Полный_Шарай (1226344), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Управление движением подвижных рельс происходит в циклеавтоматически или вручную с пульта управления.Подъем колесной пары осуществляется двумя электромеханическимидомкратами. Сменные технологические проставки, которые устанавливаютсямежду домкратами и буксами, обеспечивают надежное крепление колеснойпары локомотива при обточке.Фиксирование колесной пары происходит при помощи специальныхфиксирующих роликов, которые предотвращают осевое смещение при обточке.Упор фрикционных накладок фрикционных роликов производится повнутренней грани бандажа.Перемещение штоков домкрата и фиксирующих роликов обеспечивают40трапецеидальные ходовые винты с приводом от мотор-редукторов. Этимобеспечивается неизменное положение колесной пары в случае исчезновенияпитающего напряжения.Станок оснащен программами для точения 11 различных типоразмеровпрофилей колесных пар в соответствии с чертежами инструкции ЦТ-329«Формирование, ремонт и содержание колесных пар тягового подвижногосостава железных дорог колеи 1520 мм» 42 .
75 Привод колесной пары при обточкепроисходит от собственного тягового электродвигателя локомотива, которыйподключается оператором (обслуживающим персоналом) к частотномупреобразователю, входящему в комплект поставки. Модуль управлениячастотного преобразователя поддерживает неизменную скорость резания.Обратная связь способствует установлению постоянного момента на валутягового электродвигателя, что обеспечивает стабильность режимов обточкибандажа колесной пары.Для правильной реализации процесса резания система ЧПУ станка получаетточную информацию о действительном положении суппортов по отношению кобоим колесам колесной пары.
Программа управляет выполнениемсоответствующих ходов суппорта для подхода к колесам и определением ихположения. Перед обточкой измерительные датчики автоматически производятизмерение геометрических параметров колес – замер формы профиля, высоты иширины гребня для выполнения расчета параметров обточки. После окончанияпроцесса измерения полученные результаты обмера профиля выводятся наэкран панели оператора, и измерительные датчики перемещаются в исходноеположение под защитные кожухи, предохраняющие их от стружки.Станок приспособлен для обточки профиля с помощью двухстороннихрезцов, оснащенных кассетами и режущими пластинами типа LNUX.
Типрежущего инструмента и оснастки указаны в эксплуатационной документации.3.4 Плазменная обработка колесных пар41Особенности 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 ТУЦРТ-0001 – 2010 и ТУ ФПД-0001 – 2007;- Оригинальная конструкция генераторов плазмы с использованиемкосвенной дуги, исключающая необходимость подведения электрическогопотенциала к обрабатываемой детали;- Наличие специальных щелевых насадок обеспечивает равномерноераспределение азотной плазмы позволяет обрабатывать все типы КП (ГОСТ9036-88, ГОСТ 11018-00, ДМеТИ), а также защищает оператора от световогоизлучения дуги;- Использование азота в качестве плазмообразующего газа дает эффектазотирования обрабатываемой поверхности, что вносит значительный вклад вповышение износостойкости КП;- Возможность обработки блестящих поверхностей в отличии, к примеру, отлазерной технологии, требующей операции чернения поверхности;- Процесс обработки полностью автоматизирован, управление производитсякомпьютером;- При обработке производится постоянная запись всех параметров режимаупрочнения;- Наличие необходимых блокировок и защит, предотвращающих нанесениевреда жизни и здоровью оператора, а так же исключающих некачественнуюобработку поверхностей;- Возможность проведения отпуска (разупрочнения) перед обточкойколесных пар на том же оборудовании [8].На рисунке 3.4 представлены типы установок упрочнения колесных пар(УУКП).42Рисунок 3.4 – Типы УУКПНа рисунках 3.5–3.8 представлены иллюстрации типов УУКП.Рисунок 3.5 – УУКП на КЖ без выкатки КП43Рисунок 3.6 – УУКП на собственном механизме вращения без выкатки КПРисунок 3.7 – УУКП тупиковая с выкаткой КПРисунок 3.8 – УУКП проходная с выкаткой КПУстройство для плазменной обработки, включающее плазмотрон ипреобразователь потока, 34 предназначено для получения низкотемпературной 3444плазмы и равномерного распределения её по обрабатываемой поверхности.
34Плазмотрон включается в работу после 34 его установки в рабочее положениенад обрабатываемой поверхностью и придания последней заданной скоростидвижения. 34Механизм крепления плазмотрона предназначен для фиксации плазмотронаотносительно обрабатываемой поверхности колеса.Механизм вращения колесной пары служит для обеспечения равномерноговращения колёсной пары вокруг оси с заданной скоростью. Колёсная пара 34установлена на четыре опорных ролика, два из которых являются ведущими.Она приводится во вращение за счет трения поверхностей гребней колёснойпары о фигурные поверхности впадин приводных роликов. Вращение роликовпроизводится 34 электроприводом. Регулирование скорости вращения колеснойпары осуществляется 34 путем изменения скорости вращения электродвигателя с 34помощью частотного преобразователя [8].4 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УПРОЧНЕННОЙПОВЕРХНОСТИ БАНДАЖА4.1 Плазменное упрочнение бандажаРассмотрим плазменную установку:Плазменная струя 4 образуется в плазмотронах (рисунок 4.1) припропускании 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 отрицательнозаряженные ионы. Высокая температура плазмы обеспечивает быстрыйразогрев поверхности бандажей до температур, превышающих критические45точки. Слой глубиной до 1,5 мм таким образом разогревается температуробразования аустенита.
Большая масса колеса обеспечивает теплоотвод иохлаждение со скоростью выше критической, обеспечивая мартенситнуюструктуру нагретого слоя. Таким образом, происходит поверхностная закалка.Основные достоинства способа упрочнения покрытий при восстановлениидеталей высокая производительность процесса, небольшой нагрев деталей(120–180 °С), высокая износостойкость покрытий, простота технологическогопроцесса и применяемого оборудования, возможность упрочнения любыхметаллов 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 требованиямГОСТ 11018-87, конструкторской и технологической документации итребованиям инструкции МПС ЦТ/329.Упрочнению подлежат колесные пары, прошедшие окончательнуюмеханическую обработку 45 бандажа на станке.
Механически обработанныйбандаж 45 колеса должен иметь профиль поверхности катания и гребня,установленный ГОСТ 11018-87 и инструкцией МПС 34 ЦТ/329, раздел 6.9, стр. 53.46Не допускается подвергать 45 упрочнению колесные пары с ранеенаплавленными гребнями (о наплавке свидетельствует маркировка на колесе иотметка в 45 техническом паспорте колесной пары). 46Температура бандажа колесной пары перед упрочнением должна быть нениже + 5С.Упрочнение колесных пар допускается производить без предварительнойобточки колесных пар, при отсутствии дефектов в зоне упрочнения.Перед началом работ необходимо:- очистить плазмотрон и электромагнитный сканатор (ЭМС) от пыли ипрочих загрязнений на обоих постах управления;Проконтролировать состояние термохимического электрода плазмотрона:- глубина кратера активной вставки, измеренная штангенциркулем от торцаэлектрода не должна превышать 1,7 мм;- воронка кратера должна быть равномерной и располагаться по осиэлектрода;- поверхность электрода должна быть гладкой, без задирав и грубыхподплавлений (незначительные бугорки подплавлений допускаетсязашлифовать мелкой наждачной бумагой);Проконтролировать состояние сопла плазмотрона:- торец сопла, его цилиндрический канал и внутренняя коническаяповерхность должны быть гладкими, без грубых подплавлений (незначительныебугорки подплавлений допускается зашлифовать мелкой наждачной бумагой);- диаметр канала сопла должен быть в диапазоне 6,0–6,1 мм.- проконтролировать состояние фторопластовой втулки плазмотрона, котораяне должна иметь задиров и деформаций;- произвести сборку плазмотрона согласно раздела 9 паспорта, обеспечивзазор между электродом и соплом в пределах 1,6 ± 1 мм в соответствии сосхемой настройки плазмотрона и ЭМС;- установить плазмотрон в гнездо ЭМС, закрепив двумя винтами срифлениями, обеспечив зазор Х между торцом сопла и торцом радиатора губок47ЭМС;- открыть запорные краны и обеспечить подачу охлаждающей воды кустановке, включив насос блока автономного охлаждения;- проконтролировать по манометру давление воды, должно быть в переделах0,16–0,4 МПа;- проверить визуальным осмотром систему охлаждения на герметичность ислив, подтекания воды из всех узлов системы не допускается;- открыть запорный кран и обеспечить подачу воздуха к установке;- установить с помощью воздушного редуктора требуемое давление воздухана входе в установку равно 0,3 МПа;- слить (при необходимости) конденсат из влагоотделителя и фильтра;- подать электроэнергию на установку, включить автоматическиевыключатели источника питания и шкафа управления;Установить обрабатываемую колёсную пару тепловоза на станок КЖ-20:- рама станка должна находиться в крайнем нижнем положении;- домкраты подняты, и канавки приводных роликов совмещены с гребнямиколёсной пары;- подвижные рельсы отведены;- защитные экраны установлены [9].4.2 Исследование свойств упрочненного бандажаИсследование сегмента бандажа с магнитно-плазменным упрочнениемгребня, присланного из локомотивного депо Хабаровск-2 ДВЖД дляпроведения металловедческой экспертизы качества упрочненного слоя насоответствие требованиям ТУ 0943-218-01124323-2006 и инструкции ЦТ-ТИТР-16/6 «Бандажные колеса с термическим упрочнением гребня».
Изсопроводительных документов установлено, что упрочнение производилось наустановке УПУ «Плазмопротек».При внешнем осмотре сегмента было выявлено, что на образующей гребня48и выкружке имеется полоса термического воздействия.Для оценки качества упрочненного слоя были проведеныметаллографические исследования микрошлифов с определениемгеометрических размеров зоны упрочнения, ее расположения, микротвердости иструктуры металла в зоне упрочнения.Макро исследование и выявление геометрических параметров упрочненногослоя проводились на поперечном макротемплете после травления 5 %раствором азотной кислоты в этиловом спирте.
На рисунке 1 представленмакрошлиф гребня бандажа, на котором выявлен упрочненный слой. Ширинаплазменного упрочнения составила 26 мм (согласно инструкции ширинадолжна быть 25–35 мм.) Глубина зоны упрочнения составляет 1,5–1,6 мм(норма по инструкции 1,5–2,0). Зона упрочнения от вершины гребня находитсяна расстоянии 6 мм (согласно инструкции 6–12мм).Рисунок 4.2 – Макрошлиф гребня с упрочненным слоемИсследование микроструктуры и микротвердости металла бандажа в зонеупрочнения:Металлографические исследования проводились по ГОСТ 5639-82 «Сталь исплавы.
Методы выявления и определения величины зерна», по ГОСТ 1778-70«Сталь. Металлографические методы определения неметаллическихвключений» и 98 по ГОСТ 22838-77 «Сплавы жаропрочные. Методы контроля иоценки макроструктуры». Микроструктура исследовалась на микроскопах49МБС-9 и ЕС МЕТАМ-РВ21 при увеличении ×100. Химический составопределялся на приборах «Стилоскоп СЛ13» и «Спектроскан МАКС-GV» ТУ4276-001-23124704-2001, Госреестр No 22525-02, аттестованный в ГП ВНИИМим.
Д.И. Менделеева, свидетельство об аттестации No 242/19 – 2004,свидетельство о поверке No 0035507 от 19.03.2006 г. Микротвердостьопределялась на приборе ПМТ-3 по ГОСТ 8.398-80.Содержание углерода в металле бандажа приведено в таблице 4.1.Таблица 4.1 – Содержание углерода в металле бандажа.Номер бандажа С, % масс1 0,622 0,603 0,64Содержание углерода в исследуемых образцах соответствует требованиямГОСТ 398-96 на бандажную сталь марки 2 (содержание углерода должно быть0,57–0,65 % ).Результаты измерения микротвердости приведены в таблице 4.2.Таблица 4.2 – Результаты измерения микротвердости.Бандаж 1 Бандаж 2 Бандаж3Глубина, ммHVГлубина, ммHVГлубина, ммHV0,05 686 0,05 680 0,05 6830,1 659 0,1 675 0,1 6820,15 658 0,15 676 0,15 6790,2 658 0,2 660 0,2 6730,25 620 0,25 631 0,25 6250,3 606 0,3 605 0,3 6070,35 560 0,35 562 0,35 5740,4 567 0,4 560 0,4 5720,45 560 0,45 562 0,45 5720,5 562 0,5 564 0,5 5650,6 562 0,6 564 0,6 5600,65 564 0,65 562 0,65 562500,7 567 0,7 564 0,7 5640,75 562 0,75 562 0,75 5620,8 562 0,8 560 0,8 5610,85 537 0,85 545 0,85 5450,9 529 0,9 534 0,9 5380,95 498 0,95 495 0,95 498Окончание таблицы 4.2Бандаж 1 Бандаж 2 Бандаж3Глубина, ммHVГлубина, ммHVГлубина, ммHV1,0 485 1,0 484 1,0 4801,05 478 1,05 476 1,05 4731,1 485 1,1 485 1,1 4851,15 476 1,15 478 1,15 4741,2 467 1,2 468 1,2 4601,25 450 1,25 468 1,25 4651,3 452 1,3 467 1,3 4601,35 460 1,35 465 1,35 4671,4 456 1,4 458 1,4 4651,45 450 1,45 458 1,45 4641,5 452 1,5 460 1,5 4541,55 450 1,55 455 1,55 4561,6 448 1,6 450 1,6 443На рисунке 4.3 показано распределение средних значений микротвердостипо глубине упрочненного слоя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
