ДИПЛОМ ВЕСЬ (1226343), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Рисунок 3.3 – Колесотокарный станок ТК4125

Подрельсовый колесотокарный станок с ЧПУ для обработки колесных пар без выкатки [7].

Подрельсовый колесотокарный станок мод. ТК4125 является двухсуппортным специальным токарным станком, предназначенным для восстановления профилей колес тягового подвижного состава без выкатки.

Двухсуппортная обработка и автоматическое измерение обеспечивают высокопроизводительную обточку колес с большой точностью. Универсальная оснастка и широкие возможности программы станка обеспечивают простой переход на точение различных профилей колес без смены оснастки станка.

Станок устанавливается в подрельсовое пространство на существующий фундамент станка мод. А-41 (с незначительными доработками) или на новый фундамент.

Станок обеспечивает обработку профиля колес колесных пар на подвижном составе без догрузочного устройства (нагрузка на ось 180–250 кН). Расположение станка в подрельсовом пространстве с механизмом подвижных рельс позволяет свободный проезд подвижного состава. Каждый рельс подвижного рельсового механизма станка перемещается от отдельной пары гидроцилиндров. Управление движением подвижных рельс происходит в цикле автоматически или вручную с пульта управления.

Подъем колесной пары осуществляется двумя электромеханическими домкратами. Сменные технологические проставки, которые устанавливаются между домкратами и буксами, обеспечивают надежное крепление колесной пары локомотива при обточке.

Фиксирование колесной пары происходит при помощи специальных фиксирующих роликов, которые предотвращают осевое смещение при обточке. Упор фрикционных накладок фрикционных роликов производится по внутренней грани бандажа.

Перемещение штоков домкрата и фиксирующих роликов обеспечивают трапецеидальные ходовые винты с приводом от мотор-редукторов. Этим обеспечивается неизменное положение колесной пары в случае исчезновения питающего напряжения.

Станок оснащен программами для точения 11 различных типоразмеров профилей колесных пар в соответствии с чертежами инструкции ЦТ-329 «Формирование, ремонт и содержание колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм». Привод колесной пары при обточке происходит от собственного тягового электродвигателя локомотива, который подключается оператором (обслуживающим персоналом) к частотному преобразователю, входящему в комплект поставки. Модуль управления частотного преобразователя поддерживает неизменную скорость резания. Обратная связь способствует установлению постоянного момента на валу тягового электродвигателя, что обеспечивает стабильность режимов обточки бандажа колесной пары.

Для правильной реализации процесса резания система ЧПУ станка получает точную информацию о действительном положении суппортов по отношению к обоим колесам колесной пары. Программа управляет выполнением соответствующих ходов суппорта для подхода к колесам и определением их положения. Перед обточкой измерительные датчики автоматически производят измерение геометрических параметров колес – замер формы профиля, высоты и ширины гребня для выполнения расчета параметров обточки. После окончания процесса измерения полученные результаты обмера профиля выводятся на экран панели оператора, и измерительные датчики перемещаются в исходное положение под защитные кожухи, предохраняющие их от стружки.

Станок приспособлен для обточки профиля с помощью двухсторонних резцов, оснащенных кассетами и режущими пластинами типа LNUX. Тип режущего инструмента и оснастки указаны в эксплуатационной документации.

3.4 Плазменная обработка колесных пар

Особенности технологии плазменной обработки колесных пар [8]:

- Высокая производительность установки (до 30 к.п./смена);

- Одновременная обработка сразу обоих колёс на колёсной паре;

- Локальное, экономичное тепловложение;

- Соответствие технологии обработки и параметров упрочненного слоя ТУ ЦРТ-0001 – 2010 и ТУ ФПД-0001 – 2007;

- Оригинальная конструкция генераторов плазмы с использованием косвенной дуги, исключающая необходимость подведения электрического потенциала к обрабатываемой детали;

- Наличие специальных щелевых насадок обеспечивает равномерное распределение азотной плазмы позволяет обрабатывать все типы КП (ГОСТ 9036-88, ГОСТ 11018-00, ДМеТИ), а также защищает оператора от светового излучения дуги;

- Использование азота в качестве плазмообразующего газа дает эффект азотирования обрабатываемой поверхности, что вносит значительный вклад в повышение износостойкости КП;

- Возможность обработки блестящих поверхностей в отличии, к примеру, от лазерной технологии, требующей операции чернения поверхности;

- Процесс обработки полностью автоматизирован, управление производится компьютером;

- При обработке производится постоянная запись всех параметров режима упрочнения;

- Наличие необходимых блокировок и защит, предотвращающих нанесение вреда жизни и здоровью оператора, а так же исключающих некачественную обработку поверхностей;

- Возможность проведения отпуска (разупрочнения) перед обточкой колесных пар на том же оборудовании [8].

На рисунке 3.4 представлены типы установок упрочнения колесных пар (УУКП).

Рисунок 3.4 – Типы УУКП

На рисунках 3.5–3.8 представлены иллюстрации типов УУКП.

Рисунок 3.5 – УУКП на КЖ без выкатки КП

Рисунок 3.6 – УУКП на собственном механизме вращения без выкатки КП

Рисунок 3.7 – УУКП тупиковая с выкаткой КП

Рисунок 3.8 – УУКП проходная с выкаткой КП

Устройство для плазменной обработки, включающее плазмотрон и преобразователь потока, предназначено для получения низкотемпературной плазмы и равномерного распределения её по обрабатываемой поверхности.

Плазмотрон включается в работу после его установки в рабочее положение над обрабатываемой поверхностью и придания последней заданной скорости движения.

Механизм крепления плазмотрона предназначен для фиксации плазмотрона относительно обрабатываемой поверхности колеса.

Механизм вращения колесной пары служит для обеспечения равномерного вращения колёсной пары вокруг оси с заданной скоростью. Колёсная пара установлена на четыре опорных ролика, два из которых являются ведущими. Она приводится во вращение за счет трения поверхностей гребней колёсной пары о фигурные поверхности впадин приводных роликов. Вращение роликов производится электроприводом. Регулирование скорости вращения колесной пары осуществляется путем изменения скорости вращения электродвигателя с помощью частотного преобразователя [8].

4 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УПРОЧНЕННОЙ поверхности бандажа

4.1 Плазменное упрочнение бандажа

Рассмотрим плазменную установку:

Плазменная струя 4 образуется в плазмотронах (рисунок 4.1) при пропускании плазмообразующего газа (азота) через дуговой разряд, возбуждаемый между двумя электродами: катодом 1 (вольфрамовый стержень) и анодом 3 (сопло). Проходя через дугу, газ нагревается до температуры 10000–15000 °С и ионизируется, т. е. распадается на положительно и отрицательно заряженные ионы. Высокая температура плазмы обеспечивает быстрый разогрев поверхности бандажей до температур, превышающих критические точки. Слой глубиной до 1,5 мм таким образом разогревается температур образования аустенита. Большая масса колеса обеспечивает теплоотвод и охлаждение со скоростью выше критической, обеспечивая мартенситную структуру нагретого слоя. Таким образом, происходит поверхностная закалка. Основные достоинства способа упрочнения покрытий при восстановлении деталей высокая производительность процесса, небольшой нагрев деталей (120–180 °С), высокая износостойкость покрытий, простота технологического процесса и применяемого оборудования, возможность упрочнения любых металлов и сплавов [9].

Рисунок 4.1 – Принципиальная схема плазменного упрочнителя (плазмотрона): 1 – вольфрамовый катод; 2 – изоляционная прокладка; 3 – сопло (анод); 4 – плазменная струя; 5 – бандаж.

Упрочнению подвергаются колесные пары, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 11018-87, конструкторской и технологической документации и требованиям инструкции МПС ЦТ/329.

Упрочнению подлежат колесные пары, прошедшие окончательную механическую обработку бандажа на станке. Механически обработанный бандаж колеса должен иметь профиль поверхности катания и гребня, установленный ГОСТ 11018-87 и инструкцией МПС ЦТ/329, раздел 6.9, стр. 53.

Не допускается подвергать упрочнению колесные пары с ранее наплавленными гребнями (о наплавке свидетельствует маркировка на колесе и отметка в техническом паспорте колесной пары).

Температура бандажа колесной пары перед упрочнением должна быть не ниже + 5С.

Упрочнение колесных пар допускается производить без предварительной обточки колесных пар, при отсутствии дефектов в зоне упрочнения.

Перед началом работ необходимо:

- очистить плазмотрон и электромагнитный сканатор (ЭМС) от пыли и прочих загрязнений на обоих постах управления;

Проконтролировать состояние термохимического электрода плазмотрона:

- глубина кратера активной вставки, измеренная штангенциркулем от торца электрода не должна превышать 1,7 мм;

- воронка кратера должна быть равномерной и располагаться по оси электрода;

- поверхность электрода должна быть гладкой, без задирав и грубых подплавлений (незначительные бугорки подплавлений допускается зашлифовать мелкой наждачной бумагой);

Проконтролировать состояние сопла плазмотрона:

- торец сопла, его цилиндрический канал и внутренняя коническая поверхность должны быть гладкими, без грубых подплавлений (незначительные бугорки подплавлений допускается зашлифовать мелкой наждачной бумагой);

- диаметр канала сопла должен быть в диапазоне 6,0–6,1 мм.

- проконтролировать состояние фторопластовой втулки плазмотрона, которая не должна иметь задиров и деформаций;

- произвести сборку плазмотрона согласно раздела 9 паспорта, обеспечив зазор между электродом и соплом в пределах 1,6 ± 1 мм в соответствии со схемой настройки плазмотрона и ЭМС;

- установить плазмотрон в гнездо ЭМС, закрепив двумя винтами с рифлениями, обеспечив зазор Х между торцом сопла и торцом радиатора губок ЭМС;

- открыть запорные краны и обеспечить подачу охлаждающей воды к установке, включив насос блока автономного охлаждения;

- проконтролировать по манометру давление воды, должно быть в переделах 0,16–0,4 МПа;

- проверить визуальным осмотром систему охлаждения на герметичность и слив, подтекания воды из всех узлов системы не допускается;

- открыть запорный кран и обеспечить подачу воздуха к установке;

- установить с помощью воздушного редуктора требуемое давление воздуха на входе в установку равно 0,3 МПа;

- слить (при необходимости) конденсат из влагоотделителя и фильтра;

- подать электроэнергию на установку, включить автоматические выключатели источника питания и шкафа управления;

Установить обрабатываемую колёсную пару тепловоза на станок КЖ-20:

Характеристики

Список файлов ВКР