Лекция №4: Дефекты и неисправности рам и кузовов вагонов. Методы восстановления их работоспособности.

Рамы вагонов

В процессе эксплуатации в раме вагона могут появиться следующие неисправности:

• трещины и изломы хребтовых, концевых и продольных боковых балок, а также их прогибы;

• трещины в углах соединений концевых балок с продольными боковыми балками;

• вмятины и трещины на концевых поперечных балках в местах расположения буферов;

• протирание вертикальных стенок хребтовых балок в местах постановки поглощающих аппаратов, ослабление заклепок, крепления упоров;

• коррозия рам изотермических, пассажирских и грузовых вагонов, которая возникает вследствие повреждения антикоррозионных покрытий и применения металлов, недостаточно стойких против коррозии.

Указанные неисправности балок могут появиться вследствие перегрузки вагона сверх установленной грузоподъемности, некачественного выполнения сварочных и заклепочных соединений, а также при многократном соударении вагонов со скоростями, превышающими допускаемые.

После осмотра раму вагона ремонтируют: лопнувшие сварные швы вырубают и заваривают вновь, ослабшие заклепки переклепывают, неисправные болты заменяют, изогнутые элементы выправляют.

Перед разделкой концы трещин засверливают сверлом диаметром 6-12 мм в зависимости от толщины металла. Если трещина проходит через заклепочное отверстие, то его заваривают и рассверливают вновь. Подрезы, непровары и поджоги в сварных швах не допускаются.

После заварки трещин балки рам усиливают металлическими накладками, которые ставят с одной стороны или с обеих сторон шва. Толщину накладок выбирают в пределах 0,8-1 от толщины свариваемого металла, по длине они должны перекрывать концы трещин на 100-200 мм. Накладки плотно подгоняют по месту и приваривают обратно-ступенчатым швом (при обратноступенчатом способе весь шов разбивают на отдельные участки длиной 100-300 мм. Сварку каждого участка выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки. При этом конец каждого последующего участка совпадает с началом предыдущего. Сварку необходимо вести без перерывов между участками (кроме перерыва на замену электрода), чтобы использовать подогрев от заварки предыдущего участка).

Заваривать трещины в усиливающих накладках не разрешается, такие накладки надо заменить.

На металлических балках рамы четырехосного вагона при ремонте можно устранять не более четырех повреждений с постановкой усиливающих накладок, не считая накладок в местах наращивания при постройке, и накладок, перекрывающих протертости в местах расположения поглощающих аппаратов.

Если обнаружена трещина или излом на хребтовой балке в местах от концевой балки до шкворневой, а также протертости глубиной более 3 мм при ремонте на заводах или 5 мм при ремонте в депо, то на балку ставят усиливающие корытообразные накладки толщиной 8-10 мм, которые приклепывают всеми заклепками переднего и заднего упоров, а в промежутке между ними - пятью заклепками с потайными головками на внутренней стороне балки. Эти заклепки располагают в шахматном порядке. Протертости на балках при деповском ремонте можно наплавлять с последующей постановкой плоских накладок.

Части рамы вагона, поврежденные коррозией на величину не более 20% площади поперечного сечения при деповском ремонте и 15% при заводском, можно не ремонтировать при условии, если отдельные элементы их (горизонтальные полки, вертикальные стенки) поражены коррозией не более чем на 1/3 номинальной толщины.

Балки, поврежденные коррозией на величину от 20 до 30% площади поперечного сечения при деповском ремонте и от 15 до 30% при заводском, ремонтируют электронаплавкой при условии, что их отдельные элементы имеют толщину не менее половины номинальной. Части, поврежденные коррозией более чем на 30% поперечного сечения или имеющие отдельные элементы толщиной менее половины номинальной толщины, при суммарной длине поврежденных участков более 50 мм следует заменить новыми.

Пораженные коррозией полки швеллера рамы при длине повреждения до 500 мм можно восстанавливать сплошной наплавкой, а при большой длине - приваркой планок толщиной соответственно глубине поражения, но не менее 4 мм. На концевой балке наплавочные работы разрешаются в том случае, если толщина стенки в месте наплавки не менее 6 мм.

Перед наплавкой или приваркой планки балку ремонтируют, поверхность в месте сварки тщательно очищают стальной щеткой до металлического блеска.

Рамы вагонов, имеющие на элементах маркировку «Керчь» и «КМЗ», ремонтировать сваркой не разрешается, так как их металл обладает большой хрупкостью при низких температурах (хладноломкость). Если на таких элементах имеются трещины, то при деповском ремонте их разрешается ремонтировать постановкой усиливающих планок только на заклепках. Толщина односторонней накладки или суммарная толщина двусторонних накладок, устанавливаемых на заклепках, должна быть на 10% больше толщины ремонтируемой части, а по ширине и длине накладки должны перекрывать поврежденное место на 15-20 мм.

Погнутые балки с маркировкой «Керчь» и «КМЗ» правят после предварительного подогрева при помощи прессов или домкратов без ударов по металлу.

Грузовые вагоны с кузовами, которые необходимо разбирать и восстанавливать более чем на 50%, и с поврежденными хребтовыми или боковыми швеллерными балками из керченской стали не ремонтируют и исключают из инвентаря.

На поступивших в ремонт рамах замеряют величины прогиба элементов и при необходимости производят правку.

Прогиб боковых продольных и хребтовых балок в вертикальной плоскости допускается у четырехосных грузовых вагонов при деповском ремонте - не более 50 мм, при заводском - не более 25 мм, у шести- и восьмиосных грузовых вагонов при заводском и деповском ремонте - не более 100 мм. Если эти балки имеют прогиб в горизонтальной плоскости более 100 мм или в вертикальной более 200 мм, то грузовой вагон исключают из инвентаря.

Наибольший горизонтальный прогиб концевой балки рамы грузового вагона при деповском ремонте допускается не более 20 мм, при заводском - не более 10 мм.

У концевых и поперечных балок рам пассажирских цельнометаллических вагонов допускается прогиб в горизонтальной плоскости не более 10 мм при заводском ремонте и не более 15 мм при деповском, а в вертикальной плоскости - при деповском и заводском не более 15 мм. Концевые балки с горизонтальным прогибом более 50 мм выправляют в горячем состоянии.

Грузовые вагоны не подлежат ремонту в том случае, если надо разбирать и восстанавливать кузов более чем на 50% при одновременном наличии:

• необходимости замены двух боковых продольных швеллеров рамы или одного швеллера хребтовой балки;

• необходимости замены двух концевых балок и одного бокового швеллера рамы;

• необходимости замены одной концевой балки рамы и одной шкворневой;

• полного разрушения в раме сварной конструкции одного узла соединения хребтовой балки со шкворневой;

• винтообразной скрученности (пропеллерность) рамы более 70 мм на 1 м ширины или более 200 мм на всю ширину;

• пережога металла хребтовых балок или боковых швеллеров.

Не ремонтируют и не восстанавливают также цельнометаллические пассажирские и грузовые вагоны с изломами в хребтовой балке, если дополнительно к этому в ней имеются горизонтальные изгибы или скрученность, а боковые стены по всей длине кузова в нескольких местах деформированы и имеют волнистость более 100 мм.

Кузова вагонов

В процессе эксплуатации в металлических кузовах вагонов нередко повреждаются армировка дверей, крышки люков полувагонов, узлы соединения стоек каркаса с обвязочными элементами, узлы шкворневых балок, концевые балки в местах расположения розетки автосцепки, балки пола, верхние обвязочные элементы полувагонов, обшивка крыши и др.

Кроме того, металлические части кузова подвержены коррозии, особенно если они плохо окрашены при постройке или ремонте или если слой покрытия поврежден. Чаще всего поражаются коррозией детали изотермических вагонов под действием соляного раствора, колпаки кислотных цистерн, внутренние поверхности обшивки кузова пассажирских и грузовых вагонов из-за недостаточной стойкости антикоррозионного покрытия и большой влагоемкости изоляции.

Деревянные части кузова с течением времени загнивают, при изменении влажности в них появляются трещины, снижающие прочность. Нередко также возникают повреждения при небрежной и неправильной погрузке грузов, при сильных толчках во время движения поезда и спуска с горок, во время маневров, если груз в вагонах плохо закреплен. Появляются изломы деревянной обшивки стен обвязочных, дверных и люковых брусьев, досок пола, дуг и фрамуг крыши.

Если при изготовлении и ремонте вагонов устанавливают деревянные детали с повышенной влажностью, то в эксплуатации они усыхают, вследствие чего образуются щели, происходит коробление и растрескивание. Поэтому устанавливаемые на вагон деревянные детали должны быть хорошо высушены, соответственно обработаны против гниения и окрашены.

В кузовах крытых грузовых вагонов, во время эксплуатации появляются следующие неисправности: излом досок пола и обшивки стен, повреждения дверей и крыши, отрыв и излом металлических стоек каркаса и др.

Причиной повреждения пола вагона может быть неправильное применение автопогрузчиков и других механизмов, когда превышаются нормы сосредоточенной нагрузки на пол. Деревянная обшивка стен повреждается при неправильной погрузке, выгрузке и укладке груза.

Повреждения крыши возникают чаще всего из-за поражения металла коррозией.

Двери крытых вагонов деформируются, если их не полностью открывают во время погрузки и выгрузки грузов. На державках дверных роликов появляются трещины, их подшипники из-за отсутствия периодической смазки и недостаточной герметичности ржавеют и заклиниваются. Нередко повреждаются крышки разгрузочных люков и их запоры, а при плохом креплении ограничительных упоров дверь может вообще упасть с вагона.

В эксплуатации могут появиться следующие основные неисправности кузова четырех- и восьмиосных полувагонов: трещины в шкворневых узлах, пятниках, вертикальных листах поперечных и шкворневых балок у нижней обвязки, в сварных швах между соединительной накладной стойкой кузова, в местах установки люковых упоров, угловых стоек; отгибание упоров крышек люков, изгибы верхних полок поперечных балок; вмятины на верхней обвязке, прогибы крышек люков; деформация металлической обшивки дверей; утеря и излом торсионов; повреждение дверных запоров; изгиб и надрывы переднего листа концевой балки; изгиб и отрыв средней промежуточной балки от хребтовой.

Трещины нередко появляются из-за ослабления сварных швов, поражения коррозией металлических деталей, применения для разгрузки грейферов и других не рекомендуемых устройств, неправильной погрузки и крепления грузов.

В процессе эксплуатации у платформ появляются изломы досок бортов и пола, повреждения бортовых запоров и петель, изгибы полок швеллеров и поперечных балок, ослабление соединений, изгибы подножек.

Основные неисправности котлов цистерн - трещины, вмятины и погнутости стенок, течь клапана сливного прибора, неисправность крышки люка, лестницы, сдвиг котла и др.

Лекция №5: Технология ремонта котлов цистерн и платформ.

Технология ремонта котлов сваркой. Технология ремонта сливных приборов цистерн. Гидравлические испытания котлов после ремонта. Технология ремонта бортов, петель, пола и др.

Ремонт котлов цистерн

Помимо обычных цистерн для перевозки нефтепродуктов, имеются специальные цистерны для перевозки меланжа, серы, кислот, вина, цемента и т.д. Этим обусловлено некоторое различие в технологии ремонта различных цистерн.

Перед ремонтом с применением сварочных и клепальных работ все цистерны независимо от рода перевозимого груза подвергают очистке, пропарке, промывке и дегазации. Такую обработку производят заводы-отправители грузов (цистерны для перевозки кислот, бутилена и других химических продуктов) и промывочно-пропарочные станции (цистерны для перевозки нефтепродуктов). После обработки цистерны из-под бензина проверяют на взрывоопасность с помощью газоанализаторов.

Если толщина металла на площади более 30% обечайки или продольного листа составляет менее половины номинального размера, то негодные части заменяют. При меньших площадях повреждений вырезают часть листа и приваривают накладку встык или внахлестку с наложением швов с обеих сторон. При заводском ремонте цистерн количество таких накладок на обечайке, продольном листе или днище допускается не более четырех.

Трещины на котле перед заваркой разделывают с наружной стороны, затем заваривают в два слоя, очищают от подтеков и брызг с обеих сторон, вырубают до чистого металла с внутренней стороны и накладывают изнутри контрольный шов. Во всех котлах волнорезы удаляют независимо от их состояния и вновь не ставят.

При периодических видах ремонта сливные приборы, предохранительный, выпускной и впускной клапаны разбирают, проверяют и ремонтируют, а после сборки испытывают под соответствующим давлением.

После ремонта и перед окраской котел необходимо осмотреть и испытать при ремонте на заводах гидравлическим давлением, при деповском ремонте - давлением воздуха 0,05 МПа (0,5 кгс/см²). Гидравлическое давление при испытании установлено для сварных котлов нефтебензиновых цистерн 0,2 МПа (2 кгс/см²), клепаных котлов - 0,1 МПа (1 кгс/см²), котлов цистерн для перевозки кислот - 0,25 МПа (2,5 кгс/см²).

Испытываемый котел выдерживают под давлением 15 мин, обстукивают молотком около сварных швов и тщательно осматривают. При этом цистерны с нижним сливным прибором на 10 мин оставляют под давлением с открытой нижней частью (заглушкой) сливного прибора и на 5 мин - с частично открытым клапаном и закрытой заглушкой, чтобы проверить плотность клапана и заглушки. Результаты испытания котлов записывают в специальный журнал.