Совершенствование технологического процесса ремонта колесной пары без смены деталей

При вводе установки для наплавки резьбовой части в эксплуатацию из представленной к приемке партии восстановленных вагонных осей (не более 50 штук) испытывают на срез резьбы не менее пяти, из последующих партий - одну вагонную ось с односторонней восстановленной резьбой. Партию осей принимают, если усилие среза резьбы каждого испытанного соединения не менее 90 тс. При усилии среза менее 90 тс испытанию подвергают еще пять вагонных осей, взятых из той же партии. Если из этих пяти испытанных осей хотя бы у одной оси усилие среза окажется менее 90 тс - всю партию вагонных осей бракуют.

Резьба забракованных осей подлежит обточке и повторной наплавке резьбовой части.

В случае браковки партии осей с восстановленной резьбой следует проверить полноту и качество резьбы используемых стандартных гаек (в соединении люфта быть не должно), а также соответствие технологии наплавки, нарезки и испытания резьбы на срез требованиям настоящей технологической инструкции.

Испытания прочности восстановленной резьбы на срез производят комиссионно: начальник или мастер колесного цеха, контролер ОТК, приемщик вагонов.

Маркировка

Каждую восстановленную наплавкой вагонную ось или колесную пару маркируют и регистрируют в журнале формы ВУ-53, хранящемся в колесном цехе предприятия.

С торца восстановленной резьбовой части оси на дне паза для стопорной планки должны быть выбиты клейма, свидетельствующие о наплавке: буква Н (наплавка), в одну строчку с ней цифры, указывающие номер предприятия, и две последние цифры - год изготовления (например, Н 805 90). Высота цифр 6 мм. Ось с восстановленной резьбой ложится на стеллаж готовой продукции. Бригадир пресса, или в ночное время мастер ВКМ, обязаны проклеймить ось и отметить в карточке ВУ-51 о ремонте 66 - «1» или «2» - в зависимости от того, сколько было восстановлено резьб на оси. На выпуске мастер обязательно проверяет качество постановки клейма и отметку о ремонте в ВУ-51. Техник по учету при заполнении ВУ-53 обязан поставить в графу 29 «восстановление резьбовой части роликовой оси» «1» или «2», в зависимости от того, сколько резьб было восстановлено.

Приемка колесных пар

Все отремонтированные колесные пары поступают на смотровую площадку, имеющую необходимое оборудование, приспособления, измерительный инструмент и шаблоны.

На площадке выполняется визуальный осмотр колесных пар, проверка качества ремонта, измерение элементов, дефектоскопирование, клеймение. Смотровая площадка имеет следующее оборудование:

а) стенд для проверки, осмотра и дефектоскопирования;

б) дефектоскопы для проверки средней части оси, шеек, предподступичной части;

в) поворотные устройства;

г) цуга для отстоя колесных пар.

Колесная пара, поступив на площадку, тщательно осматривается с измерением элементов и обстукиванием диска колеса. Объем измерений обусловлен данными, необходимыми для заполнения натурного колесного листка согласно РД 32 ЦБ 058-97. Если указанные размеры соответствуют нормам инструкции ЦВ3429, то результаты измерения заносятся мастером в натурный колесный листок. При невыполнении требований инструкции колесная пара возвращается для повторного ремонта.

На основании данных натурного колесного листка техником по учету заполняются соответствующие графы журнала колесного цеха ВУ-53,

Дефектоскопированию подвергаются:

1) Шейки и предподступичные части магнитным дефектоскопом РМ 8617;

2) Внутренние кольца подшипников и шеек осей РМ 8617.00.000.ПС;

3) Дефектоскопом УД-2-12 дефектоскопируется шейка, предподступичная часть и средняя часть оси (согласно руководству по ультразвуковому контролю вагонных колесных пар на базе использования серийной аппаратуры 1989 г.).

4) Дефектоскопом УДС1-22 дефектоскопируется обод колеса;

5) Дефектоскопом ВД-12НФ дефектоскопируется диск колеса. Дефектоскопирование производится в соответствии с техническими указаниями;

6) Приспособление УСК-3 к дефектоскопам УД2-12 и УДС2-32 для дефектоскопирования обода колеса.

Дефектоскопирование производится в соответствии с техническими указаниями РД 32.156-2000, РД 32.150-2000, РД 32.174-2001, РД 07.09-97.

Результаты контрольной проверки осей дефектоскопом регистрируются в соответствующих графах журнала колесного цеха, с росписью лица, производившего дефектоскопирование. После формирования, ремонта и полного освидетельствования на торцах шеек осей колёсных пар набиваются знаки и клейма, установленные инструкцией ЦВ/3429.А на одном из колёс каждой колёсной пары производится простановка клейма 20 о принадлежности государству. Клеймо ставится сразу после клейма предприятия изготовителя.

Место клейма зачищается шлифовальной машиной. Шрифт клейма №10 в рамке 20Ч15 мм с обрамлением белилом.

Для этого колёсный цех имеет следующие знаки и клейма:

а) клейма с присвоенным условным номером;

б) комплект цифр;

в) клейма предварительной приёмки «ключ и молоток»;

г) клейма окончательной проверки «серп и молот»;

д) знак формирования «Ф».

После простановки знаков и клейм колёсные пары подаются в малярное отделение для окраски.

После окраски шейки колёсные пары, отправляемые в другие предприятия, покрываются солидолом или техническим вазелином.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.2 - Схема ремонта колёсной пары с заменой новой оси или старогодней: 1 - распрессовка колес; 2 - проверка и приточка колёс; 3 - заготовка новой оси или обточка подступичных частей старогодней оси; 4 - проверка дефектоскопом средней и подступичных частей оси; 5 - запрессовка колёс; 6 - обточка поверхности катания колёс; 7 - обточка и накатка шеек и предподступичных частей оси; 8 - проверка дефектоскопом шеек, средней и предподступичных частей оси; 9 - обмер элементов, приёмка и клеймение к/п; 10 - окраска и сушка к/п.

2.2 Переточка осей Ш типа в оси РУ1Ш

Разрешается перетачивать старогодные оси Ш типа отечественного изготовления в оси РУ1Ш. Размеры переточенных осей РУ1Ш, а также допускаемые отклонения при обработке должны соответствовать чертежу и инструкции ЦВ/3429.

Дополнение к технологическому процессу ремонта колёсных пар

Согласно телеграфного указания МПС от 30.12.96г HP H-10634 в инструкцию по осмотру освидетельствованию ремонту и формированию вагонных колесных пар ЦВ-3429 внесено изменение в приложение HP 9 п.7а в графе нормы браковки и способы устранения неисправностей изложить в следующей формулировке:

Механические повреждения средней части оси (забоины, вмятины и прочее) до 2мм допускаются без ремонта, более 2,0 мм, но менее 5,0 мм подлежат устранению зачисткой вдоль оси наждачным кругом и последующей доводкой шлифовальной шкуркой зернистостью не более 6 при этом, если диаметр оси после обработки будет менее допустимых размеров, то ось бракуют установленным порядком.

2.3 Нормоконтроль

На основе ГОСТ 3.1116 - 79 я провела нормоконтроль карт технологического процесса ВКМ станции Омск - Сортировочный.

Анализ ГОСТ 3.1116

Настоящий стандарт устанавливает содержание и порядок проведения нормоконтроля технологической документации по соблюдению в ней норм и требований, установленных стандартами и другими нормативно-техническими документами (НТД).

Основные положения

Нормоконтролю подлежит технологическая документация на изделия основного и вспомогательного производства на всех стадиях разработки, предусмотренных ГОСТ 3.1102 - 81.

Основная цель нормоконтроля технологической документации - повышение уровня типизации технологических процессов, унификации технологических документов (далее документов) оборудования, и оснастки, сокращение сроков подготовки производства, снижение себестоимости и улучшение качества выпускаемой продукции.

Основные задачи проведения нормоконтроля:

а) соблюдение в разрабатываемых документах норм и требований, установленных в стандартах и других НТД;

б) правильность оформления документов в соответствии с требованиями действующих систем стандартов;

в) достижение в разрабатываемых технологических процессах высокого уровня типизации на основе широкого использования ранее разработанных и освоенных в производстве типовых и групповых технологических процессов (операций);

г) рациональное использование установленных ограничительных номенклатур оборудования, оснастки, материалов, профилей и размеров проката.

Технологическая документация без подписи нормоконтролера приему в отдел (бюро), технической документации или заменяющее его подразделение, размножению и использованию для подготовки производства не подлежит.

Порядок проведения нормоконтроля

Нормоконтроль является завершающим этапом разработки технологической документации. В соответствии с этим передачу подлинников документов отделу (бюро) технологической документации или заменяющему его подразделению рекомендуется поручать нормоконтролёру.

Технологическую документацию следует предъявлять на нормоконтроль при наличии всех подписей лиц, ответственных за содержание и выпуск документов, в соответствии с порядком, установленном в организации или на предприятии, кроме утверждающей подписи руководителя организации или предприятия и представителя заказчика (в случае согласования с заказчиком).

Нормоконтролер визирует технологическую документацию на поле для подшивки до её утверждения и согласования с представителем заказчика и подписывает в установленном месте после утверждения руководителем организации или предприятия перед согласованием с представителем заказчика.

Документы следует предъявлять на нормоконтроль комплектно, в соответствии с маршрутной картой или ведомостью технологических документов. В случае разработки технологического процесса без маршрутной карты и ведомости технологических документов комплект документов следует предъявлять в соответствии с картой технологического процесса или картой типового технологического процесса.

С комплектом документов на нормоконтроль должны быть представлены учтенные копии соответствующих конструкторских документов на изделие, для изготовления которого разработан данный технологический процесс. При проведении нрмоконтроля «Извещения об изменении» одновременно с «Извещением об изменении» нормоконтролёру должен быть представлен учтённый экземпляр документа, в который вносят изменения.

В зависимости от порядка, установленного в организации или на предприятии, нормоконтроль может проводиться одним нормоконтролером или нормоконтролерами, специализированными по видам документов по характеру данных, содержащихся в документах.

Если документ последовательно проверяют несколько нормоконтролеров, то подписание его производится исполнителем наиболее высокой в группе нормоконтролеров должностной категории. Остальные нормоконтролеры после проверки документа ставят свои визы на полях.

Подписанные нормоконтролером, но не сданные в отдел (бюро) технической документации или заменяющее его подразделение, подлинники документов без его ведома изменению не подлежат.

При нормоконтроле технологической документации нормоконтролер руководствуется действующими в момент проведения нормоконтроля стандартами и другими НТД.

Вопрос о соблюдении требований вновь выпущенных стандартов и других НТД, срок введения которых к моменту проведения нормоконтроля еще не наступил, в каждом отдельном случае решается руководством органа стандартизации организации или предприятия, в зависимости от установленных сроков разработки и освоения в производстве изделий, на которые разрабатывается данная технологическая документация.

Нормоконтролер систематически представляет руководству технологических подразделений сведения о соблюдении в технологической документации требований стандартов и других НТД и о ее редакционно-графическом оформлении. Порядок и периодичность представления сведений определяется организацией или предприятием.

Нормоконтролер возвращает технологическую документацию разработчику без рассмотрения в случаях:

отсутствия обязательных подписей; небрежного выполнения документов; непредставления документов.

Разработчики документов по требованию нормоконтролера дают разъяснения и представляют дополнительные материалы по вопросам, возникшим при нормоконтроле.

Изменения и исправления, указанные нормоконтролером и связанные с нарушением действующих стандартов и других НТД, должны быть внесены в документы.

Предложения нормоконтролера по замене единичных процессов заимствованными или типовыми, сокращению применяемой номенклатуры оборудования, оснастки, марок материалов, профилей проката, его размеров и т.п. следует вносить в документы по согласованию с разработчиком этих документов.

Разногласия между нормоконтролером и разработчиком технологической документации разрешаются руководителем службы стандартизации организации или предприятия.

Нормоконтролер отвечает за соблюдение в технологической документации требований действующих стандартов и других НТД наравне с разработчиками этой документации.

Нормоконтролер не отвечает за правильность исполнительных размеров, выбор и содержание принятых технологических решений, достоверность информации, внесенной в документы (кодов средств технологического оснащения, материалов, заготовок и т.п.), а также за достоверность информации по безопасности выполнения технологических операций, если это не обусловлено требованиями стандартов и других НТД.

Оформление замечаний и предложений нормоконтролёра

Нормоконтролёр в проверяемых документах наносит карандашом условные пометки к элементам, которые должны быть исправлены или заменены. Сделанные пометки сохраняют до подписания подлинников, и снимает их нормоконтролёр.

В перечне (или журнале) замечаний нормоконтролёра против номера каждой пометки кратко и ясно излагается содержание замечаний и предложений нормоконтролёра. В организациях и предприятиях, где устанавливается система цифрового кодирования замечаний и предложений нормоконтролёра, взамен изложения содержания замечаний и предложений проставляется соответствующий цифровой код по классификатору.

Комплект всех перечней замечаний и предложений нормоконтролёра по технологической документации служит исходным материалом для оценки качества её выполнения.

Нормоконтроль карт технологического процесса ремонта колёсных пар вагонов ВЧД-2 Омск-Сортировочный (выборочный)

ПЕРЕЧЕНЬ ЗАМЕЧАНИЙ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ НОРМОКОНТРОЛЁРА:

по комплекту документов на деповской ремонт колёсных пар вагонов ВЧД-2 наименование технологического процесса;

колёсные пары вагонов РУ1-950 и РУ1Ш-950;

наименование и номер изделия.

Обозначение документа	Условная пометка	Содержание замечаний	Примеча-ние
1	2	3	4
108925 250103 00002		Убрать
		Заменить «Утвердил» на «Рук. разраб.»
		Указать «Станции Омск»	желательно
		Незаполненная графа
		Добавить номер карты эскизов, находящейся в комплекте и номер ИОТ
		Добавить код, наименование оборудования
		Указать ГОСТ
		Слово дефект убрать, обозначение неисправности обвести в круг и подчеркнуть, расположить перед наимен6ованием неисправности
		Указать обозначение (код), наименование применяемых средств контроля
		Добавить строку МК/КТПД Дефектация номер документа в комплекте
		Добавить неисправности
		Заменить нестандартное обозначение ШЦ
		Неправильный номер документа
		Заменить Нрасч. на Н расх
		Заменить Кн на КИ
		Заменить Спп на ОПП
108925 250202 00001		Заменить «Утвердил» на «Рук. разраб.»
		Неправильный номер документа
		Указать «Станции Омск»	желательно
		Убрать
		Заменить «Наплавка резьбовой части оси РУ-1» на наименование оси и ГОСТ
		Добавить обозначение оси К/М
		Заменить Спп на ОПП
		Добавить строку Р
		Заменить Нрасч. на Н расх.
		Заменить Кн на КИ
		Обвести 66 в подчёркнутый круг, поставить запятую
		Неправильное наименование неисправности
		Незаполненная графа
1	2	3	4
		Заменить « Наплавочная» на «Наплавка», проставить код операции
		Заменить «Полуавтомат» на «Установка для наплавки.»
		Добавить строку М, занести наименование материала (проволока, флюс) и его ГОСТ
		Добавить «Контроль исполнителем»
		Добавить наименование технологической оснастки её обозначение
		Добавить МК/ОКН Наплавка номер документа в комплекте
2404 10188 00002		Убрать
		Незаполненная графа
		Указать обозначение колёсной пары, её ГОСТ
		Заменить «Утвердил» на «Рук. разраб.»
		Неправильный номер документа
		Заменить КОНД на КОИД
		Заменить Спп на ОПП
		Заменить Кн на КИ
		Заменить Нрасч. на Н расх
		Неправильное наименование операции
		Отсутствует код операции
		Отсутствует пустая строка
		Отсутствует код оборудования
		Отсутствует буквенное обозначение строки
		Отсутствует строка Т
		Отсутствует строка Б
		Убрать точку
		Добавить МК/КТПР Ремонт со сменой элементов номер документа в комплекте
		Указать ГОСТ

Нормоконтролёр _____________ ________________

подпись, дата инициалы, фамилия

Карты, нормоконтроль которых был проведен, смотрите в приложении А.

3. Выбор способа восстановления изношенной детали

В производственных условиях разработаны и реализованы десятки различных способов восстановления деталей. Выбор наиболее приемлемого способа состоит в техническом, экономическом и организационном анализах требований к восстановленным деталям с учётом условий работы их в сопряжениях производственной программы, оснащенности предприятий, обеспеченности материалами, энергией, рабочей силой и других конкретных мероприятий.

При выборе способа ремонта деталей следует исходить из минимальной себестоимости восстановления. Необходимо обеспечить ресурс восстановленной детали на уровне новой. Известны следующие способы восстановления деталей:

а) сварка - процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или при совместном действии того и другого.

Ручная дуговая сварка выполняется, как правило, металлическими электродами при питании дуги постоянным или переменным током. Применяется при заварке трещин, обломов, приварке накладок, заплаток, наплавке износостойких материалов. Недостатки, возникающие при дуговой сварке: окисляется металл, поглощается азот (уменьшает пластичность сварного шва), выгорают легирующие добавки, происходят объёмные и структурные превращения, что приводит к короблению деталей, нарушению термической обработки и снижению твёрдости.

Автоматическая и механизированная дуговая сварка применяется при заварке трещин, обломов, приварке накладок, вставок, заплат, сварке тонколистового материала.

Аргонодуговая сварка применяется при сварке и наплавке алюминия и коррозийно-стойкой стали.

Газовая сварка применяется при заварке трещин, приварке обломов, сварке тонколистового материала.

Контактная сварка применяется при сварке тонколистового материала. Сварка трением - это стыковая сварка деталей и их элементов разной конфигурации при повышенных требованиях к качеству сварного шва.

Термитная сварка - это сварка крупногабаритных и массивных деталей.

Электроннолучевая - сварка ответственных деталей с повышенной точностью.

Ультразвуковая сварка - это сварка цветных металлов, стали, некрупногабаритных деталей.

Высокочастотная сварка - сварка коррозионностойкой стали.

Магнитно-импульсная сварка - сварка разнородных материалов.

Сварка взрывом - сварка разнообразных материалов.

Сварка давлением - сварка деталей и их элементов различных по конфигурации.

Сварка диффузионная в вакууме - сварка мелких ответственных деталей с высокой точностью.

Кузнечная сварка - сварка неответственных деталей с невысокой точностью при повышенных требованиях и прочности сварного соединения.

б) наплавка;

Даёт возможность получать на поверхности детали слой необходимой толщины и нужного химического состава, высокой твёрдости и износостойкости.

Наплавка дуговая под флюсом - наплавка деталей диаметром более 50 мм при повышенных требованиях к качеству наплавленного металла, с толщиной наплавленного слоя более 1 мм. Могут возникнуть дефекты: неравномерность ширины и высоты наплавленного валика из-за износа мундштука или подающих роликов, чрезмерного вылета электрода, наплыв металла вследствие чрезмерной силы сварочного тока или недостаточного смещения электрода из зенита, поры в наплавленном металле из-за повышенной влажности флюса, неустойчивая дуга, как следствие ненадёжного контакта.

Наплавка дуговая в углекислом газе - наплавка стальных деталей диаметром более 16 мм широкой номенклатуры, работающих в различных условиях. Преимущества: отсутствуют вредные выделения и шлаковые поры при наплавке, открытая дуга даёт возможность наблюдать и корректировать процесс, производить наплавку при любом пространственном положении наплавляемой плоскости, механизировать наплавку мелких деталей.

Наплавка дуговая с газопламенной защитой - наплавка стальных и чугунных деталей, работающих в различных условиях.

Вибродуговая наплавка - наплавка стальных деталей, работающих в различных условиях при невысоких требованиях к сопротивлению усталости. Преимущества: даёт возможность наплавлять металл только на изношенную часть, что уменьшает трудоёмкость последующей обработки; получать наплавленный слой без пор и трещин, минимальная деформация деталей, минимальная зона термического влияния. Недостаток: уменьшение до 40 сопротивления усталости восстановленных деталей.

Наплавка дуговая в среде аргона - наплавка алюминиевых деталей и деталей из коррозионно-стойких сталей.

Контактная наплавка - наплавка гладких цилиндрических наружных и внутренних поверхностей с износом не более 1 мм.

Газовая наплавка - наплавка цилиндрических поверхностей с местным износом при повышенных требованиях износостойкости.

Плазменная наплавка - наплавка ответственных деталей при повышенных требованиях к износостойкости и сопротивлению усталости.

Наплавка многоэлектродная под флюсом - наплавка деталей со значительным износом по величине и по площади.

Наплавка лежачим электродом - наплавка плоских поверхностей и поверхностей со сложной конфигурацией со значительными износами.

Электроимпульсная наплавка - наплавка наружных цилиндрических поверхностей с износом до 0,5 мм с ограничением температуры нагрева деталей.

Электроискровая наплавка - наращивание и упрочнение поверхности детали с износом до 0,2 мм при невысоких требованиях и сплошности покрытия.

Электрошлаковая - наплавка деталей со значительными износами, превышающими 6 мм по толщине. Преимущество: обеспечивает большую производительность.

Наплавка жидким металлом - наплавка деталей со значительными износами (не менее 3мм), при повышенных требованиях к износостойкости и пониженных к ударным нагрузкам.

Наплавка с одновременным деформированием - наплавка деталей преимущественно с наружным шлицевым профилем.

Наплавка с одновременным резанием - наплавка износостойких материалов в нагретом состоянии.

Лазерная - наплавка износостойких материалов на рабочие органы и лезвия.

Высокочастотная в огнеупорной среде - наплавка проушин и цевок звеньев гусениц.

в) пластическая деформация

Применяется для ремонта деталей из стали, бронзы и других металлов. Она основана на пластичности металлов - свойство металлических деталей без разрушений изменять свою форму под действием внешних сил, а после прекращения их действия сохранять вновь им преданную форму и размеры.

Пластическая деформация делится на:

1) холодное пластическое деформирование;

Раздача - восстановление наружных поверхностей полых деталей с нежёсткими требованиями внутренних размеров.

Вытяжка - восстановление длины детали с нежёсткими требованиями к наружному размеру.

Раскатка - закрепление дополнительных деталей в отверстиях, упрочнение.

Дорнование, калибровка и протягивание - восстановление поверхностей отверстий после осадки и термического воздействия, упрочнения и выглаживания.

Осадка - восстановление наружных и внутренних поверхностей деталей при нежёстких требованиях к длине.

Правка - восстановление формы.

Накатка - восстановление поверхностей неответственных деталей, восстановление рифленой и шлицевой поверхностей.

Обжим - восстановление внутренних поверхностей деталей при нежёстких требованиях и наружных.

Чеканка - восстановление формы детали, упрочнение сварных швов.

2) горячее пластическое деформирование;

Давление в закрытом штампе - восстановление формы и элементов детали за счёт перераспределения металла из нерабочих поверхностей на рабочие для компенсации износа.

Гидротермическая раздача - восстановление наружных плоскостей полых деталей с нежесткими требованиями к внутренним размерам.

Термоцинлирование - восстановление, преимущественно, внутренних поверхностей полых деталей.

Накатка - восстановление воверхностей зубчатых шестерён и звёздочек.

Ротационное деформирование - восстановление зубчатых и шлицевых поверхностей.

Обжим - восстановление внутренних размеров деталей при нежёстких требованиях и наружных.

Термомеханическая - восстановление физико-механических характеристик, упрочнение.

г) обработка резанием;

Включает в себя расточку, развёртку, шлифование отверстий и валов под ремонтный размер, обточку, обработку детали после сварки, наплавки, до и после хромирования, железнения, металлизации и обработку состыкованных поверхностей, имеющих коробление в результате теплового воздействия, сварки, наплавки и других причин; восстановление резьбы, шпоночных канавок; изготовление новых деталей и другое.

д) гальваническое покрытие;

Изношенные детали восстанавливают различными электролитическими способами.

Железнение - на постоянном и ассиметричных токах, в спокойном и проточных электролитах; вневанное. Восстановление внутренних и внешних поверхностей деталей преимущественно с износом, не превышающим 0,2-0,5 мм, высокой поверхностной твёрдостью и при жёстких требованиях к прочности сцепления покрытия с основным металлом.

Хромирование - восстановление внутренних и наружных поверхностей деталей с износом на превышающим 0,2 мм, и с высокими требованиями по износостойкости восстанавливаемых поверхностей. используют для увеличения износостойкости, твёрдости, химической стойкости и приробатываемости, обеспечения трения со смазочным материалом, восстановления размеров изношенных деталей, для декоративных целей.

Химическое и электролитическое никелирование - для деталей с износом не долее 0,005 мм.

Цинкование, кадмирование - защитные покрытия от коррозии.

Меднение - для деталей из меди и её сплавов.

Электролитическое натирание цинком и железоцинковыми сплавами - восстановление внутренних и наружных поверхностей деталей при нежёстких требованиях к твёрдости поверхностного слоя.

Нанесение гальванополимерных покрытий - восстановление наружных и внутренних цилиндрических поверхностей деталей.

е) электроискровая обработка;

Осуществляется для:

1) снятия металла с деталей, изготовленных из закалёных сталей;

2) получения различных отверстий;

3) нанесение на изношенные поверхности покрытий из различных металлов и твёрдых сплавов;

4) упрочнения металлических поверхностей деталей графитом, хромом и так далее.

ж) металлизация;

Металл расплавленной дугой ацетиленокислородным пламенем и распылённой струёй сжатого воздух, покрывает поверхность восстанавливаемой детали. Преимущества: обеспечивает высокую твёрдость наплавленного слоя. Недостатки: металлизированный слой не повышает прочности поверхности детали.

Газопламенная - малое окисление металла и малое выгорание легирующих элементов, но сложность установки и низкая производительность.

Дуговая - высокая производительность и простота установки, но повышенное окисление металла и выгорание легирующих элементов.

Высокочастотная - малое выгорание легирующих элементов, но сложность установки; покрытие однородное и прочное, высокая производительность.

Плазменная - возможность получения покрытия из тугоплавких и износостойких материалов, но дефицитность присадочных материалов, относительно высокая стоимость.

4. Составление технологического маршрута ремонта

4.1 Система контроля и технического состояния

Для обеспечения безопасности движения на сети дорог в соответствии с ПТЭ принята система проверки технического состояния и своевременного изъятия из эксплуатации колесных пар, состоящая из ряда мероприятий: осмотров колесных пар под вагонами, обыкновенного и полного освидетельствований.

Колесные пары под вагонами осматривают на технических станциях на ходу в момент прибытия, после остановки и перед отправлением поезда.

Обыкновенное освидетельствование производится при каждой подкатке колесных пар под вагон, если они при этом не подвергались полному освидетельствованию.

Полное освидетельствование колесных пар производится при: формировании и ремонте колесных пар со сменой элементов; опробовании ступиц на сдвиг; неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования; после крушений и аварий; полной ревизии роликовых букс; капитальном ремонте вагонов и др.

При обыкновенном освидетельствовании производится предварительный осмотр колесных пар до очистки с целью лучшего выявления трещин, ослабления или сдвига ступиц колес на оси. После очистки оси и колеса проверяют магнитным, ультразвуковым и вихретоковым дефектоскопами и производят проверку соответствия размеров и износов всех элементов установленным нормам. Завершается процесс выполнением промежуточной ревизии буксовых узлов с роликовыми подшипниками.

При полном освидетельствовании колесную пару осматривают до и после очистки, демонтируют буксовые узлы с роликовыми подшипниками, при этом лабиринтные и внутренние кольца подшипников на горячей посадке, если на них нет дефектов, можно не снимать, производят магнитное, ультразвуковое и вихретоковое дефектоскопирование, измерение всех элементов и после завершения на торцах шеек набивают установленные клейма и знаки.

На основании этих освидетельствований решается вопрос, годна ли колесная пара к эксплуатации или какой вид ремонта она требует.

Ремонт колесных пар может быть без смены элементов или со сменой элементов. Технологическая схема этих ремонтов представлена на рис. 4.1.

4.2 Ремонт колёсных пар со сменой элементов

В ремонт со сменой элементов колесная пара подается при обнаружении сверхдопустимых износов элементов, обнаружении трещин, ослаблениях и сдвигах ступиц и других повреждениях.

Процесс начинается с распрессовки колес на горизонтальном гидравлическом прессе. Если колесо не снимается под предельным усилием пресса, рекомендуется подогреть ступицу колеса газовой горелкой.

Если и после этого колесная пара не поддается распрессовке, то возможны два варианта: если колесная пара забракована по дефектам оси, то ось срезают огнем газовой горелки у основания ступицы с целью сохранения колеса; если забраковано колесо, то можно разрезать газовой горелкой ступицу колеса и сохранить ось.

При больших усилиях распрессовки появились случаи деформации сегментов с резьбой для навинчивания торцевых гаек на торцах шеек, а также изгибы самих шеек. С целью предотвращения этих явлений сейчас применяют приспособления к прессам, перераспределяющие нагрузки с торцов сегментов на кольцевой торец и на галтель предподступичной части. Годные распрессованные детали используют для последующего формирования колесных пар.



Рисунок 4.1 - Технологическая схема видов ремонта колесных пар

Рисунок 4.2 - Схема накатки оси роликами

Обработку осей и ступиц колес под запрессовку производят как по общепринятой в машиностроении системе «отверстия», так и по системе «вала». Более экономичная система «отверстия» применяется при обточке новых осей и колес. Обработка старогодных осей и ступиц под запрессовку производится по системе «вала», т.е. обтачивают подступичную часть оси с минимальной глубиной резания, чтобы только снять поверхностные дефекты, и по ней подгоняют отверстие ступицы колеса. Это вызвано стремлением не снижать прочность оси при каждой переточке, что ведет к увеличению срока службы оси. Обычно для старогодных осей притачивают новые колеса, а старогодные колеса подгоняют к новым осям.

Проточкой выводят также продольные и наклонные трещины в осях глубиной до 2 мм с углублением за пределы трещины до 0,5 мм при условии, что диаметр подступичной части будет не менее 182 мм.

Обточку подступичной части нужно выполнять с учетом припуска 0,04...0,06 мм на последующее уменьшение диаметра при накатке роликами с целью повышения усталостной прочности оси.

Форма подступичной части оси должна быть цилиндрической.

Допускается попутная конусность не более 0,1 мм, овальность - до 0,05 мм, волнистость до 0,02 мм.

В настоящее время все новые оси подвергаются накатке в процессе изготовления, а старогодные оси накатываются непосредственно после проточки.

Операция накатывания позволяет повысить усталостную прочность оси, снизить шероховатость и повысить твердость поверхности. Схема накатки осей роликами представлена на рисунке 4.2. Физическая сущность накатки заключается в следующем: обрабатываемая ось подвергается обкатыванию роликом с усилием Р, определяемым по формуле

Р = DН b q2 /0,126 E(DН /d +1)(4.1)

где q - максимальное давление обкатывания, q = (1,8...2,1)ут;

DH - диаметр обрабатываемой поверхности оси, мм;

d - диаметр накатного ролика, d - 110... 150 мм;

Ь - ширина контактного пояска ролика;

Для подступичной части оси усилие Р лежит в пределах 18...28 кН.

Накатной ролик деформирует поверхность и создает непосредственно в сечении (1) под роликом в поверхностных волокнах напряжения, значительно превышающие предел текучести, которые вглубь детали постепенно убывают. После прохождения ролика (сечение 2) глубинные волокна металла, получившие напряжения и деформации упругого сжатия, стремятся вернуться в исходное положение, однако этому препятствуют наружные волокна, получившие остаточные деформации.

В результате этого, хотя за роликом диаметр оси больше, чем непосредственно под роликом, но полного восстановления размера не происходит и в поверхностных волокнах образуются остаточные напряжения сжатия. Эти напряжения, суммируясь с рабочими напряжениями растяжения, снижают суммарное напряженное состояние в одной группе волокон, что приводит к повышению их усталостной прочности. Другая группа волокон металла, находящаяся под рабочими напряжениями сжатия, получает дополнительную нагрузку. Однако это не наносит серьезного ущерба, так как допускаемые напряжения на сжатие значительно выше, чем допускаемые напряжения на растяжение.

Операция накатывания приводит к повышению твердости поверхности не менее чем на 22 % и составляет примерно НВ 219... 229. Глубина наклепанного слоя после накатывания подступичной части оси должна находиться в пределах 3,6...7,2 мм. Шероховатость поверхности Rа- 1,25 мкм.

Для обработки подступичных частей оси применяют универсальные токарно-винторезные станки, а также специализированные токарно-накатные станки, например модели КЖ1843 КЗТС, фирмы Поремба (ПНР) моделей TOA-40Z и ТОА-40 W.

4.3 Ремонт резьбовой части шеек осей

В последние годы увеличивается число осей, имеющих повреждения резьбы торцевого крепления буксовых подшипников, Поэтому с целью продления службы осей производят восстановление резьбы.

Очищенную и прошедшую дефектоскопию колесную пару устанавливают на станок и срезают старую деформированную резьбу. Восстановление проточенной поверхности производят автоматической сваркой под слоем флюса. Для этого используется токарно-винторезный станок, в центрах которого устанавливается ось.

Для наплавки используется электродная проволока марок Св-18ХМА или Св-08А диаметром 1,6-5-2 мм. Наплавка ведется постоянным током обратной полярности, величина которого лежит от 180 до 300 А.

Наплавка производится в один-два слоя в зависимости от диаметра сварочной проволоки с припуском 2 мм на последующую механическую обработку. Для защиты паза стопорной планки от шлаков и брызг расплавленного металла он закрывается медным кольцом, а резьбовая канавка - шнуровым асбестом.

Наплавленная часть оси подвергается обточке, нарезанию и накатыванию резьбы в соответствии с существующими техническими требованиями.

4.4 Механическая обработка новых осей

Механическая обработка новых осей состоит из следующих основных операций: отрезка концов, зацентровка оси, грубая обработка, получистовая обработка, обработка элементов роликовых осей для торцевого крепления подшипников, чистовая и упрочняющая обработка.

Отрезка концов и зацентровка торцов производится на станках КЖ4250, станках фирмы «Найльс» модели AAZ.

На станках модели AAZ отрезку концов выполняют в процессе вращения оси с помощью типовых отрезных резцов, а на станках модели КЖ4254 этот переход производят с помощью отрезных фрез при неподвижной жестко закрепленной оси. При обработке центровых отверстий применяются сверла и зенковки или специальные центровые сверла.

Черновая обдирка производится на токарных гидрокопировальных полуавтоматах 1А832, 1Б832, ТОА407 (ПНР), а получистовая и чистовая обработка на станках 1А833, 1Б833, TOA40W. Упрочняющую обработку осей накатыванием роликами производят либо на универсальных токарно-винторезных станках, оснащенных накатными приспособлениями, либо на специализированных накатных станках КЗТС модели КЖ1843.

После обработки осей (см. схему рис. 4.1) производится магнитопорошковая дефектоскопия подступичной части оси. Это единственная возможность диагностирования этой зоны оси простым и достаточно надежным методом.

Далее производится формирование колесной пары.

4.5 Формирование колёсных пар из новых элементов

Размеры элементов колесных пар при новом формировании, а также допускаемые отклонения должны соответствовать стандартам и чертежам.

При запрессовке колес на оси величины конечных усилий, а также форма запрессовочных диаграмм и длина сопряжении должны соответствовать инструкции ЦВ/3429.

Новые колесные пары формируются только с цельнокатаными колесами.

Расположение клейм и знаков на элементах вновь формируемых колесных пар должно соответствовать утвержденным стандартам и инструкции ЦВ/3429.

Колесные пары, имеющие сдвиг ступиц колес, подлежат распрессовке с последующим использованием годных элементов при ремонте.

Дальнейший процесс ремонта колесных пар со сменой элементов (см. схему рис. 4.1) производится так же, как и при ремонте без смены элементов.

4.6 Ремонт колесных пар без смены элементов

Ремонт колесных пар без смены элементов производится во всех нагонных депо. Основной задачей этого ремонта является восстановление геометрии поверхности катания и гребня колеса. Основным методом восстановления геометрии является обточка на колесотокарных станках. Применяются станки проходного типа, например фирм Хегеншайдт и Рафамет, или тупикового типа тех же фирм, а также российских, Краматорского или Рязанского станкозаводов.

При восстановлении профиля поверхности катания обточкой необходимо обеспечить обработку с минимально необходимой глубиной резания. Но это вызывает большие трудности, так как проточка будет проходить по твердому наклепанному слою металла поверхности катания колеса. Чтобы исключить эту трудность, искусственно увеличивают глубину резания, и обточка идет по ненаклепанному металлу, но это уменьшает число последующих переточек, а значит и срок службы колес.

Для ликвидации этого недостатка разработаны конструкции установок для предварительного отжига поверхности катания колеса. Наиболее эффективными установками отжига являются установки с индукционным нагревом токами высокой частоты, обладающие способностью быстро прогревать верхние слои металла до высоких температур, тем самым снижая наклеп. Применение такой технологии позволяет обтачивать колесные пары со снятием стружки минимальной толщины, удлиняет срок службы колес примерно в два раза, дает экономию на режущем инструменте.

Восстановление поверхности катания на отечественных станках производится за два прохода резца (рис. 4.3).

Рисунок 4.3 - Схемы обработки профиля поверхности обода колеса чашечными резцами на колёсотокарном станке модели 1836 А

вагонный колесо неисправность ремонт

Грубая обработка производится обычно от фаски Н к гребню К (рис. 4.3), при этом оставляя припуск на последующую чистовую обработку 1...2 мм.

Чистовой проход выполняется от внутренней грани колеса Н по гребню к фаске К.

Обработка ведется в автоматическом режиме твердосплавным чашечным резцом, управляемым по копиру гидравлической следящей системой.

В последние годы резко интенсифицировался износ гребней, а восстановление геометрии поверхности катания и гребня обточкой на станке при самых передовых технологиях приводит к снижению срока службы колесных пар. Поэтому встал вопрос восстановления гребней наплавкой.

Колеса изготавливаются из среднеуглеродистой стали, которая является трудносвариваемой, при сварке и наплавке, которой во избежание образования горячих (кристаллизационных) трещин в наплавленном металле и холодных трещин в околошовной зоне требуется выполнение целого ряда условий.

Для этого была разработана специальная технология наплавочных работ на базе шеечно-накатного станка ХАД-112, которая предусматривает предварительный нагрев колес в зоне гребня до t = 250 °С, наплавку в специальных кабинах с целью исключения образования сквозняков в зоне сварочного поста и последующее замедленное остывание колес после наплавки в специальных термостатах. При этом запрещено устанавливать наплавленные колесные пары на рельсы.

Предотвратить образование трещин удалось подбором сварочной проволоки Св-08ХМ, Св-08ГА, сварочного тока I =330...350 А, скорости наплавки V = 20...25 м/ч, флюсов - АН-348А, АНЦ-1. При этом флюсы должны проходить прокалку при t = 350...400°С в течение 1...2 ч и храниться в сушильном шкафу при t = 60°С, что снижает содержание водорода в наплавленном металле и предотвращает образование пор.

После наплавочных работ производится обточка колес по кругу катания, как это описано выше.

Далее колесная пара подвергается магнитно-порошковой дефектоскопии средней части оси, ультразвуковой дефектоскопии подступичных частей и шеек, если не производился съем внутренних колец роликовых подшипников на горячей посадке, и вихретоковая дефектоскопия дисков колес в соответствии с инструкцией.

После измерения параметров колесной пары в соответствии с инструкцией ЦВ/3429 колесная пара в случае соответствия всем требованиям подвергается клеймению и окраске.

4.7 Дефектоскопирование колёсных пар

Шейки и предподступичные части осей после обработки подлежат испытанию магнитным дефектоскопом.

Проверке дефектоскопами подлежат:

Магнитным дефектоскопом:

а) шейки, предподступичные части осей колёсных пар для подшипников скольжения - при полном и обыкновенном освидетельствовании, для роликовых подшипников - при полном освидетельствовании со снятием внутренних и лабиринтных колец;

б) средняя часть оси - при полном и обыкновенном освидетельствовании колёсных пар. Дефектоскопирование средней части оси с редуктором на ней производят по особым техническим условиям;

в) подступичные части оси - перед запрессовкой колёс;

г) внутренние кольца роликовых подшипников на горячей посадке при полном освидетельствовании без снятия их с шейки оси;

ультразвуковым дефектоскопом:

а) подступичные части оси- при полном и обыкновенном освидетельствовании у колёсных пар для подшипников скольжения и при полном освидетельствовании у колёсных пар для роликовых подшипников, если колёсная пара не подвергалась прессовой обработке;

б) шейки и предподступичные части осей для роликовых подшипников - при полном освидетельствовании колёсных пар без снятия внутренних и лабиринтных колец с цилиндрическими роликовыми подшипниками на горячей посадке;

в) проверка прозвучиваемости осей вновь сформированных колёсных пар.

Проверку элементов колёсной пары дефектоскопами должен производить дефектоскопист, выдержавший испытание и получивший удостоверение на право контроля дефектоскопами деталей вагонов.

На основе анализа предыдущих пунктов записки была разработана маршрутная карта ремонта (смотрите Приложение Б).

4.8 Восстановление шеек и предподступичных частей оси механической обработкой

Для устранения дефектов шейки (в том числе после наплавки буртов) и предподступичных частей осей колесных пар III типа их обтачивают и накатывают роликами, а шейки осей колесных пар на роликовых подшипниках преимущественно зачищают (полируют) абразивной лентой (шкуркой). При наличии значительных наминов, рисок и других дефектов шейки осей для роликовых подшипников на втулочной посадке типа РУ, а также предподступичные части осей на втулочной и горячей посадке типов РУ, РУ1, РУ1Ш обтачивают до установленного градационного размера, а затем накатывают роликами, если в колесном цехе имеются закрепительные втулки и лабиринтные кольца с соответствующими градационными размерами. Размеры и отклонения, а также шероховатость поверхностей шеек и предподступичных частей после восстановления должны удовлетворять установленным требованиям.

Обработку шеек осей колёсных пар разрешается производить как до запрессовки колёс на оси, так и после запрессовки и обточки поверхностей катания колёс.

При ремонте колёсных пар по мере надобности:

а) шейки и предподступичные части, включая галтели колёсных пар с подшипниками скольжения, обтачиваются с последующей накаткой роликами;

б) шейки, включая галтели колёсных пар с роликовыми подшипниками обтачивают с последующей упрочняющей накаткой роликами или зачищают шлифовальной шкуркой, если обточка шеек не требуется;

в) предподступичные части осей колёсных пар с роликовыми подшипниками обтачивают до установленных размеров или зачищают шлифовальной шкуркой;

г) наплавленные бурты шеек осей колёсных пар обтачивают;

д) зарезьбовая канавка диаметром 100 мм у осей РУ1 перетачивается на диаметр 90 мм и её ширина рассчитывается до 8+1мм.

В процессе обточки шеек и предподступичных частей старогодних осей разница диаметров и длин шеек у одной колёсной пары не регламентируется.

Механическую обработку шеек и предподступичных частей осей колесных пар осуществляют на токарно-накатных станках. В колесных цехах заводов и депо используют старотипные токарно-накатные станки моделей 1835 КЗТС, МК177С1 и МК177 завода «Красный пролетарий», станки моделей ТВС и ХАС112 фирм «Рафамет», «Беттс-Бриджфорд» и др., а также типовые станки моделей КЖ1840 КЗТС и ХАД112 фирмы «Рафамет». Для аналогичных целей выпускают токарно-накатные станки фирмы «Хегеншайдт» (ФРГ) и «Фаррел» (США). На вагоноремонтных предприятиях в основном применяют станки модели ХАД112. Токарно-накатной станок модели ХАД 112 проходного типа, предназначенный для обработки шеек и предподступичных частей оси колёсных пар в сборе. Для тех же целей предназначен и токарно-накатной станок КЖ 1840.

Для обтачивания шеек и предподступичных частей осей применяют напайные фасонные резцы с отогнутой головкой, режущая кромка которых выполнена с радиусами 20 и 3 мм. Резцы, изготовляемые чаще всего с пластинами из твердого сплава марок Т5К10, Т15К6, Т14К8, Т30К4, затачивают по шаблонам. Они имеют главный задний угол 8 - 10°, передний около нуля, фаску шириной 0,5 мм, расположенную под углом минус 3 - минус 5°. Передняя и задняя поверхности резцов должны быть доведены до высокого класса шероховатости (Ra = 0,32 мкм.)

Поверхности шеек и предподступичных частей осей после обтачивания должны иметь шероховатость по ГОСТ 2789 - 73 - Rz ? 40 мкм. Для повышения качества поверхности шеек осуществляют их накатывание упрочняющим и сглаживающим роликами. Для достижения высокой чистоты поверхности необходимо, чтобы сглаживающий ролик не опережал упрочняющий. Накатывание выполняют за один проход, при этом увеличение твердости поверхности в результате накатывания должно составлять не менее 22 % с постепенным снижением твердости до исходной, глубина наклепанного слоя должна быть не менее 0,02 - 0,04 диаметра упрочняющего сечения оси, и шероховатость поверхности Ra после накатывания должна составлять для шеек осей III типа 0,63 мкм, роликовых - 1,25 мкм и предподступичных частей - 2,5 мкм.

Поверхности буртов, шеек и предподступичных частей оси обтачивают резцом по заданной траектории его движения на станках моделей XАД 112 и КЖ1840 с глубиной резания до 2 мм на частотах вращения колесной пары соответственно 162 и 130 об/мин и подачах 0,5 и 0,46 мм/об. Галтели и фаски буртов обрабатывают на ручной подаче. Накатывание шеек роликами с заданной траекторией их движения на станках моделей ХАД112 и КЖ1840 осуществляют с теми же параметрами режима, что и обтачивание. При этом галтели накатывают также на ручной подаче. Усилие накатывания, контролируемое манометрами, составляет 24,5-26,5 кН (2500-2700 кгс). Подвод роликов, достижение требуемых усилий накатывания, а также отвод роликов производят плавно, без рывков при вращающейся оси. Остановка движения суппорта с роликами в процессе накатывания не допускается. Зачистку (полировку) шеек осей колесных пар для роликовых подшипников осуществляют на указанных станках шлифовальной шкуркой № 6 (ГОСТ 5009-82) при вращении колесной пары с частотой, аналогичной частоте, при которой обтачивают шейки осей для подшипников скольжения. Для измерения и контроля обработанных шеек применяют микрометры, рычажные скобы и шаблоны.

Как правило, на одном токарно-накатном станке производят и обтачивание и накатывание шеек и предподступичных частей. Однако в некоторых колесных цехах имеет место и раздельная технология, когда на одном станке осуществляют обтачивание, а на другом - накатывание. Технологические процессы обтачивания и накатывания шеек и предподступичных частей оси на станках моделей ХАД112 и КЖ1840 почти идентичны и представляют собой совокупность последовательно и параллельно выполняемых переходов.

Производительность токарно-накатных станков могла бы быть выше за счет увеличения параметров режима резания и накатывания. Режущие свойства твердосплавного инструмента позволяют значительно увеличить скорость резания, однако режим накатывания ограничен регламентированной частотой вращения колесной пары до 220 об/мин и подачей до 0,7 мм/об. Обработка шеек резанием на самых высоких по паспорту ступенях частот вращения (324 об/мин (станок модели ХАД112) и 232 об/мин (станок модели КЖ1840)) связана с влиянием на точность обработки имеющегося дисбаланса вращающейся колесной пары.

4.9 Восстановление металлизацией шеек осей под роликовые подшипники

После многократной зачистки (полировки) шеек осей колесных пар при их ремонтах действительные размеры шеек выходят за пределы установленных допусков, что является основанием для их браковки. Для продления срока службы осей ВНИИЖТом разработана технология восстановления шеек путем их металлизации напылением. Сущность технологии заключается в том, что металл в виде проволоки (или порошка) подается к месту плавления, расплавляется электрической дугой (газовым пламенем или плазмой), распыляется струей сжатого воздуха (или другого газа) на мельчайшие частицы и силой этой же струи наносится на подготовленную поверхность, образуя покрытие необходимой толщины. Технологический процесс восстановления металлизацией шеек осей вагонных колесных пар с роликовыми подшипниками состоит из трех последовательно выполняемых частей: подготовки поверхности шейки оси под металлизацию, металлизации шейки оси, последующей механической обработки покрытия.