Установка для наплавки гребней колёс

3 Анализ существующих методов ремонта и обоснование выбранного метода 

       Среди способов по восстановлению упрочнению и приданию специальных свойств рабочим поверхностям деталей, которые помогут значительно снизить расходы на ремонт техники и продлят срок её службы в несколько раз существуют следующие:

1. Механическая обработка на колёсотокарных станках.

       Главным движением при обточке колёс является вращение колёсной пары, а движением подачи – поступательное перемещение режущего инструмента по заданной траектории, соответствующей профилю гребня обода колеса. В колёсных цехах применяются различные по своим параметрам и технико-экономическим характеристикам колёсотокарные станки. К таким параметрам относятся: размеры рабочего пространства (габариты), диапазон подач и частот вращения, мощность главного привода и приводов подач, значение ускоренных перемещений узлов, точность, жесткость, степень автоматизации. Эти параметры, а также показатели производительности и стоимости станков определяют технико-экономическую характеристику оборудования. 

       Фактическая производительность колесотокарных станков  различных типов на разных вагоноремонтных  предприятиях колеблется от 10 до 50 колёсных пар в смену.

       Данный  способ больше подходит для восстановления поверхности катания нежели гребней вследствие того что для того чтобы увеличить ширину гребня на 1 мм. нужно снять порядка 4…5 мм. с поверхности катания, что приводит к утоньшению бода колеса.

2. Восстановление гребней колесных пар автоматической наплавкой под слоем флюса.

Существуют различное конструктивное исполнение установок:

1. Колесная пара располагается горизонтально с одновременной наплавкой гребней сразу двух колес (установка обеспечивает наивысшую производительность процесса восстановления колесных пар);

       Установка состоит из вращателя с горизонтальной осью вращения, двух сварочных головок с подающими механизмами, поворотного электромеханического суппорта, двух стоек с консолью (на одной устанавливаются сварочные головки, на другой - кассеты со сварочной проволокой и флюсами), флюсоотсоса и двух источников сварочного тока типа ВДУ-505 или ВДУ-506. Установка имеет настройку переходов от шва к шву по высоте. Железнодорожную колесную пару устанавливают на вращатель. С помощью суппорта настраивают угол наклона горелок, включают вращатель, подачу флюса и зажигают первую, затем через 8-10 с вторую дугу. По завершению оборота с помощью суппорта поднимают горелки вверх на 6-7 мм без прерывания сварочного процесса и т.д. Всего на гребень наплавляется 4-5 валиков, 5 или 6 отжигающий валик наплавляется только второй дугой. В комплект поставки входят: сварочная часть установки, двухстоечный вращатель с горизонтальной осью вращения, станок для очистки и перемотки электродной проволоки, электропечь для прокалки флюса.

Рис. 8. Установка для автоматической наплавки под слоем флюса гребней цельнокатаных вагонных колёс

       Таблица 4 Техническая характеристика

 

       Организация-разработчик: Фирма "М.А.Г." г. Коломна.

2. Колесная пара располагается горизонтально с поочередной наплавкой гребней колес;

       Недостатками  этой установки является: она может  использоваться для наплавки гребней железнодорожных колёс внутризаводского транспорта, одновременно можно наплавлять только один гребень.

3. Колесная пара располагается наклонно (поочередная наплавка гребней колес);

       

       Установка  (Рис. 10.) состоит из станины 1, с поворотными стойками 2, одна из которых приводная, на них установлена рама 6 с возможностью вращения в вертикальной плоскости.

Рис.  10. Установка для наплавки гребней колесных пар грузовых вагонов

       Также на станине установлены консоль 10, с бункером 8 для флюса и консоль 11 для установки механизма настройки  держака 9 сварочного полуавтомата. 

       Рама  содержит подвижные центры 7 для установки и фиксации колесной пары и привод ее вращения, состоящий из электродвигателя 4, червячного редуктора 3 и приводных резиновых роликов 5. Высота установки роликов регулируется вручную с помощью винтовой передачи.

       Подлежащая  наплавке колесная пара, после предварительного нагрева, устанавливается на раме в горизонтальном положении. Ролики приводятся в контакт с осью колесной пары, после чего включается привод стойки, разворачивающий раму на 60⁰, и привод вращения роликов. Затем с помощью консолей в зону наплавки вводят бункер с флюсом и держак  сварочного полуавтомата. Производится наплавка.

       После наплавки гребня колеса до нижнего  размера консоли разводятся,  рама разворачивается в горизонтальное положение, колесная пара краном удаляется из установки  и помещается в термостат для  медленного охлаждения, после чего производится наплавка противоположного колеса. 

       Использование сварочной проволоки диаметром 1,6 мм обеспечивает небольшую глубину проплавления, что позволяет избежать трещинообразования в наплавленном слое, а наклон колесной пары на 60⁰ обеспечивает получение горизонтального шва в зоне наплавки, что повышает качество шва, так как расплавленный металл, флюс и шлак не стекают по поверхности, а также не нарушается структура наплавленного металла. 

       Таблица  5 Техническая характеристика

       

       

       Главным недостатком этой установки является то, что одновременно можно наплавлять только один гребень.

       Организация-разработчик: ЗАО "Оборудование" г. Липецк.

4. Колесная пара располагается вертикально с поочередной двухдуговой наплавкой гребней колес движущимся автоматом при неподвижной колесной паре.

       Установка оснащается:

       - двухдуговым аппаратом, перемещающимся  по боковой поверхности обода  колеса;

       - двумя источниками питания постоянного тока

Данная  технология находится на стадии разработки. 

       В данном курсовом проектировании мы будем  проектировать установку в которой  колёсная пара располагается горизонтально  и наплавка идет одновременно двух гребней.

       Эта установка является наиболее приемлемой в следствии того что сокращается время на разворот колёсной пары и остывание гребней происходит практически одновременно, что свидетельствует об образовании одинаковой структуры металла в обоих наплавленных гребнях.