Проектирование устройство наплавки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона

Клейма на каждую боковину тележки  наносят на участке от начала прилива выше приемочных клейм. Клеймо на надрессорной балке наносят на видимую часть верхней горизонтальной плоскости на расстоянии 20 мм от её торца и боковой грани.

Окрашивание тележек производится по поверхностям, очищенным от отслоившейся ржавчины, разрушившейся старой краски, шлаков, окалины, жировых и других загрязнений.

Надписи на деталях тележки наносят  масляными красками белого цвета  при помощи трафаретов с закраской мест разрыва букв и цифр.

Собранный каркас тележки опускают на отремонтированные колёсные  пары, поступающие по рельсам из колёсного цеха. Собранная тележка осматривается приёмщиком и манипулятором подаётся на пути тоннеля, для перемещения в цех ремонта цистерн.

 

Технико-экономический  анализ существующей организации работ

 

Слабые места существующей организации работ участка ремонта надрессорных балок

 

Проанализировав существующую организацию работ были выявлены слабые места:

- на участке ремонта  надрессорной балки при данной организации работ имеются противопотоки: перед приваркой пластин необходима обработка наклонных поверхностей, следовательно нужно сначала подать на фрезерный станок, а потом вернуть на участок наплавки и приварки пластин. После наплавки и обработки на фрезерном станке, возвращают на позицию дефектоскопирования.

Также в ходе рассмотрения существующей организации работ участка ремонта надрессорной балки рассмотрено оборудование, которым производится ремонт. Установки для очистки и нагрева не автоматизированы, нагрев подпятника производится газопламенными горелками. В данный момент наплавка подпятника и наклонных плоскостей производится полуавтоматом.

 

Расчет основных параметров поточного производства ремонта надрессорных балок

Годовая программа ремонта надрессорных балок складывается из годовой программы ремонта вагонов на 2011 год:

 

(2.1)

 

где – годовая программа деповского ремонта вагонов (11000 вагонов);

– годовая программа капитального ремонта вагонов (3500 вагонов);

– вагоны поступающие с текущего отцепочного ремонта и составляет примерно 3-4% от суммы программ деповского и капитального ремонта вагонов (500 вагонов);

– учитывает количество тележек  в вагоне;

– учитывает количество надрессорных балок в тележке.

Ритм выпуска балок из ремонта  показывает, какое количество балок  выходит из ремонта в единицу времени, рассчитывается по формуле:

 

(2.2)

 

где – годовой фонд работы оборудования (8000 ч).

Такт выпуска балок из ремонта  показывает какое количество времени  необходимо затратить на ремонт одной  надрессорной балки, и рассчитывается по формуле:

 

(2.3)

 

Производственная мощность участка  ремонта надрессорных балок рассчитывается по формуле:

 

(2.4)

 

По формуле (2.1) рассчитаем годовую  программу ремонта тележек:

 

балок

 

По формуле (2.2) рассчитаем ритм выпуска  тележек из ремонта:

балок/ч

 

По формуле (2.3) рассчитаем такт выпуска тележек из ремонта:

 

ч/тел мин/балку

 

По формуле (2.4) рассчитаем производственную мощность участка ремонта надрессорных балок:

 

балок

 

Расчет такта и ритма произведен с учетом полной загрузки оборудования, т.е считаем, что все детали тележки проходят все ремонтные позиции 100%. Этим обеспечивается производственный запас мощности.

С учетом статистики можно определить примерный запас производственной мощности.

За 2010 год в ВЧД-2 было отремонтировано 6423 вагона или 12846 тележки:

- 6401 вагон или 12802 тележки - при деповском ремонте;

- 22 вагона или 44 тележки– при капитальном ремонте;

Из 12846 тележек было забраковано 75 надрессорных балок (0,05%).

Подлежали ремонту 9818 надрессорных балок (76%) из них 6853 были отданы под наплавку (53%).

Отсюда можно сделать вывод, что из 100% надрессорных балок в  ремонт попадают (примерно 76%). Расчет загрузки оборудования был произведен на 100% ремонт, следовательно у нас получается производственный запас мощности на линии надрессорных балок  примерно 25%.

 

Технический и технологический  замысел

 

Для того чтобы освоить заданную программу ремонта надрессорных балок, 30000 балок в год, необходимо произвести реконструкцию участка ремонта надрессорных балок.

Автоматизировать конвейер, произвести дооснащение конвейера и участка дополнительным оборудованием.

Таблица 3.1 – Оборудование для дооснащения  участка ремонта надрессорных балок

Наименование	Количество
Станок для механической обработки наклонных плоскостей	2
Станок для механической обработки  опорной поверхности надрессорной балки	4
Установка для автоматической очистки  опорной поверхности	2
Установка для автоматической очистки  наклонных плоскостей	2
Установка для автоматической наплавки опорной поверхности	2
Установка для автоматической наплавки наклонных плоскостей	2
Установка для автоматического  нагрева опорной поверхности	2

 

 

 

Предлагаемая организация работ  на участке

 

Ремонт надрессорных балок двухосных  тележек производится на комплексно-автоматизированной линии. Ремонт балок заключается в восстановлении изношенных поверхностей путем наплавки с последующей механической обработкой на станках.

В состав линии входят устройства пооперационного выполнения разделочных, сварочных, наплавочных работ и специальные станки по обработке подпятникового места и наклонных плоскостей надрессорной балки.

Ремонту подлежат балки, срок эксплуатации которых не превышает 28 лет.

Допускается использовать надрессорные балки после указанного срока в текущем отцепочном ремонте, если они отвечают требованиям НТД.

По результатам дефектации и  дефектоскопирования бригадир определяет объём ремонта, балки автоматической кран-балкой подаются на участок ремонта надрессорных балок.

Перед тем как осуществлять наплавочные работы, необходимо произвести механическую обработку. Для этого балку подают на станок для обработки фрикционных плоскостей.

Станок имеет мощную сварную  станину с четырьмя наклонно расположенными направляющими, в которых находятся четыре фрезерные головки с индивидуальными приводами. Межосевое расстояние между парами головок (2036 мм) соответствует номинальному размеру между наклонными плоскостями по длине балки.

Центровка надрессорной балки по фрезам производится визуально по специальным указателям (поперечным зажимам), путем перемещения балки вдоль продольной оси ручным приводом. Фрезерные головки расположены под углом 45 градусов к основанию станка. После установки балка закрепляется гидрозажимами.

Обработка обеих наклонных плоскостей одной стороны балки происходит одновременно двумя головками, за один проход фрез, снизу вверх. Затем головки автоматически возвращаются в нижнее исходное положение.

Подача фрезерной головки относительно станины осуществляется гидравлическим цилиндром, один конец которого закреплен на станине, а другой на корпусе головки. Изменение величины гидравлической подачи производится бесступенчато, в широком диапазоне.

Ход головки ограничен концевыми  выключателями. Каждая из четырех фрезерных  головок имеет индивидуальное управление в полуавтоматическом или ручном режиме.

Перед обработкой балку укладывают на станок подпятниковым местом вниз. Стол, расположенный в средней  части станка, имеет вертикальный конусообразный подпружиненный стержень входящий при установке в шкворневое отверстие балки.

Надрессорная балка на стол не опирается, т.к. она укладывается упорными плоскостями уширений под рессорные комплекты на сферические упоры станины. При этом упоры располагаются между бобышками балки, предназначенными для центрирования пружин. Такая установка балки обеспечивает соблюдение заданных чертежом углов наклона фрикционных плоскостей относительно опорной плоскости рессорного комплекта.

Стержень стола предназначен для центрирования балки относительно стола и используется для перемещения балки вдоль ее оси с целью установки ее под фрезерные головки. Для этого стол имеет ручной привод.

Установку балки в поперечном направлении  по оси симметрии фрезерных головок, с целью избежания перекоса, осуществляют два механизма центровки, расположенные по концам балки и имеющие ручной привод.

По окончании установки балки  в продольном и поперечном направлении, включаются два гидрозажима, которые управляются от одной кнопки управления. Фрезерование возможно только при зажатой балке. При падении давления масла в гидрозажимах ниже установленной величины – все 4 привода фрезерных головок автоматически отключаются.

Обработка происходит одновременно четырех  поверхностей, что позволяет сократить время на обработку.

После обработки наклонных поверхностей надрессорная балка кран-балкой подается на цепной кантователь, там ее переворачивают на 180 градусов и подают на станок обработки подпятника.

Универсальный станок для фрезерования опорной поверхности подпятника, наружного и внутреннего буртов имеет сварную станину. На ней устанавливается стол с продольным перемещением плиты, на которой в свою очередь, установлен силовой стол с поперечными передачами. На верхней плите стола расположена силовая головка с электромеханическим приводом. Для закрепления надрессорной балки на концах стола установлены два гидравлических самоустанавливающихся зажима.

На этом же станке рассверливается шкворневое отверстие, и перед наплавкой производится постановка ремонтной втулки с обваркой её по периметру, которая ставится на конвейере, на позиции ручных операций.

После обработки на фрезерных станках  наддрессорный брус кран-балкой подается на конвейер.

Конвейер представляет собой сварную  металлоконструкцию с направляющими для цепного тягового органа, снабженного специальными тележками с поворотным седлом для балки. Поворот балки на конвейере в горизонтальной плоскости предусмотрен с целью обеспечения безопасности работы и доступа рабочего в зону в процессе контрольных и наплавочных работ. Шаг конвейера составляет 1778 мм, что обеспечивает достаточную свободу действий на рабочем месте. Скорость передвижения конвейера,– 5 м/мин. Управление конвейером – автоматическое. Количество ремонтных позиций - 8, на каждой позиции по 2 надрессорных балки.

Надрессорные балки кран-балкой подаются на первую позицию, которая является загрузочной.

Вторая позиция – на конвейере  оборудована устройством для  очистки подпятникового места и устройство для очистки наклонных поверхностей. Очистка производится вращающимися стальными щётками , имеющими привод от электродвигателей.

На третьей и четвертой позициях выполняются все ручные операции. Здесь газорезчик разделывает трещины, кантуя балку в удобное для  разделки положение; при помощи газокислородной  резки срезает деформированные части опоры скользуна и упорного ребра с подготовкой кромок. Подгоняет и приваривает новые части скользуна. Срезает и выбивает головки заклёпок державки «мёртвой точки». Производит вырезку наклонных плоскостей с приваркой пластины согласно “ Технологической инструкции на ремонт сваркой наклонных плоскостей № 542 ПКБ ЦВ ” с подогревом балки в местах сварки до температуры 240-300 ⁰С. Контроль температуры подогретой поверхности производится контактным термометром ТК-5. Наплавляет наружный и внутренний бурты подпятника в местах откола; заваривает разделанные трещины; заваривает изношенное отверстие для державки «мертвой точки». Устанавливает ремонтную втулку, и обваривает ее  по периметру. Зачистка поверхности балки в местах реза и в местах сварки осуществляется при помощи ручной шлифовальной пневматической машинки.

На пятой позиции осуществляется нагрев подпятника под наплавку при  помощи устройства для нагрева подпятника (УИН), которое представляет собой закрепленную на колонне консоль с подвешенным колпаком в который встроен индукционный нагреватель.

На шестой позиции производится наплавка опорной поверхности подпятника, наружного и внутреннего бурта. Наплавка производится на конвейере в автоматическом режиме в среде углекислого газа. После постановки балки на позицию она поднимается при помощи пневмоцилиндров и зажимается с торцов. В таком положении производится наплавка.

Наплавка ведётся в три проволоки от наружного бурта к внутреннему с пошаговым переходом по диаметру подпятника в среде защитного газа. Позиция оборудована местной вытяжной вентиляцией.

После наплавки подпятника надрессорная балка поступает на седьмую позицию  для наплавки наклонных поверхностей. Наплавка осуществляется на конвейере. После постановки балки на позицию, она поднимается при помощи пневмоцилиндров и зажимается с торцов в кантователе. В кантователях, она устанавливается в положение, при котором наклонные плоскости располагаются вверху, параллельно оси конвейера. В таком положении производится наплавка.  Предварительно наклонные плоскости нагреваются индукционными нагревателями. Наплавка производится, одновременно двух поверхностей, в автоматическом режиме в среде углекислого газа. Далее она поворачивается, так чтобы оставшиеся две плоскости расположились вверху, параллельно оси конвейера.

После наплавки зеркала надрессорной балки и наклонных поверхностей, надрессорная балка перемещается на восьмую позицию остывания и контроля. Затем надрессорную балку снимают с конвейера и транспортируют на механическую обработку.