Применение ультразвукового оборудования для очистки деталей буксового узла на вагоноремонтных предприятиях

Железнодорожный транспорт. Серия: Вагоны и вагонное хозяйство. Ремонт вагонов. ОИ ЦНИИТЭИ, 2006 г., выпуск 2

УДК 629.4.083

Лебедев Н. М., Жирнова Т. И., Коротков А. Ю. (ООО «Александра-Плюс»),
Фролов Г. Н. (гл. инж. вагонного депо Вологда)

Буксовый узел колёсной пары пассажирских и грузовых вагонов — наиболее ответственный элемент конструкции ходовой части подвижного состава. От исправного состояния буксового узла в большой степени зависит безопасность движения поезда. Являясь опорной частью колёсной пары, буксовый узел испытывает колоссальные статические и динамические нагрузки и поэтому требует качественного технического обслуживания и ремонта.

На всех стадиях ремонта, а особенно на операциях дефектоскопии и окончательной сборки буксового узла предъявляются повышенные требования к чистоте роликов и колец подшипников.

Существующие струйные методы очистки роликов и колец не удаляют полностью жировую плёнку от остатков смазки, что затрудняет проведение дефектоскопии и приводит к налипанию абразивной пыли после подшлифовки деталей.

Используемое в ряде вагонных депо оборудование производства ООО «Технад-1» (г. Томск) несовершенно и не может обеспечить повышенные требования к чистоте деталей. Кроме этого, оно обладает принципиальными недостатками, затрудняющими его широкое применение на вагоноремонтных предприятиях, а именно:

  • отсутствие регенерации моющего раствора;
  • низкая эффективность ультразвука;
  • не предусмотрена качественная сушка;
  • отсутствие струйной очистки.

Также не существует современного ультразвукового оборудования для очистки роликов.

Учитывая важность существующей проблемы, были поставлены следующие задачи при разработке установки для очистки роликов подшипников:

  • обеспечение постоянного вращения каждого ролика во время очистки;
  • оснащение модулем регенерации моющего раствора;
  • обеспечение сохранности размерной группы.

С учетом этих требований была разработана и изготовлена «Установка очистки роликов подшипников» модели УОРП, предназначенная для ультразвуковой очистки роликов в процессе ремонта от различных загрязнений в технических моющих средствах. В состав установки входит ультразвуковая ванна, подставка, модуль очистки раствора, блок сушки роликов и шкаф управления.

Установка имеет ряд преимуществ:

  • сохранение комплектности роликов одного подшипника за счет использования специальных кассет, что позволяет работать на всех стадиях очистки роликов (ультразвуковая промывка, сушка) с применением одной и той же тары;
  • встроенный узел вращения в конструкции ванны обеспечивает автоматическое вращение роликов, что приводит к более равномерной очистке всей поверхности, и в свою очередь сокращает время промывки до 2—3 мин.;
  • применение синфазной группы ультразвуковых излучателей является наиболее эффективным методом очистки поверхности от частиц металла и абразива, неизбежно появляющихся в процессе эксплуатации или во время подшлифовки роликов;
  • наличие модуля подготовки и регенерации моющего раствора очистки позволяет максимально использовать технические моющие средства за счет его непрерывной фильтрации. В модуле осуществляется подогрев и поддержание температуры моющего раствора на заданном уровне в автоматическом режиме;
  • блок сушки удаляет остатки влаги с поверхности роликов, предупреждая образование коррозионных пятен;
  • панель блока питания имеет минимальный набор элементов управления, в то же время, оставаясь достаточно информативной и простой в обслуживании.

Подобные задачи ставились и при разработке установки для очистки наружных колец буксовых подшипников, а именно:

  • встраивание в поточную линию очистки с возможностью использования установки и для очистки колец после подшлифовки;
  • обеспечение вращения колец во время всех операций;
  • разделение стадий предварительной струйной промывки и непосредственной ультразвуковой очистки;
  • сушка колец на заключительной стадии;
  • автоматическая загрузка и выгрузка колец;
  • оснащение модулем очистки раствора.
Внешний вид установки очистки колец подшипников

«Установка очистки колец подшипников» модели УОКП (рисунок) предназначена для ультразвуковой очистки наружных колец буксовых подшипников. В составе установки механизм мойки, блок подготовки моющего раствора и блок управления. Механизм мойки колец состоит из сварной рамы, на которой установлены подающий и приёмный лотки, механизм ротора для постоянного вращения и перемещения колец в установке, механизм струйной промывки и блок сушки колец.

Блок подготовки моющего раствора представляет из себя ёмкость для подготовки моющего раствора, нагрева до заданной температуры и подачи его в механизм мойки.

Блок управления представляет из себя электрошкаф с пультом управления, обеспечивающий управление приводом, температуры моющего раствора и таймера очистки.

Преимущества данной автоматической установки в следующем:

  • автоматическая установка встраивается в технологическую линию очистки колец и может использоваться также для очистки от абразивной пыли и остатков смазки после подшлифовки колец перед дефектоскопией;
  • мойка колец осуществляется на четырех позициях: загрузка, струйная промывка, ультразвуковая мойка и сушка;
  • модуль очистки моющего раствора обеспечивает длительное использование технических моющих средств.

Немаловажным является подбор технических моющих средств. Моющая среда должна обладать высокой химической активностью, эффективно разрыхлять, разрушать и растворять плёнки загрязнений.

Из технических моющих средств наиболее эффективно зарекомендовало себя моющее средство ТМС ЛН производства НПП «Технобиор». Данное средство не только эффективно очищает поверхность деталей, но и защищает от коррозии. Данные автоматические установки успешно работают в колесном цехе вагонного депо Вологда. Установки встроены в технологический комплекс оборудования для очистки и дефектоскопии деталей буксовых подшипников.

Проведённые испытания в вагонном депо Вологда подтвердили высокие качества очистки: полностью удаляются остатки смазки с примесью металлического шлама со всей поверхности деталей, что повышает качество контроля и ремонта буксовых подшипников.

Совместно с ПКБ ЦВ (г. Москва) разработаны технические условия на установки, готовится совместное производство.

Качественная очистка — залог высокого качества ремонтируемых узлов, что положительно влияет на обеспечение безопасности движения и эксплуатации подвижного состава.