Общая характеристика колесных пар

Ультразвуковой  контроль оси колёсной пары

Наиболее широко для испытания  металлоизделий в промышленности и  на транспорте применяется акустический контроль и в особенности ультразвуковой эхо-импульсный метод. Глубоко проникающие  в толщу металла ультразвуковые волны позволяют обнаруживать не только поверхностные, но и заглубленные дефекты. Относительно простое устройство аппаратуры, высокая производительность контроля, возможность ее дальнейшего  повышения за счет автоматизации расшифровки результатов - все эти достоинства завоевали для ультразвуковых методов одно из ведущих мест в дефектоскопии металлоизделий. Испытание ответственных элементов подвижного состава железных дорог и метрополитенов без полной разборки узлов представляет собой уникальную возможность ультразвукового метода. Этот метод незаменим, например, при дефектоскопировании частей и шеек осей колесных пар в сборе с колесными центрами и кольцами роликоподшипников, а также валов тяговых электродвигателей в зоне под железным сердечником якоря. Исключение необходимости полной разборки этих узлов при ремонте увеличивает их срок эксплуатации, приносит огромную экономию средств и повышает производительность ремонта подвижного состава. Это обуславливает его нынешнее применение при контроле колёсных пар.

Ультразвуковая дефектоскопия  как средство обнаружения дефектов в изделиях базируется на свойствах  ультразвука - проникновении в различные  среды и отражении ультразвуковых волн от границы раздела сред.

Ультразвуковому испытанию  подвергаются оси локомотивных колёсных пар при заводском и деповском  ремонте.

Проведение ультразвукового  испытания обеспечивает выявление  в осях усталостных трещин и внутренних несплошностей, являющихся браком завода-изготовителя, эквивалентных или большим по своим отражающим свойствам искусственным отражателям в контрольном образце оси, используемым для настройки чувствительности, а так же позволяет оценить структуру металла осей.

Для проверки работоспособности, а так же настройки чувствительности дефектоскопа необходимо изготовить контрольный образец оси электровоза.

Технология испытания  включает в себя следующие этапы:

• подготовка к испытанию;
• проведение испытания;
• оценка качества детали.

Подготовка к  испытанию

Подготовка к испытанию  включает:

• подготовку аппаратуру к работе;
• подготовку оси.

Подготовка аппаратуры к работе

Подготовка аппаратуры к  работе включает:

• подготовку дефектоскопа к работе;
• настройку масштаба развёртки;
• настройку чувствительности дефектоскопа.

Подготовка дефектоскопа к работе

1. Заземлить корпус дефектоскопа
2. Проверить наличие и соответствие предохранителей номиналу.
3. Подключить кабель питания к сети
4. Установить режим внутренней синхронизации
5. Установить частоту следования зондирующих импульсов .
6. Установить требуемую частоту ультразвука

Настройка чувствительности дефектоскопа для проведения ультразвуковой контроль осей со снятыми кольцами подшипников

1-й этап - для проверки  наружных шеек осей.

Для выполнения ультразвуковой контроль наружных шеек осей со снятыми кольцами подшипников браковочную чувствительность N₅ настраивают по эхо-сигналу от пропила в шейке оси глубиной 1 мм на расстоянии от торца 265 ммв контрольного образца. Для этого прямой пьезоэлектрический преобразователь устанавливают на торец оси (рисунок 5.1), получают эхо-сигнал от пропила и кнопками аттенюатора доводят его до средней линии экрана (рисунок 5.1). Показания аттенюатора N₅ заносят в журнал установленной формы.

2-й этап – для проверки  оси под внутренней кромкой  ступицы.

Настройка чувствительности проводится аналогично настройке чувствительности дефектоскопа для проведения ультразвукового контроля осей с демонтажом буксового узла без снятия внутренних колец подшипников.

Рисунок 5.1 - Схема прозвучивания оси:1- прямой узкий луч; 2 - трансформированный луч; З – пропил

 

3-й этап для проверки  зоны галтельного перехода внутренних  шеек подступичную часть оси.

Значения браковочных  чувствительностей определяют в  начале каждой смены и в течение  смены, если произошла замена дефектоскопа или пьезоэлектрического преобразователя и записывают в рабочий журнал. Значения браковочных чувствительностей определяют и записывают заново во всех случаях, когда дефектоскоп получен из ремонта или после поверки, а также, если проведен ремонт ультразвукового преобразователя.

Проведение испытания

а) 1-й этап - проверка наружных шеек осей.

Ультразвуковое испытание  наружных шеек выполняют прямым пьезоэлектрическим преобразователем поочередно с каждого торца оси. Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана составляет 0,5-2,4 деления.

От дефекта в шейке  можно получить эхо-сигнал на делении 0,5-1,2, если дефект выявляется прямым лучом или на делении 1,0-2,4, если дефект обнаруживается трансформированным лучом.

Для выполнения ультразвукового испытания наружных шеек осей следует:

• выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность N_п5
• нанести на торец оси контактную смазку;
• установить прямой пьезоэлектрический преобразователь на торец оси;
• выполнить сканирование, устанавливая прямой пьезоэлектрический преобразователь на торец оси в 20-25 точках;
• при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить чувствительность до браковочной.

б) 2-й этап - проверка оси под внешней кромкой ступицы.

Ультразвуковое испытание  оси под внешней кромкой ступицы выполняют поочередно с внутренних шеек оси наклонным пьезоэлектрическим преобразователем (частота 2,5 МГц, угол ввода 400).

Зона контроля по горизонтальной шкале масштабной сетки экрана элТ составляет 1,7-2,1 деления.

Для выполнения ультразвукового  испытания оси под внешней кромкой ступицы следует:

• выставить на аттенюаторе поисковую чувствительность N_п6;
• нанести на цилиндрическую поверхность наружной шейки оси контактную смазку;
• установить наклонный пьезоэлектрический преобразователь на цилиндрическую поверхность наружной шейки оси;
• выполнить сканирование путем продольно-поперечного перемещения пьезоэлектрического преобразователя по цилиндрической поверхности шейки оси с поперечным шагом не более 15 мм;

при появлении в зоне контроля одиночного эхо-сигнала уменьшить  чувствительность до браковочной.

в) 3-й этап проверка оси  под внутренней кромкой ступицы.

Ультразвуковой контроль оси под внутренней кромкой ступицы выполняют поочередно внутренних шеек оси наклонным пьезоэлектрическим преобразователем (частота 2,5 МГц, угол ввода 400) на поисковой чувствительности N_п3

г) 4-й этап проверка зоны галтельного перехода внутренних шеек в подступичной части оси.

Ультразвуковое испытание оси в зоне галтельного перехода внутренних шеек в подступичную часть выполняют поочередно с внутренних шеек оси наклонным пьезоэлектрическим преобразователем (частота 2,5 МГц, угол ввода 40⁰) на поисковой чувствительности N_п4

Ось колесной пары подлежит браковке, если:

• отсутствует сигнал от противоположного торца оси при сквозном прозвучивании (ослабление сигнала от противоположного торца оси (донного сигнала) относительно донного сигнала, измеренного по СО-2 минус 46 дБ и менее);
• в зоне контроля при браковочной чувствительности имеется эхосигнал, превышающий среднюю линию экрана.

Результаты ультразвуковое испытание  осей  колесных пар заносят в журнал установленной формы.

 

 

  6 СЕРТИФИКАЦИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР

 

Сертификация представляет собой процесс, с помощью которого происходит подтверждение соответствия продукции (или услуг) некоторым требованиям по безопасности и качеству.

Документом    подтверждения   соответствия   сертифицированной продукции    установленным    требованиям    являются   сертификат соответствия, знак соответствия [7].

Сертификация колесных пар  проводится на соответствие ГОСТ 30971-99. Обязательная сертификация колесных пар проводится в аккредитованном центре сертификации, который в свою очередь после проведения сертификационных лабораторных испытаний выдает сертификат соответствия [8].

Предварительная подготовка, которая необходима, когда проводится оформление сертификатов, включает подготовку необходимых документов по используемому оборудованию, технологии производства, средствам контроля и измерения, квалификации сотрудников [10].

Сертификация колесных пар осуществляется в следующем порядке:

• подача заявки с комплектом необходимых документов;
• рассмотрение заявки органом по сертификации колесных пар, выбор схемы сертификации или декларирования;
• отбор и идентификация образцов для проведения сертификационных испытаний;
• испытание образцов в независимой аккредитованной испытательной лаборатории;
• оценка производства (если это предусмотрено схемой сертификации);
• анализ результатов испытания и пакета документов, представленных заказчиком, принятие решения о возможности выдачи сертификата соответствия;
• оформление и выдача сертификата или декларации и лицензии на применение знака соответствия.

При сертификации колесных пар в орган по сертификации необходимо предоставить свидетельство о регистрации и постановке на учет в налоговый орган, устав предприятия, нормативно-техническую документацию на выпускаемую продукцию (ТУ или ГОСТ), паспорт и/или инструкции по эксплуатации, договор аренды производственных площадей или документ, подтверждающий право собственности, разрешение на производство, сертификаты качества на используемые материалы.

 

 7 МАРКИРОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ КОЛЕСНЫХ ПАР

 

На  каждой принятой колесной паре в холодном состоянии должны быть выбиты знаки  маркировки и клеймения.

Основные  размеры клейм и знаков маркировки должны соответствовать указанным  на рисунке 7.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7.1 - Основные размеры клейм и знаков маркировки:

1, 2 - условный  номер предприятия, сформировавшего  колесную пару; 3 - знак формирования; 4 - знак балансировки; 5 – знак  монтажа буксовых узлов

 

На  торце шейки правой стороны колесной пары должны быть четко выбиты знаки  и клейма, указанные на рисунке  7.2.

 

 

Рисунок 7.2 - Знаки и клейма:

1 - знак  формирования; 2 - клеймо службы технического  контроля; 3 - условный номер предприятия,  сформировавшего колесную пару;  4 - приемочные клейма представителя

потребителя; 5 –месяц и год формирования; 6 - клейма,

относящиеся к изготовлению оси

 

Правой  стороной колесной пары считается сторона, на торце шейки которой выбиты знаки и клейма, относящиеся к  изготовлению оси.

При монтаже  буксовых узлов на предприятиях, которые  не производили формирование колесных пар, знаки и клейма о производстве монтажа выбиваются на торце левой  шейки оси. Расположение знаков и  клейм должно соответствовать указанному на рисунке 7.3.

 

 

Рисунок 7.3 - Расположение знаков и клейм:

1 - условный  номер предприятия, производившего  монтаж буксовых узлов;

2 - знак  монтажа буксовых узлов; 3 - дата  монтажа

 

Порядок маркировки бирок, устанавливаемых  под болтами крепительных крышек при монтаже буксовых узлов, должен соответствовать нормативным и  техническим документам.

Колесные пары, подвергшиеся динамической балансировке, должны иметь клеймо, которое выбивают в холодном состоянии на ободе каждого колеса перед маркировкой, предусмотренной ГОСТ 10791.