Технология ремонта тепловозов — Система осмотров и ремонтов тепловозов
Содержание материала
Классификация и характеристика видов ремонта.
В СССР принята планово-предупредительная система осмотра и ремонта локомотивов, которая обеспечивает исправное их состояние на протяжении всей службы. При этой системе тепловоз ставят для осмотра или ремонта через определенное время работы или пробега. Во время ремонта в зависимости от его объема узлы и агрегаты разбирают, детали, если необходимо, ремонтируют или заменяют. Планово-предупредительная система ремонта локомотивов предусматривает продление срока службы локомотивов, повышение их использования, снижение трудоемкости и стоимости ремонта при высоком качестве, а также наименьшем расходе запасных частей и материалов.
Рис. 1. Зависимость удельного количества внеплановых ремонтов п от показателя использования мощности тепловоза φ: 1 — дизель; 2 — экипаж; 3 — прочее оборудование; 4 — тяговые электродвигатели; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — главный генератор
Приказом № 17/Ц 1970 г. установлены общесетевые нормы времени работы или пробега между осмотрами и ремонтами, приведенные в табл. 1.
Вид ремонта
Тепловозы мощностью в одной секции
1 000 л. с. и более
менее 1 000 л. с.
поездные, тыс. км
маневровые, передаточные и вывозные
маневровые, передаточные и вывозные
Профилактический осмотр (М2).
Малый периодический ремонт (М3).
Большой периодический ремонт (М4).
Подъемочный ремонт (М5)
Заводской ремонт (М6).
• Для тепловозов типа ТЭ10 и ТЭП60.
Кроме того, для локомотивов установлен еще технический осмотр (Ml), выполняемый не реже чем через 48 ч ремонтными комплексными бригадами. Технический осмотр вызван необходимостью контроля состояния оборудования и предупреждения неисправностей локомотивов при сменном обслуживании. По отдельным дорогам дифференцированные нормы пробега или времени работы между осмотрами и ремонтами и нормы процента неисправных локомотивов устанавливаются начальником Главного управления локомотивного хозяйства МПС, а для каждого депо — начальником дороги в зависимости от показателя использования мощности для каждой серии тепловозов. Во время технического осмотра (Ml) проверяют состояние двигателя и его вспомогательного оборудования, генератора, вспомогательных электрических машин, электроаппаратуры, ходовых частей, тяговых электродвигателей, гидропередачи и тормоза путем осмотра и прослушивания работающих агрегатов. При профилактическом осмотре (М2) дополнительно осматривают двигатель с открытием люков, заменяют или очищают фильтры, заменяют форсунки (в сроки, установленные Правилами ремонта). После осмотра проверяют работу агрегатов и узлов при работающем двигателе. Малый периодический ремонт (М3) предусматривает дополнительно к работам, выполняемым при М2, снятие для ремонта некоторых агрегатов и контрольные испытания двигателя под реостатной нагрузкой (тепловозы типа ТЭ10). При большом периодическом ремонте (М4), помимо упомянутых выше работ, вынимают поршни и некоторые подшипники коленчатого вала. По подшипникам коленчатого вала главной операцией является доведение до нормы ступенчатости. У маневровых и вывозных тепловозов серий ТЭ2, ТЭ1 и ТЭМ1 при М4 снимать и ремонтировать детали поршневой группы и цилиндровых крышек разрешается только при необходимости. Во время подъемочного ремонта, кроме работ, выполняемых при М4, выкатывают тележки из-под тепловоза: колесные пары проходят обыкновенное освидетельствование с обточкой бандажей, а тяговые электродвигатели — ревизию; аккумуляторную батарею снимают с тепловоза для ремонта и заряда. На ремонтном заводе снимают все агрегаты с тепловоза и ремонтируют их по характеристике заводского ремонта. Большой подъемочный и заводской ремонты завершаются реостатными испытаниями. Таким образом, каждый вид осмотра и ремонта отличается друг от друга нарастающим объемом работ, начиная от технического осмотра и кончая заводским ремонтом. В США для наиболее распространенных тепловозов фирмы Электро- Мотив с двигателями типа 567 различных индексов периодичность ремонтов установлена через 8, 16, 48, 96, 192, 288, 384, 1 152 и 1 536 тыс. км. Объем работ на каждом виде ремонта увеличивается в соответствии с пробегом. Первые четыре вида ремонта преимущественно включают осмотровые операции, а остальные связаны с разборкой агрегатов. Виды ремонта через 1 152 и 1 536 тыс. км предусматривают полную разборку тепловоза, т. е. соответствуют заводскому ремонту, причем на последнем (через 1 536 тыс. км) заменяют провода высоковольтной и низковольтной цепей. На Британских дорогах для магистральных тепловозов мощностью 2 000 л. с. в секции установлена периодичность через 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35 и 40 тыс. ч работы дизеля. Пробег через 20 и 40 тыс. ч соответствует заводскому ремонту. Интересно отметить, что опыт ремонта тепловозов Э-ЭЛ постройки 1930— 1937 гг. по системе профилактики, т. е. предупредительной постановки на осмотр, использован как в отечественной послевоенной практике, так и за рубежом.
Определение оптимальной периодичности ремонта с учетом надежности агрегатов.
Для оценки надежности машин и других изделий используются показатели, предусмотренные ГОСТ 13377—67. Основные показатели по терминологии ГОСТа. Отказ — это событие, заключающееся в нарушении работоспособности. В зависимости от технической возможности и экономической целесообразности устранения отказа изделия делят на: восстанавливаемые и невосстанавливаемые. Надежность—свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки (времени работы, пробега). Надежность изделия обусловливается его «безотказностью», «ремонтопригодностью», «сохраняемостью», а также «долговечностью» его частей. Безотказность — свойство изделия сохранять работоспособность в течение некоторой наработки без вынужденных перерывов. Ремонтнопригодность — свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. Показателями ремонтнопригодности могут служить, например, «среднее время восстановления», «вероятность выполнения ремонта в заданное время», «средняя стоимость технического обслуживания». Долговечность—свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонтов. Предельное состояние изделия определяется невозможностью его дальнейшей эксплуатации, либо обусловленным снижением эффективности, либо требованиями безопасности и оговаривается в технической документации. Показателями долговечности могут служить, например, «ресурс», «срок службы». Ресурс — это наработка (время работы, пробег) изделия до предельного состояния, оговоренного в технической документации. Различают «ресурс до первого ремонта», «межремонтный ресурс», «назначенный ресурс», «средний ресурс» и др. При агрегатном методе ремонта правильнее было бы говорить о долговечности, ресурсе, сроке службы агрегатов, а не самом локомотиве. Так и бывает: списывается из инвентаря рама локомотива, а агрегаты этого локомотива, если они работоспособны, продолжают существовать на других тепловозах. И наоборот, списывается агрегат, а рама тепловоза продолжает эксплуатироваться. Показатели надежности, определяемые для разных машин, выполняющих одни и те же функции, позволяют сравнивать их, находить слабые места и своевременно разрабатывать новые, более современные, а эксплуатируемые модернизировать.
Рис. 2. Суммарные удельные затраты С на ремонт и потери от порч тележек тепловоза ТЭЗ для вариантов периодичности А, Б, В, Г и Д: 1 — потери от порч и затраты на внеплановые ремонты; 2 — затраты при М5; 3 —затраты при М2, М3 и М4; 4 — затраты при М5, внеплановых ремонтах и потери от порч; 5 — затраты при М2, М3, М4 и М5; 6 — затраты при М2, М3, М4, М5, внеплановых ремонтах и потери от порч
Таким образом, исправное состояние (исправность) локомотива во время эксплуатации характеризуется тем, что все его механизмы и агрегаты в данный момент времени отвечают требованиям, установленным как в отношении основных параметров, обеспечивающих нормальное выполнение заданных функций (ведение поезда), так и в отношении второстепенных параметров (удобство в эксплуатации, внешний вид и т. д.). Несоответствие этим требованиям возможно при какой-либо неисправности локомотива, которая должна быть устранена при очередном виде осмотра или ремонта.
Возвращаясь к вопросу о дефектах, обнаруживаемых на локомотивах, необходимо отметить, что своевременное устранение их в значительной степени предупреждает вероятность появления отказов. Если считать все выявленные на тепловозе дефекты и отказы за 100%, то 1,4% падает на отказы. Например, на тепловозе ТЭЗ за год фиксируется примерно 813 дефектов, 11 отказов — внеплановых ремонтов и 0,7 отказа — порч. Изучение интенсивности появления неисправностей, начиная от постройки тепловоза и до заводского ремонта, показывает, что в первоначальный период обнаруживаются неисправности, связанные главным образом с качеством изготовления деталей и монтажом агрегатов. Затем количество неисправностей начинает уменьшаться, а к заводскому ремонту их количество вновь возрастает за счет износа деталей. При осмотрах Μ1, М2 и ремонте М3 выполняются главным образом операции по осмотру узлов, а при М4, М5 и М6 — ремонт с разборкой агрегатов. В соответствии с этим несколько различны и методы оптимизации периодичности выполнения осмотров и ремонтов. Метод определения оптимальной наработки агрегата до тяжелого вида ремонта базируется на данных о ресурсе узлов и суммарных затрат по техническому содержанию агрегата, включая убытки от случаев порч и расходов на внеплановые ремонты. Первичными данными для определения ресурса узла, агрегата являются величины износов основных деталей и нормы предельных размеров, а для определения суммарных затрат — лицевые счета контрольных (выборочных) тепловозов. В лицевых счетах фиксируются плановые осмотры и ремонты и внеплановые ремонты с затратами на их выполнение. Основные положения расчета наработки агрегатов до ремонта тяжелого вида рассматриваются на примере дизеля 2Д100 и тележек тепловоза ТЭЗ. На дизель приходится 43% и на тележки с тяговыми электродвигателями 20% ремонтных расходов по техническому содержанию.
У дизеля для оптимального пробега определен ресурс по износу 12 узлов, определяющих вскрытие цилиндров, коленчатого вала и топливной аппаратуры. Средняя наработка до тяжелого вида ремонта узлов дизеля, связанная с разборкой изнашивающихся узлов, составляет 320 тыс. км со среднеквадратичным отклонением σ = +70 тыс км. В зависимости от пробега между М2, М3, М4, М5 и М6 будут различные суммарные стоимости всех видов осмотра и ремонта за ремонтный цикл, включая стоимость внеплановых ремонтов и потерь от порч в пути. Методом технико-экономического расчета установлено, что оптимальным по минимуму суммарных расходов является вариант, при котором ремонт дизеля со вскрытием поршневой группы и коленчатого вала должен выполняться через 250 тыс. км (М5), что соответствует наработке основных узлов по ресурсу в пределах σ = +70 тыс. км. Рис. 3. Зависимость отложения нагара, перерасхода топлива, его стоимости, стоимости очистки окон от пробега тепловоза ТЭЗ: 1 — стоимость перерасходованного топлива на 1 км при 45% нагрузки; 2 — нагароотложение в окнах; 3 — суммарный перерасход топлива (в кг) при нагрузке 45%; 4 — перерасход топлива для нагрузки 45%; 5 — суммарная стоимость при нагрузке 45%; 6 — стоимость очистки окон на 1 км
На рис. 2 представлены результаты оценки удельных затрат денежных средств на техническое содержание четырех тележек тепловозов ТЭЗ. Минимум расходов приходится на 320 тыс. км при средней величине ресурса восьми узлов тележек и тяговых электродвигателей в 280 тыс. км со среднеквадратичным отклонением σ = ±60 тыс. км. Учитывая, что расходы на осмотры и ремонты дизелей превышают аналогичные расходы по тележкам более чем в 2 раза, при составлении единой периодичности для двух рассматриваемых агрегатов следует ориентироваться на оптимальный вариант по дизелю, тем более что по тележкам удельные расходы при наработке в 250 тыс. км лишь на 5% превышают расход оптимального уровня в 320 тыс. км и обеспечивают большую надежность. Для определения периодичности отдельных работ по агрегатам и узлам следует использовать аналогичный технико-экономический метод. В качестве примера можно привести метод определения периодичности очистки окон и гильз цилиндров двигателей типа Д100. На основании наблюдений составляется график отложения нагара в средней части окон — кривая 2 (рис. 3). По данным стендовых испытаний известно, что отложение нагара, а следовательно, изменение условий продувки вызывают увеличение расхода топлива — кривая 4. Зная величину перерасхода топлива (в %), а также степень использования мощности дизеля, при которой эксплуатируется тепловоз, можно определить перерасход в зависимости от пробега от профилактического осмотра или ремонта, на котором очищали окна. Зная стоимость перерасходованного топлива и стоимость работ по вскрытию люков и очистке окон на измеритель, в данном случае на 1 км, определяют минимум суммарных расходов, что представлено кривой 5. Минимум расходов соответствует пробегу 8 тыс. км. Так как профилактический осмотр в зависимости от местных условий выполняется в другие сроки, то можно принять по кривой 5 зону очистки от 7 тыс. до 11 тыс. км, что соответствует срокам очистки на каждом профилактическом осмотре или через один профилактический осмотр.
Источник
Технология ремонта тепловозов
Содержание материала
Н. Г. ЛУГИНИН ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ТЕПЛОВОЗОВ ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ, ДОПОЛНЕННОЕ И ПЕРЕРАБОТАННОЕ Утверждено Главным управлением учебными заведениями Министерства путей сообщения в качестве учебника для студентов вузов железнодорожного транспорта Москва ТРАНСПОРТ 1972
В книге описаны современные технологические процессы ремонта агрегатов и аппаратов тепловозов, эксплуатируемых на железных дорогах применительно к условиям депо и заводов. Наряду с технологией ремонта узлов даны методы их проверок и приведены обоснования предельных размеров важнейших деталей. Книга утверждена Главным управлением учебными заведениями Министерства путей сообщения в качестве учебника для студентов вузов железнодорожного транспорта, а также может быть полезна инженерно-техническим работникам депо и заводов.
Грузооборот железнодорожного транспорта в новой пятилетке должен быть повышен примерно на 22%. Для решения этой большой и ответственной задачи Директивами XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971—1975 годы предусмотрено на железных дорогах осуществить ряд крупных мероприятий, в том числе по дальнейшему освоению производства новых мощных тепловозов, наращиванию мощности предприятий, ремонтирующих транспортные средства и производящих запасные части. Предусматривается также совершенствование технологии ремонта и его специализация. На дороги страны уже поступают новые более мощные тепловозы, в депо и на заводах появились новые технологические процессы и организационные формы ремонта. В настоящем, третьем издании учебника нашли отражение технологические процессы ремонта как наиболее распространенных тепловозов ТЭЗ и ТЭМ1, так и более мощных типа ТЭ10 и ТЭП60. В некоторых случаях в связи со своеобразием конструкции приведен ремонт дизелей Д70, имеющих перспективу внедрения на железнодорожном транспорте. В книге впервые описаны технологические процессы ремонта типовых соединений механических и электрических частей; расширено изложение методов восстановления деталей, разработанных институтами, заводами, депо и конструкторско-технологическими бюро. Освещены кратко основные вопросы техники безопасности при ремонте различного оборудования. Чтобы студент имел представление о точности обработки и сборки деталей и узлов тепловозов, в учебнике использованы основные положения технологической и технической документации и соответственно приведены необходимые данные о зазорах и натягах в сопрягаемых при сборке деталях. Как известно, высокому качеству ремонта способствуют зарекомендовавшие себя на практике совершенные способы проверок, к числу которых относятся проверки оптические, используемые при проверке крупногабаритных деталей: блоков, картеров и коленчатых валов дизелей, рам тележек и рам тепловозов. Эти методы, а также современные способы обработки и проверки прецизионной аппаратуры нашли отражение в книге. При описании технологии ремонта электрических машин за основу принята технология ремонта тягового электродвигателя, а для других электрических машин тепловозов даны особенности их ремонта. По ходу изложения приводятся ссылки на типовые приспособления и стенды, разработанные проектно-конструкторскими бюро Главного управления локомотивного хозяйства МПС (ЦТ МПС) и Главного управления по ремонту подвижного состава и изготовлению запасных частей (ЦТВР). По этим данным учащийся может найти в альбомах приспособления и стенды для самостоятельной проработки.
ГЛАВА I ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ТЕПЛОВОЗОВ
§ 1. Условия эксплуатации тепловозов
Условия эксплуатации тепловозов на дорогах страны очень различны. На Среднеазиатской дороге нередко приходится водить поезда во время песчаных бурь. Здесь особенно важное значение приобретает состояние фильтров, через которые воздух поступает к дизелю. Загрязненный механическими частицами фильтр создает повышенные сопротивления, способствующие уменьшению весового заряда воздуха и увеличению износа деталей. Существенное значение приобретает чистота поверхности, омываемой воздухом, электрических машин и секций холодильника. Загрязненные внутри и снаружи агрегаты хуже отводят тепло, что способствует повышению температуры изоляции электрических машин, а у дизелей — воды и масла. Режимы продувки и очистки поверхностей у электрических машин, а также промывки и обдувки у секций холодильников должны строго соблюдаться. Это небольшое мероприятие влияет в известной степени на реализацию мощности тепловоза. Зимой возможность перегрева электрических машин значительно уменьшается, но зато появляется опасность замораживания частей двигателя, холодильника, трубопроводов и загустения смазки у трущихся деталей тепловозов. Отсюда возникает необходимость утепления некоторых частей, поддержание температуры воды и масла на определенном уровне, своевременной смены смазки. Например, в буксах, оборудованных скользящими подшипниками, и моторно-осевых подшипниках тяговых электродвигателей необходимо летнюю смазку заменить на более жидкую — зимнюю. У холодильников тепловозов ТЭЗ необходимо проверить исправность действия устройства возврата нагретого воздуха к секциям холодильника, иначе возможно повреждение секций. Качество обслуживания тепловозов определяет в значительной степени их состояние. Отличный уход за локомотивом, своевременный осмотр или ремонт его при высоком качестве выполнения работ — залог безаварийной работы. Ремонт локомотивов должен обеспечивать безотказную их работу при минимальных трудовых и материальных затратах. Однако во время эксплуатации возможны неисправности тепловозов. По своим последствиям они разделяются на дефекты, с которыми тепловоз может еще работать, и отказы (см. ниже), которые не позволяют его эксплуатировать. Отказы обычно вызывают непредвиденные остановки, внеплановые ремонты, а также дополнительные работы во время очередных ремонтов.
Статистика показывает, что количество неисправностей зависит от многих причин. Это прежде всего степень использования мощности оборудования тепловоза. При увеличении нагрузки дизеля изменяются условия работы узлов и деталей, повышается интенсивность износа трущихся частей, частота и амплитуда колебаний узлов и т. д. Исследованиями установлено, что показатель использования мощности тепловоза, т. е. расход топлива на 1 км пройденного пути, у тепловозов ТЭЗ грузового движения влияет на количество дефектов, с которыми эксплуатируется тепловоз. Наибольшее количество дефектов приходится на электрические цепи и аккумуляторную батарею (28%), вспомогательное оборудование (24%), дизель (14%), экипаж (13%). Статистическая обработка данных по тепловозам ТЭП10 и 2ТЭ10Л показала, что количество дефектов зависит от скорости движения, так как за единицу времени локомотив проходит больший путь. На расход запасных частей на цилиндро-поршневую группу дизеля влияет показатель использования мощности тепловоза, однако отклонения фактических расходов в ряде случаев весьма велики. Так, при одном и том же показателе использования мощности дороги Урала расходуют запасных частей этой группы в 2—3 раза больше, чем дороги Украины. Вместе с тем, например, Московская дорога расходует в 1,75 раза запасных частей меньше, чем Донецкая. Различными условиями эксплуатации по дорогам и выходом из строя деталей не только по причине их износа, но и по разрушению (внезапные отказы) можно объяснить такие отклонения. Из зависимости удельного количества внеплановых ремонтов п от показателя использования мощности φ видно, что на дизель (рис. 1) приходится больше всего отказов тепловоза. Количество внеплановых ремонтов для экипажа и главных генераторов не зависит от φ. Все виды работ по содержанию агрегатов локомотива в исправном состоянии в то время, когда он находится в распоряжении службы эксплуатации, относятся к техническому обслуживанию. Ремонтом локомотива называют совокупность работ, которые обеспечивают восстановление эксплуатационных параметров в соответствии с Правилами ремонта. Объектом ремонта являются агрегаты, а также коммуникации (трубопроводы, провода, кабели). Агрегат представляет собой соединение сборочных единиц составляющих законченный механизм, который выполняет определенные функции. Деталью называют изделие, представляющее собой одно целое (шпильки, шайбы, валики, кольца и т. п.).
