2 Організація ремонту колісних пар в депо
Колісні пари та їхні елементи є відповідальними частинами рухомого складу. Від їхньої справності в значній мірі залежить безпека руху, тому в експлуатації та при ремонті їх піддають ретельному контролю. Згідно ПТЕ відстань між внутрішніми гранями бандажів колісних пар повинна бути 1440±3 мм. При швидкості понад 120 км/год відхилення убік зменшення допускають не більше 1 мм.
Забороняється випускати в експлуатацію рухомий склад з поперечною тріщиною в будь-якій частині осі колісної пари, а також при наступних зносах та ушкодженнях колісних пар, що порушують нормальну взаємодію колії та рухомого складу: прокат по кругу катання більше 7 мм у електровозів, більше 8 мм у електропоїздів при русі зі швидкістю до 120 км/год; більше 5 мм у електровозів, що рухаються зі швидкістю більше 120 км/год. Товщина гребеня, що вимірюється на відстані 20 мм від його вершини у електровозів і на відстані 18 мм у моторвагонного рухомого складу, повинна бути не більше 33 і не менш 25 мм, а у електровозів, що рухаються зі швидкістю понад 120км/год - не менш 28 мм. Вертикальний підріз гребеня висотою більш 18 мм неприпустимий.
Забороняється експлуатація колісної пари у якої на поверхні катання бандажа виявлений повзун (вибій) глибиною понад 1,0 мм при роликових буксах.
Крім того, Інструкцією з формування і утримання колісних пap тягового рухомого складу залізниць ЦТ/4351 забороняється випускати в експлуатацію електричний рухомий склад з колісними парами, в яких виявлені тріщини або плена в бандажі, диску та маточині суцільнокатаного колеса, тріщини в спиці або більше трьох тріщин в ободі спіцевого центра, тріщини в ободі, розділені менш чим двома не завареними спицями, поздовжня тріщина або плена на середній частині осі довжиною більше 25 мм (а на других, оброблених поверхнях осі незалежно від розміру), раковина і вищербина на поверхні катання бандажа незалежно від її розміру, а у причіпного вагона електропоїзда більше 25 мм і глибиною більше 3мм.
Неможна також допускати до експлуатації колісні пари з ослабленням бандажа на центрі, осі в маточині центра зубчастого колеса на маточині колісного центра, з гострими поперечними рисками та задирками на шейках і передпідступичних частинах осей, а також із протертими місцями на середній частині осі глибиною більше 4 мм для електровозів і більше 2,5 мм для осей електропоїздів, з місцевим або загальним збільшенням ширини бандажа або ободу суцільнокатаного колеса в результаті роздавлювання більше 6 мм, при неясності клейм формування або посліднього повного огляду, при товщині бандажів менш установленої для даної серії електровоза менш 35 мм для моторних вагонів електропоїздів і 30 мм для причіпних вагонів.
Колісні пари в експлуатації і при ремонті піддають огляду під локомотивом, звичайному і повному освідченню, а також освідченню з випресовуванням осі.
Огляд колісних пар виконують при кожному технічному обслуговуванні локомотива, а також після аварії, зіткнення або сходу з рейок.
В експлуатації огляд колісних пар виконується локомотивною бригадою в депо при прийомі та здачі рухомого складу, при кожному технічному обслуговуванні ТО-1, ТО-2. При ТО-2, ТО-3, ТО-3 та ПР-1, ПР-2, ПР-3 локомотивів огляд колісних пар проводять ремонтні бригади з участю майстра та приймальників локомотивів
При огляді колісних пар встановлюють, чи нема на бандажах тріщин, повзунів, плен, вм’ятин, відколів, раковин вищербин, ослаблення бандажа на ободі центра, їх зсуву або ослаблення бандажного кільця. При ремонті і ТО-3 шаблоном вимірюють прокат та товщину гребеня (рисунок 2.1). Бандажним вимірювачем товщини визначають товщину бандажа. Спеціальним шаблоном перевіряють профіль бандажа, впевнюються у відсутності вертикального підрізу його гребеня (рисунок2.2), а також у відсутності гострокінцевого накату (рисунок 2.3). Товщіноміром визначають місцевий наплив металу на зовнішній боковій поверхні бандажа.
На колісних центрах виявляють можливі тріщини, в маточинах, дисках спицях і ободах, ознаки ослаблення або зрушення маточин на осі. Переконуються у відсутності на відкритих частинах осей поперечних, косих або поздовжніх тріщин, плен, протертих місць та інших дефектів. Встановлюють, чи немає тріщини кожухів зубчастої передачі і течі змащення. При ТР-1 і ТР-2 оглядають зубчасту передачу зі зніманням кожуха редуктора, перевіряють стан зуб'в. Зношування зуб'єв контролюють зубоміром, бічні зазори в передачі - плоским щупом, радіальні - спеціальним напівкруглим щупом або свинцевими прокладками. Загальний бічний зазор δ+δ' (рис.2.4) повинен бути 0,34 - 0,50 мм, а радіальний δрад - не менш креслярського з різницею для однієї колісної пари не більше 1 мм[3]
Рисунок 2.1 – Зазори зачеплення зубчастої передачі електровоза
Дефекти, що виявлені при огляді колісних пар, записують у книгу ремонту. Бандажі проміряють не тільки при планових ремонтах, але і наприкінці кожного місяця для уточнення плану постановки рухомого складу на ТР-1,ТР-2 і на обточування бандажів (ТО-4).
Освідчення колісних пар проводять працівники локомотивних депо (заступник начальника депо з ремонту, головний інженер, приймальник локомотивів, майстер), що здали випробування в службі локомотивного господарства Управління залізниці і одержали посвідчення на право огляду. Для працівників депо, що не виконують ремонт колісних пар зі зміною елементів, випробування проводиться в депо,де є такі ремонти.
Звичайний огляд колісних пар проводять у всіх випадках їх підкачування під локомотив. Воно містить у собі всі перевірки, передбачені оглядом колісних пар локомотивів. Перед звичайним оглядом колісну пару ретельно очищають від бруду і змащення керосином або обмивкою в мийній машині. Потім здійснюють магнітну дефектоскопію осей.
Перевіряють відповідність розмірів всіх елементів колісної пари встановленим нормам допусків і зносів, наявність установлених клейм і знаків, стан пружинних пакетів і заклепок зубчастих коліс колісних пар локомотивів, а також болтів, що кріплять зубчасте колесо до центра колісної пари.
Якщо буде виявлене виникле в результаті роздавлювання місцеве збільшення ширини бандажа або обіду суцільнокатаного колеса більше 6 мм, ослаблення бандажного кільця більше 30 % для локомотивів і більше 20 % для електропоїздів або ослаблення його на ділянці, розташованій ближче 1 мм від замка кільця, то колісну пару бракують.
Бандажі з вибоїнами, граничним прокатом, підвищеним зносом або підрізом гребеня повинні бути відточені.
Колісні пари після звичайного освідчення не клеймують.
Повне освідчення колісних пар виконують на заводах при ремонтах локомотивів, пов'язаних з викочуванням колісних пар, зміною хоча б одного елементу при неясності клейм і знаків останнього повного освідчення наявності ушкодження колісної пари після катастрофи, аварії, зіткнень або сходу локомотива. Допускається виробництво повного огляду колісних пар у дорожніх колісних майстернях.
Перед оглядом із колісної пари демонтують підшипники кочення і ретельно обмивають. На відмінність від звичайного, при повному огляді очищають колісні пари від фарби до металу, перевіряють ультразвуковим дефектоскопом підступичні частини та проставляють клейма і знаки повного огляду. При виявленні тріщин у підступичний частини осі її випресовують.
Освідчення колісної пари з випресовуванням осі виконують у всіх випадках непрозвучивання осі ультразвуком при їх повному освідченні, необхідності зняття одночасно обох центрів, а також при відсутності або неясності клейм формування, якщо колісній парі такого виду освідчення ще не проводилося. Результати повного освідчення та освідчення з випресуванням осі записують у спеціальний журнал і технічний паспорт колісної пари.
Після усунення при ремонті всіх виявлених зносів і дефектів на лівому торці осі наносять клеймо повного освідчення. При освідченні з випресуванням осі додатково ставлять друге клеймо у вигляді позначки ”Д” у кружку. Якщо на цьому торці осі всі сектори заповнені клеймами, то старі клейма зашпаровують електронаплавкою і після обробки торцевої поверхні на верстаті наносять нові клейма[3].
Колісні пари ремонтують зі зміною елементів і без них. Без зміни елементів обточують і перетягають бандажі, обточують, накочують і шліфують шейки осей, виконують зварювальні роботи без розпресування елементів, заміняють заклепки та пружини пакетів еластичних зубчастих коліс, розпресовують на пресі колісні пари з ознаками ослаблення.
Зі зміною елементів ремонтують осі, колісні центри, бандажі, зубчасті колеса, вінці, зубчасті центри, а також перепресовують слабкі колісні центри, центри зубчастих коліс і проводять огляд колісних пар з випресуванням осі.
При ТР-3 колісні пари спочатку ретельно оглядають. Відповідно до Інструкції по магнітному контролю відповідальних деталей локомотивів виконують ультразвукову і магнітну дефектоскопію колісних пар круглими седлообразними дефектоскопами постійного і змінного струму.
Перевірку зубчастих коліс виконують спеціальними дефектоскопами.
Магнітної дефектоскопії піддають шейки (буксові, моторно-осьові), передпідступичну і середню частини осі; внутрішню частину бандажа при перетяжці і зовнішню перед електронаплавкою і після її механічної обробки, зубці зубчастої передачі. Ультразвукову дефектоскопію використовують для перевірки підступичних частин.
Щоб не упустити будь-яких дефектів, колісну пару двічі за час магнітної дефектоскопії повертають на кут 120о. Міста знайдених при огляді дефектів відмічають крейдою. Міста дефектів, що не підлягають ремонту з-за яких колісну пару бракують, хрестоподібно помічають зубилом.
Перед ремонтом бандажі ретельно оглядають. При цьому виявляють наявність косих чи поперечних тріщин, незалежно від розміру, кількості і місця їх розташування, а також відколів. Бандажі з такими дефектами бракують. Повздовжні тріщини або плени, раковини, вищербини, зколи, вибоїни (повзуни) відмічають крейдою а потім усувають під час обточування на токарному верстаті.
Натяг бандажу перевіряють - простукують молотком, глухий звук при цьому є ознакою ослаблення. Також ознаками ослаблення є порушення цілісності валика грязі або виділення змащення, іржа у місці прилягання бандажу к ободу колісного центру, наявності зазору між ободом колісного центру і упорним буртом бандажу, розбіжність контрольних рисок на ободі колісного центру і бандажі.
Простукуванням також контролюють щільність посадки бандажного кільця. Воно повинно щільно сидіти у виточці бандажу, а звук від удару повинен бути без деренчання.
У випадку ослаблення бандажу на ободі колісного центру або бандажного кільця колісних пар вантажних електровозів дозволяється перетягувати бандаж і встановлювати нове кільце. Тріщини на бокових гранях бандажу або на бокових гранях суцільнокатаного колеса дозволяється видаляти.
Зміну бандажу виконують при граничному зносі його по товщині и у випадку необхідності. Для цього вибивають або вирізають на верстаті бандажне кільце і нагрівають бандаж у спеціальному газовому або електричному горні до температури 250-320 °С. При цьому маточина колісного центра, вісь і зубчасте колесо повинні бути від нагрівання захищені. Температуру контролюють термопарами або спеціальними термічними олівцями.
Внутрішню поверхню підготовленого до посадки бандажа ретельно очищають сталевими щітками і піддають її магнітної дефектоскопії. Зачищають і поверхню ободу. Діаметри ободу і бандажа вимірюють спеціальним бандажним штангенциркулем і бандажним штихмасом. Посадкові поверхні ободу і бандажа в осьовому напрямку повинні бути прямими і паралельними осі. Їх конусність неповинна перевищувати 0,2 мм, а овальність - 0,5 мм, при цьому напрямок конусностей бандажа і ободу повинні збігатися. Натяг бандажа повинен бути 1,0 - 1,5 мм на кожні 1000 мм діаметра ободу.
Новий бандаж для напресування нагрівають до температури 250-320 °С, виймають із горна, укладають на стелажі краном опускають усередину його вісь із колісним центром. Потім у виточення бандажа швидко заводять бандажне кільце і розвальцовують його на спеціальному верстаті. На цьому ж верстаті обжимають бурт бандажа. Після повільного остигання кільця ударами молотка перевіряють щільність його посадки, при цьому звук від удару повинен бути дзвінким і чистим.
Аналогічно перетягають ослаблі бандажі колісних пар. Ослаблий бандаж з ободу знімають і знову насаджують на той же колісний центр, установлюючи між внутрішньою поверхнею бандажа й поверхнею обіду сталеві прокладки для одержання необхідного натягу. Число прокладок по колу обіду неповинне перевищувати чотирьох, а відстань між ними повинна бути не більше 10 мм.
Обточування бандажів дозволяє встановить їхній нормальний профіль. Бандаж обточують на колесотокарному верстаті. Профіль контролюють шаблоном, що притискають до внутрішньої грані бандажа. Просвіт між бандажем і шаблоном допускається на поверхні катання не більше 0,55 мм, а по висоті і товщині гребеня - не більше 1 мм. Внутрішні грані бандажів повинні бути строго перпендикулярні осі колісної пари. Відстань між ними перевіряють штангенциркулем. Зовнішні грані бандажів, як правило, не обточують, однак для усунення поверхневих дефектів таке обточування допускається, але за умови, що будуть зрізані клейма заводу-виробника.
Вертикальний підріз гребеня колісних пар вантажних локомотивів дозволяється усувати електронаплавкою на напівавтоматі з наступним обточуванням наплавленої поверхні на верстаті. Однак звичайно вертикальний підріз гребеня усувають обточуванням на верстаті як це робиться у пасажирських локомотивів. Таким же чином усувають гострий накат гребенів колісних пар і місцеві напливи металу на зовнішній поверхні бандажів або ободів суцільнокатаних коліс.
Колісні центри оглядають за допомогою лупи. Переконуються у відсутності тріщин у маточинах, спицях, дисках і ободах і особливо протертих місць на маточині. Центр, що має дві тріщини в одному секторі ободу або хоча б одну тріщину в маточині або спиці, бракують. Протерті місця на маточині в місці з’єднання з кожухом редуктора наплавляють обточують на верстаті.
Перевіряють щільність посадки колісного центра на осі. Ознаками його ослаблення є : виділення іржі або масла навколо маточини і з внутрішньої сторони або порушення фарби в місці сполучення осі з маточиною, зміна відстані між внутрішніми гранями бандажів; зрушення контрольної кольорової смуги, нанесеної на торець маточини і частина осі у місці їх прилягання; зменшення відстані від перехідного жолобника підматочинної частини осі до зовнішнього торця маточини колеса. Колісну пару хоча б з одним із цих ознак бракують і перепресовують.
Осі колісних пар. Візуальним оглядом виявляють поперечні і поздовжні тріщини, плени і протерті місця. На оброблених поверхнях осі поперечні і поздовжні тріщини та плени не дозволяються.
При огляді осі особлива увага приділяється жолобнику шийок, підматочинні частини, а також на місця сполучення циліндричних частин осі з жолобниками. Ремонт осей колісних пар без зміни елементів зводиться до обточування, накачуванні і шліфуванню їхніх шийок. Ці роботи виконують кваліфіковані фахівці на спеціальних верстатах. Дозволяється відновлення електронаплавкою центрових отворів, а також зношеної різьби і зовнішніх буртів шийок під букси з наступною механічною обробкою.
Якщо колісні пари розпресовують, то при необхідності шийки осі під роликові підшипники зміцнюють накаткою. Накатку поверхонь гладкими загартованими роликами здійснюють для підвищення усталостної міцності в місцях концентрації напругі підвищення чистоти обробленої поверхні.
Накатка поверхні вважається задовільною, якщо відсутні хвилястість, напливи металу, риски, перерви торованої поверхні, а розміри зміцненої поверхні відповідають кресленню.
3убчасті колеса. Якщо зубчасті колеса мають тріщини, зношування зубів більше припустимого, вм'ятини, раковини, відколи більш ніж на 10 % площі поверхні зуба, то їх бракують. Зубці, бічну поверхню зубчастих коліс і пази під пружинні пакети піддають магнітній дефектоскопії. Зношування зуб'їв коліс і вінців вимірюють універсальним зубцеміром. Вінці колісних пар із прямозубою еластичною передачею, що не потребують заміни, але мають ослаблення або злам пружинних пакетів, люфт вінця більш припустимого за нормами, а також при торцевому або радіальному битті вінців, що перевищує припустиме значення, підлягають ремонту із зміною бокових шайб та переборкою пакетів. Ослаблені заклепки бокових шайб зубчастих коліс локомотивів замінюють новими[3].
При випуску з ПР-3 дозволяється підкочувати відремонтовані колісні пари, і як виключення, нового формування. Різниця діаметрів бандажів по колу катання у комплекті колісних пар не повинна перевищувати 8мм, а товщина бандажів по колу катання повинна бути у межах встановлених допусків і забезпечувати роботу без заміни бандажів по зносу до чергового капітального ремонту КР-1.
Обточування колісних пар без викочування з під локомотива. Згідно характеристикам ремонтів колісні пари викочують лише на ПР-3. На практиці часто виникає необхідність виконати обточування між ремонтами - без викочування з під рухомого складу. Таке обточування виконують на спеціальних верстатах, наприклад на верстаті А41 (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 – Схема обточування бандажів колісної пари без викочування на верстаті А41
Колісна пара 1 приводиться у обертання через зубчасту передачу 2 свого тягового двигуна 3. Двигун запитується від спеціального мотор-генератора статичного перетворювача постійним струмом напругою 6-12 В. Різання здійснюється двома різцями, кожний з яких установлений на переміщуваному супорті 5. Для того щоб колісна пара могла обертати її разом із двигуном піднімають домкратом 4 на 5 - 10 мм над рівнем головки рейки. Обробку профілю бандажа ведуть по шаблону встановленого зразка.
У багатьох депо для обточування бандажів без викочування колісних пар використовують верстати КЖ-20, КЖ-20М, КХ-20МХ, КЖ-20Б та КЖ-20ТФ-1, що виготовляються Краматорським верстатобудівельним виробничим об’єднанням, в яких колісну пару обертають опорно-приводні ролики верстата, різання здійснюють профільними фрезами, що мають власний привод. Корпус фрези 1 (рисунок 2.3) має 10 спіральних граней, на яких у шаховому порядку розташовані 110 циліндричних твердосплавних різців 2, що утворюють профіль бандажа. За допомогою притискного пристрою на верстаті є також можливість обробки бандажів одиночної колісної пари з викочуванням її з-під локомотива.
Рисунок 2.3 – Загальний вид фрези
Перед обробкою колісних пар на верстаті необхідно очистити локомотив від бруду і пилу, а в зимовий час також від снігу та льоду. Неприпустимо також влучення змащення на гребені бандажів і струмки приводних роликів. Для забезпечення доступу центрів верстата в центрові отвори осі колісної пари демонтують буксові кришки. При розміщенні тепловоза на верстаті, по першій колісній парі допускається неточність установки ± 50 мм. Ця неточність установки колісної пари усувається домкратами верстата, які переміщують локомотив до сполучення осі колісної пари з віссю верстата. Після цього тепловоз або вагон зачаливають тросом 5 лебідки 3 верстата 4 для наступного переміщення і обробки інших колісних пар (рисунок 2.4). Трос перекинутий через блок 1 і опорний ролик 2.
Рисунок 2.4 – Схема пересування локомотива для обробки інших колісних пар.
Ролик домкратів сполучають із гребенями колісної пари, що обробляється, та відривають її на 2-3 мм від рейок. Рейки відводять, а колісну пару зажимають пінолями, які вводяться в центрові отвори осі колісної пари. При цьому розбіжність центрів верстата центровими отворами осі допускається не більше 8 мм.
Переконавшись, що центри верстата щільно вставлені в центрові отвори осі колісної пари (щуп 0,04 мм неповинен “закушувати”), затискають пінолі центрових бабок гідрозатиском. Після цього зближають фрези з бандажами колісної пари до зазору 10-15 мм. Установлюють напрямок
обертання роликів таким чином, щоб колісна пара оберталася обробленою поверхнею до робітника. Положення фрез установлюють за допомогою вимірювального пристрою по внутрішнім граням бандажів колісної пари. Потім включають обертання шпинделів фрез та роликів подачі. Фрези підводять до бандажів та врізають на потрібну глибину на ділянці окружності 350-400 мм. Максимальна глибина різання 8 мм. Процес повної обробки бандажів здійснюється за один оборот колісної пари з моменту повного врізання фрез. Якщо потрібні підвищена точність та чистота оброблюваної поверхні, колісну пару обробляють за два проходи. При цьому другий прохід здійснюють без врізання. Швидкість різання вибирається в залежності від стану поверхні катання бандажів колісної пари. При наявності повзунів з метою збільшення стійкості чашок фрез обробку ведуть на першої швидкості при мінімальній частоті обертання фрез 70хв.
Після зупинки верстата локомотив лебідкою переміщають для обробки наступної колісної пари, і цикл повторюється. По закінченні обробки бандажів всіх колісних пар бандажним штангенциркулем - скобою заміряють діаметри коліс і тепловоз або вагон виводять із цеху [3].