05.12.2017 ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ПРОИЗВОДИМОМУ ОБОРУДОВАНИЮ КОНСОРЦИУМА «РОССИБМАШ»

Восстановление моторно-осевых горловин остовов ТЭД и их подшипниковых щитов. При восстановительном ремонте остовов ТЭД, как правило, производят:
- наплавку внутренних поверхностей изношенных моторно-осевых горловин (МОГ);
- восстановление изношенных внутренних посадочных поверхностей остовов под подшипниковые щиты с обеспечением их размеров и соосности в заданных пределах, которые являются также базами для использования технологических оснасток «крестовина» при установке остова на расточном станке СРС-4М ;
- восстановление изношенных наружных и внутренних посадочных поверхностей подшипниковых щитов методом наплавки с последующей проточкой до требуемых размеров на станках токарной группы;
- расточку моторно-осевых горловин (МОГ) до требуемых размеров по основному материалу (по стали), или по их наплавленным внутренним поверхностям на расточном станке СРС-4М ;

Качественная расточка наплавленных внутренних поверхностей моторно-осевых горловин ТЭД, а также обработка наружных и внутренних поверхностей подшипниковых щитов весьма ответственный технологический процесс, напрямую зависящий от качества наплавки.

Наплавка и ее влияние на качество восстановительного ремонта.

Ручная и малопроизводительная наплавка не обеспечивает необходимого состояния наплавленных поверхностей – оптимальной толщины и качества наплавленных швов, что самым отрицательным образом влияет на операции обработки. Значительно увеличивается время и снижается качество механической обработки на любых станках и преждевременному выходу из строя узлов металлорежущего оборудования, за счет многократно повторяющихся ударов резца о неравномерно наплавленную поверхность, не говоря уже о многочисленных раковинах и пористостях. Одновременно с этим ручная наплавка, как правило, приводит к перегреву относительно тонкостенных горловин ТЭД и недопустимым короблениям остова со всеми вытекающими для качественного ремонта ТЭД и его последующей эксплуатации отрицательным последствиям.

Автоматическая дуговая наплавка в среде углекислого газа с использованием наплавочно-технологических комплексов НТК , производимых предприятиями консорциума «Россибмаш», обеспечивает оптимальные свойства наплавленного слоя металла:
- во-первых, отличительной и важной особенностью металла, наплавленного в углекислом газе, является значительно меньшее количество шлаковых включений, по сравнению с ручной наплавкой;
- во-вторых, при наплавке в углекислом газе образование окислов происходит преимущественно в результате прямого взаимодействия жидкого металла и газа в интервале высоких температур. Окислы попадают в сварочную ванну задолго до начала кристаллизации и большое их количество успевает всплыть на ее поверхность, поэтому количество шлаковых включений в металле оказывается значительно меньше. Свойства металла, наплавленного проволокой Св-08Г2С в углекислом газе, в исходном состоянии удовлетворяют требованиям технических условий на отливки из стали 25Л. Наплавленный металл имеет высокие эксплуатационные характеристики и удовлетворительную износостойкость при знакопеременных нагрузках;
- в-третьих, качество наплавки, форма валика и производительность процесса определяются во многом химическим составом применяемой электродной проволоки. При одинаковых режимах проволока Св-08Г2С позволяет получить более ровные и чистые наплавленные поверхности по сравнению с другими проволоками, количество неметаллических включений в валиках, выполненных проволокой Св-С8Г2С в углекислом газе, значительно ниже, чем наплавленных под флюсом электродами;
- в-четвертых, данные газового анализа металла, наплавленного различными электродными мате-риалами, свидетельствуют о том, что при наплавке проволоками Св-08Г2С в среде углекислого газа обеспечивается низкое содержание газов в металле, благодаря чему возможно получение плотных валиков без пор и раковин;
- в-пятых, автоматическая наплавка в среде углекислого газа, по сравнению с ручной наплавкой, снижает погонную энергию примерно на 30%, уменьшает время пребывания околошовной зоны в интервале высоких температур на 60%. При наплавке низкоуглеродистых и низколегированных сталей проволоками диаметром 1,2-2,0 мм в металле шва и околошовной зоне не образуются закалочные троститно-мартенситные структуры, склонные к образованию трещин;
- в-шестых, наплавка в углекислом газе обладает универсальностью применения и по сравнению с ручным дуговым способом позволяет повысить производительность, снизить стоимость работ на 30-40%.

Наплавочное оборудование

ООО «НТЦ «Сибмаш» является эксклюзивным разработчиком, держателем и собственником рабочей конструкторской документации всей производимой консорциумом продукции, в том числе и наплавочных комплексов НТК-3 для восстановительного ремонта методом наплавки наружных и внутренних поверхностей самого широкого спектра деталей различного назначения и размеров, включая отверстия корпусных деталей, а также плоскостных и конических поверхностей. Ранее производимые комплексы НТК-1 и НТК-2 сняты с производства, вместо них с 2016 года изготавливаются и поставляются на рынок наплавочно-технологические комплексы НТК-3 различных модификаций и исполнений под условия и потребности заказчиков. Наплавочные технологические комплексы НТК-3 , являясь современным отечественным нестандартным технологическим оборудованием, производятся по ТУ 3862-003-56429399-2016, имеют «СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ» № РОСС RU.АГ66.Н07499 и соответствует «ДЕКЛАРАЦИИ СООТВЕТСТВИЯ ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА» ТС N RU Д-RU.АЛ16.В.56753.

Комплексы НТК-3 имеют отличные потребительские свойства и широкие технические возможности с оптимальным соотношением качества, надежности, стоимости, и которые могут использоваться практически любым предприятием самых различных отраслей промышленности при ремонте своего оборудования, включая ремонтные депо и заводы железнодорожного транспорта, метрополитена, а также предприятия нефтяной, газовой и других отраслей.

Основу каждого комплекса составляет наплавочная установка типа УН-4М , назначением которой является автоматическая наплавка поверхностей в среде защитного газа, как вращающейся, так и не вращающейся горелкой. Применение в установках современных сварочных инверторов с синергетическим управлением и комплектующих изделий, «ноу-хау», а также соответствующее программное обеспечение на порядок повышают качество наплавки, что напрямую влияет на качество и снижает время восстановления деталей.

Различные, входящие в состав комплексов технологические манипуляторы , кантователи , вращатели , подставки и т.д. обеспечивают крепление, позиционирование и вращение деталей относительно горелки при наплавке поверхностей.

Комплексы НТК-3 изготавливаются с применением новейших технических достижений в области автоматики, приводной техники, сварочного (наплавочного) оборудования и т.д., позволяют в широких пределах эффективно автоматизировать процесс восстановительного ремонта, существенно увеличить производительность и качество наплавки.

Использование комплексов НТК-3 дают большие преимущества перед ручной и малопроизводительной наплавкой:
- значительно уменьшается время наплавки, на 30-40% повышается производительность;
- обеспечивается оптимальная толщина и качество наплавленного слоя, что самым положительным образом влияет на последующие операции механической обработки;
- исключается перегрев деталей, который может приводить к недопустимым их короблениям со всеми вытекающими отрицательным для качественного ремонта и последующей эксплуатации последствиям;
- обеспечиваются стабильность наплавочного процесса, однородность шва с минимальным разбрызгиванием металла, а также практическое отсутствие шлака в наплавленном слое;
- за счет различных манипуляторов, кантователей, вращателей , подставок намного упрощается ориентация деталей и повышается точность их установки в заданном положении относительно наплавочной горелки, отпадает ряд трудоемких ручных операций;
- процессы наплавки идут в автоматическом режиме по программе с использованием контроллера.

Использование наплавочных комплексов не только исключает трудоемкие, малопроизводительные и некачественные ручные операции при восстановительном ремонте, но также существенно снижает значимость человеческого фактора и погрешностей, рабочему, осуществляющему наплавку, остается только установка наплавляемых деталей и визуальный надзор за процессом наплавки.

Наши наплавочно-технологические комплексы НТК-3 и их исполнения в автоматическом режиме обеспечивают высокое качество и производительность наплавки и в том числе моторно-осевых горловин и подшипниковых щитов ТЭД, при этом отсутствует коробление, а гомогенность наплавленного слоя способствует минимуму механической обработки и повышению ее качества.

Наплавленный подшипниковый щит	Проточенный подшипниковый щит

В связи с чем существенно повышаются производительность расточных станков и качество растачиваемых на нем моторно-осевых горловин, снижаются трудозатраты, что самым положительным образом отражается на общем ремонте тяговых электродвигателей и их эксплуатации.

Оборудование для расточки МОГ и МОП

Для расточки моторно-осевых горловин по стали и после их восстановления методом наплавки, а также вкладышей моторно-осевых подшипников при ремонте ТЭД электровозов и тепловозов в условиях депо и ремонтных предприятий железнодорожного транспорта предприятиями консорциума «Россибмаш» был создан модельный ряд специализированных расточных станков СРС-1А, СРС-3, СРС-3М и СРС-4, которые пользовались большим спросом и поставлялись как на внутренний рынок, так и за рубеж.

В настоящее время на основе этих станков и накопленного опыта, в 2016 году создан базовый расточной станок СРС-4М и его исполнения для рас-точки как ТЭД в сборе, так и их остовов с различными межцентровыми расстояниями. Станок, практически одновременно являясь обдирочными и чистовыми, на котором производится первоначальная обдирка наплавленных поверхностей при тяжелых условиях обработки с последующей чистовой обработкой в заданный размер, имеет одну базовую конструкцию, на основе которой производятся исполнения под требования заказчиков под конкретные типы ТЭД.

Изготовление расточных станков СРС-4М и их исполнений осуществляется по ТУ 3818-002- 56429399 -2016, станок имеет «СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ» № РОСС RU.АГ66.Н07404, соответствует «ДЕКЛАРАЦИИ СООТВЕТСТВИЯ ТАМОЖЕННОГО СОЮЗА» ТС N RU Д-RU.АГ73.В.51927.

Обработка резанием и режимы обработки горловин ТЭД по стали и по баббиту, устанавливаемые на станке, ничем в принципе не отличается от общепринятых и известных режимов обработки данных видов материала.

Однако, расточка наплавленных поверхностей МОГ сложный технологический процесс, зависящий от состояния наплавленного слоя металла, поэтому работоспособность и производительность станков, качество обработанной поверхности, стойкость резцов, напрямую зависят от качества наплавки внутренних поверхностей моторно-осевых горловин. Наплавленный металл по своему сечению имеет неоднородные физико-механические свойства, химический состав и микроструктуру, а также большую неравномерность толщины наплавки по диаметру. Механические свойства наплавленного металла значительно превосходят таковые у обычной нормализованной стали, что приводит к иным уровням режимов обработки (скорость резания, глубина резания, подача, заточка резца и его стойкость и т.д.). Скорость резания при обработке наплавленного слоя по различным источникам должна составлять примерно 60-65% скорости резания по нормальной стали.

На уровень режимов обработки поверхности по корке также влияет целый ряд дополнительных факторов, значительно искажающих нормальное течение процесса резания. К ним относятся: макро- и микро- неровности наплавленной поверхности, достигающие значительной высоты, засоренность поверхностных слоев неметаллическими включениями высокой твердости, повышенной пористостью слоя наплавки, наличие микроликвации металла и т.д., что приводит к многочисленно повторяющимся ударам резца и преждевременному выходу из строя как самого резца, так и шпиндельных узлов станка, что особенно это проявляется при ручной наплавке электродуговым методом.

РЕЗЮМЕ:

Расточка МОГ по наплавке сложный технологический процесс, во многом зависящий от состояния и качества наплавленного слоя металла, ручная наплавка продольными швами с большими неравномерностями по высоте негативно отражается на работоспособности расточного станка, его производительности и качестве обработки.

При расточке многократно повторяющиеся удары резца при первых проходах приводят к преждевременному выходу из строя подшипниковых узлов шпиндельных бабок, а также к частым поломкам режущей кромки самого резца.

При ручной некачественной наплавке МОГ станок в большинстве случаев практически изначально является обдирочным, а уж потом чистовым. На станке производится первоначальная обдирка при тяжелых условиях расточки с последующей чистовой обработкой на нем в заданный размер.

Ручная некачественная наплавка МОГ не может гарантировать нормальную и долговременную работу станка.

Нормальная и долговременная эксплуатация расточного станка при обработке МОГ может быть обеспечена и гарантирована за счет качественной автоматической наплавки горловин круговыми швами в среде защитных газов на наплавочном комплексе типа НТК-3 , производимом предприятиями консорциума «Россибмаш».

Качественная автоматическая наплавка МОГ на технологических комплексах НТК-3 , как правило, исключает обдирку резцом по корке и обеспечивает резание по основному слою наплавленного металла с минимальным числом проходов.

Совместное использование наплавочных комплексов НТК-3 со станками СРС-4М – один из путей повышения качества, производительности и снижения издержек при ремонте ТЭД.

При ремонте ТЭД может также потребоваться дополнительное оборудование, производимое предприятиями консорциума «Россибмаш», такое как:

	Двухпозиционные стенды-кантователи СК-1М различных модификаций и исполнений для обеспечения технологических операций разборки и сборки ТЭД, используются также в установках для снятия и установки главных и дополнительных полюсов самых различных ТЭД.
Однопозиционные стенды-кантователи СК-1А для обеспечения заданного рабочего положения остовов ТЭД в пространстве относительно горелки наплавочной установки УН-4М при наплавке внутренних поверхностей моторно-осевых горловин.
	Установки УЗП-1 для технологических операций снятия и установки главных и дополнительных полюсов тяговых электродвигателей и вспомогательных машин.
Установки съема щитов УСЩ-1 различных модификации и исполнений с гидравлическим усилителем для механизации процесса съема (выпрессовки) подшипниковых щитов из остовов ТЭД и ВМ.