Способ восстановления опорных поверхностей несущих деталей грузовых вагонов

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в вагоностроении для восстановления опорных поверхностей несущих деталей. Способ включает размещение на опорной поверхности детали нагретой накладки, выполненной из листовой стали с износостойкими свойствами с напусками для загиба за контур опорной поверхности, шириной не менее половины толщины опорной стенки, ее осаживание на опорной поверхности нормально распределенной статической нагрузкой в пределах допуска на отклонение положения опорной поверхности от измерительной базы в направлении приложения нагрузки с одновременным загибом напусков за контур опорной поверхности и закрепление накладки на сопряженных стенках детали. Перед установкой накладки изношенные участки опорной поверхности заполняют пластически деформируемым металлом в количестве, обеспечивающем устранение пустот под накладкой. Накладку нагревают до температуры закалки, размещают на опорной поверхности и осуществляют осаживание накладки с загибом ее напусков за контур опорной поверхности. После этого разгружают деталь с замедленным охлаждением и самоотпуском накладки. Изобретение позволит повысить качество восстановления изношенных поверхностей несущих деталей и их ремонтопригодности. 2 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к изготовлению и ремонту несущих деталей грузовых вагонов. Оно может быть использовано в вагоностроении при изготовлении несущих деталей с опорными поверхностями.

Известно изобретение по патенту №2156681 (Бюл. №27, 2000 г.), при котором нагретую до температуры ковки накладку из износостойкой стали, имеющую напуски для загиба за контур опорной поверхности, размещают на этой поверхности и осуществляют одновременно с осаживанием загиб выступающих краев накладки к боковым стенкам детали с их удалением от опорной поверхности на расстоянии не менее ¹/₂ толщины расположенной у нее стенки и после разгрузки детали приваривают к ней накладку по краям последней. Недостатком данного технического решения является то, что нагрев накладки до температуры ковки ведет к укрупнению зерна и ухудшению механических свойств стали. Также, при глубоких выработках опорной поверхности (свыше 15-20% от толщины накладки) не удается обеспечить требуемой осадки накладки для плотного прилегания к изношенной поверхности детали, и поэтому необходима предварительная механическая обработка опорной поверхности. Приварка накладки в наиболее нагруженных при эксплуатации зонах, какими являются опорные поверхности несущих деталей грузовых вагонов, снижает их работоспособность при совместном действии контактно-усталостных нагрузок и ухудшает ремонтопригодность детали при последующих поступлениях в ремонт.

Целью изобретения является повышение качества восстановления изношенных поверхностей несущих деталей и их ремонтопригодности.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что изношенные участки опорной поверхности детали перед установкой накладки с износостойкими свойствами заполняют эквивалентным объему выработок количеством пластически деформируемого металла с выступами за контуром опорной поверхности, по крайней мере с двух ее противоположных сторон, меньшими по размерам напусков накладки, затем на опорной поверхности размещают нагретую до температуры закалки накладку с расположением ее напусков над выступами и осуществляют осаживание накладки нормально распределенной статической нагрузкой с загибом напусков за контур опорной поверхности и огибанием выступов, после чего разгружают деталь с самоотпуском накладки.

Отличительными признаками изобретения являются:

- заполнение изношенных участков опорной поверхности детали пластически деформируемым металлом эквивалентным по объему выработкам опорной поверхности;

- наличие выступов под накладкой, по крайней мере с двух противоположных сторон опорной поверхности, меньших по размерам напусков накладки;

- нагрев накладки перед горячим прессованием до температуры закалки (ниже температуры ковки);

- расположение напусков накладки над выступами с огибанием последних при загибе напусков за контур опорной поверхности;

- замедленное охлаждение накладки после разгрузки и ее самоотпуск.

Существенность отличительных признаков обуславливается следующим.

Заполнение изношенных участков пластически деформируемым металлом необходимо для устранения пустот под накладкой, что обеспечивает в эксплуатации опирание последней всей плоскостью с контактной поверхностью детали.

Выступы за контуром опорной поверхности позволяют обеспечить прочное сцепление металла, расположенного внутри выработок, с напусками накладки при загибе последних. С этой же целью выступы должны находиться по крайней мере с двух противоположных сторон опорной поверхности, располагаться под напусками накладки и иметь размеры меньше напусков.

Нагрев накладки до температуры закалки (ниже температуры ковки) необходим для предотвращения появления крупнозернистой структуры в металле накладки и обеспечения условий для горячей пластической деформации при загибе напусков накладки к примыкающим стенкам детали. При этом в процессе ускоренного теплоотвода от накладки к контактным металлическим поверхностям детали и давильника нагружающего устройства происходит изотермическая закалка, обеспечивающая повышение твердости и износостойкости накладки.

Замедленное охлаждение после разгрузки (при температуре ниже 600С ) позволяет обеспечить самоотпуск закаленного металла накладки и повысить сопротивление ударным нагрузкам в эксплуатации.

ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Пример 1. На фиг.1 показана концевая часть боковой рамы 1 вагонной тележки с износостойкой накладкой 2 на опорной поверхности надбуксовой стенки 3. Накладка 2 выполнена из листовой стали 65 Г толщиной 6 мм и имеет напуски 4 для загиба за контур опорной поверхности к боковым стенкам 5 (сечение Б-Б, увеличено), а на участке с двутавровым сечением концевой части (сечение А-А, увеличено) напуски загнуты за надбуксовую стенку. На изношенном участке опорной поверхности (сечение А-А, увеличено) между накладкой и опорной поверхностью расположена в поперечном направлении полоса 6 (зачернено) из листовой низкоуглеродистой стали с сечением эквивалентным выработке и с выступами 7 за контур опорной поверхности длиной, равной толщине надбуксовой стенки, которые загибаются за контур опорной поверхности к боковым стенкам одновременно с осаживанием накладки, нагретой до температуры закалки (840С), в пределах допуска на отклонение положения опорной поверхности от измерительной базы (338+5 мм). При этом напуски накладки перекрывают выступы 7, огибая их по периметру. После разгрузки детали осуществляют замедленное охлаждение накладки ниже температуры 600С укрытием ее теплоизоляционным материалом для самоотпуска металла накладки. Контроль плотности прилегания накладки к надбуксовой поверхности и прочности ее закрепления осуществляется простукиванием молотком и визуально.

Пример 2. В выработке 8 (фиг.2) опорной поверхности надбуксовой стенки 3 боковой рамы вагонной тележки размещают полосу листового металла 6 из низкоуглеродистой стали толщиной сопоставимой с глубиной выработки и шириной меньше ширины последней, имеющей выступы 7 за контуром опорной поверхности, равные толщине полосы. Зазоры между одной из границ выработки и полосой заполняют поперечным сварным швом 9, выступающим над уровнем не изношенных участков опорной поверхности на высоту не более величины его вдавливания в размещаемую сверху накладку 2 из листовой стали 65 Г, нагретую до температуры закалки, с напусками 4, равными толщине надбуксовой стенки. Затем осуществляют осаживание накладки на опорной поверхности с загибом напусков к боковым стенкам 5 и вдавливанием выступов с внутренней стороны напусков. Дальнейшие операции аналогичны примеру 1. Удержание накладки на опорной поверхности детали ocуществляется за счет сцепления напусков 4 с расположенными под ними выступами и натяга между напусками и боковыми стенками, возникающего после охлаждения восстановленной зоны детали.

По аналогичной технологии могут восстанавливаться изношенные опорные поверхности наклонных плоскостей надрессорной балки, опор скользунов, пятников и др. деталей.

Формула изобретения

Способ восстановления опорных поверхностей несущих деталей грузовых вагонов, включающий размещение на опорной поверхности детали нагретой накладки, выполненной из листовой стали с износостойкими свойствами с напусками для загиба за контур опорной поверхности, шириной не менее половины толщины опорной стенки, ее осаживание на опорной поверхности нормально распределенной статической нагрузкой в пределах допуска на отклонение положения опорной поверхности от измерительной базы в направлении приложения нагрузки с одновременным загибом напусков за контур опорной поверхности и закрепление накладки на сопряженных стенках детали, отличающийся тем, что перед установкой накладки изношенные участки опорной поверхности заполняют пластически деформируемым металлом в количестве, обеспечивающем устранение пустот под накладкой, накладку нагревают до температуры закалки, размещают на опорной поверхности и осуществляют осаживание накладки с загибом ее напусков за контур опорной поверхности, после чего разгружают деталь с замедленным охлаждением и самоотпуском накладки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2