Возможные неисправности пассажирских тележек и способы

Их устранения

В процессе эксплуатации тележек типов ЦМВ, КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ пас­сажирских вагонов выявлены некоторые неисправности, присущие всем типам независимо от вида вагона и его эксплуатации, к ним относятся:

- нарушение прочности сварных швов и образование трещин в местах сварки и основном металле на концевых, продольных и поперечных балках рамы, надрессорных и подрессорных балках;

- износ отверстий для валиков в кронштейнах мертвой точки, подвесках тормозных рычагов, башмаков и люлечных балок, в ушках тормозных траверс; изгиб и излом проушин кронштейнов;

- повреждения и износы боковых и продольных скользунов, подпятни­ков, цапф, роликовых подшипников, колесных пар;

- изломы и просадки эллиптических рессор и спиральных пружин; износ хвостовиков шпинтонов, втулок и резиновых шайб буксового подве­шивания; повреждения элементов подвешивания генератора.

 В процессе эксплуатации тележек типа КВЗ-ЦНИИ возникают неис­правности: износ резьбы шпинтонов и ослабление их втулок, нарушение рабо­ты надбуксовых гасителей колебаний, ослабление крепления поводков из-за просадки и повреждений резиновых шайб пакетов, трещины тяги поводков, разработка вертикальных скользунов поперечной и продольной балки рамы.

Неисправности тележек в эксплуатации вызываются следующими ос­новными причинами: износом деталей, нарушением правил ремонта, сборки и регулировки узлов, просадкой и разрушением резиновых деталей, неисправ­ностью автотормозов, конструктивными недостатками отдельных деталей и узлов тележки

В рамах тележек иногда появляются трещины и нарушения сварных швов в концевых, поперечных и продольных балках, прогибы продольных тормозных балочек и выработка в кронштейнах для подвески тормозных уст­ройств. Обнаруженные трещины засверливают по концам сверлом диаметром 10 мм и после разделки их кромок вырубкой под углом 55-60° заваривают электродами марки Э42 диаметром 4-5 мм при сварочном токе 160-180 А. На завариваемую трещину ставят усиливающую накладку толщиной 10-12 мм из листовой стали марки Ст.З.

В шпинтонах тележек встречают износы цилиндрической части, резьбы хвостовика, местные износы конической части. Износ шпинтонов бывает нор­мальный и преждевременный. Нормальный износ возникает при правильной сборке и надлежащем содержании буксового узла в эксплуатации. В этом случае изнашивается в основном заплечник шпинтона (рисунок 3.1), взаимо­действующий с втулкой 151.

1-поврежденная резьба; 2-износ цилиндрической поверхности; 3-износ галтели (заплечника); 4-трещина в основании шпинтона

Рисунок 1.6 - Дефекты шпинтонов: а) шпинтон тележки КВЗ-ЦНИИ,

б) шпинтон тележки КВЗ-5

 

При равномерном износе по диаметру до 10 мм или одностороннем до 5 мм на сторону, цилиндрическую поверхность наплавляют с последующей ее механической обработкой.

Если гайка шпинтона затянута недостаточно, при движении вагона про­исходит перемещение втулки относительно шпинтона, которое влечет за собой интенсивный износ цилиндрической части, заплечника и разработку резь­бы хвостовика шпинтона.

Галтели наплавляют до установленных чертежами размеров при толщи­не стенки в месте износа до 9 мм. При обнаружении усадочных раковин в лю­бых местах галтелей шпинтон бракуется. Трещины в основании шпинтонов завариваются только после подогрева до 250-300 °С и последующего медлен­ного охлаждения.

Отремонтированные шпинтоны до установки на раму тележки проверя­ют на перпендикулярность их осей шаблонами в двух плоскостях под углом 90°. Перпендикулярность шпинтона относительно проверочной плиты 3 (ри­сунок 1.7) проверяют специальным угольником 2, малый катет которого при­кладывают к плите, а большой к - цилиндрической поверхности шпинтона 1. Зазор между шпинтоном и угольником допускается не более 1 мм, что прове­ряется щупом 121.

 

 

1-шпинтон2-шаблон; 3-проверочная плита

Рисунок 1.7 - Схема определения допустимого отклонения от перпендику­лярности оси шпинтона относительно опорной плоскости.

 

Все шпинтоны на одной продольной балке рамы тележки должны иметь одинаковую высоту и находиться в одной плоскости. Проверка высоты и плоскости осуществляется с помощью специальной линейки, укладываемой на шпинтоны. Зазор между линейкой и цилиндрической частью шпинтона допус­кается не более 2 мм.

Правильность положения на раме вновь установленных шпинтонов от­ремонтированных или новых проверяют измерением расстояний между шпин-тонами вдоль рамы, я так же расстояний между серединами межшпинтонного пространства вдоль, поперек и по диагонали (рисунок 1.8).

Допускаются отклонения в размерах: при измерении вдоль оси тележки (L иL₁) не более +5 мм при разности их не свыше 2 мм; поперек оси b и b₁\ не более ±2 мм при разности не свыше 2 мм; по диагоналям (с ис₁) не более +5 мм при разности не свыше 5 мм и между шпинтонами L₂±1 мм.

Перекосы шпинтонов устраняют постановкой не более двух клинооб­разных подкладок под их основание общей толщиной до 8 мм. Прокладки приваривают прерывистым швом и крепят не менее чем двумя болтами

Рисунок 1.8 - Схема проверки правильности постановки шпинтонов

на раме тележки

 

В надрессорных балках основными неисправностями являются износы трущихся частей: опорных поверхностей подпятников, боковых вертикальных и горизонтальных скользунов, встречаются трещины в кронштейнах для креп­ления гидравлических гасителях колебаний (рисунок 1.9)

 

1 - излом кронштейна надрессорной балки; 2 - трещина в сварном шве надрессорной балки; 3 - трещина в сварном шве соединения кронштейна поводка с опорной плитой; 4 - трещина в сварном шве соединения опорной плиты с кронштейном надрессорной балки; 5 - трещина в ребре кронштейна; 6 - трещина в среднем листе; 7 - трещина в сварном шве кронштейна; 8 - трещины в верхнем поясе; 9 - наружной поверхности бурта; 10 - износ внутренней поверхности бурта; 11 - износ наружной поверхности внутри бурта; 12 - износ вертикальных скользунов

Рисунок 1.9 - Дефекты надрессорной балки тележек

 

У надрессорных балок тележек КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ можно заваривать трещины в любых местах кронштейнов для крепления гидравлических гасите­лей колебания, приваривать новые кронштейны, заваривать поврежденные сварные швы, разработанное отверстие под подпятник восстанавливается по­становкой втулки с обязательной приваркой по периметру.

У надрессорных балок тележек ЦМВ завариваются трещины суммарной длинной не более 250 мм только в верхнем поясе, трещина при этом не должна доходить до бурта подпятника. Сам подпятник при глубине износа опорной поверхности не более 7 мм, оставшейся толщине внутреннего бурта не менее 7 мм или наружного не менее 11 мм наплавляют с последующей механической обработкой до чертежных размеров. Вертикальные скользуны наплавляют, ес­ли износ не превышает 8 мм, горизонтальные скользуны при износе более 5 мм восстанавливают наплавкой с последующей механической обработкой.

В надрессорных балках во время эксплуатации встречаются трещины у отверстий для укрепляющих болтов по концам и в средней части балки. Тре­щины и износы заваривают с постановкой усиливающих накладок. В процессе эксплуатации в люлечных подвесках (рисунок 1.10) изнашиваются: тяга, серьги, валики соединяющие тягу с серьгами и серьги с поддоном, опор­ные шайбы, опорный валик, подшипник, втулка тяги.

1-тяга;2-валик;3-серьга;4-опорная шайба; 5-втулка тяги; 6-опорный валик; 7-подшипник

Рисунок 1.10 - Люлечная подвеска тележки типа КВЗ-ЦНИИ

Верхний опорный валик изнашивается в середине, в месте контакта с тягой подвески и по концам в местах опоры на подшипник.

Тяги наплавляют в среде углекислого газа сварочной проволокой марок Св-0,82С или Св-0,8Г2С с предварительным подогревом головки тяги. Люлечные балки с трещинами или надрывами не ремонтируют, их заменяют новы­ми. При износе поверхности шеек до 7 мм по диаметру наплавляют после предварительной проверки дефектоскопом при местном подогреве до 250-300°С с последующей механической обработкой. Люлечные подвески, пружи­ны и валики при наличии трещин заменяют новыми. Валики подвески люлечной при наличии трещины заменяют новыми, при износе до 5 мм на сторону, валики восстанавливают наплавкой с предварительным подогревом до 250-300°С. После восстановления детали люлечного подвешивания испытываются на растяжение поверяются дефектоскопом.

Предохранительные стержни центрального рессорного подвешивания, имеющие поврежденную резьбу, восстанавливают наплавкой с последующим нарезанием резьбы, проверкой дефектоскопом и испытанием на растяжение усилием 130 кН.

Поводок тележки предназначен для упругого ограничения перемещений надрессорной балки в горизонтальной плоскости (рисунок 1.11). Он состоит из тяги, резиновых пакетов, тарелей, шайб и гаек. Длина поводка, зазоры между надрессорной и поперечными балками рамы регулируют при помощи гаек 1 и 5 за счет запаса резьбы на левой цапфе тяги. При установке поводков должна обеспечиваться расчетная затяжка резиновых пакетов путем сжатия каждого из них на величину 2-3 мм, что соответствует1/2-3/4 оборота гаек. При не­достаточной первоначальной затяжке резиновых пакетов появляются остаточ­ные деформации, которые приводят к образованию люфтов в шарнирах повод­ков, так же происходит изменение их внутреннего и наружного диаметра

 Наиболее часто встречаются радиальные трещины тарелей (рисунок 3.7) примыкающих к резиновым деталям. Наличие трещин ухудшает условия работы резиновых деталей и приводит к преждевременному выходу их из строя.

1-гайка; 2-резиновый пакет; 3-тарель; 4-шайба; 5-гайка; 6-тяга.

Рисунок 1.11 - Направляющий поводок

 

 

Резиновые пакеты поводков, поврежденные и просевшие по высоте бо­лее чем на 5 мм каждый, заменяются новыми.

Изношенная и поврежденная резьба тяги поводка восстанавливается на­плавкой с последующей механической обработкой. Трещины в сварных швах кронштейнов крепления поводков вырубаются до чистого металла и завари­вают.

Нагрузка от кузова вагона передается на тележку КВЗ-ЦНИИ через бо­ковые опорные нижние и верхние скользуны, расположенные на надрессорной балке тележки и шкворневой балке вагона. Боковые скользуны выполняют две функции: передают вертикальную нагрузку от кузова на тележку, а так же благодаря наличию сил трения между верхними и нижними скользунами противодействуют повороту тележки при ее извилистом движении (вилянии). Скользун, расположенный на надрессорной балке тележки, изготавливается из серого чугуна СЧ 23-40 или полимерной композиции КСГ. На верхней плоскости делаются две концевые выточки глубиной 3 мм, в которые закла­дываются противозадирная смазка.

В процессе эксплуатации состояние опорных поверхностей скользунов изменяется, уменьшается наличие смазки, что приводит к сухому трению и появлению задиров, повышенному их износу.

Металлические вкладыши торцевых скользунов тележек типа КВЗ-5 и КВЗ-ЦНИИ с износом более 3 мм ремонтируются наплавкой с последующим шлифованием поверхности до шероховатости R_a = 2,5 мкм. Металлические вкладыши боковых скользунов тележек КВЗ-5 имеющие износ восстанавли­вают наплавкой или заменяют новыми.

Буксовый фрикционный гаситель колебания состоит из втулки, шести сухарей, двух колец и пружины, тарельчатой пружины и гайки (рисунок 1.4). Втулка с сухарем образует фрикционную пару. Втулка насаживается на хво­стовик шпинтона, одним концом упирается в его галтель, а другим закрепля­ется с помощью корончатой гайки и тарельчатой пружины. В процессе коле­баний вагона и рамы тележки на надбуксовых пружинах втулка вместе со шпинтоном, перемещаясь в вертикальном направлении относительно прижа­тых к ней сухарей, изнашивается по наружной цилиндрической поверхности (рисунок 1.13), так же происходит износ ее опорной поверхности и возможны появление изломов и тещин на поверхности втулки.

По глубине вдоль образующей и по окружности втулка изнашивается неравномерно за счет различной величины силы прижатая к ней отдельных сухарей и состояния наклонных поверхностей сухарей и колец.

Изношенные опорные поверхности при размерах более 086мм (КВЗ-ЦНИИ) и более 082 мм (КВЗ-5) и цилиндрические поверхности при размерах более 077мм (КВЗ-ЦНИИ) и более 073 мм (КВЗ-5) наплавляют порошковой проводкой ПП-ТН350 с предварительным нагревом втулки до температуры 250-300 °С, твердость наплавленного слоя HRC 45. Затем производят механи­ческую обработку наплавленной поверхности до чертежных размеров.

 

 

Рисунок 1.13 - Характерный износ втулки

 

Между сухарями предусматриваются зазоры 7 мм, которые обеспечива­ют радиальное перемещение их по мере износа цилиндрической части втулки

и сухарей.

Вследствие горизонтальных и вертикальных перемещений сухарей отно­сительно втулки происходит их износ по трем поверхностям: одной цилиндри­ческой и двум коническим. Наибольший износ фрикционного клина происхо­дит по цилиндрической поверхности а. В эксплуатации встречаются изломы сухарей, которые происходят в момент соударения с уступами, образовавши­мися при износе фрикционной втулки.

Изношенная цилиндрическая поверхность сухарей до 6 м, коническая до 4 мм, восстанавливается наплавкой порошковой проводкой ПП-ТН350. Откол торца клина допускается до 4 мм.

В результате взаимодействия с конической поверхность сухарей кольца гасителя колебаний изнашиваются (рисунок 1.14,а).

 

Верхние и нижние кольца изнашиваются примерно с одинаковой интен­сивностью, их износ контролируется шаблоном (рисунок 1.14, б). Так же в кольце в процессе эксплуатации могут появляться трещины.

Износ конической части кольца наплавляется при износе не более 4 мм. Наплавку производят порошковой проволокой ПП-ТН350.

Имеются случаи повреждения резиновых колец, на которые опираются регулировочные диски и нижние кольца фрикционного гасителя колебания. К ним относятся износ, изменение толщины, появление трещин. Амортизатор толщиной менее 33 мм и при толщине бурта менее 6 мм заменяют новым.

При сборке фрикционных гасителей, клинья подбирают комплектно по 6 штук в приспособление показанное на рисунке 1.15. Зазор между верхним на­жимным кольцом приспособления и конической поверхностью не должен пре­вышать 0,5 мм 151.

 

 

1-нижнее кольцо; 2-верхнее кольцо; 3-втулка

Рисунок 1.15- Приспособление для комплектации клиньев буксового гасителя

 

Гидравлические гасители колебаний подвергают ревизии и ремонту с разборкой. Наиболее часто в гидравлических гасителях колебаний выходят из строя верхние и нижние клапаны, резьбовое соединение, крепление монтаж­ной гайки, повреждающиеся резиновые уплотнения, поршневые кольца свар­ные швы, на рабочих поверхностях клапанов появляются задиры. Неисправ­ные клапаны, резиновые прокладки и поршневые кольца заменяют новыми, резьбовые соединения восстанавливают. Следы коррозии зачищают с после­дующей притиркой сопряженных поверхностей тарелок и седел клапанов, из­ношенные поверхности штока, верхний и нижней головок наплавляют.

По окончании ремонта гидравлический гаситель колебаний собирают, заливают в него 0,9 кг приборного масла МВП и испытывают на специальном стенде со снятием рабочей характеристики.

Под действием динамических нагрузок в элементах рессорного подве­шивания могут появиться различные износы и неисправности. Происходит из­нос опорных поверхностей пружин, хомутов рессор. Изнашиваются соприка­сающиеся поверхности наконечников эллиптических рессор. Характерными неисправностями пружин являются их просадка, излом, трещина.

При ремонте пружины нагревают в специальной печи до 800 920°С, а затем подвергают правке - раздвигают витки так, что бы зазор между ними (шаг) был одинаковым в пределах установленных допусков 121.