Вагонное хозяйство и ремонт вагонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вагонное хозяйство и ремонт вагонов

Введение

Важное значение в совершенствовании перевозочного процесса принадлежит вагонному хозяйству, которое объединяет вагоны и материально-техническую базу для их ремонта. Вагонное хозяйство сформировалось как самостоятельная подотрасль железнодорожного транспорта в 1933 г. Основные фонды этого хозяйства составляют пятую часть основных фондов железнодорожного транспорта. Создана необходимая материально-техническая база вагонного хозяйства.

В связи с происходившим до 1999 г. постепенным снижением объемов перевозок произошло уменьшение численности грузовых вагонов и в еще большей степени снизились закупки новых вагонов. При снижении объемов перевозок в 4,7 раза закупки новых вагонов сократились в 60 раз.

Отсутствие систематического пополнения парка вагонов новыми обусловило существенное старение парка (средний возраст вагона составляет 17 лет), что приводит к снижению безопасности движения из-за низкой надежности существующих конструкций, для повышения которой требуется увеличение эксплуатационных расходов и ремонтных затрат, в силу чего за нормативный срок эти расходы почти равны первоначальной стоимости, а иногда и превышают ее.

Существующие вагоны грузового парка не в полной мере отвечают запросам клиентуры по потребительским качествам, скорости доставки, трудоемкости погрузки и выгрузки.

В последнее время растет объем перевозочной работы, и вагоны на дорогах используются все более интенсивно.

Ежегодно на ремонт и техническое обслуживание вагонного парка расходуется более 2,3 млрд руб. На долю вагонного хозяйства приходится около 12 % эксплуатационных расходов, почти 7 % контингента работников железной дороги.

Восстановление работоспособности вагонного парка и поддержание его в технически исправном состоянии осуществляют вагоноремонтные заводы и вагонные депо в ходе планово-предупредительного и текущего ремонтов.

Вагоноремонтные заводы, несмотря на острую необходимость в проведении капитальных ремонтов, не могут работать на полную мощность не только из-за сокращения парка вагонов и стремления снизить эксплуатационные расходы, но и вследствие наличия узких мест в организации производства работ, уменьшения объемов инвестиций, отсутствия соответствующего технологического оснащения.

Недостаточное финансирование, отсутствие необходимого количества современной техники, запасных частей и комплектующих, слабая информатизация не позволяют обеспечить высокое качество отремонтированных вагонов в вагонных депо.

Общее положение в вагонном хозяйстве привело к увеличению затрат на техническое обслуживание и ремонт при том же уровне технической оснащенности.

Состояние вагонного хозяйства требует мер, направленных на обеспечение грузовыми вагонами платежеспособного спроса на перевозки, реорганизацию системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава, развитие конкуренции в сфере ремонта вагонов и производства запасных частей, что должно привести к снижению затрат на содержание, ремонт, обновление вагонного парка и повышение безопасности движения.

Существовавшие на железнодорожном транспорте организационно-экономические отношения не в полной мере способствовали решению главных задач содержания вагонного парка: поддержанию вагонов в исправном состоянии и пополнению парка новыми вагонами.

Результаты обследования вагонного хозяйства и анализ финансово-экономической деятельности его подразделений (вагонных депо) позволили начать процесс реструктуризации вагонного хозяйства. Реконструируются существующие вагоноремонтные подразделения, причем особое внимание уделяется подъему технического уровня производства на них.

С целью повышения эффективности производства, дальнейшего улучшения качества вагонов, создания более благоприятных условий исполнителям работ в вагонных депо постоянно совершенствуются технологические процессы ремонта вагонов и их частей, вводятся в эксплуатацию высокопроизводительные машины и механизмы, повышается квалификация рабочих, широко внедряется более прогрессивный поточный метод деповского ремонта вагонов вместо стационарного.

1. Ремонт вагонов

Организация ремонта вагонов, их узлов и деталей на механизированных поточно-конвейерных линиях является одним из главных направлений ускорения научно-технического прогресса в вагоноремонтном производстве и повышения качества ремонтных работ.

В последние годы вагонное хозяйство непрерывно развивается. Особое внимание уделяется оптимизации межремонтных периодов и сроков службы вагонов, внедрению новых и совершенствованию существующих форм организации производства. В вагоноремонтных подразделениях совершенствуется система планирования и материального стимулирования с широким внедрением научной организации труда, специализации и прогрессивной технологии ремонта на основе широкого использования передовых достижений науки и практики.

Большое внимание уделяется развитию технической базы для текущего ремонта вагонов. Создаются крупные механизированные пункты подготовки вагонов к перевозкам, совершенствуется работа пунктов технического обслуживания, расположенных на сортировочных и участковых станциях. Широко внедряются средства механизации трудоемких процессов.

От четкой, слаженной работы подразделений вагонного хозяйства во многом зависят бесперебойность и безопасность движения поездов, своевременное обеспечение перевозок технически исправным подвижным составом, эффективность использования транспортных средств.

Таким образом, вагонное хозяйство железных дорог, развивая современную техническую базу для обслуживания и ремонта вагонов, приобретает прочную индустриальную основу для обеспечения высокого уровня работоспособности вагонного парка в современных и перспективных условиях его эксплуатации.

На современном этапе развития экономики России возрастает роль экономической подготовки кадров, которая рассматривается как обязательная составная часть квалификации специалистов. Каждый техник должен знать экономику своего предприятия, участка, уметь использовать свои знания в практической работе.

В условиях структурной реформы, проводимой на железнодорожном транспорте, происходят изменения в организации работы всех его отраслей, осуществляется реформа заработной платы, экономического и финансового взаимодействия структурных подразделений с вышестоящими органами.

Этим летом прекратила свое существование Дирекция по ремонту грузовых вагонов. Вместо нее у ОАО «РЖД» появились новые «дочки»: ВРК-1, ВРК-2, ВРК-3 (вагонные ремонтные компании). На территории Дальневосточной железной дороги представлены две из них: первая и вторая Вагонные ремонтные компании. Цель разделения дирекции - создание конкурентной среды для владельцев грузовых вагонов. Это требование исходило от правительства в лице Федерального агентства железнодорожного транспорта.

Почти весь вагонный парк сегодня принадлежит собственникам. ОАО «РЖД» владеет лишь незначительным количеством вагонов, которые задействованы на технологии: входят в состав пожарных, восстановительных поездов и т. п. Необходимо, чтобы собственник, основываясь на цене и качестве ремонта, имел возможность выбирать.

Было принято решение создать как минимум три основных предприятия. Из 130 с небольшим депо, работающих на всей сети, были сформированы вагонные ремонтные компании. Первая ВРК объединила 40 предприятий, в состав второй вошли 38 депо, третий - 37.

Основная цель, поставленная перед всеми филиалами ВРК - 2, заказчик не должен почувствовать на себе реформирование. В первую очередь должен быть обеспечен качественный ремонт, удовлетворяющий все потребности клиента, несмотря на преобразования.

Сегодня меняется форма собственности, идет переоформление всех документов, открытие счетов. Эта работа требует не только усилий, но и времени. Однако, на собственнике это не должно отразится.

Вторая цель - работа на перспективу. Должны сформировываться инвестиционные программы, программы капитального ремонта, чтобы свести к минимуму расходы в будущем и дать предприятиям возможность развиваться, увеличивать объемы, повышать качество ремонта вагонов, улучшать рабочие места.

Из состава Дальневосточной дирекции по ремонту грузовых вагонов в состав Хабаровского филиала ВРК - 2 перешли три депо - Партизанск, Комсомольск и Тында. Депо Хабаровск - 2, Уссурийск и Ружино стали частью Новосибирского филиала ВРК - 1.

Все вагоноремонтные депо зарегистрированные, имеют клейма и лицензии на производство деповского или капитального ремонта.

Если депо имеет право ремонтировать любой вид подвижного состава, это дает ему больше шансов на рынке, для собственников вагонов оно более привлекательно. Это понимают на каждом предприятии и стремятся расширить спектр своих услуг.

Периодичность, сроки ремонта и контроля технического состояния вагонов

В процессе эксплуатации вагонного парка происходят естественный износ и старение элементов, а также повреждение вагонов в результате соударения при роспуске с горок, взаимодействия с погрузочно-разгрузочной техникой, перевозимым грузом и рядом других причин.

Для восстановления работоспособности вагонов, обеспечения их безаварийной работы и качественных перевозок грузов и пассажиров производится техническое обслуживание и ремонт вагонов.

Под системой технического обслуживания и ремонта вагонов понимают проводимые с определенной периодичностью виды работ по поддержанию и восстановлению работоспособности оборудования. Основными видами работ являются: техническое обслуживание, текущий деповской и капитальный ремонты. Техническое обслуживание включает в себя комплекс работ для поддержания вагонов в исправности или только работоспособности при подготовке и использовании их по назначению.

Текущий ремонт вагонов необходим для обеспечения или восстановления их работоспособности и состоит в замене или восстановлении отдельных элементов. Капитальный ремонт -- для восстановления их работоспособности путем замены или восстановления ресурса до следующего капитального ремонта основных узлов и элементов. Деповской ремонт -- для поддержания вагонов в исправном состоянии между капитальными ремонтами.

Для вагонов техническое обслуживание и ремонт выполняются в сроки и по нормативам, установленным системой технического обслуживания и ремонта для вагонов парка МПС РФ и другого транспорта.

Нормативной документацией для системы технического обслуживания и ремонта вагонов является приказ № 9Ц от 4 апреля 1997 г. для пассажирских и приказ № 7/ЦЗ от 18 декабря 1995 г. для грузовых вагонов, для рефрижераторного подвижного состава приказ № 30-Ц с учетом указания МПС № 29у от 16 января 1989 г. и указания «О системе ремонта 5-вагонных рефрижераторных секций постройки АОБМЗ».

Техническое обслуживание (ТО) -- контроль технического состояния вагонов, находящихся в сформированных составах и транзитных поездах, а также порожних вагонов при подготовке их к перевозкам без отцепки от состава или группы вагонов; выявление неисправностей; выполнение необходимого ремонта:

текущий ремонт (ТР-1) вагонов при подготовке к перевозкам с отцепкой от состава или группы вагонов с подачей на специализированные пути;

текущий ремонт (TO-2) с отцепкой от транзитных, прибывших в разборку, а также сформированных составов.

Деповской ремонт (ДР) -- для восстановления работоспособности вагонов с заменой или ремонтом отдельных составных частей, а также модернизации отдельных узлов.

Капитальный ремонт (КР) -- для восстановления ресурса вагонов путем замены или ремонта изношенных и поврежденных узлов деталей, а также их модернизации.

Периодичность проведения деповского и капитального ремонта приведена в таблице 1.

Таблица 1

№ п/п	Типы вагонов	Виды и периодичность технического обслуживания и ремонта
		Техническое	Деповской ремонт	Капитальный ремонт
		Пробег, км	Календарный срок не более	Пробег, км	Календарный срок не более	КР-1	КР-2	КВР
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Вагоны-рестораны всех модификаций	-	6 мес	-	1 год	4 года	16 лет	16 лет
2	Вагоны дизель-электростанций	-	6 мес	-	1 год	5 лет	20 лет	20 лет
3	Вагоны скоростных поездов	-	3 мес	-	6 мес	4 года	16 лет	20 лет
4	Купейные, некупейные, межобластные	150000	6 мес	300000	2 года	5 лет	20 лет	20 лет
5	Габарита РИЦ, мягкие и СВ	150000	6 мес	300000	2 года	5 лет	20 лет	20 лет
6	Багажные, почтовые, почтово-багажные, вагоны для специального контингента		6 мес		1 год	5лет	20 лет
7	Вагоны служебные ОАО «РЖД»	-	1 год	-	3 года	10 лет	-	-
8	Вагоны для перевозки высших должностных лиц Государства		1 год		2 года	6 лет
9	Тормозоизмерительные, врачебно-санитарные, вагоны-клубы, динамометрические вагоны, рельсошлифовальные вагоны и др.		1 год		2 года	10 лет	20 лет
10	Вагоны дефектоскопы, путеизмерители	-	6 мес	-	2 года	10 лет	20 лет	-
11	Вагоны восстановительных и пожарных поездов, путеобследовательские, дорожные лаборатории службы пути		1 год		4 года	5 лет
12	Специальные вагоны	-	1 год	-			24 года	-
13	Вагоны Центробанка	-	1 год	-	2 года	10 лет	20 лет	-
14	Вагоны министерств и ведомств	-	1 год	-	3 года	10 лет	20 лет	-
15	Постройки по 1980 год включительно	-	6 мес	-	1 год	6 лет	20 лет	-
16	Постройки с 1981 года	-	6 мес	-	2 года	8 лет	20 лет	-

Запрещается досрочная постановка вагона в плановый вид ремонта, а также подача под погрузку вагонов с просроченным деповским или капитальным ремонтом.

Разрешается производить отсрочку плановых видов ремонтов вагонов, обеспечивающих по своему техническому состоянию безопасность движения и сохранность перевозимых грузов на срок до 6 месяцев с обязательной простановкой на вагоне соответствующих шрифтов.

Техническое обслуживание и ремонт пассажирских вагонов предусматривает:

техническое обслуживание (ТО-1) -- вагонов в составах и поездах на пунктах технического обслуживания;

техническое обслуживание (ТО-2) -- вагонов перед началом летних и зимних перевозок в пунктах формирования пассажирских поездов;

техническое обслуживание (ТО-3) -- единая техническая ревизия основных узлов пассажирских вагонов;

текущий ремонт (ТР) -- с отцепкой вагонов от состава или поезда в пунктах формирования, оборота или в пути с подачей их на специализированные ремонтные пути или в вагонные депо;

деповской ремонт (ДР) -- плановый вид ремонта вагонов для восстановления их работоспособности с заменой или ремонтом отдельных составных частей, а также модернизации отдельных узлов; капитальный ремонт (КР-1) -- плановый ремонт вагонов для восстановления исправности и ресурса вагонов путем замены или ремонта изношенных и поврежденных узлов и деталей, а также их модернизации;

капитальный ремонт (КР-2) -- плановый ремонт для восстановления исправности и ресурса вагонов с частичным вскрытием кузова до металла с заменой теплоизоляции и электропроводки. При необходимости замены базовых систем, элементов конструкции и модернизации основных узлов;

КВР -- ремонт пассажирских вагонов с использованием восстановленных существующих конструкций кузовов, тележек, обновлением внутреннего оборудования и созданием современного интерьера.

Производство работ при всех видах ремонта, технического обслуживания и модернизации вагонов производить на основании соответствующих руководств, конструкторской документации и инструкции. Ремонт и техническое обслуживание скоростных пассажирских поездов производят в соответствии с требованиями инструкции по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения; утвержденной МПС России 12.06.96 № ЦРБ-393, которая устанавливает сроки проведения капитального, деповского ремонтов и технического обслуживания ТО-3 по пробегу после ввода в эксплуатацию новых вагонов или отремонтированных плановыми видами ремонта. При выпуске из ремонта на торце кузова вагона наносится трафарет «по пробегу», дата проведения планового ремонта, дата следующего планового ремонта, место проведения ремонта, пункт приписки вагона.

Разрешается производство деповского ремонта и единой технической ревизии с перепробегом не более 10% от норматива. Для вагонов, не используемых в пассажирских перевозках, деповской ремонт и единая техническая ревизия производятся перед вводом их в эксплуатацию. Ответственность за просрочку планового ремонта и технической ревизии ТО-3 возлагается на пункты формирования поездов.

Техническое обслуживание и ремонт грузового рефрижераторного подвижного состава предусматривает: ежедневное техническое обслуживание; ТО-1 -- после выгрузки груза; ТО-2 -- один раз в три месяца; ТО-3 -- при наступлении отопительного сезона; ТО-4 -- после окончания отопительного сезона. Для автономных рефрижераторных вагонов (АРВ): ТО-1 -- на станциях погрузки перед погрузкой груза в вагон; ТО-2 -- в пути следования грузовых вагонов и при простое их на станции погрузки или выгрузки через 24-30 часов;

ТО-3 -- на станции выгрузки при выгрузке груза из вагона. Укрупненное техническое обслуживание (УТО-1) производится при наработке дизель-генераторами не менее 120 часов.

Укрупненное техническое обслуживание (УТО-2) -- при наработке дизель-генераторами 480 часов, но не реже, чем через 6 месяцев после планового ремонта или предыдущего УТО-2.

Новым положением о ремонте пассажирских вагонов в приказе МПС № 9-Ц является то, что вагоны ставятся в ремонт и на ТО-3 при достижении пробега или календарного времени эксплуатации. В календарный срок эксплуатации включается время нахождения шпона в рабочем парке.

Переход на двойной принцип нормирования постановки вагона в ремонт связан с длительным простоем вагонов. На основе нормы пробегов (периодов работы) вагонов между различными видами технического обслуживания и ремонта устанавливается структура ремонтного цикла различных типов вагонов.

Нормы простоя вагонов в ремонте. Нормативной документацией, утвержденной МПС, установлены следующие нормы простоя (нахождения в ремонте) пассажирских вагонов в рабочих сутках (таблица 2).

Таблица 2

Тип пассажирских вагонов	Норма в ремонте, рабочие сутки
	Деповской ремонт	Капитальный ремонт КР-1	Капитальный ремонт КР-2	Капитально-восстановительный ремонт КВР
1. Пассажирские вагоны всех типов с принудительной вентиляцией (без KB)	-	12	22	58
2. Пассажирские вагоны с кондиционированием воздуха	-	13	24	68
3. Вагоны-рестораны	9

2. Основные элементы колесной пары: их назначение, работа

Колесная пара является наиболее ответственным узлом вагона, от исправности которого, в первую очередь, зависит безопасность движения. Колесные пары несут на себе массу всего вагона и груза, направляют его по рельсовому пути и воспринимают жесткие и разнообразные по направлению удары от неровности пути, собственных дефектов и стыков рельсового пути. При торможении колесная пара имеет значительный износ от тормозных колодок, а при движении юзом на поверхности колеса образуются выработки, называемые ползунами. Особенно быстро износ гребня колеса происходит при прохождении поездом кривых участков пути. При торможениях отдельные участки колес нагреваются до высоких температур и получают местную закалку с образованием участков повышенной твердости, которые в последствии из-за ударных нагрузок имеют трещины или приводят к выкрашиванию металла с поверхности колеса. До 30% аварий, крушений, отцепок вагонов в текущий ремонт происходят из-за неисправностей колесных пар. Работники ПТО вагонов должны в совершенстве знать конструкцию колесных пар, уметь своевременно выявлять их неисправности и не допускать эксплуатацию вагонов, если неисправности колесных пар могут создать аварийные ситуации.

Техническое обслуживание колесных пар и их ремонт выполняют в соответствии с инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар - ЦВ/3429. В настоящее время в России используются типы колесных пар, указанные в таблице 3.

Таблица 3

Тип	Тип оси	Диаметр	Тип	Применение
колесной		колеса, мм	подшипника
пары			на колесной паре
1	2	3	4	5
РУ1-950	РУ1	950	Качения	На всех грузовых и пассажирских вагонах
РУ1Ш-950	РУ1Ш	950	Качения	На всех грузовых и пассажирских вагонах
Усиленная для нагрузки	957	Качения	Грузовые нового
на ось 25т			поколения

В последние годы колесные пары выпускают с номинальным диаметром 957 мм. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес, а также конструкцией подшипника и способом крепления его на оси. Буквы РУ и Ш в обозначении типа оси означают: Р -- роликовая, т.е. для подшипников качения; У -- унифицированная, т.е. для грузовых и пассажирских вагонов; Ш -- крепление подшипников при помощи шайбы.

Колесная пара состоит из оси с напрессованными на нее двумя колесами Наружная поверхность колеса, соприкасающаяся с рельсом, называется поверхностью катания. Профиль поверхности катания имеет определенную форму и размеры. Гребень обода направляет колесную пару и предохраняет вагон от схода с рельсов.

Колесная пара является тем элементом, который обеспечивает непосредственный контакт вагона и пути. От точности геометрических размеров и других параметров колесной пары в значительной мере зависят безопасность движения и ходовые качества вагона.

3. Конструкция осей

Ось служит для размещения колес и представляет собой круглый стержень переменного по длине поперечного сечения.

Ось имеет шейку для размещения роликовых подшипников предподступичные части, являющиеся ступенью перехода от шейки к подступичной части оси и служащие для установки уплотнительных деталей букс; под ступичные части, на которые прочно насаживают колеса; среднюю часть. Все части оси имеют цилиндрическую форму. Средняя часть выполняется цилиндрической или с коническими переходами от подступичных осей к средней части оси.

Для снижения концентрации напряжений в местах изменения диаметров оси делают плавные переходы - галтели, выполненные определенным радиусом. Снижение концентрации напряжения, вызванных посадкой деталей подшипников качения, достигается разгружающей канавкой, расположенной у начала галтели шейки оси.

На торцах всех типов осей имеются центровые отверстия для установки и закрепления оси или сформированной колесной пары в центрах токарных станков.

В вагонных колесных парах применяются оси двух типов: РУ1 и РУ1Ш. все они предназначены для размещения подшипников качения и различаются конструктивным исполнением концевых частей в зависимости от способа торцевого крепления подшипников: гайкой или шайбой.

4. Конструкция колес

Вагонные колеса, особенно поверхность катания, являются наиболее изнашиваемыми и повреждаемыми частями вагона, поэтому к материалу колес, их размерам, форме и технологии изготовления всегда предъявлялись повышенные требования. На основании многолетнего опыта эксплуатации в настоящее время к серийному изготовлению приняты цельнокатаные стальные колеса с номинальным диаметром 957 мм.

Цельнокатаное колесо: имеет обод, диск и ступицу. Ширина обода - 130 мм. Переход от ступицы к ободу выполнен в форме диска, расположенного под некоторым углом к этим частям, что придает колесу упругость и снижает воздействие динамических сил. Диск слегка конусный: у ступицы его толщина больше, чем у обода. Толщина обода -- 70 мм.

Условия работы колесной пары на вагоне, характерные повреждения и причины их возникновения

Из-за больших статических и динамических нагрузок, которые возникают в условиях эксплуатации колёсной пары, возникают различные дефекты. Для обеспечения надёжной работы на железной дороге создана система выявления дефектов колёсных пар. Основой такой системы является выявление дефектов колёсных пар. В эксплуатации колёсная пара испытывает статические и динамические нагрузки.

Для грузовых вагонов норма статической нагрузки на рельсы от колёсной пары значительно меньше, чем у пассажирских и составляет 176,4 кН. Динамические силы взаимодействия между колесом и рельсом существенно возрастают. Как показывает анализ эксплуатации подвижного состава, это происходит в результате изменения жёсткости пути и увеличения дефектов на рельсах и колёсах. Наблюдения показали, что у поездов, которые обращаются на участках пути с железобетонными шпалами, колёса значительно чаще бракуют из-за дефектов поверхности катания колёс, чем колёса поездов, которые обращаются на участках с деревянными шпалами. Это происходит вследствие того, что жёсткость железобетонной шпалы по сравнению с деревянной в 2 раза больше, а зимой она возрастает ещё в 2 раза по сравнению с летом.

Для уменьшения дефектов тормозного происхождения применяются композиционные колодки вместо чугунных.

На прочность колеса помимо всего оказывает влияние и высокая температура, которая возникает при торможении, особенно в зоне перехода обода к диску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины обода, значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска, радиальные напряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к ободу растут.

В последнее время увеличилось число изломов дисков колёс, из-за увеличения загрузки вагонов.

Применение роликовых подшипников в вагонных буксах привело к видоизменению шеек оси. Помимо совершенствования шеек оси, так же совершенствовались химический состав и механические свойства материала осей, а так же технология их изготовления. В 1976г. было освоено изготовление осей способом винтовой прокатки, что способствовало сокращению на 15% материала для изготовления колёсных пар.

В последние годы участились случаи образования неравномерного проката колёс. Главным образом он возникает у колёс пассажирских вагонов из-за значительной перегрузки элементов колёсной пары и рельсового пути. При скорости движения более 120 км/ч возникают наибольшие силы и ускорения буксы и при этом влияние видов дефектов колёс сказывается в меньшей степени.

Этот дефект возникает в основном из-за жёсткости пути, повышенной скорости и образования на поверхности катания колёс дефектов тормозного происхождения.

Для анализа причин появления дефектов и разработки мер по их устранению, большое значение имеет классификация, которая устанавливает связь между характеристиками износа, повреждения колёсной пары и условий эксплуатации. Качество и эффективность ремонта во многом зависит от исполнителей и организаторов производства в колёсных цехах, от их знаний передовой технологии и профессионализма.

Ведомость дефектации колесной пары

Таблица 4

№ п/п	Наименование	Дефект
1	2	2
1	Ось	Поперечные и наклонные трещины
		Следы касания электродом или
		электропроводом
		Продольные трещины и плены
		Засоры, закаты, местные сетчатые надрывы
		Забоины и вмятины
		Волосовины
		Искривление оси в средней необточенной части, оставшееся после ее изготовления
		Изогнутость оси
		Протертость
		Следы коррозии
		Темновины и светловины
2	Шейка оси	Толщина и высота буртов шеек осей менее допускаемых размеров
		Риски
		Задиры
		Волосовины
		Забоины и вмятины
		Продольные трещины и плены
3	Подступичная часть	Поперечные и наклонные трещины
		Волосовины
4	Предподступичная часть	Поперечные и наклонные трещины
		Продольные трещины и плены
		Забоины и вмятины
		Волосовины
		Задиры
		Риски
5	Колесо	Трещины поперечные и косые
		Трещины или плены продольные
		Откол наружной грани колеса
		Выщербины на поверхности катания
		Ползуны (выбоины)
		Смещение металла (<навар>)
		Остроконечный накат гребня
		Вертикальный подрез гребня
1	2	3
		Круговой наплыв металла
		Сквозные и несквозные трещины в дисках
		Плены, закаты и другие пороки в дисках

5. Выбор и обоснование способов устранения дефектов

Главными неисправностями колёсных пар являются: прокат ободьев колёс; износ ободьев по толщине, а так же вертикальный подрез гребней; ползуны, выщерблины и раковины на поверхности катания; износ и повреждения шеек осей; трещины в осях; протёртость и изгиб оси; ослабление и сдвиг колеса на оси; трещины в колёсах.

Прокат по поверхности катания колеса образуется вследствие его трения о рельсы (рис.1). Практически принято считать, что 1мм проката обода цельнокатаного колеса возникает в среднем после пробега колёсной парой 30000 км.

Рис 1 Равномерный прокат

При большом прокате увеличивается сопротивление движению поезда, кроме того, гребень колеса низко опускается и может касаться болтов рельсовых креплений, ослаблять соединение рельсов и даже срезать их болты, что создаёт угрозу для безопасности движения поездов. Наибольшие допускаемые размеры равномерного проката при периодическом и текущем ремонте электровозов, а так же при их эксплуатации, установленные Инструкцией по освидетельствованию, формированию и ремонту электровозных колёсных пар.

Прокат измеряется абсолютным шаблоном (рис.2).

Рис 2 Измерение проката цельнокатаных колес абсолютным шаблоном

При измерении вертикальный движок шаблона устанавливают на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса, а шаблон свободно накладывают на обод колеса. Чтобы вертикальный движок установить на расстоянии 70мм от внутренней грани колеса, необходимо поворотом стопорного винта ослабить рамку движка, передвижением последнего по прорези совместить риски на шаблоне и рамке и завернуть стопорный винт. Величину проката отсчитывают по делениям, нанесённым на рамке вертикального движка и риске, имеющейся на самом движке. Если прокат смещён относительно круга, измерительную ножку ставят в месте наибольшего износа. Для выявления наибольшего проката измерения производят в нескольких местах по окружности обода колеса.

Износ по толщине ободьев колёс наблюдается после продолжительной работы колёсных пар в эксплуатации и неоднократных обточек колёс на станке. Наименьшие допустимые размеры толщины ободьев колёс при подкатке колёсных пар под электровозы, выпускаемые из периодических видов и текущего ремонта, установлены Инструкцией по освидетельствованию, формированию и ремонту колёсных пар. Измеряют толщину ободьев в наиболее тонком месте шаблоном, называемом толщиномером (рис.3).



Рис 3 Измерение толщины ободьев толщиномером

Для этого ножку шаблона устанавливают на расстоянии 70 мм и толщиномер линейкой плотно прижимают к внутренней грани обода. Затем, двигая движок, подводят ножку к поверхности катания. Цифры, нанесённые на линейке шаблона и совпадающие с указательной чертой на движке, показывают действительную толщину обода с учётом износов на поверхности катания колеса.

Износ гребня образуется от соприкосновения с рельсом вследствие извилистого движения колёсной пары на прямых участках пути и при прохождении электровоза по кривым.

Для измерения толщины гребня применяют абсолютный шаблон (рис.4), который устанавливается так же, как и при проверке проката. Чтобы выявить толщину гребня, нужно горизонтальную измерительную ножку шаблона подвести до соприкосновения с гребнем и на горизонтальной шкале прочесть величину действительной толщины гребня.

Рис 4 Измерение толщины гребня цельнокатаных колес абсолютным шаблоном

Вертикальный подрез гребня является следствием нарушения нормальных условий работы колёсных пар. Подрез гребня особенно часто образуется: у шестиосных электровозов, имеющих большую разность баз боковых рам тележек; при большой разности диаметров колёс, насаженных на одну ось; если имеется большой зазор между буксами и челюстями, а так же перекос рамы тележки; от несимметричной насадки колёс на оси.

Изношенный гребень колеса может вызвать сход поезда с рельсов, в особенности на противошёрстных стрелках. Поэтому к работе под электровозами не допускаются колёсные пары, имеющие вертикальный подрез гребня, верхний край которого находится на расстоянии 18мм и более от поверхности катания колёс. Для выявления вертикального подреза гребня применяют специальный шаблон (рис.5).

Рис 5 Шаблон для измерения вертикального подреза гребня

Колёсную пару бракуют, если вертикальная поверхность движка соприкасается хотя бы только в верхней части с подрезанной поверхностью гребня. При наличии остроконечного наката в верхней части гребня, независимо от высоты подреза и толщины гребня, колёсная пара в эксплуатацию не допускается. Ползуны (выбоины) образуются на поверхности катания колёс при их скольжении по рельсам в случае заклинивания колёсных пар. Ползуны во время движения состава вызывают удары, разрушительно действующие на рельсовый путь, колёсные пары и ходовые части. Поэтому колёсные пары с роликовыми подшипниками, имеющие ползуны более 1мм, для работы под электровозами не допускаются. Глубину ползуна определяют движком абсолютного шаблона путём сравнения измерения на месте выбоины с измерением в другом месте поверхности катания колёс, где нет выбоины.

Выщерблинами называют местные углубления на поверхности обода колеса колёсной пары, появляющиеся вследствие отслаивания или выкрашивания металла. Выщерблины возникают чаще всего на месте ползунов и располагаются симметрично на одной линии у обоих колёс. Такие дефекты могут быть и на одном колесе, возникают они от проскальзывания колеса в процессе движения электровоза на башмаке при расформировании состава.

Выщерблины на поверхности катания колёс допускается глубиной до 10 мм или длиной по наибольшему измерению до 25 мм у пассажирских Электровозов. Толщина обода колеса в месте выщерблины не должна быть менее допускаемой (31 мм. в пассажирских поездах со скоростью до 120 км\ч, 34 мм. до 140 км\ч, 40 мм. до 160 км\ч ).

Раковины в колёсах являются следствием неметаллических включений (шлак, песок) внутрь металла, которые обнаруживаются на поверхности катания колеса после её истирания или обточки.

Кроме перечисленных выше неисправностей колёс, также нередко встречаются на поверхности катания кольцевые выработки (рис.6), смещение металла и остроконечный накат на участке сопряжения подрезанной части гребня с его вершиной (рис.7) .

Рис 6 Остроконечный накат гребня Рис 7 Кольцевые выработки на поверхности катания колес

Кольцевая выработка допускается у основания гребня глубиной не более 1 мм и на уклоне 1:7 не более 2 мм или шириной б не более 15 мм. Смещение метала (навар) допускается высотой у колёсных пар пассажирских электровозов не более 0,5мм. Трещины чаще всего возникают в подступичной части оси с внутренней стороны ступицы колеса и реже в средней части. Причиной появления трещин в осях могут служить удары, испытываемые колёсной парой при неудовлетворительном качестве формирования колёсной пары, при погрузке и разгрузке колёсных пар. Если при формировании колёсной пары ступица колеса или подступичная часть оси будет обработана с большой конусностью или овальностью, то после напрессовки колеса усилие, удерживающее его на оси, будет распределяться неравномерно по подступичной части, что вызовет местные напряжения в оси, способствующие появлению трещин. Отсутствие фаски на внутренней грани ступицы колеса также может явиться причиной появления трещины.

Возникновение трещин на средней части оси объясняется главным образом наличием в верхнем слое металла неметаллических включений, плен, закатов, забоин и других пороков.

Трещины в осях выявляют дефектоскопами, а в эксплуатации - наружным осмотром по признакам, к которым относятся иней, вздувшаяся краска, а так же скопление пыли в виде валика под трещиной. При обнаружении в оси поперечной трещины колёсную пару бракуют.

Потертость оси колёсной пары в средней части вызывается неправильной сборкой и регулировкой рычажной передачи тормоза. В эксплуатации такая потёртость допускается на глубину не более 2,5 мм, а при выпуске электровозов из периодического ремонта - не более 2 мм. Потёртость в предступичной части появляется от трения стенок заднего выреза буксы об ось при неправильной сборке буксового узла и других причин.

Изогнутость оси возникает в результате несоблюдения требований при её изготовлении и повреждений в эксплуатации. Для определения изогнутости оси у сформированной колёсной пары измеряют расстояния между внутренними гранями ободьев колёс в четырёх диаметрально противоположных точках. Наличие разности этих расстояний в двух диаметрально противоположных точках более 2мм свидетельствует об изогнутости оси или неисправности колеса.

Ослабление и сдвиг колеса на оси могут произойти от неправильного натяга, допущенного при напрессовке колеса на ось, грубой и неправильной расточки ступицы колеса и обточки подступичной части оси. Признаками ослабления насадки ступицы является выступление ржавчины или масла у ступицы с внутренней стороны колеса, трещина краски по всему периметру в соединении со ступицей.

Сдвиг колеса на оси или неправильную напрессовку определяют измерением в четырёх точках расстояния между внутренними гранями колёс и несоответствием этого расстояния, установленным размерам.

При наличии признаков ослабления прочность посадки колеса на оси проверяют на гидравлическом прессе. Если сдвиг колеса от середины в сторону шеек при усилии 75-85тс не произошёл, колёсная пара признаётся годной к эксплуатации. Кольцевые трещины в диске колеса могут появляться от тугой запрессовки последнего на ось. Колёсные пары с трещинами в ободьях и дисках цельнокатаных колёс не допускаются к эксплуатации.

6. Методы ремонта

Ремонт колесной пары со сменой элементов

Ремонт со сменой элементов требует более высокой квалификации работников и сложного оборудования, чем ремонт без смены элементов, так как, кроме колёсно-токарных станков, требуются прессы для выполнения прессовых работ: осеотрезные, осеобдирочные, осетокарные и карусельные станки. Разметка видов ремонта колёсных пар производится обозначениями в местах, указанных в таблице 5.

Таблица 5

Вид ремонта	Условные обозначения видов ремонта	Место на колесной паре для разметки условного вида ремонта
Ремонт колесных пар со сменой элементов
Смена оси	СО	Внутренняя грань одного из ободьев колес
Смена одного или двух колес	СО	То же
Переформирование колесной пары вследствие несоответствия расстояния между внутренними гранями ободьев колес установленным размерам	ШГ	То же
Переформирование колесной пары вследствие наличия разницы расстояний между торцами оси и внутренними гранями колес с одной и другой стороны колесной пары более допускаемых размеров	РК	То же
Смена оси и одного или двух колес	СОК	То же
Опробование на сдвиг одной или двух ступиц колес имеющих признаки ослабления	ОС	Внутренние грани ободьев ослабевших колес

Колёсные пары со сменой элементов ремонтируют и в вагонных колёсных мастерских, колёсных цехах заводов и депо. Смена оси производится при её неисправности или маломерности. Колёсная пара, имеющая забракованную ось, исключается из инвентаря, а вместо неё формируется другая колёсная пара с использованием новой оси и старогодных колёс или полностью из старых элементов.

Весь процесс смены оси состоит из распрессовки колёсной пары, обработки новой или старогодной оси, упрочняющей накатки, ремонта и проверки ступиц колёс и запрессовки колёс на ось.

Смена колёс, имеющих толщину обода менее допускаемой или другие повреждения и неисправности, при наличии которых они подлежат замене, производится в той же последовательности, как и при смене оси.

Для замены негодных колёс используются новые и старогодные колёса. Предварительно их тщательно осматривают, проверяют размеры, а затем ступицы колёс растачивают до размера диаметра подступичной части оси с учётом необходимого для запрессовки натяга.

Подступичную часть старогодной оси перед напрессовкой колеса обтачивают с целью удаления продуктов коррозии, наминов, рисок и других дефектов, с последующей упрочняющей накаткой роликами.

Распрессовка колёсных пар производится, как правило, на специально выделенном для этой цели прессе. В тех случаях, когда распрессовка выполняется на том же прессе, что и запрессовка, самопишущий манометр (индикатор) и рабочий манометр, предназначенный для контроля усилий при запрессовке, необходимо выключить во избежание повреждений. Контроль за усилиями сдвига в этом случае осуществляется по второму рабочему манометру.

При установке колёсной пары на прессе необходимо обеспечить совпадение её геометрической оси колёсной пары и плунжера пресса. После этого включается пресс и снимается колесо с оси. Аналогично производится съём второго колеса.

У колёсных пар с осями для роликовых подшипников для предотвращения деформации резьбы, повреждения торцов, развальцовки цилиндрической части шейки при расформировании применяют специальный стакан.

Если колёсная пара не поддаётся расформированию предельным усилием пресса, разрешается подогревать ступицу колеса газовой горелкой. Но если и после подогрева колеса невозможно снять с оси, то при неисправности оси - разрезается ступица колеса, а при неисправности оси - колёсная пара сдаётся в металлолом.

После распрессовки колёсных пар, ранее забракованные и размеченные элементы (колёса, оси) транспортируют на площадки и стеллажи для бракованных элементов. Элементы, ранее признанные годными для дальнейшего использования, тщательно осматривают и измеряют. По результатам осмотра и измерения решается вопрос дальнейшего использования элементов колёсной пары. На забракованные элементы светлой краской ставится знак “Б” (брак) и условный номер, присвоенный мастеру.

Годные для дальнейшего использования элементы транспортируют на соответствующие стеллажи.

Обработка новых и старогодных осей производится на осетокарных станках. Шероховатость обработанной поверхности и размеры должны соответствовать чертежам и техническим требованиям. Шероховатость поверхностей осей проверяют стандартными эталонами.

Размеры старогодных осей, допускаемых к напрессовке на них колёс, после обработки должны быть не менее указанных в таблице 6.

Таблица 6

Тип оси	Наименьшие диаметры частей оси, мм	Максимальная длина шейки оси, мм
	подступичной	предпод- ступичной	средней	шейки
РУ-1	180	164	155	130	265

Для плавного захода оси в ступицу при запрессовке наружный конец подступичной части оси обтачивают на корпус с разностью диаметров не более 1мм и длиной не менее 7 мм.

Переход от запрессованного корпуса к цилиндрической подступичной части оси должен быть плавным. Середину оси обозначают кернером.

После окончательной обработки перед запрессовкой новые и старогодные оси проверяют дефектоскопом.

Для повышения предела выносливости, улучшения условий работы осей и осмотра их новые оси обтачивают по всей длине, в том числе и среднюю часть, и подвергают упрочняющей накатке.

Поверхность, подвергающаяся упрочнению накатыванием, должна иметь шероховатость поверхности не ниже 20. Припуск под накатывание оставляется исходя из того, что уменьшение диаметра после накатывания составит 0,04-0,06мм. Шероховатость поверхности после накатывания должна быть не ниже 1,25.

Накатывание подступичных и средних частей оси производится на специальных накатных станках, а также на обычных универсальных при помощи двухроликовых приспособлений с пневматическим или гидравлическим нагружением роликов, оборудованных регулятором, автоматически обеспечивающим усилие накатывания требуемой величины.

Для необходимого повышения твёрдости и шероховатости накатывание производится упрочняющим и сглаживающим роликами за один проход с подачей не более 0,6 мм за оборот при частоте вращения оси не более 160об/мин. Нагрузка на ролики при накатывании принимается в зависимости от диаметра оси и ролика. В процессе накатывания упрочняющая поверхность смазывается жидким машинным маслом. После накатывания подступичные части оси дополнительной обработке перед запрессовкой не подвергаются.

Обработка нового или старогодного колеса производится на карусельных станках.

Отверстия ступиц новых и старогодных колёс растачиваются до размера подступичной части оси с учётом необходимого для запрессовки натяга. При этом, как правило, колёса притачиваются к осям.

Перед обработкой колёс проверяют клейма маркировки и приёмки, а так же наличие сертификатов на партию колёс, поступивших для формирования колёсных пар. Для уменьшения снимаемого при обточке колёс металла их укрепляют в планшайбе станка так, чтобы ось отверстия в ступице колеса была перпендикулярна торцевым поверхностям ступицы и боковым граням обода.

Шероховатость поверхности, размеры и допуски колёс должны соответствовать чертежам и техническим условиям.

Чтобы избежать задиров при запрессовке, а так же для снижения концентрации напряжения в осях кромки ступицы закругляют радиусом 5мм. Переходы закруглений кромок к цилиндрической части ступицы должны быть плавными. Отверстия в ступицах колёс необходимо иметь цилиндрические, без вмятин и забоин, концентричными ободу, а их ось перпендикулярной торцевым поверхностям ступицы и боковым граням обода. Шероховатость поверхности отверстия ступицы должна соответствовать установленному классу.

На всей длине отверстия допускается: конусность не более 0,10 мм при условии, что большой диаметр отверстия для оси обращён к середине оси, овальность не более 0,05 мм, волнистость не более 0,02 мм.

При наличии на посадочных поверхностях ступицы раковин, черновин, а так же во всех случаях нарушения установленных размеров отверстий ступиц их восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой, отверстие ступицы может быть расточено для посадки на ось большого диаметра. Увеличение или уменьшение диаметра отверстий ступиц допускается в пределах установленных норм на размеры подступичных частей осей. Если требуется расточить ступицу старогодного колеса, то его устанавливают на станок обточенной поверхностью обода.

Разность толщины стенок ступицы в различных местах по окружности допускается не более 10 мм. При этом толщина стенки ступицы колёсных пар должна быть не менее допускаемой.

Напрессовка колёс на ось выполняется на специальном гидравлическом прессе, оборудованным двумя манометрами и самопишущим прибором (индикатором) для записи диаграммы запрессовки. Один манометр предназначен для контроля усилия при напрессовке колёс, другой - при распрессовке, на его шкале нанесена контрольная черта, показывающая наибольшее допустимое усилие для пресса.

При установке колёсных пар на пресс строго следят за тем, чтобы геометрические оси прессуемых элементов колёсной пары и упорных приспособлений совпадали с геометрической осью плунжера пресса. Перед запрессовкой проверяют размеры элементов колёсных пар, посадочные поверхности ступиц колёс и подступичные части осей тщательно очищают, насухо протирают, смазывают натуральной олифой или другим варёным растительным маслом.

Запрессовку осей в колёса производят усилиями 37-35 тс на каждые 100 мм диаметра подступичной части оси.

Натяги для достижения требуемых запрессовочных усилий должны находиться в пределах 0,1-0,25мм в зависимости от конструкции колеса. Диаметры посадочных поверхностей оси при подборе по натягу измеряют в трёх точках по длине посадки и по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Правильность положения элементов относительно середины оси в момент запрессовки и после запрессовки проверяют специальными шаблонами. Разница расстояний от внутренних граней колёс до середины оси допускается не более 3мм.

В процессе запрессовки необходимо следить за согласованностью показаний манометра и самопишущего прибора (индикатора). По форме нормальная индикаторная диаграмма запрессовки имеет плавно нарастающую, несколько выпуклую вверх кривую по всей длине с начала до конца запрессовки. Минимально допускаемую длину сопряжения l (рис.8,а и б) определяют по диаграмме запрессовки, для колёс диаметром 950 мм она равна 145 i (где i - масштаб диаграммы по длине).

Рис 8 Примерные диаграммы запрессовки осей колесных пар:

а и б - удовлетворительные; в и г - неудовлетворительные

вагон ремонт технический

Длина сопряжения на диаграмме запрессовки определяется размером возрастающей ветви кривой, т.е. расстояниями от начала запрессовки до точки перехода в горизонтальную или наклонную прямую в конце (рис.8,а). При отсутствии горизонтального или наклонного участка в конце, длина сопряжения равна длине диаграммы (рис.8,б).

Если при напрессовке колеса на ось будет получена не удовлетворительная диаграмма (рис.8,г) или усилие не будет соответствовать требованиям инструкции, колёсную пару бракуют.

Распрессованное колесо разрешается вторично насаживать на тот же конец оси при условии, что на посадочных поверхностях подступичной части оси нет задиров.При этом конечное усилие запрессовки должно быть выше нижнего предела на 15%.

На бланке диаграммы, кроме кривой изменения давления, записывают следующие данные: дату запрессовки, тип колёсной пары, номер оси, тип и номер колеса, диаметры подступичной части оси, измеренные с точностью до 0,01мм, конечное давление в тоннах, порядковый номер диаграммы и принятый натяг при запрессовке.

Годные и забракованные диаграммы запрессовки и контрольных проверок на сдвиг после оформления и приёмки колёсных пар хранятся 12 лет.

Опробование на сдвиг ступиц колёс производится при наличии у колёсной пары признаков ослабления колёс на осях, а так же при поступлении в ремонт на вагоноремонтные заводы, если со дня последнего формирования колёсной пары прошло 12 лет и более.

Поступившие колёсные пары для опробования на сдвиг ступиц колёс тщательно осматривают и измеряют элементы для выявления других неисправностей. Затем колёсную пару устанавливают на пресс, строго соблюдая при этом все требования по совмещению геометрических осей элементов и не допуская перекосов.

Опробование на прессе производится в направлении распрессовки колёс усилием в пределах 75-85тс с записью результатов на индикаторной диаграмме. Если при опробовании колесо сдвинется, то колёсная пара подлежит расформированию и ремонту.

На бланке диаграммы при опробовании ступиц колёс на сдвиг записывают следующие данные: дату опробования, тип колёсной пары, конструкцию колеса, диаметр подступичной части, сторона, которая была опробована, и усилие опробования.

Порядок оформления и хранения бланков диаграмм опробования прессовых соединений такой же, как и диаграмм запрессовки.

Колёсную пару, выдержавшую испытание, опробуют на сдвиг, вторично осматривают и измеряют.

7. Испытания колесной пары после ремонта

Проверке дефектоскопами подлежат:

магнитным дефектоскопом:

· шейки, предподступичные части осей колесных пар для подшипников скольжения - при полном и обыкновенном освидетельствовании, для роликовых подшипников - при полном освидетельствовании со снятием внутренних и лабиринтных колец;

· средняя часть оси - при полном и обыкновенном освидетельствовании колесной пары. Дефектоскопирование средней части оси с редуктором на ней производится по особым техническим условиям;

· подступичные части оси - перед запрессовкой колес;

· внутренние кольца роликовых подшипников на горячей посадке при полном освидетельствовании без снятия их с шейки оси;

ультразвуковым дефектоскопом:

· подступичные части оси - при полном и обыкновенном освидетельствовании у колесных пар для подшипников скольжения и при полном освидетельствовании у колесных пар для роликовых подшипников, если колесная пара не подвергалась прессовым работам;

· шейки и предподступичные части осей для роликовых подшипников - при полном освидетельствовании колесных пар без снятия внутренних и лабиринтных колец с цилиндрическими роликовыми подшипниками на горячей посадке и без снятия лабиринтных колец с роликовыми подшипниками на втулочной посадке;

· проверка прозвучиваемости осей вновь сформированных колесных пар.

Диски колес поверхности вокруг водиьных отверстий при всех видах ремонта и освидетельствования колесных пар подлежат контролю вихретоковым и магнитопорошковым методами.