Ремонт наклонных плоскостей балки надрессорной балки

способ восстановления наклонных плоскостей надрессорных балок

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к ремонту надрессорных балок тележек грузовых вагонов. Накладки 3, выполненные в виде пластин из стали с износостойкими свойствами с напусками для загиба за верхние и нижние края наклонных плоскостей 2 надрессорной балки и нагретые до температуры горячей пластической деформации, размещают на последних и осаживают на них нормально распределенной статической нагрузкой. Напуски загибают вверху за края наклонных плоскостей с их обжатием, а внизу — в профрезерованные в продольном направлении канавки. После снятия нагрузки осуществляют остывание накладок с появлением натяга в поперечном направлении наклонных плоскостей. Технический результат — снижение трудозатрат при ремонте надрессорных балок. 3 ил.

Формула изобретения

Способ восстановления наклонных плоскостей надрессорных балок, включающий закрепление на них горячим прессованием сменных износостойких накладок, отличающийся тем, что накладки, выполненные в виде пластин с напусками для загиба за верхние и нижние края наклонных плоскостей и нагретые до температуры горячей пластической деформации, размещаются на последних и осаживаются на них нормально приложенной статической нагрузкой, при этом напуски загибаются вверху за края наклонных плоскостей с их обжатием, а внизу — в профрезерованные в продольном направлении канавки, и после снятия нагрузки осуществляется остывание накладок с появлением натяга в поперечном направлении наклонных плоскостей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к ремонту надрессорных балок тележек грузовых вагонов. Оно также может быть использовано в вагоностроении при изготовлении этих деталей.

Известен способ восстановления изношенных наклонных плоскостей надрессорных балок посредством наплавки с последующей механической обработкой (Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов. — М.: Транспорт — Трансинфо, 1999. — 255 с.), недостатками которого являются значительные энерго- и трудозатраты, ухудшение ремонтопригодности детали, а также вредные условия труда.

Известен также способ восстановления наклонных плоскостей надрессорных балок, при котором в направляющих буртах концевых частей детали выполняются прорези для закрепления в них в горячем состоянии трапециевидных износостойких накладок, нагретых до температуры ковки (Попов С.И., Душанина Л.В. Безнаплавочное восстановление опорных поверхностей несущих деталей вагонов постановкой сменных износостойких элементов. — Екатеринбург: Изд-во УРГУПСа, 2003, — 102 с.). Недостатком данного способа является сложность попадания накладки в щелевые прорези, а также возможность ослабления ее защемления в последних при остывании накладки, что в процессе эксплуатации может обусловить ее перемещение и изнашивание соприкасающейся с ней наклонной плоскостью надрессорной балки.

Целью изобретения является повышение прочности крепления износостойких накладок на наклонных плоскостях, а также повышение ремонтопригодности и снижение трудозатрат при восстановлении надрессорных балок

Поставленная цель достигается тем, что накладки, выполненные в виде пластин из стали с износостойкими свойствами с напусками для загиба за верхние и нижние края наклонных плоскостей и нагретые до температуры горячей пластической деформации, размещаются на последних и осаживаются на них нормально распределенной статической нагрузкой, при этом напуски загибаются вверху за края наклонных плоскостей с их обжатием, а внизу — в профрезерованные в продольном направлении канавки, и после снятия нагрузки осуществляется остывание накладок с появлением натяга в поперечном направлении наклонных плоскостей.

Отличительными признаками изобретения являются:

— загиб в горячем состоянии напусков накладок за верхние и нижние края наклонных плоскостей;

— фрезерование под нижними краями наклонных плоскостей в продольном направлении канавок и запрессовывание в них расположенных над ними напусков накладок;

— закрепление накладок на наклонных плоскостях за счет натяга между их загнутыми напусками, возникающего в поперечном направлении при остывании накладок.

Существенность отличительных признаков подтверждается следующим:

— загиб в горячем состоянии напусков накладок за верхние и нижние края наклонных плоскостей позволяет получить натяг, необходимый для закрепления и фиксации накладок;

— фрезерование под нижними краями наклонных плоскостей продольных канавок позволяет обеспечить запрессовывание соответствующих напусков накладок для исключения смещения последних вверх при их взаимодействии с фрикционными клиньями гасителя колебаний тележки;

— закрепление накладок на наклонных плоскостях за счет натяга между загнутыми напусками, возникающим в поперечном направлении при остывании накладок, необходимо для обеспечения плотного прилегания их контактных поверхностей и надежной фиксации накладок при действии эксплуатационных нагрузок.

Пример осуществления способа.

На фиг.1 схематично изображена концевая часть 1 надрессорной балки с наклонными плоскостями, восстановленными горячим прессованием на них износостойких накладок 3. На фиг.2 — то же, разрез А-А на фиг.1, а на фиг.3 — узел I на фиг.2.

Перед восстановлением изношенные наклонные плоскости 2 выравниваются фрезерованием с соблюдением их симметрии относительно вертикальной оси и угла наклона, равного 45°. Под нижним краем 8 каждой наклонной плоскости выфрезеровывается в продольном направлении канавка 7 с поднутрением под наклонную плоскость, при этом глубина поднутрения b составляет не более 2/3 от толщины стенки наклонной плоскости, ширина поднутрения h равна не более 1/2 толщины стенки наклонной плоскости, а толщина скругленного выступа кромки наклонной плоскости 8 над поднутрением с принята равной размеру h.

Для постановки износостойких накладок надрессорная балка располагается на специальном столе при верхнем положении наклонных плоскостей 2. Две накладки из стали 45, выполненные в виде пластин толщиной d с напусками для загиба за верхние и нижние края наклонных плоскостей и нагретые до температуры закалки, размещаются на наклонных плоскостях одной из концевых частей надрессорной балки и прижимаются к ним равномерно распределенной статической нагрузкой, прикладываемой через давильник специального устройства. Затем статическая нагрузка возрастает до величины, превышающей не менее чем в 1,5 раза нормированную максимальную эксплуатационную нагрузку, действующую на каждую наклонную плоскость с одновременным загибом напусков накладок за их выступы 8 и края 4, а также за переход 5 к горизонтальной опорной плоскости 6 концевой части надрессорной балки. При остывании накладок ниже температуры фазового превращения стали, соответствующего точке Ar 1 диаграммы состояния 2 «железо-углерод», нагрузка снимается. При дальнейшем остывании накладок появляется натяг в поперечном направлении между их загнутыми напусками. Аналогичным образом восстанавливаются наклонные плоскости другой концевой части детали.

При поступлении в следующий ремонт поврежденные накладки снимаются и заменяются новыми без проведения механической обработки наклонных плоскостей.

Использование заявленного способа позволяет снизить трудозатраты при ремонте и повысить его производительность.

Источник

Ремонт наклонных плоскостей надрессорной балки вагонов

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 28.03.2017 2017-03-28

Статья просмотрена: 1331 раз

Библиографическое описание:

Кубрушко, Н. А. Ремонт наклонных плоскостей надрессорной балки вагонов / Н. А. Кубрушко, А. В. Карпов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 12 (146). — С. 59-62. — URL: https://moluch.ru/archive/146/40975/ (дата обращения: 05.07.2021).

Целью статьи является анализ методов ремонта наклонных плоскостей надрессорной балки. На основании приведенных в статье сведений, устанавливается, что стандартные технологии ремонта и восстановления надрессорной балки не всегда эффективны. Ранее восстанавливаемые наклонные поверхности, становятся менее надежными и подвергаются частым износам.

Ключевые слова: надрессорная балка, наклонные плоскости, износостойкая наплавка, сварка

Качество конструкции любого изделия, в том числе и вагона, определяется не только ее эксплуатационными показателями, но и рядом производственно-технологических свойств, учитывающих возможность организации наиболее рационального процесса изготовления или ремонта при заданном плане выпуска в конкретных производственных условиях, т. е. технологичностью конструкции.

Технологичная конструкция характеризуется простотой компоновки и совершенством форм. Расположение отдельных элементов обеспечивает удобство и наименьшую трудоемкость в процессе сборки и при выполнении ремонтных работ. Важным средством для достижения технологичности является широкое применение в новых конструкциях деталей, сборочных единиц, составных частей, входящих в ранее изготовленные изделия, а также нормализованных и стандартизованных деталей и сборочных единиц.

Надрессорная балка относится к основным и ответственным частям вагона. Она предназначена для передачи нагрузки от кузова вагона на рессорные комплекты.

Надрессорная балка представляет собой достаточно сложную пустотелую с отверстиями литую конструкцию, в которой выделяются следующие элементы: подпятник; два скользуна; опорные поверхности для рессорных комплектов; упоры, ограничивающие горизонтальные смещения балки относительно рессорных комплектов, и технологические отверстия.

В процессе эксплуатации надрессорная балка подвергается значительным повреждениям, таким как, трещины, износы, изломы, величина которых зависит от прочности, износостойкости и времени эксплуатации детали. Как правило, такие повреждения появляются в результате возникновения знакопеременных нагрузок, при движении поезда в кривых участках пути, динамических нагрузок, продольных и поперечных нагрузок. Надрессорная балка опирается наклонными поверхностями, расположенными под углом 45°, на фрикционные клинья. В процессе движения вагона надрессорные балки и клинья взаимно перемещаются вдоль и поперек вагона, что приводит к износу их наклонных поверхностей. Поэтому при всех видах ремонта производится измерение износов наклонных поверхностей с помощью шаблона.

При капитальном ремонте изношенные наклонные плоскости восстановить износостойкой наплавкой с обеспечением твердости 240…300 НВ согласно [2], разработанным ВНИИЖТ «Инструкции по сварке и наплавке грузовых вагонов» 2008 г., ТИ-05–01–06/НБ-2010, с последующей станочной обработкой до чертежных размеров.

При выпуске из деповского ремонта допускается не восстанавливать наклонные плоскости, если они имеют размер нижней опорной поверхности надрессорной балки не менее 166 мм и угол 45°, причем величина суммарного просвета между поверхностью надрессорной балки и шаблоном понизу должна быть не более 6 мм. Просвет сверху не допускается. Суммарный износ наклонных плоскостей с одной стороны балки должен быть не более 3 мм при максимальном износе одной наклонной плоскости не более 2 мм.

При плановых видах ремонта планки, ранее приваренные на наклонных плоскостях, удалить. Наклонные плоскости, с удаленными планками, или изношенные восстанавливаются износостойкой наплавкой с последующей станочной обработкой до чертежных размеров. Перед наплавкой наклонных плоскостей необходимо произвести подогрев до температуры 250–300˚С при помощи газовой горелки, контроль температуры подогрева производится контактным термометром ТК-5.05.

Рекомендуется при деповском ремонте восстанавливать износ наклонных плоскостей до чертежных размеров при размере менее 169 мм, что предотвращает интенсивный износ тела отливки и позволяет выполнять наплавку при очередном ремонте в один слой.

Оставшаяся толщина изношенных наклонных поверхностей надрессорной балки или после удаления планок определяется ультразвуковыми толщиномерами типа УТ-93П и должна быть не менее 7 мм.

При любом сверхнормативном износе наклонных плоскостей надрессорной балки (включая провалы и сквозные протёртости), разрешается ремонт методом вварки пластин-вставок с последующей износостойкой наплавкой согласно [2] Технологической инструкции «Ремонт сваркой и износостойкой наплавкой надрессорной балки тележки грузовых вагонов» ТИ-05–01–06/НБ-2010.

Ремонт наклонных плоскостей варкой пластин-вставок производится в следующей последовательности:

1) вырезать кислородной резкой окно, произвести скос кромок под сварку согласно рисунку 1, зачистить контур окна от грата и неровностей.

Для резки должны применяться резаки ручной кислородной резки по ГОСТ 5191–79Е и специальный кондуктор для вырезки окна.

На надрессорную балку устанавливается кондуктор, центрирующийся относительно продольной оси балки. В стенке наклонной плоскости вырезается окно. В процессе резки мундштук резака опирается на внутреннюю кромку отверстия соответствующей стороны кондуктора.

После резки удаляется науглероженный слой металла по кромкам на глубину 0,5–1,0 мм. Может выполняться ручными шлифовальными машинами с абразивными кругами малого диаметра.

Проверяется качество подготовки кромок под сварку. Измеряются отрезки и заготовленная ранее пластина-вставка доводится до размеров вырезанного окна с учетом зазоров под сварку (2…3 мм).

Рис. 1. Вырезка окна под установку пластины-вставки: * — размеры по рабочим чертежам; —— — контур изношенной поверхности

2) изготовить пластину-вставку толщиной 16 мм из стали марки 09Г2С или стали марки Ст3сп согласно рисунку 2.

Рис. 2. Пластина-вставка

3) установить пластину-вставку согласно рисунку 3, используя шаблон НП 914.05.000. При этом должен быть обеспечен технологический размер износа наклонных плоскостей, равный 169+1 мм с учетом последующей износостойкой наплавки поверхности пластины. Пластину следует прихватить четырьмя прихватками, удалить с их поверхности и из разделки шлак и брызги. Сварку корневого слоя рекомендуется выполнять электродами типа Э50А диаметром 3 мм, остальные слои — электродами диаметром 4–5 мм. Сварка не должна начинаться и оканчиваться на углах ввариваемой пластины. Каждый последующий валик должен выполняться после зачистки от шлака и брызг предыдущего валика.

4) наплавить оставшуюся изношенную часть наклонной плоскости и зоны перехода к ограничительным буртам до уровня поверхности пластины электродом типа Э50А.

5) наплавить износостойкими материалами (проволокой ПП-АН180МН или электродом ЭЖТ-1) наклонную плоскость (включая вваренную пластину) и ограничительные бурты.

К выполнению сварочных работ допускаются аттестованные сварщики пятого разряда, прошедшие соответствующую подготовку по технологии ремонта сваркой надрессорных балок.

Рис. 3. Приварка пластины-вставки с последующей износостойкой наплавкой

К технологическим причинам износа наклонных плоскостей можно отнести невыдержанную технологию изготовления детали. Например, низкое качество стали, несоблюдение технологического процесса изготовления.

1. Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора: Справочник — Л: Машиностроение, Ленингр. Отделение, 1983. — 464 с.
2. Технологическая инструкция. Ремонт сваркой и износостойкой наплавкой надрессорной балки тележки грузовых вагонов. ТИ-05–01–06/НБ-2010.

Источник