрегатный. Расчет стоимости материалов, запасных частей, необходимых для ремонта.
контрольная работа [404,4 K], добавлен 07.02.2011Содержание и значение системы ППР в повышении эффективности производства. Выбор и обоснование организации ремонта оборудования на предприятии, составление сметы-спецификации. Расчет годовой трудоемкости ремонтных работ, численности и состава бригады.
курсовая работа [28,5 K], добавлен 27.04.2011Расчет основных параметров фрикционного пресса 4КФ–200. Расчет валов и подбор подшипников. Расчет и подбор муфт и шпонок. Виды и содержание ремонтов оборудования. Организация и технология проведения капитального ремонта. Сетевой график ремонта машины.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 25.06.2012Виды износа электрооборудования. Расчет годового объема и графика выполнения ремонта и обслуживания зубофрезерных станков. Разработка принципиальной электрической схемы управления станком. Техника безопасности при эксплуатации и выполнении ремонта.
курсовая работа [526,2 K], добавлен 23.07.2010Назначение и характеристика проектируемого депо, определение количества рабочих, площади помещений. Расчет программы ремонта электровозов. Технологии ремонта компрессора ВУ 3,5/10-1450, неисправности его частей. Калькуляция себестоимости текущего ремонта.
дипломная работа [190,1 K], добавлен 20.06.2012Направления деятельности и организационная структура инструментального цеха. Составление плана работы участка и графика планово-предупредительного ремонта оснащения. Расчет потребного количества оборудования, определение загрузки поточной линии.
курсовая работа [661,2 K], добавлен 20.08.2013
