Пояснительная записка (1233360), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- протертое место на средней части оси глубиной более 4,0 мм;
- местное или общее увеличение ширины бандажа более 6,0 мм;
- ослабление бандажного кольца более, чем в трех местах и более 30% по его окружности, а также ближе 100,0 мм от замка кольца;
- толщину бандажей менее 45,0 мм (в бесснежное время по разрешению начальника дороги допускается – 40,0 мм);
- кольцевые выработки на поверхности катания у основания гребня глубиной более 1,0 мм;
- прокат по кругу катания более 7,0 мм;
- толщину гребня более 33,0 мм или менее 25,0 мм при измерении на расстоянии 20,0 мм от вершины гребня при высоте гребня 30,0 мм;
- ползун (выбоину) на поверхности катания глубиной более 1,0 мм.
Поскольку колесные пары и их элементы являются весьма ответственными частями электровозов, а от их исправности в значительной степени зависит безопасность движения, при эксплуатации и ремонте их тщательно контролируют.
За время службы колесные пары, помимо осмотра под электровозом при эксплуатации, текущем обслуживании и ремонте, подвергаются обыкновенному и полному освидетельствованию, а также освидетельствованию с выпрессовкой оси.
2.2 Обыкновенное освидетельствование колесных пар
Его выполняют при подкатке колесных пар под электровоз. Проводят все проверки под электровозом. Кроме того, колесные пары очищают керосином от грязи и смазки или обмывают в моечной машине, а также контролируют состояние открытых частей оси, зубьев зубчатых колес магнитным дефектоскопом, проверяют соответствие размеров и всех элементов колесных пар установленным нормам допусков и износов. Убеждаются в наличии установленных клейм и знаков. Контролируют плотность посадки зубчатых колес и косозубых венцов. Проверяют ультразвуковой дефектоскопией удлиненные ступицы колесных центров. Окрашивают открытые места оси.
Обыкновенное освидетельствование колесных пар должны производить мастер, приемщик и дефектоскопист с записью результатов освидетельствования в книгу формы ТУ–21 и технический паспорт колесной пары. Клеймения колесных пар после обыкновенного освидетельствования не требуется.
2.3 Полное освидетельствование колесных пар
Его выполняют на заводах и в дорожных колесных мастерских при ремонтах электровозов, связанных с выкаткой колесных пар, смене хотя бы одного элемента, неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования, наличии повреждения колесной пары после столкновения или схода электровоза с рельсов.
Полное освидетельствование отличается от обыкновенного тем, что при нем очищают колесную пару от краски до металла, проверяют подступичные части ультразвуковым дефектоскопом. По окончании полного освидетельствования ставят соответствующие клейма и знаки. При непрозвучивании ультразвуком или обнаружении трещин в подступичной части оси ее выпрессовывают.
Освидетельствование колесных пар с выпрессовкой оси проводят во всех случаях непрозвучивания оси ультразвуком, при необходимости снятия одновременно обоих центров, а также при отсутствии или неясности клейм формирования.
Результаты полного освидетельствования и освидетельствования с выпрессовкой оси записывают в книгу формы ТУ–21 и технический паспорт. Все обнаруженные при освидетельствовании износы и дефекты устраняют при ремонте, после которого на торце наносят клеймо полного освидетельствования. [2]
2.4 Ремонт колесных пар
В большинстве депо колесные пары ремонтируют без смены элементов, выполняя обыкновенное освидетельствование. Ремонт колесных пар со сменой элементов, полное освидетельствование и освидетельствование с выпрессовкой оси выполняют, как правило, на ремонтных заводах, в дорожных колесных мастерских, а также в некоторых депо, имеющих необходимое для этого оборудование, оснастку и инструмент.
При ТР–3 колесные пары предварительно тщательно осматривают, выявляют дефекты, места их отмечают мелом. Если детали забракованы, их помечают крестообразными зарубками зубилом.
Осмотр обычно начинают с бандажей. Измеряют толщину бандажа и устанавливают возможность дальнейшего использования колесной пары, соответствие остаточного ресурса предстоящему периоду работы. Бандажи с поперечными или косыми трещинами, а также с отколами бракуют. Продольные трещины или плены, раковины, выщербины, ползуны (выбоины) отмечают мелом и затем устраняют обточкой на колесно–токарном станке.
Плотность посадки, натяг бандажа проверяют обстукиванием молотком. Глухой, дребезжащий звук служит признаком ослабления. Кроме того, признаками ослабления бандажа могут быть нарушения целостности валика грязи или выделение смазки, ржавчины по окружности в месте прилегания бандажа к ободу колесного центра; образование зазора между ободом колесного центра и упорным буртом бандажа; несовпадение контрольных рисок на ободе колесного центра и бандажа. При ослаблении бандажи подлежат перетяжке. Путем обстукивания молотком проверяют также плотность посадки бандажного кольца. Оно должно плотно сидеть в выточке бандажа, а звук от удара должен быть без дребезжания.
При помощи лупы проверяют состояние колесных центров, убеждаются в отсутствии трещин в ступицах и ободьях, при этом особое внимание обращают на отсутствие протертых мест на ступице. Колесный центр, имеющий трещину
в ступице или спице или две трещины в одном секторе обода, бракуют. Протертые места на ступице в месте сопряжения с кожухом редуктора подлежат наплавке и последующей обработке на станке.
Признаками ослабления посадки колесного центра на оси 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 гантели подступичной части оси до наружного торца ступицы колеса.
При обнаружении хотя бы одного из этих признаков колесную пару бракуют и перепрессовывают.
Убеждаются в отсутствии поперечных и продольных трещин, плен и протертых мест на оси колесной пары. При наличии протертых мест глубиной более 4,0 мм или поперечной трещины ось бракуют. Разрешается оставлять без исправления одну продольную трещину или плену не более 25,0 мм на средней части оси. На обработанных поверхностях оси продольные трещины и плены не допускаются.
При осмотре оси особое внимание обращают на галтели шеек, предподступичные 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, а также по образованию зазора между осью и ступицей. Резьбу на оси проверяют калибром. Если непроходной калибр навинчивается на резьбу, ось бракуют.
После окончания осмотра колесную пару обязательно обмывают, а затем подвергают магнитной и ультразвуковой дефектоскопии. Магнитный и ультразвуковой контроль элементов колесных пар осуществляет специально выделенный работник – дефектоскопист.
Магнитному контролю подвергают:
- шейки оси под буксовые и моторно-осевые подшипники, предподсту- пичные и среднюю части оси;
- внутреннюю обработанную поверхность бандажа при перетяжке старого и насадке нового бандажа;
- наружную поверхность бандажа выкаченной колесной пары после обработки на станке в случае, если производилась наплавка гребней или поверхности катания;
- зубья и боковые поверхности венцов зубчатых колес.
Для того, чтобы не упустить каких-либо дефектов, колесную пару дважды в процессе дефектоскопии поворачивают на угол 120 градусов. Наиболее удобно выполнять дефектоскопию колесных пар на механизированном стенде.
В случае смены бандажа сначала выбивают или вырезают на станке бандажное кольцо. Затем бандаж в специальном электрическом или газовом горне нагревают до температуры 250-320 °С. При этом ступица колесного центра, ось и зубчатое колесо должны быть защищены от нагревания. Температуру контролируют термопарами или специальными термическими карандашами. Если бандаж не годен для дальнейшего использования, разрешается срезать его газовой горелкой, но так, чтобы не повредить обод колесного центра. Внутреннюю поверхность подготовленного к насадке бандажа тщательно очищают стальными щетками, после чего проводят магнитную дефектоскопию его внутренней поверхности. Соответственно зачищают и поверхность обода.
Диаметры обода и бандажа измеряют специальным бандажным штангенциркулем и бандажным штихмасом. Посадочные поверхности обода и бандажа в осевом направлении должны быть прямыми и параллельными оси. Конусность их более 0,2 мм, а овальность более 0,5 мм не допускается. Необходимо, чтобы направление конусности бандажа совпадало с направлением конусности обода. Натяг бандажа должен быть 1,0–1,5 мм на каждые 1000 мм диаметра бандажа.
Нагретый до температуры 250–320°С бандаж вынимают из горна и укладывают на стеллаж, а ось с колесным центром поднимают краном и опускают внутрь бандажа. Затем в выточку бандажа быстро заводят бандажное кольцо, которое развальцовывают и обжимают бурт бандажа на специальном станке. После медленного остывания кольца проверяют плотность его посадки ударами молотка, при этом звук от ударов должен быть звонким и чистым.
Для получения нормального профиля бандажи обтачивают на колесно-токарном станке. Профиль обточенного бандажа проверяют шаблоном. При прижатом к внутренней грани бандажа шаблоне просвет между бандажом и шаблоном допускается по поверхности катания не более 0,5 мм, а по высоте и толщине гребня – не более 1 мм. Внутренние грани бандажей должны быть строго перпендикулярны оси колесной пары. Расстояние между ними проверяют бандажным штангенциркулем. Наружные грани бандажей, как правило, не обтачиваются, однако для устранения поверхностных дефектов допускается обточка наружных граней при условии, что не будут срезаны клейма завода-изготовителя.
Венцы зубчатых колес, имеющие трещины, износ зубьев более допустимого, вмятины, раковины, отколы и выкрашивания, превышающие 10% поверхности зуба, бракуют и заменяют. Посадку зубчатых колес производят напрессовкой на колесный центр в холодном состоянии с силой 500–800 кН (50 – 80 тс). Перед напрессовкой посадочные поверхности притирают насухо и смазывают чистым растительным маслом. Привалочные торцовые поверхности зубчатого колеса и центра смазывают суриком. При горячей посадке ступицу зубчатого колеса нагревают равномерно до температуры 200-250°С, натяг должен быть в пределах 0,25–0,33 мм. После горячей посадки для проверки прочности соединения к зубчатому колесу прикладывают вращающий момент 85 5 кН-м (8,5
0,5 тс-м), контроль положения зубчатого колеса осуществляют по общей риске. Зубья, а также боковую поверхность зубчатых колес подвергают магнитной дефектоскопии. Износ зубьев венцов измеряют универсальным зубомером.
Наружные грани бандажей колесных пар окрашивают белилами и наносят на них контрольную полосу красной краской. Центры колесных пар окрашивают черной масляной краской. При выпуске электровозов из ТР-3 разрешается подкатывать отремонтированные и, как исключение, вновь сформированные колесные пары. Разница диаметров бандажей по кругу катания у комплекта колесных пар не должна превышать 10 мм. Толщина бандажей по кругу катания должна быть в пределах установленных допусков и обеспечивать работу электровозов без замены бандажей по износу до заводского ремонта. [3]
3 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ 3(2)ЭС5К И ВЛ80С
3.1 Причины интенсивности изнашивания бандажей колесных пар
Известно, что в процессе эксплуатации возникают значительные напряжения в месте контакта колеса с рельсом, и во время движения колеса испытывают следующие виды нагрузок:
- давление рельса, соответствующее определенной части давления на ось колесной пары;
- динамическую нагрузку от ударов о стыки;
- силы трения, возникающие при качении колес по прямому участку пути и при прохождении кривых;
- силы трения при торможении, возникающие на поверхности соприкосновения тормозной колодки с бандажом;
- силы трения при буксовании и движении заторможенного колеса юзом.
Давление колеса на рельс приводит к сжимающим напряжениям в месте контакта, величина которых зависит от того, находится ли колесо на прямом участке пути, на кривом или на стыке. Удельное давление в месте стыка достигает 500 МПа. Трение качения приводит к возникновению касательных сил в месте контакта, приводящих к повышению напряжения в поверхностном слое колеса и к износу, при этом порядка 75% затраченной на пластическую деформацию энергии превращается в тепло, которое концентрируется в микрообъемах, примыкающих к поверхности сдвига. Температура в этих объемах может превышать критические значения, что при быстром охлаждении создает условия для протекания мартенситного превращения, в процессе которого металл может растрескиваться и отслаиваться.