Спосіб відновлення зношених поверхонь стрілочних переводів

Реферат: Спосіб відновлення зношених поверхонь стрілочних переводів, за яким зношену поверхню зачищають, нагрівають, наплавляють електродуговим методом, після чого охолоджують і здійснюють механічну обробку відновленої поверхні. На ділянці, де знаходиться зношена поверхня, фіксують магнітний захват. Наплавлення здійснюють в заданому автоматичному режимі періодичним поперечним зворотно-поступальним переміщуванням зварювального в'язка. Процес контролюється модульним блоком мікропроцесорного керування з цифровою обробкою сигналів, який підтримує заданий режим. UA 92114 U (12) UA 92114 U UA 92114 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до технології відновлення або зміцнення електродуговим наплавленням зношених в процесі експлуатації залізничних колій, зокрема хрестовин, рамних рейок, вістряків стрілочних переводів. Відомий спосіб відновлення рейок (А.с. СРСР № 1348442, МПК Е01В 31/18, публ. 30.10.1987 р.), за яким пошкоджену ділянку нагрівають до температури плавлення сплаву, що самофлюсується, який подають пошарово проходами горілки поперек головки рейки. Недоліком такого способу є те, що спосіб передбачає ручне наплавлення, а контроль зварювання здійснюється після завершення процесу. Крім цього ефективність наплавлення залежить від температури нагріву, яка повинна бути не менше ніж 950 °C, і кількості поданого через полум'я порошку, що складно контролювати в ручному режимі. Відомий спосіб відновлення електродуговим наплавленням зношених вітряків стрілочного переводу (патент Російської Федерації № 2082573, МПК В23Р 6/00, В23К 9/04. Е01В 31/18, публ. 27.02.2010 р.), за яким зношену поверхню зачищають, нагрівають, наплавляють електродуговим зварюванням, при цьому у процесі наплавлення є обов'язковим періодичне пропускання рухомого залізничного составу для зняття термічних напруг за рахунок деформації направленого шару металу. Такий спосіб виключає використання механізованого процессу наплавлення, тому він є низькопродуктивним. Основна умова успішного використання способу - періодичне пропускання рухомого залізничного составу, що створює певні труднощі та небезпеку руху при неякісному наплавленні певного шару. Найбільш близьким по технологічній суті є спосіб відновлення зношених поверхонь (патент Російської Федерації № 2382695, МПК В23Р 6/00, В23К 9/04. Е01В 31/18, публ. 27.02.2010 р.), при якому здійснюють зачищення зношеної поверхні до чистого металу, її нагрівання та наплавлення електродуговим методом пошарово на повну глибину зношеної поверхні з перевищуванням номінального розміру поверхні катання рейки на величину припуску на механічну обробку, при цьому при зниженні робочої температури здійснюють додаткове нагрівання, після чого охолодження і механічну обробку відновленої поверхні. Недоліком даного способу є те, що необхідність додаткового нагрівання приводить до додаткових витрат, збільшує складність та знижує якість проведення відновлюваних робіт. Крім цього збільшується час проведення робіт. В основу запропонованого технологічного рішення поставлена задача удосконалення процесу електродугового наплавлення поверхні катання елементів стрілочних переводів з метою підвищення якості та строків виконання робіт, а також спрощення та розширення діапазону роботи в зоні максимального загального ККД. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі відновлення зношених поверхонь, за яким зношену поверхню зачищають, нагрівають, наплавляють електродуговим методом, після чого охолоджують і здійснюють механічну обробку відновленої поверхні, згідно із корисною моделлю, на ділянці, де знаходиться зношена поверхня, фіксують магнітний захват, а наплавлення здійснюють в заданому автоматичному режимі періодичним поперечним зворотно-поступальним переміщуванням зварювального в'язка, при цьому процес контролюється модульним блоком мікропроцесорного керування з цифровою обробкою сигналів, який підтримує заданий режим. Фіксація магнітного захвата на ділянці, де знаходиться зношена поверхня, дозволяє попередити зміщення, збільшує якість процесу електродугового наплавлення елементів стрілочних переводів. Автоматичне електродугове наплавлення забезпечує високу продуктивність при відносно низькій вартості, а також високу якість відновлювальних робіт. За допомогою цифрового мікропроцесорного керування забезпечується висока точність наплавлення та виключається утворення раковин. Крім цього наявність функції безпеки дозволяє проводити роботи у заданому діапазоні напруги. Використання запропонованого способу дає змогу збільшити якість та безпеку відновлення зношених поверхонь стрілочних переводів, а також підвищити строк експлуатації колії за рахунок збільшення зносостійкості і втомленої міцності відновленої поверхні. Крім цього значно скорочуються строки виконання ремонтних робіт. Спосіб відновлення зношених поверхонь стрілочних переводів використовується таким чином. Спочатку провели огляд та обмір зношених ділянок, визначили розмір пошкоджень. Зношену поверхню шліфуванням зачистили до чистого металу для вилучення поверхневих дефектів, відшарувань і тріщин, здійснили перевірку наявності дефектів дефектоскопіюванням. 1 UA 92114 U 5 10 15 20 25 У разі наявності тріщин та відшарувань більше ніж 12-19 мм в залежності від місця пошкодження зношена поверхня не підлягає відновленню наплавленням. За допомогою модульного блока мікропроцесорного керування задали режим електродугового наплавлення в залежності від розмірів пошкоджень, зокрема допустимий діапазон постійного або змінного струму, максимальну зварювальну напругу, напругу холостого ходу, робочу напругу, довжину дуги, ширину наплавлення, кількість та товщину шарів в залежності від розмірів дефекту, швидкість подачі дроту, вид та режим охолодження. Місце наплавлення з урахуванням технологічних припусків нагрівають до температури 350 °C, при цьому температура постійно контролюється за допомогою цифрового малогабаритного пірометра часткового випромінювання, наприклад Смотрич-4ПМ1-08. Електродугове наплавлення здійснювали порошковим дротом виробництва фірми ESAB (Швеція) марки Tubrodur 15.65 та 15.43 діаметром 1,6 мм. Зварювальний в'язок працював, переміщуючись зворотно-поступальним рухом у поперечному до рейок напрямку. Оперативний контроль процесу наплавлення здійснювався блоком мікропроцесорного керування, який безперервно проводив збір фактичних даних та миттєво реагує на виявлення небажаних змін. Керування алгоритмом дозволило підтримувати заданий режим наплавлення. Після наплавлення і повільного охолодження до температури 200 °C виконали грубе шліфування, а після охолодження до 60 °C здійснили остаточне шліфування в розмір. Твердість наплавленого металу на зачищеній поверхні кочення доводять до діапазону від 290 НВ до 401 НВ (також для зняття термічних напруг) за допомогою голчастого відбійника пневматичного m. st 2555. Контроль здійснювали твердоміром динамічним малогабаритним ТДМ-2. Відновлена ділянка повинна бути рівною або з плавним переходом від наплавленого до основного металу без напливів і підрізів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб відновлення зношених поверхонь стрілочних переводів, за яким зношену поверхню зачищають, нагрівають, наплавляють електродуговим методом, після чого охолоджують і здійснюють механічну обробку відновленої поверхні, який відрізняється тим, що на ділянці, де знаходиться зношена поверхня, фіксують магнітний захват, а наплавлення здійснюють в заданому автоматичному режимі періодичним поперечним зворотно-поступальним переміщуванням зварювального в'язка, при цьому процес контролюється модульним блоком мікропроцесорного керування з цифровою обробкою сигналів, який підтримує заданий режим. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2