Установка для наплавки гребней колёс

4 Технология наплавки гребней колес

4.1 Технологический процесс наплавки гребней колёс

       

       

       Перед началом наплавки гребни и поверхности  катания колес должны быть тщательно  очищены от грязи, ржавчины, смазки и влаги до металлического блеска и протерты чистой ветошью. После  очистки колесная пара еще раз  осматривается.

         Зачистка наплавляемой поверхности  производится стальными щетками  или поверхностной обточкой на  станке. Перед наплавкой гребень и часть зоны поверхности катания обезжириваются бензином. Применение керосина не допускается.

       Во  время наплавки температура в  помещении должна быть не ниже +10 град.С. Сквозняки не допускаются. В случае поступления колесной пары при температуре  наружного воздуха ниже +5 град. С, она должна предварительно до наплавки выдерживаться в цехе для выравнивания температуры не менее 12 часов.

       Подготовленная  колесная пара подается на участок  наплавки и устанавливается на специализированную установку для предварительного подогрева (если она имеется) или  же прямо на установку для наплавки гребней, если подогрев колес производится непосредственно на этой позиции.

       Ободья  колес нагреваются до температуры 180-190 град. С. Режим нагрева должен обеспечить время нагрева в интервале 45-60 минут.

       Процесс предварительного нагрева обода  считается законченным, если заданная температура фиксируется контрольными приборами у основании гребня колеса на протяжении 3 минут. Наплавка гребня не допускается, если обод колеса в момент начала наплавки имеет температуру  ниже 160 град. С.

       После завершения операции подогрева колесная пара из установки предварительного подогрева подается на установку  наплавки.

       

       Мундштук  сварочной головки устанавливается  в стартовую позицию наплавки, открывается задвижка подачи флюса, включается вращатель или движение трактора, зажигается дуга и начинается процесс наплавки.

       Параметры процесса контролируются по показаниям приборов (амперметров и вольтметров). Если осуществляется наплавка сразу  двух колес, то сначала дуга зажигается на одном колесе, а через 1/4...1/2 оборота  колесной пары на втором колесе.

       В процессе наплавки оператор должен следить  за формированием наплавленного  металла, и если шлаковая корка не отстает самопроизвольно, производить  ее удаление. Шлаковая корка сбивается  со шва только после ее затвердевания  и остывания до темного цвета.

       В случае обрыва дуги, повторное ее возбуждение  производится после полного оборота  колеса за 70-100 мм перед местом обрыва, чтобы переварить кратер. Наплавка второго колеса (на установке для  одновременной наплавки двух колес) продолжается непрерывно.

       Если  гребень после наплавки обтачивается на исходную толщину 33 мм, то при толщине  гребня менее 25 мм первый валик накладывается  на расстоянии 23-28 мм от средней части  гребня, а при толщине гребня колес  колесной пары от 25 до 27 мм – на расстоянии 18-23 мм. При этом после одного полного  оборота горизонтально расположенной  колесной пары сварочная головка  поднимается вверх на 2-4 мм, подается в сторону гребня на 1,5-3,0 мм (в  зависимости от типа сварочной головки  и диаметра применяемой сварочной  проволоки). Без перерыва процесса горения  дуги продолжается наплавка второго  и последующих валиков.

       

       После полного оборота вертикально  или под углом расположенной  колесной пары сварочная горелка  или мундштук сварочного трактора смещаются в направлении раскладки валиков (к основанию или от основания гребня) на необходимую величину.

       Если  гребень после наплавки обтачивается на исходную толщину 30 мм, то при толщине  гребня менее 24 мм первый валик накладывается  на расстоянии 20-25 мм от средней части  гребня (при этом сварочная головка  после каждого оборота поднимается  на 2,5-3,5 мм), а при толщине гребня колес колесной пары от 24 до 26 мм –  на расстоянии 15-20 мм (при этом сварочная  головка после каждого оборота  поднимается на 3,5-5 мм).

       В зависимости от толщины гребня рекомендуемое  количество валиков, накладываемых  при наплавке, определяется исходя из таблицы 4.

       Направление наплавки - снизу вверх.

                                                                                                  Таблица 6

         
 

         

       Наплавка  гребней производится на постоянном токе обратной полярности. Допускается  наплавка на постоянном токе прямой полярности. После наплавки колесная пара для  равномерного и замедленного остывания  помещается в термостат с опорой на ось. Постановка наплавленного колеса на рельс сразу после наплавки категорически запрещается. Промежуток времени между снятием наплавленной колесной пары с вращателя и установки  ее в термостат не должен превышать 5 минут.

       Во  время перемещения колесной пары из наплавочной установки в термостат  должны быть приняты меры, исключающие  возможность возникновения сквозняков на пути ее движения и контактов  наплавленного гребня с металлическими предметами.

       Остывание наплавленных колес в термостате должно происходить со средней скоростью  не более 50°С в час и продолжаться не менее 6 часов.

       

       Температура металла наплавленной поверхности  колеса при извлечении колёсной пары из термостата не должна превышать 50°С. Постановка колёсной пары с наплавленным гребнем на рельсы разрешается только после её остывания до температуры  окружающего воздуха.

       Наплавленный  гребень должен отвечать следующим требованиям:

       - Профиль наплавленного гребня  до отточки должен по всей  его рабочей поверхности превышать  чертёжные размеры на 2-3 мм, иметь  плавные переходы от валика  к валику и к поверхности  катания колеса и соответствовать  профилю технологической скобы  32 ВНИИЖТ-Св/02-97 при исходной толщине  гребня 33 мм  и технологической  скобы 32 ВНИИЖТ-Св/01-32 при исходной  толщине гребня 30 мм 

       - Профиль наплавленного  гребня после обточки должен соответствовать требованиям ГОСТ 9036-88, инструкции ЦВ/3429 и профилю поверхности катания обода колеса с толщиной гребня 30 мм, разработанному согласно указанию МПС РФ № Н-11367 ОТ 25 ОКТЯБРЯ 1995 г., и контролироваться заодно  с профилем колеса  максимальным шаблоном.

       Направленные  по гребням колесные пары после обточки  подвергаются дефектоскопированию  и могут подкатываться под  вагон не ранее, чем через 24 часа после окончания наплавки.      
 
 
 
 
 

4.2 Технологическое  оборудование и  оснастка

 

 

Рис.12. Установка для наплавки гребней вагонных колёс УНК-1 вид спереди 

       

1- основание; 2- траверса; 3- манипулятор; 4- наплавочная головка; 5- механизм подачи проволоки; 6- пульт  управления наплавочной головкой; 7- источник питания ВДУ-506Э; 8- маховик  вертикального перемещения наплавочной  головки; 9- маховик горизонтального  перемещения наплавочной головки; 10- бункер для флюса; 11- пульт управления  вращателем колесной пары; 12- наплавляемая  колесная пара. 
 
 

 
 

Рис.13. Установка для наплавки гребней вагонных колёс УНК-1 вид сзади

       

       

       

13- цилиндр подъема  загрузочной платформы; 14- пульт  управления цилиндром; 15- загрузочная  платформа; 16- привод вращателя колесной  пары; 17- короб для флюса; 18- лоток  для сбора флюса с ситом; 19- ограждение; 20- центр с токоподводом; 21- катушка для наплавочной проволоки; 22- опорные ролики вращателя колесной  пары; 23- тумба. 
 

 

Рис.14. Принципиальная схема работы наплавочной головки на установке для наплавки гребней колёсной пары

       

       

       

1- колесо с  наплавляемым гребнем; 2- ось колесной  пары; 3-механизм подачи проволоки; 4- направляющие ролики; 5- балка выдвижная; 6- винт горизонтального перемещения  головки; 7- наплавочная головка; 8- ролики  вращателя; 9- винт вертикального  перемещения наплавочной головки; 10- коническая передача; 11- маховик. 

       

Преимущества  перед известными аналогами. Качественное восстановление поверхности катания колесных пар. Аналоги не известны

       

Стадия освоения. Внедрено в производство  

       

Результаты испытаний, внедрения. Соответствует технической характеристике устройства

       

Технико-экономический  эффект. В 2 раза повысилась  производительность труда, на 35% снизилась трудоемкость процесса.

       

Оснащается:

       

- вращателем  колесной пары, который обеспечивает  скорость ее вращения при наплавке (Таблица 3);