Ремонт колесной пары ЧС-4Т

 

 

Содержание

 

   стр

 

Задание на курсовой проект
Исходные данные	5
Введение	6
1 Назначение, конструкция и условия работы колесной пары электровоза серии ЧС4Т (далее КП).	7
2 Периодичность проведения технического обслуживания, плановых видов ремонта КП	10
3 Технология ремонта колесных пар при производстве:	12
3.1 Осмотра колесных пар	12
3.2 Обыкновенного освидетельствования колесных пар	17
3.3 Полного освидетельствования колесных пар	24
3.4 Ремонта без замены составных частей	29
3.5 Ремонта с заменой составных частей	29
3.6 Способы очистки и осмотра КП	33
3.7 Сборка, проверка и испытания КП	34
4 Контроль технического состояния колесных пар, предельно допустимые размеры при эксплуатации и различных видах ТО.	43
5 Организация рабочего места для проведения технического обслуживания и ремонта колесных пар.	48
5.1 Оборудование, средства механизации, приспособления  и технологическая оснастка, применяемые при ремонте колесных пар.	53
5.2 Средства измерения.	54
6 Требования безопасности при ремонте и обслуживании колесных пар.	57
Заключение	63
Список используемой литературы	64
Приложение 1 Устройство колёсной пары электровоза ЧС4Т Приложение 2 Профиль бандажа колёсной пары электровоза ЧС4Т Приложение 3 Эскиз оборудования колёсного цеха

                                                                 

 

 

 

Исходные данные

Локомотивное депо

Локомотив ЧС4Т

Технология ремонта или технического обслуживания

Колесная пара электровоза ЧС4Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Колесная пара электровоза является основным элементом ходовой части, который воспринимает и передает статическую и динамическую нагрузки на рельс и служащий для направления тягового подвижного состава по рельсовому пути. При движении тягового подвижного состава по рельсовому пути происходит интенсивное взаимодействие колеса и рельса, от которого напрямую зависят безопасность движения, скорость движения поездов, расход топливно-энергетических ресурсов, что предъявляет высокие требования к основному элементу этого взаимодействия – колесной паре. Колесные пары должны соответствовать принятым ширине колеи, габариту подвижного состава и осевым нагрузкам. По габаритным требованиям оси и буксы должны находиться на определенной высоте над уровнем головки рельса, кроме того, диаметр колес должен быть увязан с конструкцией рессорного подвешивания. Спроектированная с учетом этих условий колесная пара должна выдерживать заданный уровень динамических нагрузок и сил, возникающих во взаимодействии как между экипажем и колесными парами, так и между колесами и рельсами. Для обеспечения безопасности движения и предотвращения излома колесных пар под подвижным составом на железных дорогах установлен строгий контроль над качеством изготовления колесных пар и их элементов, а также их состоянием в эксплуатации. При этом определены предельные отклонения размеров и виды дефектов, с которыми колесные пары можно допускать к эксплуатации, а также методики, при помощи которых осуществляется контроль и ремонт колесных пар и их элементов. В настоящем курсовом проекте рассмотрены все виды осмотра, освидетельствований колесных пар электровоза серии ЧС4Т, а также виды ремонта колесных пар, предусмотренные действующими нормативными документами.

 

1 Назначение, конструкция и условия работы  колесной пары электровоза серии  ЧС4Т

 

Колесные пары электровоза воспринимают вертикальные нагрузки от кузова и размещенного в нем оборудования, тележек, тяговых двигателей и передают эти нагрузки на рельсы. Кроме того, колесные пары направляют электровоз по рельсовому пути, воспринимают статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсами и колесами, преобразуют вращающий момент тягового двигателя в поступательное движение. В точке контакта колеса и рельса в тяговом и тормозном режимах реализуются силы сцепления.

Колесные пары ТПС работают в тяжелых условиях. При движении по рельсовому пути на колесные пары воздействуют значительные статические и динамические нагрузки, которые при взаимодействии колеса и рельса существенно зависят от воздействия неподрессоренных масс локомотива, при этом вертикальная нагрузка от веса электровоза создает изгибающие усилия, действующие на ось, а вращающий момент тягового двигателя – усилия кручения. Усилия кручения также возникают при вписывании экипажа в кривые участки пути в моменты, когда колесо на одном конце оси проскальзывает относительно колеса на другом конце той же оси. При вращении колесной пары ось испытывает значительные знакопеременные нагрузки от усилий изгиба, что может вызвать явление усталости металла и появление микротрещин. Кроме того, колесные пары локомотива воспринимают дополнительные динамические силы, связанные с колебаниями локомотива и проследованием неровностей пути, а также ударами при проследовании стрелочных переводов и рельсовых стыков. Также отдельно следует отметить воздействие  тормозных колодок на поверхность катания колеса или бандажа колесной пары.

Устройство колесной пары электровоза ЧС4Т можно посмотреть в Приложении 1.

Каждая колесная пара состоит из: оси (1), колесных центров (5), бандажей (4) с фиксирующими кольцами (6), втулки зубчатого колеса (2) и большого зубчатого колеса (3).

Ось колесной пары кованая, изготовлена из осевой стали ОсЛ сопротивлением растяжению не ниже 590 МПа. Ось обрабатывается до соответствующих размеров пол посадку буксовых подшипников и запрессовку колесных центров. Переходы между различными диаметрами оси выполнены плавными для устранения концентрации напряжений. С целью повышения усталостной прочности производится накатка поверхности оси роликом. Ось имеет шейки под буксовые подшипники, предподступичные и подступичные части, среднюю часть. Торцы и концы осей колесной пары подготовлены для установки деталей заземляющих устройств, привода скоростемера и регуляторов пневматического тормоза.

Колесные центры отлиты из углеродистой стали 25ЛIII, имеют 12 спиц, для облегчения демонтажа при переформировании колесной пары колесные центры снабжены каналами (7) под масло.

Втулка зубчатого колеса (2) напрессована на часть оси, предварительно покрытую смолой для защиты от коррозии, а венец зубчатого колеса (3) соединен с втулкой при помощи призонных болтов.

На колесные центры в горячем состоянии надеты бандажи колесных пар. Бандажная конструкция выбрана исходя из того, что при движении по рельсам на поверхности колес, в точке контакта с рельсом, возникают большие контактные напряжения под действием веса локомотива и передаваемых тяговых усилий, что приводит к большому износу поверхности катания, на которую к тому же воздействуют тормозные колодки. Бандаж выполнен из специальной бандажной стали с содержанием углерода 0,57-0,65%, временным сопротивлением не менее 850 МПа и твердостью не менее 243 НВ. Для предотвращения проворачивания на ободе колесного центра применяется горячая посадка бандажа (температура нагрева 250 – 320ОС) с натягом 1,3 – 1,7 мм, а затем в канавку бандажа заводят выполненное из специального профиля фиксирующее кольцо (6), препятствующее его поперечному сдвигу. Буртик канавки обжимают с помощью роликов на специальном прессе. Профиль бандажа установлен ГОСТ 11018-2011 (см. Приложение 2)

Профиль поверхности катания бандажа определен условиями прохождения колесной парой кривых участков пути. При прохождении кривых участков пути одно колесо колесной пары катится по внутреннему радиусу, другое – по внешнему, при этом радиусы кривых внутреннего и внешнего рельсов отличаются на величину ширины колеи, и наружный рельс длиннее внутреннего. Таким образом, при цилиндрической поверхности катания, наружное колесо неизбежно отставало бы от внутреннего колеса, что привело бы к проскальзыванию колес по рельсам, и как следствие, к повышенному износу рельсов и бандажей, а так же к ухудшению сцепления колеса с рельсом. Конический профиль бандажа уменьшает проскальзывание колес, так как под действием центробежной силы колесная пара перемещается в поперечном направлении и наружное колесо контактирует с рельсом по большому диаметру конической поверхности, а внутреннее колесо – по меньшему. Конический профиль бандажей облегчает прохождение стрелочных переводов колесами со значительным прокатом. Фаска 45о у наружного торца бандажа служит для смещения на нее наплывов металла, образовавшихся при прокате поверхности катания. Для контроля над положением бандажа относительно колесного центра на наружную поверхность бандажа и обод колесного центра наносят контрольные метки, расположенные по радиусу напротив одной из спиц. Контрольную метку на бандаже выполняют в виде четырех – пяти насечек глубиной 1,5 мм на длине 25 мм, а на колесном центре – в виде риски глубиной до 1 мм.

 

 

 

 

 

 

 

2 Периодичность  проведения технического обслуживания, плановых видов ремонта КП

 

2.1  Осмотр

 

Проводят с целью выявления их неисправностей в следующих случаях:

1. Осмотр под ТПС при всех видах его технического обслуживания (ТО) и текущих ремонтах ТР-1, ТР-2.

2.1.2 Осмотр перед подкаткой колесной пары под ТПС, если после ее формирования или проведения полного освидетельствования прошло не более 2 лет, дату формирования и освидетельствования устанавливают по данным формуляра (технического паспорта) на колесную пару.

2.1.3 Осмотр под ТПС после схода его с рельсов.

 

2.2 Обыкновенное освидетельствование колесных пар

 

Проводится аттестованными работниками в следующих случаях:

2.2.1 При всех случаях их подкатки под ТПС в депо, за исключением подкатки под ТПС колесной пары, если после ее формирования или проведения полного освидетельствования прошло более 2 лет. При этом дату формирования и освидетельствования устанавливают по данным формуляра (технического паспорта) на колесную пару

2.2.2 После крушения, аварии и схода с рельсов при скорости более 10 км/ч, если при осмотре не выявились повреждения составных частей колесной пары, требующие их замены.

 

 

 

 

2.3 Полное освидетельствование колесных пар

 

Проводится аттестованными работниками в следующих случаях:

2.3.1 При ремонте с заменой составных частей

2.3.2 При неясности клейм и знаков последнего полного освидетельствования

2.3.3. При наличии повреждений колесной пары после крушения, аварии, столкновения или схода ТПС с рельсов, а также любых видимых повреждений, выявленных при осмотре, кроме повреждений, которые могут быть устранены обточкой или шлифовкой (зачисткой).

 

2.4 Ремонт без замены составных частей

 

Проводится по потребности

 

2.5 Ремонт с заменой составных частей

 

Проводится по потребности

Кроме того, в период эксплуатации колесных пар обточкой на специальных станках устраняется прокат и прочие сверхнормативные отклонения от установленного профиля.

 

 

 

 

 

 

 

3 Технология ремонта колесных пар при производстве

 

3.1 Осмотр  колесных пар

 

Производится с целью выявления дефектов и недопустимых значений параметров, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 Дефекты составных частей и недопустимые значения их параметров, при которых запрещается эксплуатация колесной пары

Наименование дефекта или параметра	Недопустимое значение
1 Прокат по  кругу катания1)
1.1 С установленными скоростями движения до 120 км/ч:
Для локомотивов в поездах дальнего сообщения	Более 7 мм
1.2 Для локомотивов  с установленными скоростями  движения свыше 120 до 160 км/ч	Более 5 мм
2 Разность прокатов  по кругу катания у левого  и правого колеса1):
для ТПС с установленными скоростями движения до 140 км/ч	Более 2 мм
для ТПС с установленными скоростями движения свыше 140 до 200 км/ч	Более 1,5 мм
3 Толщина гребня, измеряемая у локомотивов с  высотой гребня 30 мм на расстоянии 20 мм от вершины гребня, а у ТПС с высотой гребня 28 мм — на расстоянии 18 мм от вершины гребня 2):
для колесных пар ТПС с установленными скоростями движения до 120 км/ч	Более 33 и менее 25 мм
для колесных пар ТПС с установленными скоростями дви-	Более 33 и менее
Продолжение таблицы 1
жения от 120 до 200 км/ч	28 мм
4 Толщина гребня 2-й и 5-й колесных пар электровозов  ЧС2, ЧС2Т, ЧС4, ЧС4Т (до №263) при его  высоте 26,25 мм, измеряемая шаблонами  УТ-1, УТ-1М	Более 24 и менее 19,5 мм
5 Параметр крутизны (опасная форма гребня) профиля для локомотивов и МВПС	Менее 6,0 мм
6 Ползун (выбоина) на поверхности катания глубиной:
для колесных пар ТПС с установленными скоростями движения до 140 км/ч 3)	Более 1,0 мм
для колесных пар ТПС с установленными скоростями движения свыше 140 до 160 км/ч	Более 0,5 мм
7 Выщербины, вмятины  на поверхности катания бандажа, обода цельнокатаного колеса:
Локомотива глубиной	Более 3 мм
длиной	Более 10 мм
8 Раковины на  поверхности катания бандажа	Не допускаются
9 Выщербины или  вмятины на вершине гребня длиной	более 4,0 мм
10 Вмятины, раковины, выкрашивания на поверхности  зуба зубчатого колеса (венца)	Глубиной более 3,0 мм при общей площади на зубе прямозубой и на головке зуба косозубой передачи 10 % его рабочей поверхности
11 Отколы в  местах сопряжения торцевой с другими поверхностями зуба и боковой поверхности с поверхностью вершины зуба	Длиной более 15 мм или глубиной более 3,0 мм.
Продолжение таблицы 1
12 Ослабление  бандажа на колесном центре	Не допускается
13 Сдвиг контрольной  отметки бандажа относительно контрольной отметки колесного центра
13.1 Для пассажирского  ТПС, а также при подкатке под  ТПС колесных пар	Не допускается
14 Ослабление  и сдвиг колесного центра на  оси 4)	Не допускается
15 Ослабление  зубчатого колеса на оси или ступице колесного центра	не допускается
16 Остроконечный  накат на гребне в зоне поверхности  на расстоянии 2 мм от вершины гребня и до 13 мм от поверхности катания	Не допускается
17 Протертые места на средней части оси локомотива	Глубиной более 4,0 мм
18 Местное или  общее увеличение ширины бандажа  или обода цельнокатаного колеса	более 6,0 мм
19 Ослабление  бандажного кольца	Не допускается более, чем в 3-х местах по его окружности длиной ослабленного места более 30 %  окружности кольца, а также ближе 100 мм к замку кольца
20 Толщина бандажей  колесных пар ТПС:
20.1 С установленными скоростями движения до 140 км/ч:	менее 45 мм
Окончание таблицы 1
20.2 С установленными  скоростями движения свыше 140 до 160 км/ч:	Менее 50 мм
22 Трещины в  любой части оси, ободе, спице, ступице, колесном центре и бандаже колеса	Не допускаются
23 Кольцевые выработки  на поверхности катания:
23.1 На расстоянии  до 40 мм (для локомотивов) от наружного торца бандажа
глубиной	Более 2 мм
и шириной	Более 15 мм
23.2 На других участках поверхности катания бандажа: глубиной	Более 1 мм
и шириной	Более 2 мм
24 Неисправность  буксовых и опорных подшипников тяговых редукторов, характеризующаяся нагревом их узлов до температуры5)	Более 80 °С
25 Электроожоги  и плены на средней части оси	Не допускаются
26 Навар (смещение  металла) на поверхности катания	Более 0,5 мм