О нанотехнологии-хадо приводов подвагонных генераторов пассажирских вагонов и технологического оборудования пассажирских вагонных депо украинских железных дорог

Вид материала

Документы

Содержание Ревитализант ХАДО Восстановление по нанотехнологии-ХАДО Отметим некоторые особенности процесса ревитализации, которые оказывают существенное влияние на свойства поверхностей В результате ревитализации образуются поверхности трения, имеющие уникальные характеристики 1. Тяговые редуктора 11%. 3. Компрессора Редукторно–карданные приводы от средней части оси колесных пар Текстропно-редукторно–карданный привод от торца оси колесной пары, типа ТРКП Текстропно-карданный привод от торца оси колесной пары, типа ТК-2 Генераторы пассажирских вагонов Контрольными измерениями энергетических параметров работы колёсно-токарных станков RAFAMET и КЗТС 183БМ10 зафиксировано Проведенными контрольными измерениями энергетических параметров работы компрессора 2ВМ 2,5-12 / 9 зафиксировано

Подобный материал:

• Для управления эксплуатацией и ремонтом пассажирских вагонов, 32.53kb.
• Правила устройства и безопасной эксплуатации пассажирских подвесных и буксировочных, 1377.38kb.
• Курсовой проект по дисциплине: "Технология производства и ремонта вагонов" на тему, 646.92kb.
• Дайджест новостей за Апрель 2008, 329.9kb.
• Введение Железные дороги России Основная часть, 82.55kb.
• Общие положения, 1713.78kb.
• Приказ от 31 декабря 1981 г. N 200 об утверждении правил организации пассажирских перевозок, 8408.25kb.
• Приказ от 31 декабря 1981 г. N 200 об утверждении правил организации пассажирских перевозок, 8573kb.
• Приказ от 31 декабря 1981 г. N 200 об утверждении правил организации пассажирских перевозок, 9124.08kb.
• Приказ от 31 декабря 1981 года n 200 Об утверждении правил организации пассажирских, 7340.78kb.

«ОПЫТ ВНЕДРЕНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИИ-ХАДО НА ПАССАЖИРСКОМ ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ ПРЕДПРИЯТИЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ»


Мы хотели бы поделиться с Вами опытом безразборного ремонта и восстановления деталей и узлов по нанотехнологии-ХАДО приводов подвагонных генераторов пассажирских вагонов и технологического оборудования пассажирских вагонных депо украинских железных дорог.


Не секрет, что в настоящее время машинный парк многих предприятий железных дорог сильно изношен, а многие механизмы превысили свой ресурс в 1,5 - 2 раза. Исследования свидетельствуют, что примерно 80-90% отказов машин и механизмов происходит из-за износа узлов и деталей, а также рабочего инструмента.

Относительные размеры износа, например отношение потери массы машины или изделия к ее первичной массе, весьма малые, но износ приводит к выходу из строя всей машины или изделия в целом. Потери средств в машиностроении развитых государств, в результате износа и трения достигают 4 - 5 % национального дохода. За полный цикл эксплуатации машин (локомотивов, вагонов, автотракторного парка, станочного оборудования и др.) эксплуатационные расходы, трудоемкость и затраты материалов на ремонт в несколько раз превышают расходы на изготовление новых машин. Ремонтом оборудования в развитых странах занято около 30 % общего числа рабочих и приблизительно такая же часть станочного парка. На ремонт тратится пятая часть всего выплавляемого металла. Таким образом, повышение долговечности машин, то есть, главным образом, долговечности узлов и элементов трения, равносильно не только пропорциональному повышению производительности, но и высвобождению огромных ресурсов рабочей силы, материалов и финансовых ресурсов.

Для борьбы с последствиями износа и трения, а также для профилактической защиты поверхностей пар трения деталей мы предлагаем к внедрению на подвижном составе и технологическом оборудовании железнодорожного транспорта триботехническую ремонтно-восстановительную ХАДО-нанотехнологию, позволяющую в режиме штатной эксплуатации скомпенсировать износ пар трения деталей машин, за счет наращивания слоя металлокерамики.

Ведь бороться с болезнью всегда значительно легче и дешевле профилактикой заболевания чем реанимационными методами то есть ремонтами.

Суть процесса ревитализации по нанотехнологии-ХАДО заключается в наращивании на поверхностях пар трения деталей узлов и механизмов в процессе их эксплуатации слоя металлокерамического защитного покрытия путем добавления в используемые масла и смазки, как в носитель, специального триботехнического ремонтно-восстановительного наносостава-ХАДО (ревитализанта).

Ревитализант ХАДО - это многокомпонентная, на нано уровне дисперсности, смесь природных и синтезированных минералов, в специально разработанных под определенные виды механических систем гелях, позволяющих поддерживать состав в маслах во взвешенном состоянии, с разными добавками и катализаторами. Состав совместим с любыми видами масел и смазок, в химические реакции с ними не вступает, не меняет вязкость и не является присадкой.

Восстановление по нанотехнологии-ХАДО - это перечень технологических операций, конечным результатом которых является получение на поверхностях трения и контакта деталей машин металлокерамического защитного слоя (МКЗС) достаточной толщины для компенсации износа, используя триботехнический ремонтный - восстановительный состав ХАДО.

Отметим некоторые особенности процесса ревитализации, которые оказывают существенное влияние на свойства поверхностей:

1. Процесс протекает одновременно в обеих контактирующих поверхностях под действием одинаковых нагрузок.
   
2. Процесс имеет способность к саморегуляции, поскольку изменение свойств поверхностей и условий трения вызывает изменение скорости и направления диффузии.
   
3. Процесс завершается с образованием структур, адаптированных к конкретным условиям трений.
   

В результате ревитализации образуются поверхности трения, имеющие уникальные характеристики:

• Образования поверхностного металлокерамического микро-слоя приводит к значительному снижению шероховатости поверхности;
  
• Высокая микротвердость поверхностей 400 - 450 кг/ мм²;
  
• Низкая шероховатость поверхностей, присутствие на них металлокерамических микро слоев приводит к значительному снижению коэффициента трения до 0,007 – 0,003;
  
• Металлокерамический слой, образовавшийся на поверхности металла, имеет значительно меньшую, чем в стали, теплопроводность, в результате чего существенно снижается нагрев узла трения в целом;
  
• Проведенные исследования, а также опыт эксплуатации реальных механизмов показали, что после ревитализации узлы трения могут некоторое время нормально работать без масла;
  
• Большие внутренние сжимающие напряжения (положительные) 250 кг /мм²;
  
• Высокая коррозийная стойкость.
  

Уникальность метода состоит и в том, что он позволяет осуществлять ремонт машин и механизмов в режиме штатной эксплуатации, без остановки на ремонт и разборки узлов агрегатов.


Применение ХАДО - технологии позволяет получить значительный экономический эффект в разных отраслях хозяйственной деятельности за счет:

- увеличение производительности машин и механизмов;

- увеличения моторесурса и сроков наработки деталей на отказ;

• увеличение межремонтных сроков;
  
• экономии топливно - энергетических ресурсов до 20%.
  

- замены плановых ремонтов на профилактические работы из ХАДО - технологии, исключающие расходы на приобретение новых запасных частей, снижают стоимость ремонтных работ и позволяют осуществить ремонт техники, связанный с износом деталей, без остановки производственно - технологического процесса;

А тепер от теории я хотел бы перейти к практическим результатам.

Наше предприятие занимается внедрением нанотехнологии-ХАДО на железнодорожном транспорте с 2000 года. Работы начались в 2001 г. при проведении экспериментальной обработки узлов тягового подвижного состава в рамках «Программы экспериментального внедрения ХАДО–технологии на железнодорожном транспорте Украины», утвержденной Главным управлением локомотивного хозяйства Укрзализныци.

В соответствии с «Программой» в течение 2001 - 2004 годов проведена обработка ХАДО - материалами и исследование геометрии деталей и параметров работы узлов и механизмов 17 единиц подвижного состава в 4-х локомотивных депо.

Были обработаны различные детали узлов и механизмов различных типов тепловозов и электровозов, такие как:

• Тяговые редуктора и компрессора электровозов ЧС-2, ВЛ-8, ВЛ-80;
  
• Тяговые редуктора и компрессора электропоездов ЭР-2;
  

- Дизельные двигатели тепловозов 2ТЭ10УТ и дизель - поезда Д1;

- Шаровые опоры кузова тепловозов ЧМЭ3.


Перед проведением работ фиксировали состояние поверхности и степень износа деталей узлов, а также основные показатели работы механизмов. После двухгодичной эксплуатации машин при очередном ТР-3 совместно со специалистами депо оценивая состояние поверхности обработанных деталей, сравнивали степень их износа с износом за этот период необработанных таких же деталей, а также фиксировали основные показатели работы механизмов. Результаты всех проведенных измерений отражены в паспортах измерений по каждому локомотиву и Отчете о ходе реализации «Программы». Я не могу в рамках доклада привести все результаты замеров, однако основные заключения хочу зачитать:

1. Тяговые редуктора: Зафиксированы приросты толщины зубьев зубчатых колес в среднем на величину от 0,35 до 0,60 мм.

2. Дизельные двигатели:

Компрессия по цилиндрам увеличилась в среднем на 18%;

Давление масла в двигателе увеличилось на 9,6%;

Расход топлива на холостом ходу уменьшился в среднем на 13%;

Уровень шума при работе на максимальных оборотах снизился на 11%.

3. Компрессора:

Снижение потребляемой мощности компрессора в среднем на 10,9%;

Увеличение производительности в среднем на 13 - 20 %;

Увеличение давления масла в среднем на 0,3 – 0,5 кг/см²;

Снижение уровня шума при работе в среднем на 13%.

В 2006 году начат второй этап экспериментального внедрения ХАДО – технологии в локомотивном хозяйстве. По утвержденным руководством Главного управления локомотивного хозяйства “Программам”, обработано ХАДО – материалами все узлы по карте смазки, включая буксовые узлы, двух маневровых тепловозов ЧМЭ3 приписки локомотивного депо Днепропетровск Приднепровской железной дороги. Результаты промежуточных технических измерений эксплуатационных характеристик обработанных маневровых тепловозов ЧМЭ3 проводимых на текущих ремонтах ТР-1 на протяжении 28 месяцев эксплуатации, засвидетельствовали значительное улучшение эксплуатационных параметров работы обработанных узлов и механизмов тепловозов, что отображено в Отчете о результатах.


Внедрение ХАДО – технологии в пассажирском хозяйстве Украинских железных дорог началось по рекомендации Главного управления пассажирского хозяйства Укрзализныци (Письмо № ЦЛ-3325 от 20.12.2001 г.) параллельно с локомотивным хозяйством в 2002 году. По разработанным специалистами нашего предприятия методикам применения ХАДО–нанотехнологии в узлах приводов подвагонных генераторов летом-осенью 2002 г была проведена безразборная ремонтно-восстановительная ХАДО-обработка редукторов приводов подвагонных генераторов типа ТРКП и EUK-160-1М пассажирских вагонов приписного парка пассажирского вагонного депо Одесса-Главная Одесской ж.д. Всего было обработано 100 единиц приводов типа ТРКП и 140 единиц - типа EUK-160-1М. В качестве контрольных были выбраны 40 редукторов генераторов типа ТРКП и 30 приводов типа EUK-160-1М, в которых был произведен визуальный осмотр состояния поверхности зубьев зубчатых колес и шестерен, проверено состояние подшипников и валов, а также проведены контрольные замеры толщины зубьев, в соответствии с Правилами ремонта.

Техническими специалистами нашего предприятия и вагонного депо, в процессе двухлетних наблюдений, засвидетельствованы следующие результаты влияния ХАДО – материалов на технические и эксплуатационные характеристики работы узлов:

Редукторно–карданные приводы от средней части оси колесных пар:

• Рабочие поверхности зубчатых колес и шестерен гладкие, зеркальные, раковины и царапины затянуты металлокерамическим слоем;
  
• Пятна контактов равномерно распределены по всей ширине зубьев, что значительно уменьшает местные нагрузки и нагрузки на зуб в целом;
  
• Толщина контрольных зубьев увеличилась на 0,05 – 0,25 мм, что способствует более равномерной передаче усилий.
  
• Дорожки катания подшипников покрыты тонким, зеркальным металлокерамическим слоем, нормализовались зазоры в подшипниках и составляют в среднем 0,025 – 0,03 мм, что улучшает условия эксплуатации и значительно снижает степень сноса подшипников.
  
• Нормализация радиальных зазоров подшипников привела к значительному снижению биения в узлах малой шестерни, что значительно снижает нагрузки и степень износа деталей узла.
  
• При контрольных стендовых испытаниях, обработанных приводов, на протяжении двух часов при нагрузке 180 А. температура нагрева подшипниковых узлов редукторов не превысила 49⁰ С, что удостоверяет о нормализации и суммарном улучшении условий эксплуатации узлов привода в целом.
  
• Нормализовались радиальные и боковые зазоры в шлицевых соединениях, шлицы в рабочих зонах покрыты металлокерамическим слоем, который значительно снижает нагрузку и степень износа.
  
• Значительно уменьшился уровень шума при работе привода, что также удостоверяет о нормализации и суммарном улучшении условий эксплуатации узлов привода.
  

Текстропно-редукторно–карданный привод от торца оси колесной пары, типа ТРКП:

• Рабочие поверхности зубчатых колес и шестерен гладкие, зеркальные, раковины и царапины затянуты металлокерамическим слоем.
  
• Пятна контактов равномерно распределены по всей ширине зубьев, что значительно уменьшает местные нагрузки и нагрузки на зуб в целом.
  
• Толщина зубьев увеличилась на 0,03 – 0,20 мм и нормализовалась на уровне 4,05 – 4,12 мм, что способствует более равномерной передаче усилий.
  
• Дорожки катания подшипников № 309 и № 32311 покрыты тонким, зеркальным металлокерамическим слоем, нормализовались зазоры в подшипниках и составляют в среднем 0,025 – 0,035 мм, что улучшает условия эксплуатации и значительно снижает нагрузку и степень износа подшипников.
  
• При контрольных стендовых испытаниях обработанных приводов типа ТРКП на протяжении 50 минут при нагрузке 196 А. средняя температура нагрева редукторов не превысила 35⁰С, что удостоверяет о нормализации и суммарном улучшении условий эксплуатации узлов приводов в целом.
  
• Уменьшились и нормализовались люфты валов в шарнирных соединениях.
  
• Значительно уменьшился уровень шума при работе привода, что также удостоверяет о нормализации и суммарном улучшении условий эксплуатации всех узлов привода.
  

Текстропно-карданный привод от торца оси колесной пары, типа ТК-2:

• Дорожки катания подшипников № 409 и № 32311 покрытые тонким, зеркальным металлокерамическим слоем, нормализовался люфт в подшипниках и составляет в среднем 0,025 – 0,035 мм, что улучшает условия эксплуатации и значительно снижает нагрузку и степень износа подшипников.
  
• При контрольных стендовых испытаниях обработанных приводов типа ТК-2 на протяжении 50 минут при нагрузке 196 А. средняя температура нагрева редукторов не превысила 30⁰С, что удостоверяет о нормализации и суммарном улучшении условий эксплуатации всех узлов приводов в целом.
  

Генераторы пассажирских вагонов:

• Снижение и нормализация радиальных зазоров опорных подшипников на уровне 0,025 – 0,035 мм привела к значительному снижению биения вала в подшипниковых узлах, улучшение условий коммутации генераторов и работы токосъёмного механизма.
  

Практически засвидетельствовано что, обработка ХАДО–материалами приводов подвагонных генераторов пассажирских вагонов вагонного депо Одесса-Главная Одесской ж.д. привела к повышению надежности в эксплуатации, путем продления службы основных узлов (зубьев зубчатых колес, подшипников, шлицевых соединений и др.), к повышению ресурса этих узлов как минимум в 2 раза, а соответственно к повышению безопасности движения.

На настоящее время обработан практически весь подвижной состав, а это примерно полторы тысячи единиц пассажирских вагонных депо Одесса - Главная, Днепропетровск, Николаев.

Применение ХАДО–нанотехнологии в пассажирском хозяйстве железных дорог не ограничилось только обработкой подвагонного оборудования пассажирских вагонов.

Обзор приобретенного многолетнего опыта внедрения нанотехнологии-ХАДО в железнодорожном хозяйстве был бы не полон, если не остановиться на зафиксированных результатах влияния ХАДО-материалов на технические характеристики работы обработанного технологического оборудования пассажирских вагонных депо. На протяжении последних четырех лет были обработаны и велось наблюдение за влиянием ХАДО–материалов на технические характеристики работы, больше чем за ста единицами технологического оборудования пассажирских вагонных депо Одесса-Главная, Николаев и Новая Каховка ГП “Одесская железная дорога”.

Результаты наблюдений свидетельствуют о значительном улучшении эксплуатационных характеристик металлообрабатывающего оборудования, стационарных компрессоров, приводных редукторов и автотракторного парка депо. Приведем некоторые из полученных характерных результатов:

Контрольными измерениями энергетических параметров работы колёсно-токарных станков RAFAMET и КЗТС 183БМ10 зафиксировано:

• снижение потребления энергоносителей на 7 – 16 %, как на холостом ходу, так и в режиме проточки;
  
• снижения уровня шума при работе станка на 2,5-3 дБ;
  
• прирост на поверхностях катания зубчатых колес редукторов станка, металлокерамического слоя толщиной от 0,15 до 0,20 мм.
  
• вибромониторингом зафиксировано значительное снижение уровня вибрации в опорных точках станка и подшипниковых узлов, что указывает на уменьшение и нормализацию радиальных и осевых зазоров подшипников, биения валов и как следствие приводит к значительному улучшению точности выполнения проточки колесных пар, о чем свидетельствует значительное снижение измерений овальности обточенных колес.
  

Проведенными контрольными измерениями энергетических параметров работы компрессора 2ВМ 2,5-12 / 9 зафиксировано:

• увеличение потребления энергоносителей на 7 - 8%;
  
• снижение уровня шума при работе компрессора на 1,5 дБ;
  
• повышение давления масла на 0,2 кг/см² при температуре 74 °С;
  
• вибромониторингом зафиксировано значительное снижение уровня вибрации в опорных точках компрессора и подшипниковых узлах, что указывает на уменьшение и нормализацию радиальных и осевых зазоров опорных подшипников, нормализацию зазоров “на масло” во вкладышах коленей вала, снижения биения коленей вала;
  
• значительное, на 26 % повышение производительности работы компрессора, время накачки в ресивер от 6,0 до 7,0 кг/см², вместо 13 минут снизилось менее чем до 9 минут, что свидетельствует о нормализации состояния цилиндропоршневой группы компрессора, повышение компрессии и нормализации работы клапанной группы.
  

Результаты проведенных технических диагностик технологического оборудования отображены в актах и подобраны в Сборнике актов результатов экспериментальных внедрения ХАДО–нанотехнологии в пассажирском хозяйстве Укрзализныци, где собственно и отображена вся история применения ХАДО – технологии.

ВЫВОДЫ: БЕЗУСЛОВНО, я говорил о положительных результатах применения ХАДО - нанотехнологии. Но не думайте, что я хочу Вас убедить, что ХАДО-нанотехнология – это панацея от всех бед! И не получается – «помазал, влил и забыл навсегда». ХАДО – материалы не «залечат» сколы, глубокие трещины, критические выработки валов, посадочных мест, там, где нет контакта между трущимися поверхностями, материалы не работают, где нет пары трения. Но наша глубокая убежденность, которую уже разделяют многие специалисты служб и депо, и та часть которой, я надеюсь, мне удалось передать и Вам, в том что ХАДО–нанотехнология многократно опробована и успешно работает, позволяет резко сократить простои оборудования при проведении технического обслуживания или ремонтных работ и дает значительный РЕАЛЬНЫЙ экономический эффект!

Поэтому, основываясь на полученных положительных результатах и наработанном нашей фирмой многолетнем опыте проведения работ по восстановлению деталей и узлов оборудования по ХАДО-нанотехнологии, мы вносим следующие предложения Федеральной пассажирской дирекции ОАО «РЖД»:

1. Распространить положительный опыт и силами наших специалистов провести технологические работы по внедрению нанотехнологии-ХАДО на российском парке пассажирских вагонов, технологическом оборудовании российских пассажирских вагонных депо, а так же в других подразделениях пассажирского хозяйства российских железных дорог.
   
2. При необходимости провести контрольные экспериментальные внедрение, при непосредственном научном сопровождении работ специальной совместной комиссией, с целью подготовки и внесению изменений в инструкции по применению смазочных материалов при эксплуатации механизмов и узлов пассажирского подвижного состава, разработки методики расчета реальной технико–экономической эффективности применения ХАДО–материалов в узлах и механизмах пассажирских вагонов и принятия решения о промышленном применении данных материалов в пассажирском хозяйстве российских железных дорог, на основании результатов работы комиссии.
   
3. Отдельным вопросом рассмотреть наше предложение о возможности проведении экспериментального внедрения ХАДО–смазки «Восстановительная» в буксовых узлах пассажирских вагонов с целью продления срока службы буксовых подшипников.