Видеоканал РЦИТ на YouTUBE


Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru


ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
Как повысить надежность буксового узла?


А.В. Сапёров, технолог Центральной дирекции по ремонту грузовых вагонов - филиала ОАО «РЖД»
Как повысить надежность буксового узла?

   Изменения, уточнения, практический обмен опытом

   При эксплуатации грузовых вагонов в течение 2008 г. на сети дорог ОАО «РЖД» допущен 841 случай брака грузовых вагонов, находящихся в эксплуатации после проведения им плановых видов ремонта на предприятиях Центральной дирекции по ремонту грузовых вагонов. Проведенными расследованиями установлено, что случаи браков по вагонам в процентном соотношении распределились следующим образом:

- грение буксового узла 94,200 %
- столкновение при маневрах 0,020 %
- задержки поездов на перегоне более одного часа 0,020 %
- неисправности автосцепного оборудования 0,017 %
- отцепки вагонов по технологическим неисправностям 0,008 %
- сход вагона в грузовом поезде 0,008 %

   Несложный анализ допущенных случаев брака в ремонте грузовых вагонов показывает, что наибольшее количество браков в поездной работе допущено по грению буксового узла (94,2 %).
   При разработке стратегии по повышению надежности работы буксовых узлов с роликовыми подшипниками специалисты Центральной дирекции выделяют основные группы причин грения буксового узла. К ним относятся:
   - неисправности торцевого крепления;
   - дефекты смазки буксового узла;
   - неисправности подшипников;
   - прочие причины неисправности буксового узла.

   Анализируя более детально браки по неисправности буксовых узлов за 2008 г., были рассмотрены все причины, объединенные в группах. Данные анализа представлены в таблице.

Анализ браков по неисправности буксовых узлов по причинам за 2008 год.
Причины отцепок вагонов (неисправности) Количество, %
1 Неисправности колец подшипников 23,74%
2 Неисправности роликов 15,28%
3 Ослабление торцевого крепления 11,87%
4 Обводнение смазки 11,24%
5 Неправильный подбор подшипников (несоответствие радиальных и осевых зазоров) 7,20%
6 Неисправности лабиринтных уплотнений 6,19%
7 Разно-размерность роликов по диаметру и длине выше допустимого 4,55%
8 Трещины, изломы упорных колец 3,66%
9 Неисправности корпусов букс 3,16%
10 Неисправности сепараторов 2,90%
11 Загрязнение смазки 2,65%
12 Неисправности тележек 2,53%
13 Разрушение торцевого крепления 2,15%
14 Недостаток (излишек) смазки 2,02%
15 Полное разрушение подшипников 0,76%
16 Наличие более допустимых дефектов на поверхности катания колес 0,13%

   Графически представленный анализ причин брака (рис. 1) позволяет наглядно определить те, по которым произошло максимальное количество браков по неисправности буксового узла.

Рис. 1. Анализ причин случаев брака по неисправности буксовых узлов за 2008 г.:
 1 — неисправности колец подшипников; 2 — неисправности роликов; 3 — ослабление торцевого крепления; 4 — обводнение смазки;
5 — неправильный подбор подшипников (несоответствие радиальных и осевых зазоров); 6 — неисправности лабиринтных уплотнений;
7 — разно-размерность роликов по диаметру и длине выше допустимого; 8 — трещины, изломы упорных колец; 9 — неисправности корпусов букс; 10 — неисправности сепараторов; 11 — загрязнение смазки; 12 — неисправности тележек; 13 — разрушение торцевого крепления;
14 — недостаток (излишек) смазки; 15 — полное разрушение подшипников; 16 — наличие более допустимых дефектов на поверхности катания колес

   На основании проведенного анализа случаев брака по неисправности буксовых узлов за прошедший год можно выделить несколько направлений в работе, связанной с повышением надежности этого узла.

   Первое направление касается существующей конструкции буксового узла. Под ним подразумевается разработка организационно-технических мероприятий по повышению качества плановых видов ремонта, надежности работы подвижного состава, снижению количества отказов технических средств и случаев брака. Данные мероприятия включают:
   - создание рабочей группы по рассмотрению проблем, возникающих при ремонте колесных пар грузовых вагонов;
   - выполнение разработанного СТО ОАО «РЖД» «Колесные пары. Формирование, ремонт, освидетельствование и эксплуатация»;
   - подготовка технического задания на разработку технических условий на отремонтированный цилиндрический подшипник буксы грузового вагона, а также выполнение разработанных технических условий и конструкторской документации на отремонтированный цилиндрический подшипник буксы грузового вагона;
   - введение в действие на предприятиях ОАО «РЖД» «Классификатора неисправностей вагонных колесных пар и их элементов» 1.20.001—2007;
   - введение в действие на предприятиях ОАО «РЖД» «Классификатора дефектов и повреждений подшипников качения» ЦВТ-22 и «Методики определения причин излома шейки оси и разрушения буксового узла»;
   - окончание разработки и внедрение ремонтной карточки колесной пары;
   - завершение сертификации колесных пар нового формирования в вагоно-колесных мастерских;
   - создание региональных центров по техническому обучению персонала колесно-роликовых цехов;
   - техническое обучение мастеров и бригадиров колесно-роликовых цехов в региональных центрах;
   - 100%-ная проверка отремонтированных буксовых узлов колесных пар на виброакустических стендах;
   - дополнительный контроль радиальных зазоров блока подшипников непосредственно на шейке оси колесной пары при подборе блоков подшипников;
   - смазывание поверхности качения внутренних колец тонким слоем применяемой смазки перед установкой корпуса буксы с комплектом подшипников на шейку оси;
   - внесение изменений в инструктивные указания № 3-ЦВРК о проведении контроля щупом 0,04 мм плотности прилегания привалочной поверхности гайки М110 и тарельчатой шайбы к плоскому упорному кольцу после монтажа торцевого крепления;
   - расчет технико-экономической эффективности наплавки опорных и направляющих поверхностей букс. Рассмотрение вопроса о целесообразности ремонта наплавкой корпусов букс;
   - направление запроса заводам-поставщикам по установке защитных кожухов на лабиринтные кольца новых корпусов букс;
   - разработка и внедрение приспособления для правки и контроля геометрических параметров смотровых крышек. 100%-ный контроль привалочной поверхности смотровых крышек;
   - разработка технологии контроля состояния лабиринтных колец и лабиринтных проточек корпусов букс, методики и приспособлений для контроля осевого разбега подшипников;
   - при проведении промежуточной ревизии буксового узла не использовать смазку, изъятую из передней части буксы, а заменять ее необходимым количеством свежей;
   - обеспечить при плановых видах ремонта перевод парка полувагонов ОАО «РЖД» на колесные пары с осями типа РУ1-Ш;
   - использовать болты М20Х60.4.8 и М20Х60.5.8 торцевого крепления с максимальным сроком службы 10 лет;
   - при наличии механических повреждений на поверхности лабиринтных колец проводить механическую обработку этих поверхностей;
   - определить порядок входного контроля резинотехнических изделий для буксового узла;
   - распространить передовой опыт ВКМ Горький-Сортировочный по проведению входного контроля новых корпусов букс с внесением дополнений и изменений в технологические процессы по ремонту буксового узла.

   Одно из условий надежной работы буксового узла — предотвращение появления дефектов смазки, таких как обводнение и наличие посторонних примесей. Посторонние примеси попадают в буксовый узел из-за неплотного прилегания плоской резиновой прокладки между смотровой и крепительной крышками.
   Уменьшить вероятность попадания влаги и посторонних примесей в смазку в период всего срока эксплуатации буксового узла в межремонтный период можно путем опломбирования буксового узла. В этом случае на пломбах устанавливается клеймо предприятий, производивших ремонт или осмотр буксового узла колесной пары, и даты проведения данных видов работы.

   Постановка пломб должна быть обязательной как для ремонтных, так и для эксплуатационных предприятий. Ответственность за состояние буксового узла необходимо возложить на предприятие, проводившее последние работы с данным буксовым узлом и опломбирование.

   Не станет откровением тот факт, что осмотрщики-ремонтники на пунктах технического обслуживания вагонов при осмотре внешнего состояния буксовых узлов вскрывают смотровые крышки. При этом в инструкциях ответственность за качество выполненных работ не предусмотрена.
   Данная мера, установка пломб на смотровые крышки, является вынужденной необходимостью. Ее основная цель — защитить ремонтные предприятия ОАО «РЖД» от снятия смотровых крышек работниками, не сдавшими испытания на право производить промежуточную ревизию в установленном порядке.

   На безотказную работу подшипников буксового узла оказывает существенное влияние и сама смазка. Наиболее массово для букс вагонов с роликовыми подшипниками применяют железнодорожную смазку ЛЗ-ЦНИИ по ГОСТ 19791—74 или ЛЗ-ЦНИИ (у) по ТУ 0254-307-00148820—95 (с изменениями 1 и 2). Она представляет собой однородную мазь от светло-желтого до темно-желтого цвета.

   Анализ показывает, что среди неисправностей роликовых букс из-за обводнения смазки произошло 11,24 % случаев брака. Отрицательное воздействие обводнения смазки заключается в том, что при взаимодействии с водой разлагаются активные антиокислительные и противоизносные присадки.
    При этом износ трущихся деталей буксового узла резко возрастает, а надежность его работы падает до аварийных задиров подшипников. Соответственно, вопрос об установлении допустимого уровня влагосодержания смазки буксовых узлов колесных пар остается актуальным. Решение этой проблемы должны обеспечить технологические системы и технологии объективного контроля качества буксовой смазки, обеспечивающей допустимое влагосодержание.

   С 2001 г серийно применяется в узлах трения с подшипниками качения пластичная смазка Буксол. В настоящее время на Северной дороге проходит испытания состав (50 вагонов), буксовые узлы колесных пар которого заправлены смазкой Металлплакс-П.
   На текущий момент определенных положительных результатов эти испытания еще не дали. Нет и однозначных рекомендаций со стороны научно-исследовательских институтов. В перспективе необходимо разрабатывать и внедрять новые пластичные смазки для буксовых узлов с цилиндрическими подшипниками.

   Другим фактором выявления неисправностей буксовых узлов служит качественное расследование причин грения буксового узла. Для этого необходимо на основании пункта 5, приложения 5 инструктивных указаний № 3-ЦВРК план расследования дополнять фотографиями обнаруженных дефектов подшипника.
   На основании составленных планов проведенных расследований отцепок в 17 % случаев причины грения буксового узла не были выявлены (рис. 2). Данный факт свидетельствует о том, что при эксплуатации колесной пары после проведения любого вида ревизии буксового узла в течение одного месяца происходит обыкновенная приработка подшипников. Но в пункте 3.3(а) инструктивных указаний № 3-ЦВРК однозначно указано: «если монтаж производился за месяц или менее до выявления нагрева, то колесную пару можно допустить к эксплуатации».
   На основании вышеизложенного специалисты предлагают установить уровень температуры нагрева буксового узла, при котором колесная пара допускается к эксплуатации после проведения любого вида ревизии в течение месяца.

   Особое внимание необходимо уделить работе средств автоматического контроля состояния подвижного состава. На обоснованность отцепок вагонов по грению буксового узла при эксплуатации в межремонтный период оказывает влияние качественная настройка средств автоматического контроля состояния подвижного состава.
   Для обеспечения этого необходимо четкое выполнение пункта 7.19 распоряжения МПС от 30.12.1996 № ЦВ-ЦШ-453 (Инструкция по размещению, установке и эксплуатации средств автоматического контроля технического состояния подвижного состава на ходу поезда).

   Второе, более современное направление в повышении надежности буксового узла — применение буксовых узлов с кассетными подшипниками. Конструктивно кассетные подшипники воспринимают как радиальные, так и 14 % осевых нагрузок, воздействующих на подшипники.
   В настоящее время продолжаются эксплуатационные испытания на полигоне Воркута — Череповец 51 полувагона производства ФГУП ПО «Уралвагонзавод» модели 12-132-03 с подшипниками кассетного типа Compact TBU 130x250x160 производства компании SKF.

   В настоящее время продолжаются эксплуатационные испытания на полигоне Воркута — Череповец 51 полувагона производства ФГУП ПО «Уралвагонзавод» модели 12-132-03 с подшипниками кассетного типа Compact TBU 130x250x160 производства компании SKF.
   В перспективе применение подшипников данного типа позволит отказаться от трудоемких работ по их ремонту. Отпадает необходимость в закупке необходимого количества смазки для выполнения производственной программы по выпуску вагонов из ремонта, в складировании, лабораторных проверках. Кроме того, с переводом колесных пар на буксовые узлы с кассетными подшипниками, на ремонтных предприятиях решается проблема с утилизацией смазки, бывшей в эксплуатации.

   При поступлении на ремонтные предприятия кассетные подшипники подвергаются входному контролю. При нем проверяются:
   - наличие сопроводительных документов;
   - целостность упаковки;
   - комплектация и внешний вид подшипника.


Как повысить надежность буксового узла?
 А.В. Сапёров, технолог Центральной дирекции по ремонту грузовых вагонов - филиала ОАО «РЖД»