4.2.3. Ремонт колесных пар со сменой элементов

В ремонт со сменой элементов колесная пара подается при обна­ружении сверхдопустимых износов элементов, обнаружении тре­щин, ослаблениях и сдвигах ступиц и других повреждениях.

Процесс начинается с распрессовки колес на горизонтальном гид­равлическом прессе. Если колесо не снимается под предельным усили­ем 1 [ресса, рекомендуется подогрС! ь ступицу колеса газовой горелкой.

Если и после этого колесная пара не поддается распрессовке, то возможны два варианта: если колесная пара забракована по дефек­там оси, то ось срезают огнем газовой горелки у основания ступи­цы с целью сохранения колеса; если забраковано колесо, то можно разрезать газовой горелкой ступицу колеса и сохранить ось.

При больших усилиях распрессовки появились случаи деформа­ции сегментов с резьбой для навинчивания торцевых гаек на тор- цах шеек, а также изгибы самих шеек. С цельюпредо i вращения этих явлений сейчас применяют приспособления к прессам, перераспре­деляющие нагрузки с торцов cei ментов на кольцевой торец и на галтельиредподступичной части. Годные распрессованныедетали используют для последующего формирования колесных пар.

Обработку осей и ступиц колес под запрессовку производят как по общепринятой в машиностроении системе «отверстия», гак и по системе «вала». Более экономичная система «отверстия» применяется при обточке новых осей и колес. Обработка сгаро-годных осей и ступиц под запрессовку производится по системе «вала», т.е. обтачивают подступичную часть оси с минимальной глубиной резания, чтобы только снять поверхностные дефекты, и по ней подгоняют отверстие ступицы колеса. Это вызвано стремлением не снижать прочность оси при каждой переточке, что ведет к увеличению срока службы оси. Обычно для старо­годных осей притачивают новые колеса, а старогодные колеса подгоняют к новым осям.

Проточкой выводят также продольные и наклонные трещины в осях глубиной до 2 мм с углублением за пределы трещины до 0,5 мм при условии, что диаметр подступичной части будет не менее 182 мм. Обточку подступичной части нужно выполнять с учетом при­пуска 0,04...0.06 мм на последующее уменьшение диаметра при на­катке роликами с целью повышения усталостной прочности оси. Форма подступичной части оси должна быть цилиндрической. Допускается попутная конусность не более 0,1 мм. овальностьдо 0,05 мм, волнистость до 0,02 мм.

В настоящее время все новые оси подвергаются накатке в процессе изго­товления, а старо годные оси накатыва­ются непосредственно после проточки. Операция накатывания позволяет повысить усталостную прочность оси, снизить шероховатость и повысить твердость поверхности. Схема накат­ки осей роликами представлена на рис. 4.7. Физическая сущность накат

ки заключается в следующем: обрабатываемая ось подвергается об­катыванию роликом с усилием Р, определяемый по формуле

где q — максимальное давление обкатывания, q = (1,8...2,1)С_Т;

D_n -- диаметр обрабатываемой поверхности оси, мм;

d— диаметр накатного ролика, d = 110... 150 мм;

Ь — ширина контактного пояска ролика;

Для подступичной части оси усилие Р лежит в пределах 18...28кН.

Накатной ролик деформирует поверхность и создает непосред­ственно в сечении (/) под роликом в поверхностных волокнах на­пряжения, значительно превышающие предел текучести, которые вглубь детали постепенно убывают. После прохождения ролика (се­чение 2) глубинные волокна металла, получившие напряжения и деформации упругого сжатия, стремятся вернуться в исходное по­ложение, однако .этому препятствуют наружные волокна, получив­шие остаточные деформации.

В результате этого, хотя за роликом диаметр оси больше, чем непосредственно иод роликом, но полного восстановления разме­ра не происходит и в поверхностных волокнах образуются оста­точные напряжения сжатия. Эти напряжения, суммируясь с рабо­чими напряжениями растяжения, снижают суммарное напряженное состояние в одной группе волокон, что приводит к повышению их усталостной прочности. Другая группа волокон металла, находя­щаяся под рабочими напряжениями сжатия, получает дополнитель­ную нагрузку. Однако это не наносит серьезного ущерба, так как допускаемые напряжения на сжатие значительно выше, чем допус­каемые напряжения на растяжение.

Операция накатывания приводит к повышению твердости по­верхности не менее чем на 22 % и составляет примерно НВ 219... 229. Глубина наклепанного слоя после накатывания подступичной части оси должна находиться в пределах 3,6...7,2 мм. Шерохова­тость поверхности R_a — 1,25 мкм.

Для обработки подступичных частей оси применяют универсаль­ные токарно-винторезные станки, а также специализированные то-карно-накатные станки, например модели КЖ1843 КЗТС, фирмы Поремба (ПНР) моделей TOA-40Z и ТОА-40 W.

А.1А. Ремонт резьбовой части шеек осей

В последние годы увеличивается число осей, имеющих поврежде­ния резьбы торцевого крепления буксовых подшипников, Поэтому с целью продления службы осей производят восстановление резьбы.

Очищенную и прошедшую дефектоскопию колесную пару уста­навливают на станок и срезают старую деформированную резьбу. Восстановление проточенной поверхности производят автоматичес­кой сваркой под слоем флюса. Для этого используется токарно-вин-горезный станок, в центрах которого устанавливается ось.

Для наплавки используется электродная проволока марок Св-18ХМА или Св-08А диаметром !,6+2мм. Наплавка ведется по­стоянным током обратной полярности, величина которого лежит от 180 до 300 А.

Наплавка производится в олин-два слоя в зависимости от диа­метра сварочной проволоки с припуском 2 мм на последующую ме­ханическую обработку. Для защиты паза стопорной планки от шла­ков и брызг расплавленного металла он закрывается медным кольцом, а резьбовая канавка — шнуровым асбестом.

Наплавленная часть оси подвергаемся обточке, нарезанию и на­катыванию резьбы в соответствии с существующими техническими требованиями.