Общая технология ремонта

Техническая документация, применяемая при ремонте. Необходимое качество ремонта узлов и деталей может быть обеспечено только в том случае, если требования к состоянию этих узлов четко определены, а объем работ, их последовательность, а также качество материалов и запасных частей предварительно оговорены. Все эти требования указываются в ряде документов, которыми руководствуются в повседневной практике работы в депо и на локомотиворемонтных заводах.

К основным документам относятся: Правила технической эксплуатации железных дорог Союза ССР (ПТЭ), определяющие общие требования к э.п.с. и его взаимодействию с другими устройствами и сооружениями железных дорог; Правила текущего ремонта электровозов (электропоездов); Правила капитального (заводского) ремонта электровозов (электропоездов); Правила ремонта тяговых электродвигателей и вспомогательных машин; инструкции МПС по содержанию и ремонту отдельных узлов; технологические инструкции и карты, разработанные специальными организациями, определяющие порядок и методы разборки, очистки, ремонта, сборки, регулировки и испытания сложных узлов и деталей; чертежи деталей и узлов; карты смазки узлов; государственные общесоюзные стандарты (ГОСТы) на изделия и материалы, определяющие основные требования к их размерам, свойствам, методам испытаний, хранению, транспортированию; технические условия (ТУ), определяющие основные свойства и качество изделий, используемых только в некоторых ведомствах (организациях); паспорт локомотива (вагона) и его ответственных узлов; цеховой Журнал ремонта, используемый для регистрации основных работ по ремонту узлов и локомотива (вагона) в целом; Журнал технического состояния электровоза (электросекции), необходимый для регистрации локомотивными бригадами общего состояния локомотива и возникших неполадок, не устраненных своими силами; инструкции и правила по технике безопасности при ремонте и эксплуатации электроподвижого состава.

Большинство указанных документов утверждается соответствующими органами Министерства путей сообщения или управлений дорог, а стандарты — Государственным комитетом стандартов Совета Министров СССР (Госстандартом СССР). Отклонения от требований этих документов не допускаются.

Внедрение конструктивных или технологических новшеств производится только после рассмотрения их в соответствующей инстанции МПС.

Взаимозаменяемость узлов, их унификация, стандартизация и модернизация. Взаимозаменяемость— это возможность полноценной замены одного узла, детали, агрегата другим однотипным. Использование такой возможности значительно повышает производительность труда, его качество, снижает стоимость ремонта. Чем шире использован принцип взаимозаменяемости, тем большая доля общей трудоемкости ремонта будет сосредоточена в демонтаже, ремонте и монтаже заранее заготовляемых машин, узлов и деталей, тем меньше окажется продолжительность простоя электровоза (секции электропоезда) на ремонтном стойле, тем лучше будут использованы основные фонды депо. Вместе с тем ремонт узла, снятого с локомотива (вагона), не связан сроком с моментом выхода э.п.с. из ремонта, т. е. если, например, продолжительность простоя электровоза на ТР-3 составляет 2 сут, то тяговый двигатель, снятый с него, может проходить ремонт в течение 3—4 сут, что дает возможность более качественно отремонтировать и испытать каждый его узел в отдельности и весь двигатель в целом; на данный же электровоз будут установлены тяговые двигатели (колесные пары, тележки), отремонтированные заранее.

Взаимозаменяемость возможна, конечно, в том случае, когда установочные размеры заменяемых узлов и их характеристики одинаковы или близки друг другу. Так, легко заменить один контактор или быстродействующий выключатель другим, отремонтированным, поскольку расстояние между осями отверстий под их крепление в процессе работы не меняется. Сложнее, если размеры детали с течением времени изменяются; например, при необходимости замены поврежденного моторно-осевого подшипника новый вкладыш приходится подбирать и по наружному диаметру, и по внутреннему, поскольку изнашиваются и горловина в корпусе тягового двигателя, и диаметр шейки оси колесной пары. В таком случае для предотвращения обработки и взаимной подгонки «по месту» при капитальных ремонтах и ТР-3 обработку (расточку) изношенных поверхностей горловины в остове тягового двигателя электровозов ВЛ8 и ВЛ23 при номинальном диаметре 230 мм осущестЬля-ют до диаметра, мм; первый градационный размер — 231; второй — 232; третий — 233.

Этот метод — метод градаций ремонтных размеров — позволяет в процессе ремонта (или изготовления) иметь детали только трех—пяти размеров (например, трех в приведенном выше примере).

В заводских условиях иначе вообще невозможно организовать производство запасных частей. В условиях депо изредка приходится притачивать, подгонять детали «по месту», но такой метод индивидуальной подгонки нерационален, снижает качество и производительность труда.

Число градаций выбирают из технико-экономических соображений; большое число градаций приводит к необходимости иметь в запасе значительное число деталей с разными размерами сопрягаемых поверхностей, что может нарушить принцип взаимозаменяемости; малое число градаций вызывает необходимость снимать с поверхности деталей лишний металл для доведения их размера до ближайшего установленного Правилами, т. е., в конечном счете, сокращает срок службы таких деталей. Взаимозаменяемость деталей (узлов) значительно облегчается при внедрении их унификации.

Унификация — это возможность создания таких конструкций, деталей и узлов, которые можно использовать на различных объектах (в данном случае локомтивах, вагонах). Так, унифицированы автосцепка для отечественного подвижного состава всех видов; фрикционные аппараты грузового подвижного состава; тяговые двигатели и колесные пары электровозов ВЛ8 и ВЛ23; колесные пары электровозов ВЛ80, ВЛ10, ВЛ11 и ВЛ60К. Главный выключатель ВОВ-25 применяют на всех типах э.п.с. переменного тока.

Ста ндартизация — более высокая степень унификации, при которой одна и та же деталь (узел) может быть использоваиа в различных отраслях народного хозяйства.

Перечень стандартизованных изделий в нашей стране очень высок. На э.п.с. стандартизованы тормозные колодки, бандажи колесных пар, аккумуляторы, в основном все крепежные изделия (болты, гайки, шайбы, шплинты), электрические контакты, кабели и др. Внедрение стандартизации уменьшает число типов и типоразмеров изделий, улучшает и удешевляет процесс их изготовления на предприятиях промышленности.

Модернизация состоит в разработке и внедрении новых более совершенных узлов взамен ненадежных или морально устаревших. Так, на электровозах ВЛ8 при ремонте на заводе модернизируют систему рессорного подвешивания, усиливают крепление компенсационных обмоток и выводов катушек полюсов тяговых двигателей электровозов ВЛ80 и ВЛ60, устанавливают устройства, контролирующие психофизическое состояние машиниста, с целью повышения безопасности движения поездов.

Подготовка э.п.с. к разборке и ремонту. В понятие «подготовка к ремонту» включают: просмотр технической документации данного электровоза (секции электропоезда), опробование действия основного оборудования до постановки э.п.с. на ремонтное стойло, очистку от грязи, пыли, снега. По Журналу технического состояния, цеховому журналу ремонта и паспорту электровоза (вагона) устанавливают, какие дополнительные работы сверх обычных работ предстоящего ремонта необходимо выполнить.

Проверяют действие всех электрических вспомогательных машин, подачу компрессоров, действие тормозов, песочниц, регуляторов давления, напряжения, реле обратного тока, системы отопления, радиооповестительной системы и приводов дверей электропоездов. Большинство этих работ можно сделать только при высоком напряжении, поэтому другие работы в этот период выполнять недопустимо. Цель этих проверок — выявить отклонения от нормального действия основных агрегатов.

Продувают сжатым воздухом тяговые двигатели (снаружи и внутри), очищают фильтры жалюзи, радиаторы систем масляного охлаждения трансформаторов, пусковые резисторы. Для предотвращения повреждения изоляции электрооборудования давление воздуха не должно превышать 294 кПа; наконечник воздухоподводящего шланга не следует приближать к очищаемой поверхности ближе 150 мм; воздух должен быть сухим и очищенным. Сильно загрязненные или заснеженные места очищают скребком.

Большинство указанных работ по очистке проводят вне здания ремонтных стойл, однако часть работ, например по обдувке электрооборудования, установленного в кузове электровоза, можно выполнять и на ремонтном стойле при наличии воздухоотсасывающих устройств или постановке э.п.с. в изоли-рованнную обдувочную камеру. В ряде депо появились закрытые обмывочные стойла. Перед постановкой на ТР-3 из песочниц выпускают песок.

Технологический процесс разборки э.п.с. Подъем кузова (снятие его с тележек) выполняют при ТР-3 и ТР-2. Перед подъемом кузова разъединяют все межкузовные электрические кабели и провода, расцепляют секции электровоза или отцепляют моторный вагон от прицепного у электросекций, после чего разъединяют все электрические, механические и воздушные соединения между тележками и кузовом. Затем каждый из кузовов шкворневыми поперечными балками рамы устанавливают против консольных выступов домкратов. Наиболее трудоемкими операциями при этом являются отсоединение выводов тяговых двигателей, их вентиляционных патрубков, трубопроводов песочной и тормозной систем (без сжатого воздуха). Разъединяют провода приемной катушки автостопа, приводы скоростемеров, детали ручного тормоза, болты в узле опор кузова на тележки (у некоторых серий э.п.с.), отсоединяют лестницы, ведущие в кузов. Лестницы снимают, чтобы избежать задевания их деталями выкатываемых тележек.

Убедившись, что все межкузовные соединения разъединены и не будут препятствовать подъему кузова, подводят консольные выступы домкратов к приливам шкворневых балок кузова. Чтобы предотвратить соскальзывание кузова с домкратов при его подъеме, на выступы домкратов предварительно укладывают прокладки из сосновых досок толщиной 25—30 мм, совпадающие по площади с опорами на кузове. Для наблюдения за работой приводов у каждого домкрата должен стоять слесарь. Общую команду «Включить домкраты!» или «Остановить домкраты!» подает мастер цеха. Высоту подъема кузова вначале принимают 50—100 мм, осматривают тележечное оборудование, а затем высоту выбирают, чтобы выкатываемые тележки не задевали о детали нижней части кузова.

При подготовке к подъему и в момент работы домкратов мастер внимательно наблюдает, не возникает ли перекос кузова (возвышение одного конца кузова над другим допустимо до 100 мм). Затемненные места освещают переносными лампами. При включении собственного подкузовного освещения электровоза кузов заземляют специальным проводом. На период подъема все люди с крыш, изнутри и из-под кузова должны быть удалены.

Тележки откатывают, подключая выводные концы тяговых двигателей к щиту с напряжением до 250 В постоянного тока. Замыкать и размыкать цепь допускается только рубильниками, имеющими специальные приводы или контакторы. Иногда для откатки тележек в депо предусматривают специальные лебедки. Тележки прицепных вагонов электропоездов можно откатывать вручную. На то место, куда будут передвинуты тележки, заранее устанавливают тормозные башмаки. После откатки тележек под кузов подводят специальные опорные тележки или тумбы и отводят домкраты. Допустимо оставлять кузов на домкратах, если их разгрузить с помощью специальных стоек.

Поднятый кузов для исключения наезда на него ограждают.

Разборка тележек осуществляется различно в зависимости от типа подвешивания тяговых двигателей и рессорной системы.

Колесные пары тележки, подлежащей разборке, для предотвращения перемещения заклинивают. В тележках с рамным подвешиванием тяговых двигателей отсоединяют детали тягового привода, тормозной рычажной передачи и крепления двигателей, после чего двигатели вынимают вверх мостовым краном. Освободив связи рессорной системы с буксами и рамой тележки, поднимают раму и переносят ее к моечной машине или на площадку для ремонта. На месте остаются колесные пары с деталями редуктора, которые передают затем в колесное отделение.

При опорно-осеом подвешивании тяговых двигателей вначале разъединяют детали тормозной рычажной передачи, снимают подбуксовые струнки или отсоединяют поводки сайлентбло-ков, стягивают пружины траверсного подвешивания двигателей, домкратами приподнимают тяговые двигатели и удаляют освобожденные траверсы. Разъединяют детали рессорного подвешивания, раму тележки поднимают вверх и устанавливают на площадку ремонта, где снимают с нее оставшиеся детали рессорного подвешивания и тормозной передачи. Блоки двигателей с колесными парами разбирают непосредственно на месте демонтажа тележки или на специальных стендах.

После разборки тележек их рамы, рессоры и другие детали обмывают и направляют на позиции осмотра и де-фектировки.

Осмотр, обмер и дефектоскопия деталей. Осмотр большинства деталей осуществляют после их очистки и обмывки, однако у колесных пар, некоторых узлов рам тележек отдельные места осматривают в загрязненном состоянии, так как по валику накопившейся грязи, трещине в нем, налету ржавчины в месте сопряжения деталей иногда можно сделать вывод о неплотном их креплении или появлении трещины (например, о надежности закрепле ния укрепляющего кольца бандажей колесных пар, плотности посадки подшипникового щита тягового двигателя и т. п.).

Детали осматривают с целью выявления возможных изгибов, трещин, изломов, износов и взаимного их смещения в узле, превышающем допустимое значение, обнаружения мест, поврежденных коррозией, разработки отверстий. При осмотре должна быть обеспечена достаточная освещенность детали (при необходимости с помощью переносной лампы). Ответственные места и места, в которых наиболее часто возникают опасные повреждения, осматривают через лупу семикратного увеличения. Если на поверхности детали имеется вздутие или шелушение краски, то такую краску счищают.

Обмер деталей осуществляют как общеупотребляемым измерительным инструментом, например штангенциркулем, линейкой, микрометром, пластинчатыми щупами, штангензубо-мером, индикаторами, калибровочными пробками и скобами, так и специальным, приспособленным для измерения расстояний, присущих только подвижному составу. К ним относятся, например, межбандажный штангенциркуль для проверки размера между внутренними гранями бандажей колесных пар, вертикальная линейка для замера высоты установки и провисания головы автосцепки, плотничий уровень, закрепленный на линейке длиной I м, для проверки степени перекоса полоза токоприемника и др.

В каждом депо имеется большой набор измерительного инструмента только для проверки размеров и состояния ответственных деталей э.п.с., например, локомотивный шаблон для измерения глубины проката на поверхности катания бандажа и толщины гребня; шаблон для проверки автосцепки и т. д. Для большинства шаблонов в инструментальных отделениях депо имеются контршаблоны, т. е. инструмент, повторяющий контур самой детали. Контршаблонами периодически проверяют состояние и профиль рабочих шаблонов.

К специфическому для депо измерительному инструменту следует отнес ти шаблоны для проверки расстояния между осями колесных пар в одной тележке, между точками закрепления буксовых поводков.

Широко используют различные электроизмерительные приборы (мегаомметры, тестеры), приборы для измерения вязкости масел, лаков (вискозиметры), ареометры.

Наиболее ответственные узлы и детали э. п. с. проходят дефектоскопию.

Дефектоскопия — выявление внутренних дефектов в материале изделий специальными неразрушающими способами. Известны следующие основные виды дефектоскопии: цветная, люминесцентная, магнитная, ультразвуковая и рентгеноскопия.

Цветная капиллярная дефектоскопия применяется для деталей из диамагнитных материалов или из магнитных материалов сложной конфигурации, для которых методы магнитной проверки почему-либо неудобны. Поскольку ответственных деталей из цветных металлов в механической части э.п.с. нет, цветная дефектоскопия используется редко. Чаще всего с ее помощью выявляют скрытые трещины в вертикальных частях межрамных креплений, боковинах рам тележек, сварных швах и резьбах.

При проверке детали с помощью цветной дефектоскопии поверхность детали обезжиривают ацетоном, иногда бензином, сушат и обильно смачивают специальной жидкостью (3—4 раза). Если в детали есть трещина, то жидкость в нее проникает; с поверхности ее смывают масляно-керосиновой смесью. Затем поверхность протирают ветошью и на нее наносят распылителем проявляющуюся жидкость (белого цвета). Через 5—6 мин проводят первый осмотр подозреваемого места; при этом выявляют относительно крупные дефекты; второй осмотр (через 12—20 мин) позволяет установить наличие трещин термического происхождения, а также усталостные и шлифовочные трещины в деталях, работавших в керосине или масле.

Предварительная очистка особо ответственных деталей может быть выполнена химическим, электрохимическим или ультразвуковым методом.

Схема выявления трещины в шейке оси колесной пары магнитным дефектоскопом
Рис. 1.3. Схема выявления трещины в шейке оси колесной пары магнитным дефектоскопом

Люминесцентная дефектоскопия применяется для тех же деталей и узлов, что и цветная капиллярная, а также для выявления микротрещин у режущего инструмента. Она имеет такие же технологические элементы, что и цветная дефектоскопия.

Деталь, подлежащую проверке, предварительно очищают от жиров, масел, твердых загрязнений, смачивают индикаторной жидкостью, обладающей люминофорными свойствами, которая под действием капиллярных сил входит в трещины и поры детали. Затем эту жидкость удаляют с поверхности и деталь покрывают проявителем; индикаторная жидкость «вытягивается» из пор и трещин, раЬтека-ется в слое проявителя и при осмотре детали в ультрафиолетовом свете трещина становится видимой, повторяя контуры дефекта.

Составы индикаторных и проявляющихся жидкостей могут быть различными; они приводятся в справочной литературе.

Магнитная дефектоскопия получила наибольшее распространение для проверки состояния ответственных деталей э. п. с. Она позволяет сравнительно быстро выявлять пороки изделий, которые у всех напряженно работающих деталей начинают развиваться обычно с поверхности.

Сущность магнитной дефектоскопии в следующем. Проверяемую деталь намагничивают, устанавливая на проверяемую поверхность 2 (рис. 1.3) намагничивающую катушку 1. Если в стальной части имеется трещина, то она как бы разделяет деталь на два разноименных полюса; силовые линии между этими полюсами, встречая повышенное магнитное сопротивление в месте повреждения, выходят на поверхность. Если на эту поверхность нанести мелкие стальные опилки (магнитный порошок), то они образуют «мостик» между двумя полюсами, четко обрисовывая контур трещины. Необходимое магнитное поле создают специальными переносными электромагнитами, состоящими из электрической катушки, стального магнитопровода (сердечника), корпуса с рукоятками, выводных концов и выключателя.

Магнитные дефектоскопы могут быть как постоянного, так и переменного тока. При применении дефектоскопа переменного тока чувствительность установки несколько выше в результате поверхностного эффекта переменных магнитных полёй. Дефектоскопы постоянного тока применяют для выявления скрытых дефектов в деталях роликовых подшипников. Чувствительность магнитной дефектоскопии повышается, если проверяемый участок изделия не посыпать сухим магнитным порошком, а поливать смесью, состоящей из этого порошка, смешанного с керосином и трансформаторным маслом. Для деталей, имеющих темную слабо обработанную поверхность (средняя часть осей колесных пар), применяют подкрашенный магнитный порошок, предварительно окрасив проверяемую поверхность в серебристый цвет алюминиевой краской.

Магнитной дефектоскопии подлежат: все доступные части осей колесных пар при их освидетельствовании в депо и на заводах, внутренние поверхности бандажей колесных пар перед насадкой, наружная поверхность бандажей в случае наварки изношенного гребня, зубья шестерен передачи, балансиры рессорных систем, рессорные подвески, шкворни межтележечных сочленений, детали люлечного подвешивания (подвески, серьги, болты —

по отдельному перечню), листы рессор при их ремонте с разборкой, подвесные устройства тормозной передачи, болты подвешивания подвагонных агрегатов электропоездов, болты подвески редукторов тяговой передачи при рамном подвешивании тяговых двигателей, болты полюсов и валы якорей тяговых двигателей и вспомогательных машин, кольца подшипников качения, коленчатые валы компрессоров и приводов главных контроллеров электровозов ЧС и др.

Недостатком магнитной дефектоскопии является невозможность выявления дефектов в теле металла, не выходящих на поверхность детали, а также в местах сопряжения двух деталей. Так, магнитным дефектоскопом нельзя проверить подступичные части осей колесных пар при надетых колесах, поэтому на заводах и в депо применяют ультразвуковую дефектоскопию.

Ультразвуковая дефектоскопия основана на использовании так называемого пьезоэффекта — способности некоторых веществ, например титаната бария, при прикладывании к ним переменной э.д.с. высокой частоты создавать механические колебания той же частоты или, наоборот, при воздействии на них внешних механических колебаний создавать э.д.с. той же частоты (например, работа звукоснимателя электропроигрывателя). Если приложить пластинку из вещества, обладающего пьезосвойствами, к торцу оси колесной пары и подвести к ней импульсно э.д.с. высокой частоты, то в теле оси возникнут механические колебания. Волны, отраженные от уступов и противоположного торца оси, возбудят в пластине ответные импульсы. Частоту, подачи импульса на пьезоэлемент выбирают так, чтобы отраженный сигнал возвращался в паузы между очередными импульсами. Отраженный сигнал после усиления можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки в виде пиков (рис. 1.4).

У всех исправных осей число, форма этих пиков и расстояние между ними одинаковы. Если в теле оси есть пустоты (новая ось) или трещины, характер изображения на экране меняется, что служит основанием для распрес-совки центров и проверки оси магнитным дефектоскопом; по результатам дефектоскопии судят о возможности оставления оси в эксплуатации.

Вид сигналов на экране лучевой трубки ультразвукового дефектоскопа
Рис. 1.4. Вид сигналов на экране лучевой трубки ультразвукового дефектоскопа

Метод ультразвуковой дефектоскопии имеет ценное качество — им можно проверить оси всех колесных пар непосредственно под локомотивом, а у новых осей и бандажей можно выявить пустоты металлургического происхождения, не выходящие на поверхность.

Рентгеноскопия позволяет проверять качество сварных швов ответственных узлов (воздушных резервуаров в первую очередь). При облучении шва рентгеновскими лучами можно выявить трещины глубиной до 1% общей толщины детали. Для повышения чувствительности и соблюдения правил охраны труда сварные швы фотографируют на светочувствительную пленку.

Помимо упомянутых методов, в депо и на ремонтных заводах постепенно внедряют оптическую систему контроля состояния внутренних полостей узлов с помощью линзовых и гибких (волоконных) эндоскопов, а также пузырьковый метод выявления трещин в воздушных резервуарах и теплообменниках (радиаторах).

Способы соединения деталей. Наибольшее распространение получили способы скрепления деталей друг с другом с помощью болтов, прессовых посадок и сварки. В последние годы все шире применяют клеевой способ.

Положение конического призонного болта рамы тележки брускового типа до запрессовки
Рис. 1.5. Положение конического призонного болта рамы тележки брускового типа до запрессовки

Болтовое крепление двух деталей достаточно надежно, если правильно выбраны момент затяжки болтов и способ предотвращения само-отвинчивания гаек. Момент затяжки болтов определяется, как правило, длиной рукоятки гаечного ключа при приложении к нему усилия 245—294 Н. Однако для болтов с резьбой менее М10 такое усилие следует считать чрезмерным. Для затяжки болтов ответственных узлов часто применяют моментные ключи, указывающие значение приложенного вращающего момента. Предельные значения моментов затяжки (например, для фланцев фарфоровых изоляторов главных выключателей, разрядников) приведены в технической документации.

Для предотвращения самоотвинчи-вания гаек ставят контргайки (вторые гайки), дружинные шайбы, корончатые гайки со шплинтом, проходящим через тело болта, и лепестковые шайбы с отгибом одного-двух лепестков на плоскую грань гайки. Число болтов и способ стопорения гаек указаны в чертежах.

Прессовые посадки на э.п.с. применяют довольно широко. Примером ответственной прессовой посадки может служить закрепление колесных центров на подступичных частях осей. Этим же способом закрепляют на валах втулки или коробки якорей тяговых двигателей.

Применяют такие посадки чаще всего для скрепления деталей, имеющих цилиндрические поверхности соприкосновения. Диаметр посадочной поверхности наружной детали должен быть меньше, чем наружный диаметр внут ренней детали. Разность этих диаметров, называемая натягом, определяет прочность соединения.

Натяг выбирают в зависимости от конструкции, диаметра поверхности соприкосновения деталей и их материала. Для каждого узла с прессовой посадкой натяг указывают в чертежах. Для разборки такого соединения внутреннюю деталь выпрессовывают или выбивают, в некоторых случаях для облегчения разъединения наружную деталь подогревают.

Прессовую посадку очень широко применяют для постановки в рамы тележек втулок под валики деталей тормозной и рессорной систем. При ремонте изношенную втулку выпрессовывают и заменяют новой, не подвергая тележку какой-либо обработке. Разновидностью этого способа является скрепление деталей призонными болтами (коническими) (рис. 1.5). Конусность болтов и отверстий, как правило, доставляет 1:200, а диаметр болта несколько завышен и для его установки прикладывают некоторое усилие. Такими болтами скреплены продольные и поперечные балки рам шестиосных электровозов постоянного тока, шкворневые и хребтовые балки кузовов, венцы зубчатых колес на центрах у колесных пар моторных вагонов электропоездов. Получаемое соединение достаточно надежно.

Горячая посадка деталей применяется в тех случаях, когда нельзя применить прессовую, например при скреплении деталей большого диаметра (бандаж на колесном центре, венец зубчатого колеса на центре), или когда необходимо защитить детали от зади-ров, возникающих при холодной запрессовке (внутренние кольца роликовых подшипников на осях и валах). Для разъединения узла с горячей посадкой наружную деталь подогревают в разогретом трансформаторном масле или специальным нагревателем; в некоторых случаях применяют переносные гидравлические съемники.

Сварные соединения применяют для прочного долговременного скрепления деталей, восстановления целостности деталей в случае возникно вения в них трещин, а также доведения размеров и геометрических форм изношенных деталей до чертежных. Для стали и ее сплавов из многочисленных видов сварки в депо наиболее распространены электродуговая ручная сварка, а также автоматическая и полуавтоматическая под флюсом.

Для сварки большинства ответственных деталей применяют постоянный ток. Для этого в депо имеются многопостовые (или однопостовые) мотор-генераторы или статические преобразователи.

Для сварки малоответственных деталей применяют переменный ток от передвижных сварочных трансформаторов. Качество сварки переменным током несколько ниже вследствие прерывистости процесса. Качество сварных соединений зависит от степени подготовки деталей к сварке, свойств материалов деталей, качества и типа электродов, значения и рода применяемого тока, квалификации сварщика.

Под подготовкой деталей понимают: разделку сварочной кромки (под Х-, и- и У-образиые швы); очистку места наложения шва от окислов металла, краски, лаков, клеев; подгонку поверхностей свариваемых деталей для устранения возможных неплотностей; создание надежной электрической цепи сварочного тока с защитой ответственных элементов конструкций от прохождения этого тока по иим (например, создание цепи тока в обход роликовых буксовых подшипников), а также обеспечение условий противопожарной и личной безопасности. Трещины перед заваркой разделывают, а по ее концам рассверливают отверстия.

При сварке следует учитывать некоторые свойства металлов: лучше свариваются металлы с хорошей взаимной растворимостью (в расплавленном состоянии), высокой теплопроводностью, малым коэффициентом линейного расширения; с увеличением содержания углерода в стали сваривание ухудшается, так как снижаются пластические свойства металла и при охлаждении в зоне шва появляются закалочные трещины. Повысить качество сварки высокоуглеродистых сталей можно применением специальных электродов или предварительным подогревом мест заварки с последующим замедленным охлаждением наложенного шва.

В любых случаях сварку рекомендуется проводить при отсутствии сквозняков, что в условиях депо иногда выполнить затруднительно.

Типы и свойства электродов весьма разнообразны. В соответствии с действующими стандартами стальные электроды состоят из проволочного стержня (сварочной проволоки), покрытого специальной обмазкой. В практике локомотивного хозяйства в основном используют электроды для углеродистых и легированных конструкционных сталей. Электроды дайной группы обозначаются так: Э34, Э42А, Э50, Э60 и т. п. Числа показывают гарантированный предел прочности шва в килограммах силы на сантиметр квадратный (кгс/см2), а буква А означает повышенную его пластичность н вяз кость. Чаще в депо применяют электроды Э42 н Э42А, а для неответственных или слабоизна-шиваемых мест — сварочную проволоку без покрытия Св-08.

Для сварки деталей из конструкционных сталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, применяют электроды марки УОНИ, в состав покрытия которых входят мрамор, плавиковый шпат, кварцевый песок, ферромарганец, ферротитан, ферросилиций.

Для получения высококачественного сварного шва следует правильно выбрать режим сварки: подобрать необходимый диаметр электрода, определить значение сварочного тока и вести сварку возможно более короткой дугой. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла н типа сварного соединения. При толщине металла 0,5; 1—2; 5—10 и свыше 10 мм следует применять электроды диаметром соответствеиио 1,5; 2—2,5; 2,5—4; 4—6 и 4—8 мм.

Значение сварочного тока зависит от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки, положения шва в пространстве, диаметра электрода, толщины и вида его обмазки. При ручной сварке стальными электродами сварочный ток А:

/=(45ч-60)</,

где й — диаметр электрода, мм.

Для заварки трещин в деталях из меди н ее сплавов применяют газовую (обычно ацетилено-кислородную) сварку с электродами из латуни Л63.

Квалификация сварщика, его опыт имеют очень важное значение. Для выполнения некоторых работ привлекают только сварщиков высокой квалификации, периодически проходящих специальные испытания и получающих после этого паспорт, т. е. документ, подтверждающий право сварщика на выполнение таких ответственных работ.

Восстановление изношенных поверхностей. Характерной особенностью любого ремонтного производства является возможность не только замены изношенной детали новой, но и восстановления геометрической формы изношенной поверхности до заданной чертежом или до другой, допускаемой Правилами ремонта или техническими условиями. К основным методам восстановления поверхностей относят: наплавку, приварку накладок (пластин), металлизацию, гальваническое покрытие, а также покрытие деталей полимерными материалами.

Наплавка имеет наибольшее применение в практике работы локомотивного депо, поскольку позволяет доста точно быстро получить размеры любой детали, близкие к требуемым. В отличие от процесса сварки при наплавке восстановление деталей происходит путем перенесения в расплавленном состоянии металла электродов на металл изделия; при сварке электроды переходят в массу восстанавливаемой детали лишь частично. Но в обоих случаях горящая дуга должна создавать «ванну» с жидким металлом. Недостатками процесса наплавки следует считать довольно значительную энергоемкость и большие трудовые затраты.

Для повышения качества наплавочных работ, производительности труда и снижения энергоемкости на ряде предприятий локомотивного хозяйства внедряют автоматическую вибродуговую наплавку под флюсом. Ее применяют в основном для наплавки изношенных цилиндрических поверхностей. Суть этого метода в следующем: в процессе наплавки электродная проволока непрерывно вибрирует, в результате чего облегчается зажигание дуги, процесс ее горения становится более устойчивым, металл переносится в дуге мелкими каплями, что способствует получению достаточно плотной структуры наплавленного слоя с хорошими механическими свойствами. Для наплавки применяют сварочную проволоку Св-8, Св-ЮГС, Св-18ХГС и флюсы АН-348А, ОСЦ-45.

Восстанавливаемую деталь закрепляют в токарном станке, обеспечивающем медленное ее вращение и малую подачу электродной проволоки. Особо ответственные места, например поверхности гребней и катания бандажей, колес, при наплавке предварительно подогревают, а после нанесения слоя металла принимают меры по замедлению остывания. Несмотря на такую технологию, в зоне наплавки могут возникнуть микротрещины, поэтому такую наплавку для колес применяют, строго соблюдая инструкцию.

В местах глубоких износов малоответственных деталей часто применяют не наплавку, а постановку плоских накладок или цилиндрических втулок, скрепляемых с основным телом детали сплошным или прерывистым швом по наружному контуру. В некоторых случаях перед постановкой такой накладки (втулки) изношенную деталь приходится несколько обрабатывать — строгать, фрезеровать или обтачивать.

Наплавленные поверхности в зависимости от формы детали и глубины слоя обрабатывают на токарных, строгальных или фрезерных станках. Для получения достаточно точных размеров обработку производят за 2 раза: вначале начерно, а затем до требуемого размера при малой глубине резания. Если необходимо, поверхность шлифуют.

Упрочнение деталей. Для повышения прочности изделия применяют следующие методы упрочнения деталей: механический, термический, химикотермический и гальванический. Применение того или иного метода упрочнения зависит от условий работы детали, ее материала.

Механическая обработка. Накатка обычно находит применение для упрочнения деталей, работающих с значительными знакопеременными нагрузками, приходящимися на наружные слои металла. Ее применяют для уплотнения металла осей колесных пар, рабочих поверхностей коллекторов тяговых двигателей. Накатку выполняют на станках с применением специальных приспособлений.

Дробеструйный наклеп используют для повышения поверхностной прочности листов рессор.

Термическое упрочнение. Закалку токами высокой частоты или объемную термическую закалку осуществляют для деталей, поверхности которых подвергаются износу трением (валики тормозных рычажных и рессорных систем, зубья шестерен, оси аппаратов).

Поверхностная закалка токами высокой частоты обычно дает достаточно высокие результаты как по качеству обработанной поверхности, так и по таким показателям, как возможность автоматизации процесса, рост производительности труда. Этот способ позволяет получить мелкозернистый закаленный слой толщиной от сотых долей миллиметра до 8—10 мм. При этом поверхность не обезуглероживается и не окисляется.

Термическая закалка — это обычная объемная закалка, состоящая в нагреве закаливаемой детали в пламенной или муфельной печи до установленной для данного металла температуры с последующим охлаждением ее в подсоленной воде или масле. Время и температура прогрева указываются в технологической документации.

При любом из перечисленных способов термического упрочнения глубинные слои металла изделий сохраняют свою вязкость, что способствует их долговечности в условиях ударных нагрузок.

Химико-термическое упрочнение. Способы такого упрочнения — цементацию, азотирование, цианирование применяют для повышения износостойкости поверхностей особо напряженных деталей (в межтеле-жечных сочленениях, опорах кузовов, рессорном подвешивании).

Цементация — это науглероживание поверхностных слоев низкоуглеродистых сталей; азотирование — внесение в поверхностные слои стали азота; цианирование — одновременное внесение углерода и азота в газообразной среде.

Наилучшие результаты дает цианирование (нитроцементация). Для цианирования деталь помещают в закрытую печь и нагревают в газовой смеси окиси углерода СО и аммиака Г'Шз. Цианированию подвергают детали из углеродистых сталей. При этом предел прочности стали увеличивается в 1,5—1,7 раза.

При газовой цементации применяют окись углерода СО, при азотировании— аммиак ЫНз. В последнее время все шире внедряется цементация твердой пастой. Ее состав (в массовых частях): техническая сажа — 85, сода кальцинированная — 10, железистосинеродистый калий (желтая кровяная соль) — 5. Смесь перемещают в определенном порядке в веретенном масле. Кистью на деталь наносят слой пасты толщиной 3—4 мм. Поверхности, не требующие цементации, защищают специальной обмазкой. Подготовленные детали укладывают в металлические ящики, закрывают, обмазывают огнеупорной глиной и устанавливают в заранее подогретые печи (нефтепламенные или электрические).

Температура цементации 920— 950 °С. Время выдержки в печи выбирают из расчета глубины цементации 0,8—1 мм/ч. Режим охлаждения постепенный, вместе с печью. Необходимую закалку проводят с повторным подогревом. Содержание углерода в поверхностном слое достигает 1%, твердость 60 НИС. После закалки детали подвергают отпуску при температуре 180— 200 °С в течение 20—30 мин.

Гальваническое покрытие поверхностей металлов выполняют для повышения прочности, восстановления размеров изношенных деталей, в защитных и декоративных целях.

Восстановление изношенных поверхностей осуществляют электролитическим железнением, меднением, хромированием, никелированием и цинкованием.

Железнение (осталивание) производят в растворе хлористого железа при плотности тока 20—40 А/дм2 и температуре раствора 60—80 °С. Этот способ намного экономичнее, чем хромирование, допускает восстановление стальных деталей с износом до 2,5 мм (при хромировании — десятые доли миллиметра, при значительной толщине происходит скалывание) и дает устойчивые покрытия. Его применяют для восстановления изношенных поверхностей валов, посадочных поверхностей колец подшипников и других узлов.

Хромирование применяют для восстановления поверхностей, подверженных усиленному трению (шейки коленчатых валов, стальные кулачки и шейки кулачковых валов групповых переключателей).

Меднение используют для восстановления изношенных поверхностей деталей из меди и ее сплавов (вкладышей моторно-осевых подшипников, щеткодержателей). Электролит представляет собой раствор медного купороса и серной кислоты. Восстанавли ваемая деталь — катод, анод наготавливают из отходов меди. Для гальванического покрытия поверхности вкладыша моторно-осевого подшипника необходим ток 150—200 А при плотности электролита 1,17 г/см3.

Никелирование применяют в основном для декоративно-защитных целей— тонким слоем никеля покрывают поручни лестниц (или держатели поручней), рамки зеркал заднего вида.

Цинкование используют для защиты деталей от атмосферной коррозии. Оцинковывают стальные детали аппаратов, крепежные болты, гайки, шайбы, винты, шурупы, шпильки.

Любой способ гальванического покрытия требует ряда подготовительных операций — обезжиривания покрываемых поверхностей, иногда их подшли-фовывания. После окончания процесса поверхность обмывают; рекомендуется прошлифовать ее войлочными кругами с внесением шлифовальных паст.

В эксплуатации никелированные поверхности следует периодически протирать тряпками, смоченными минеральными маслами, а затем насухо.

Все способы гальванического покрытия сопровождаются вредными газовыми выделениями, поэтому электролитические ванны устанавливают в изолированных помещениях с усиленной вентиляцией, а все работы выполняют в соответствии с правилами безопасности труда.

Ремонт деталей с применением полимерных материалов. На современном э.п.с. все больше применяют узлы и отдельные детали из синтетических полимерных материалов (внутренние части коллекторов вспомогательных машин и тяговых двигателей электропоездов, кулачковые шайбы групповых переключателей, реверсоров и контроллеров и т. д.). Применяют полимерные материалы и при ремонте для склеивания деталей, восстановления изношенных мест, заделки трещин, защиты стальных поверхностей от коррозии и в декоративных целях.

Широкое и быстрое внедрение таких материалов объясняется тем, что из них получают детали практически любой формы, достаточной механической прочности при небольших трудовых затратах и не слишком сложном оборудовании. Такие детали легко обрабатывать; их внедрение экономит цветные и черные металлы. К недостаткам многих из них следует отнести повышенную токсичность в процессе получения и переработки, что требует выполнения определенных защитных мер и соблюдения правил охраны труда. Кроме того, технология получения большинства из них требует строго определенных температурных режимов.

Из полимерных материалов при ремонте наибольшее применение имеет синтетический клей- эластомер ГЭННОВ, получаемый растворением размельченного синтетического каучука в смеси ацетона и бензола до требуемой вязкости. Полученную массу наносят на восстанавливаемую деталь кистью, окунанием или центробежным способом.

Перед нанесением растворенного эластомера восстанавливаемую поверхность очищают стеклянной бумагой и обезжиривают бензином. Один слой образовавшейся пленки при вязкости 40 сСт имеет толщину 0,02 мм. Для получения более толстых пленок применяют пасту с большей условной вязкостью и специальные добавки (наполнители). Процесс полимеризации пасты (укрупнение молекул с изменением их химической структуры) происходит только при температурах выше 16 °С, поэтому для получения повышенной прочности детали просушивают в печах при температуре 105—120 °С в течение 1 ч. После термообработки эластомер инертен к холодной и горячей воде, маслам, спиртам, керосину, бензину.

Его применяют для повышения прочности прессовых посадок (прочность соединения повышается примерно на 50 %), восстановления изношенных посадочных поверхностей (например, у подшипниковых щитов тяговых двигателей), защиты поверхностей от коррозии и для заделки трещин в металлических узлах, работающих на сжатие.

Все большее применение в ремонте находят различные эпоксидные смолы. Для придания им необходимых свойств в них вводят разнообразные тонко-измельченные наполнители. В качестве отвердителей смолы применяют поли-этиленполиамин. Эпоксидные смолы некоторых типов имеют время затвердевания 25—30 мин, поэтому хранить их можно до смешения с отвердителем. Все процессы полимеризации необратимы, т. е. после изменения внутренней структуры смол (как и пластмасс) нельзя с помощью каких-либо растворителей получить исходный материал или перевести его из твердого в жидкое состояние.

Самотвердеющую пластмассу АСТ-Т используют для закрепления фарфоровых изоляторов на пальцах кронштейнов щеткодержателей; торцы изоляторов и пальцев также защищают этой пластмассой, создавая монолитное уплотнение, препятствующее попаданию влаги на изолирующий миканит.

Специальные мастики на основе эпоксидных смол используют при ремонте перегородок и стенок дугогасительных камер, армировке фарфоровых кры-шевых изоляторов и в ряде других случаев.

Общие требования техники безопасности. Железные дороги считаются зоной повышенной опасности, что связано прежде всего с передвижением поездов с высокими скоростями в любое время суток, в разнообразных атмосферных условиях (туман, снег, дождь, мороз). Кроме того, сам электровоз или электропоезд является электроустановкой высокого напряжения, на нем имеются устройства с высоким давлением воздуха (компрессоры, резервуары), щелочные растворы; ряд узлов имеет достаточно сложную конструкцию, большую массу; эти узлы могут заключать в себе заранее сжатые или растянутые пружины. В цехах депо и мастерских имеются электроустановки самого различного назначения: осветительные, сварочные, ввода локомотивов в здание под напряжением, для испытания электромашин и аппаратов, нагревательные устройства, станки, грузоподъемные и транспортные механизмы, инструменты.

Для предупреждения случаев травматизма повседневно ведут контроль за состоянием всех ответственных установок, проводят соответствующие инструктажи и занятия с обслуживающим персоналом.

Правила поведения на территории железных дорог, правила обслуживания всех установок и оборудования, безопасные приемы работы с инструментом изложены в соответствующих документах, утвержденных МПС. Основными из таких документов являются ОСТ 32.20—83 «Техническое обслуживание и текущий ремонт электровозов, тепловозов и моторвагонного подвижного состава.

Общие требования безопасности», а также стандарты и строительные нормы и правила (СНиП), приведенные в данном ОСТе.

В перечисленных документах регламентируется поведение работников при передвижении локомотивов (вагонов) в момент постановки электровоза (электропоезда) под высокое или пониженное напряжение, испытании электрических цепей, тормозов, пневматической части, использовании слесарного и электрифицированного инструмента, указываются безопасные приемы транспортирования тяжестей, кислот, выполнения таких сложных работ, как подъем кузова домкратами, производство работ на поднятом кузове, обточка колесных пар без выкатки из-под кузова, обточка коллекторов. Приведены перечень защитных средств и нормы их содержания, правила личной гигиены, а также указаны основные способы оказания первой помощи пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях (ушибах, переломах, ранениях, ожогах, обморожениях).

Знание и выполнение указанных и ряда других правил обязательны для всех лиц, работающих в системе локомотивного хозяйства. В случае отклонений от их выполнения виновные подлежат отстранению от работы впредь до сдачи ими экзаменов, подтверждающих знание ими этих правил и умение использовать безопасные приемы труда. Ниже по мере необходимости будут указываться основные приемы безопасного выполнения соответствующих работ.

Совершенно недопустимо: подни маться на крышу э.п.с. при наличии напряжения в контактном проводе, находиться в высоковольтной камере электровоза при его передвижении или при неисправных устройствах личной безопасности, касаться подвагонного оборудования или оборудования в тамбурных шкафах моторных вагонов (или поднятых токоприемниках), поднимать токоприемник, если неизвестно, все ли работники удалены из опасных мест, приводить подвижной состав в движение, не убедившись, что это никому не угрожает, осматривать аккумуляторную батарею с открытым огнем (спички, факел).

Подробно вопросы техники безопасности, противопожарной техники и производственной санитарии освещены и вменены к обязательному исполнению государственными стандартами. Поэтому в процессе изучения учащимися программного материала следует ознакомиться с соответствующими стандартами, перечисленными в ОСТ 32.20—83.

Характеристики технического обслуживания и ремонтов | Ремонт электропод-вижного состава | Качество ремонта и его контроль