ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТАЛЯХ И ИХ СВАРИВАЕМОСТИ

Кипящая сталь содержит не более 0,07% кремния, имеет неравномерное распределение серы и фосфора по толщине, склонна к старению и охрупчиванию. Полуспокойная сталь занимает промежуточное место между кипящей и спокойной сталями (ГОСТ 380-88 и ГОСТ 14637-89).

Стали, содержащие специально введенные элементы, называются легированными. Если содержание каждого элемента не превышает 2%, а суммарное содержание легирующих элементов — 5%, то сталь считается низколегированной. Применение низколегированных
(ГОСТ 19281-89) сталей позволяет повысить надежность деталей и сварных конструкций, а также сопротивление коррозии, в ряде случаев снизить их массу.

Технологическое свойство материалов образовывать в процессе сварки соединения, не уступающие по свойствам соединяемым материалам и отвечающим конструктивным и эксплуатационным требованиям, называется свариваемостью

2. 
   Электроды классифицируют по следующим признакам:
   

1. 
   по материалу, из которого они изготовлены;
   
2. 
   по назначению;
   
3. 
   по виду покрытия и его толщине;
   
4. 
   по характеру шлака;
   
5. 
   по свойствам металла швов;
   
6. 
   по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки;
   
7. 
   по роду и полярности тока.
   

По назначению электроды подразделяют на:

У — для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей;

Л — для сварки легированных конструкционных сталей;

Т — для сварки легированных теплоустойчивых сталей;

В — для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами;

Н — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

Электроды разделяют на марки по техническим условиям и паспортам. Каждому типу электродов могут соответствовать одна или несколько марок.

По толщине покрытия электроды подразделяют на:

М — с тонким покрытием;

С — со средним покрытием;

Д — с толстым покрытием;

Г — с особо толстым покрытием.

По видам покрытия электроды подразделяют на:

А — скислым;

Б — с основным;

Ц — с целлюлозным;

Р — с рутиловым;

П — с покрытием прочих видов.


Ремонт токоприемников

Токоприёмник П-3

Соединение вала нижних рам с основанием токоприёмника П-3

Р Опускающая пружина токоприёмника П-3

На опускающем рычаге 1 (рис. 4) имеются ролики 2 и 4. Ролик 4 воздействует на фасонный рычаг 1 вала, а ролик 2 опирается на направляю­щую косынку 5. Ролик 4, перекатываясь по вырезу фасонного рычага 3, изменяет плечо дей­ствия опускающей силы и вращающий момент. При опускании токоприемника опускающее усилие из-за растяжения наружных пружин уменьшается, но вращающий момент почти не изменяется, так как увеличивается плечо приложения силы, и этим не допускется возможное заклинивание токоприемника.

Схема действия направляющей плоскости

К валам приварены нижние подвижные рамы 14, имеющие вид конических сварных тонкостенных труб. Верхние подвижные рамы 7 выполнены из тонкостенных стальных труб толщиной стенки 1 мм. Для увеличения жесткости верхние рамы соединены диагональными трубами. Подвижные рамы токоприем­ника для уменьшения инерционных сил выполнены легкими во избежание отрыва токоприемника от контактного провода во время движения.

Верхние подвижные рамы с нижними и с пружинными механизмами полозов соединяются специальными башмаками и валиками. Башмаки отливаются для уменьшения их веса из силумина. Механизм полоза (рис. 5) состоит из коро­мысла 1, пружины 4, держателя 3 с кронштейнами полозов и двух рычагов 2. Две тяги, соединяющие шарнирно механизмы с обоих концов полоза, обеспечивают горизонтальное перемещение полоза в случае нажатия контактного про­ вода на один из его краев.

Пружинный механизм полозов П-3

Токоприемник П-3А мало отличается от токоприемника П-3. У него изменена конструкция крепления нижних цодвижных рам к валу. Для облегчения ремонта конические трубы не привариваются к валам, а кре­пятся при помощи скоб и приваренных в валу стальных трубчатых кронштей­нов. Несколько изменена конструкция ушек крепления соединительных тяг подъемных пружин.

При опущенном состоянии токоприемника крайние (подъемные) пружины растянуты под воздействием средней (опускающей) пружины и силы веса по­движных частей. Для подъема токоприемника необходимо сжатый воздух впу­стить в пневматический цилиндр привода. В этом случае в цилиндре переме­щается поршень со штоком (рис. 6). Шток рычагом сжимает опускающую пружину 9. Одновременно опускающий рычаг 3 отходит, освобождая фасон­ный рычаг 7. Растянутые подъемные пружины сжимаются, осуществляя поворот главных валов 2 и 8, и поднимают подвижные рамы 1 токоприемника. Соеди­нительные тяги 5 и 11 создают одинаковый угол поворота валов, Рис.6. Схема привода токоприёмника

следовательно, и вертикальный подъем

токоприемника. Токоприемник поднимается до тех пор, пока на полозы не окажет давление контактный провод.

Чтобы опустить токо­приемник, необходимо из цилиндра 4 выпустить сжатый воздух. Средняя пру­жина освобождается, действуя через промежуточный рычаг на опускающий рычаг 3 с роликом. Ролик давит на фасонный рычаг, который поворачивает вал 8. Усилие опускающей пружины совместно с силой веса подвижных частей преодолевает трение в шарнирных соединениях и сопротивление подъемных пружин, и подвижные рамы токоприемника опускаются. Подъемные пружины 6 и 10 при этом растягиваются, смягчая удар подвижных частей об амортизаторы.
НЕИСПРАВНОСТИ

При осмотре токоприемника могут быть такие неисправности:

- Изоляторы могут быть загрязнены, иметь трещины, сколы или пробой.

- В основании трещины, перекосы, прожоги, а также в нижней и верхней рамах, подъемных и опускающих пружинах, каретках. Проверяют наличие шунтов, шайб, шплинтов креплений.

- Цилиндр может иметь конусность и овальность, поршень, шток, может быть, треснут или погнут, пропуск воздуха, не надежно закреплены болты.

- Полозы могут иметь прожоги, трещины, стертость накладок, истощение смазки.

Проверяют исправность шплинтов и других стопорящих деталей. Осматривают скосы, убеждаются в отсутствии деформации труб от ударов и плотном прилегании концов медных пластин. При осмотре контактной поверхности стремятся выявить трещины и излом накладок, следы наволачивании меди контактного провода, подгар и прожог накладок, ослабление их крепления. Убеждаются в отсутствии истощения смазки между накладками. Большинство замен полозов токоприемника из-за износа контактных пластин приходится на ТО-1, ТО-2, ТО-3 и ТР-1. При подготовке к монтажу новых контактных пластин полоз очищают от старой графитовой смазки. В начале его обстукивают молотком, а затем обрабатывают с помощью дробеструйного аппарата, каркас полоза проверяют так, чтобы его рабочей поверхности вогнутости не превышали 2 мм на всем горизонтальном участке и 0,5 мм при измерении по ширине полоза. Ровная поверхность полоза способствует созданию хорошего электрического контакта между пластинами и каркасом полоза. При установке накладок на каркасе в несколько рядов, чтобы средние накладки не возвышались над кронштейнами, полозы слегка просаживают в средней части. Выправленный каркас повторно осматривают, выявляя трещины и прожоги их заделывают дуговой или газовой сваркой либо ставят стальные накладки толщиной 1,5 мм, длину сварного шва делают не более 400 мм. После выправки и ремонта полозы промывают бензином, а контактные поверхности каркаса смазывают тонким слоем технического вазелина или специальной антикоррозионной смазки АК. Все остальные поверхности полоза покрывают смесью антикоррозионной битумной пасты.

При использовании металлокерамических накладок для улучшения контакта между накладками и каркасом, под контактными пластинами укладывают свободно или приваривают медную ленту толщиной 0,4-0,6 мм. Допускается заменять ленту цельноштампованной медной пластиной. Металлокерамические пластины устанавливают на полозе так, чтобы между рядами оставалось место для сухой графитовой смазки.

После закрепления накладок, щупом 0,1 мм проверяют плотность их прилегания к каркасу. Скольжение контактного провода по поверхности полоза не должно встречать никаких препятствий. Поэтому стыки между контактными пластинами, задиры, выбоины и прожоги на пластинах тщательно запиливают напильником или абразивным кругом, также запиливают острые боковые рани металлокерамических пластин до образования фаски 3-5 мм. Полозы с установленными накладками передают в специальное помещение для нанесения твердой графитовой смазки.

Непосредственно перед нанесением на полоз сухую графитовую смазку СГС-0 разогревают в специальном бачке с электроподогревом до температуры 170-180°С, чтобы смесь приобрела необходимые конструкции и вязкость. При более высокой температуре выгорает кумароновая смола. Чтобы смазка не остывала в момент нанесения, для ее заправки в полоз используют лопатку с электроподогревом. Этой лопаткой разогревают смазку на полозе и уплотняют ее в пространстве между накладками так, чтобы она легла чуть выше контактной поверхности. Излишки смазки собирают обратно в банки.

Собранные полозы хранят на специальных стеллажах в закрытых сухих помещениях. В заключении ТР-1 проверяют статистическую характеристику нажатия полоза на контактный провод.

Пробег до ТР-2 электровоз выполняет за 1-1,5 года.

При ТР-2 производят ревизию токоприемника со снятием его с электровоза.

На ТР-2 слесарь 4-го разряда затрачивает около 10 часов и еще 0,5 часов на снятие и установку на локомотив.

Начиная разборку, ослабляют гибкие шунты, вынимают валики и снимают каретки. Если детали находятся в исправном состоянии, полностью верхнюю часть не разбирают, пружины, держатели и шунты не снимают, однако обязательно проводят ревизию всех шарнирных узлов.

Еще более ослабив нажатие поднимающих пружин, выбивают валики серьг. Затем пружины снимают и выравнивают на них серьги и сердечники.

Разбирают шарниры и снимают верхние подвижные рамы токоприемника. Нижнюю раму и основание в большинстве случаев не разбирают, ограничиваясь осмотром подшипников валов и сменой смазки в них, для чего снимают крышки, закрывающие подшипники.

Все снятые детали токоприемника, включая, полозы, загружают в металлическую корзину и промывают в моечной машине, а при отсутствии ее, очищают салфеткой смоченной в керосине. Снятые подшипники промывают в эмульсии, приготовленной из нагретой до температуры 90-95 С° воды с добавлением в нее 2-3% керосина и 8-10% отработанной смазки. Очищенные подшипники осматривают, убеждаясь в исправности шариков, отсутствии трещин в наружном и внутреннем кольцах, а также выщербин и вмятин на поверхности катания.

При осмотре основания токоприемника важно убедится в соответствии норме расстоянии по диагонали между центральными отверстиями для болтов опорных изоляторов. Эти расстояния измеряют специальным штрихмасом. Их разница при пластмассовых изоляторах не должна превышать 10 мм. Дефективное основание исправляют, подогрев его в пламени газовой горелкой.

Трещины в основании заваривают. При наличии трещин в старом сварном шве его срубывают и заваривают вновь с постановкой усиливающих наладок. Осматривают воздухопроводные трубы на основании и при необходимости заменяют воздухопроводы с трещинами, вмятинами глубиной более 2 мм и поврежденной резьбой. Новые трубы крепят специальными скобами с металлическими или деревянными прокладками.

Установленные на основании амортизаторы разбирают, стержни с выработанной и поврежденной резьбой, изношенной или потерявшей эластичность резиной заменяют. На токоприемнике П3-А разрешается ставить амортизаторы, имеющие высоту резины в запрессованном стакане 17-23 мм. В эксплуатации бракованным является размер 15 мм. Тщательно проверяют состояние деталей рычажно-пружинного механизма. Выработанные поверхности восстанавливают наплавкой. При разборке отверстий в серьгах пружин и рычагов более 21,5 мм их проверяют разверткой и запрессовывают бронзовые или стальные втулки. Натяжные болты и серьги пружин с трещинами и сорванной резьбой заменяют. Бракуют просевшие и растянутые пружины, имеющие трещины и отклонения от характеристики.

Проверяют накладку рычагов нижних рам на валах основания. При наличии люфта проверяют рычаги постановкою штоков большего размеров. Если требуется изготовить новые рычаги для замены поврежденного, сборку и сварку его выполняют с помощью шаблона или кондуктора.

Верхние, а при этом ремонте с разборкой и нижние рамы токоприемника также проверяют с помощью шаблона или кондуктора. Рама должна входить в кондуктор свободно, без усилий, в противном случае ее размеры доводят до нормы. С этой целью ослабляют болты крепления шарниров рамы и сдвигают шарниры на трубах так, чтобы рама легко села в кондуктор. Затем болты крепления вновь замеряют.

В этом же кондукторе ставят новые образующие (трубы) при наличии на старых трубах трещин, прожогов или вмятин более 3 мм. Для изготовления новых образующих рам используют стальные тонкостенные трубы. Допускается восстановление трубы путем постановки соединительных муфт длиной 90-120 мм имеющие стенку толщиной 1 мм. Подлежащую ремонту трубу разрезают в месте повреждения, надевают муфту и сдавливают так, чтобы центр муфты совпал со стыком трубы. Стянув муфту болтами сверлят в ней и трубах отверстия для заклепок диаметром 5 мм. После постановки заклепок края муфты пропаивают латунным припоем или медью. Соединительных муфт не должно быть более двух на раму или одной трубы.

Правилами ремонта допускается к эксплуатации конусные или цилиндрические трубы нижних рам токоприемника, имеющие вмятины глубиной 3 мм на длине 150 мм не более чем в двух местах при отсутствии изгиба трубы. На токоприемнике допускается оставлять составные конусные трубы, сварные из двух половин, и производить заварку трещин в конусных трубах нижних рам. Изношенные шарниры рам восстанавливают наваркой с последующей обработкой. В отдельных случаях в деповских условиях для токоприемников изготовляют новые шарниры сварной конструкции. В тех узлах, где еще не применены шариковые подшипники, используются втулки шарниров из бронзы или капрона. Обычно заменяют те втулки, которые плохо сидят в гнездах или имеют большую выработку. Наибольшая толщина стенки втулки у любого шарнира токоприемника при выпуске из ТР-3 должна быть не менее 0,5 мм. Для указанных условий максимальный зазор в любом шарнире рамы не должна превышать 4 мм. Неисправные шунты заменяют. Контактные поверхности на основании и рамах аппарата в местах соединения шунтов, кабелей или шин при наличии отслоений, потемнения и пятна зачищают от окислов и лудят. При креплении шунтов к трубам рам хомутами проверяют прочность установки хомутов на раме.

Неисправности верхнего узла токоприемника и контактной системы, прежде всего кареток приводят в эксплуатации к резкому перекосу полоза и повреждения контактной сети. Осматривают детали кареток, убеждаются в отсутствии изломов, искривлений, трещин и чрезмерной выработки. Трещины в кронштейнах и держателях кареток токоприемника электровоза ВЛ-8 обычно возникают в местах концентрации напряжения. Изломанные детали кареток заменяют, погнутые исправляют, применяя иногда предварительный подогрев. При наличии не более одной трещины на проушине поврежденные детали восстанавливают сваркой. Заменяют валики, втулки и направляющие, изношенные сверх допустимых размеров. Проверяют исправность пружин кареток. При выпуске из ТР-3 ход каретки токоприемника П-3А должен составлять 48-52 мм. В эксплуатации каретки бракуют, если ход каретки составляет более 53 мм и не менее 45 мм.

Для проверки и замены уплотнений, контроля состояния пружины и внутренней поверхности цилиндра пневматический привод разбирают. При разборке привода необходимо помнить, что пружина внутри цилиндра находится в сжатом состоянии. Для снятия крышки привода токоприемника отвинчивают через один из крепящихся болтов. Вместо снятых устанавливают монтажные болты М10*150 и отвинчивают остальные, а на их место устанавливают монтажные болты М10*280 вместе с крышкой.

После разборки привода токоприемника негодные кожаные манжеты или уплотняющие резиновые кольца заменяют. Кожаные манжеты, не имеющие видимых повреждений, отправляют на прожировку.

Детали разобранного привода промывают в керосине и вытирают насухо чистыми салфетками. При наличии задиров и рисок на внутренней поверхности цилиндра их устраняют шлифовкой на станке. Если рабочая поверхность цилиндра может иметь износ в виде конусности или овальности, то для ее восстановления применяют хромирование. Увеличение внутреннего диаметра цилиндра привода по износу допускаются не более чем на 0,7 мм. Для восстановления допустимого расстояния цилиндр и поставить в него втулку. Выработка во втулке крышки цилиндра от штока поршня допускается не более 2,5 мм, а в эксплуатации не более 3 мм. Сильно разработанные отверстия под шток поршня восстанавливают заваркой с последующей обработкой. Ход поршня регулируется ограничителями. Все смазочные и атмосферные отверстия прочищают. Приступая к сборке привода, его стенки и поршень смазывают смазкой ЖТ-79Л. При испытании собранного привода давлением 675 Кпа (6,75 кгс/см²) утечка воздуха не допускается.

Полиэтиленовые воздушные рукава токоприемника также снимают с электровоза для проверки и испытания. Их промывают теплой водой с мылом и протирают насухо. Влагу из рукавов удаляют продувкой воздухом. Поверхность рукава должна быть гладкой, без трещин, надрывов и вмятин. Трещины чаще всего возникают в местах перегибов. Бурты, имеющие трещины, вмятины или толщину тоньше 4 мм хотя бы на одном участке по окружности, обрезают и формируют новые с помощью специальной пресс-формы. При этом длина рукава может быть уменьшенной против чертежного размера не более чем на 50мм.

Формируя бурт на конце шланга надевают обойму затем разъемный пуансон. Конец из шланга выводят из пуансона на нужную величину для получения буртика требуемых размеров и опускают в банек с глицерином, нагретым до температуры 120-140 С. Формирование полиэтилена при предварительном нагреве до температуры значительно затрудняется из-за чрезмерного размягчения. Через 3-5 мин шланг с пуансоном и обоймой восстанавливают в корпус пресс-формы, предварительно подогрев в месте с матрицей до температуры 50-60 С. буртик формируют легким нажатием одновременно на шланг и обойму.

Перед формированием буртиков на втором конце нового воздухопровода на шланг надевают две накидные гайки с уплотнителями. Если требуется изогнуть шланг его опускают на 5-8 мин в воду, нагретую до температуры 100° С, а затем укладывают в шаблон. Чтобы избежать снятие стенок шланги при изгибе, в него вставляют круглый, сплошной резиновый жгут или гибкий металлический трос диаметром шланга. Готовый шланг испытывают давлением 7 кгс/мс, а затем на электрическую прочность переменным напряжением 9,5 кВ частотой 50 Гц в течении 1 мин.

Приступая к сборке токоприемника, вновь проверяют по уровню тумбы, на которой установлено его основания. Последовательно монтируют детали и узлы, которые снимали с основания для ремонта: пневматический привод, амортизаторы, пружин, валы и рычаги нижней рамы. По мере сборки токоприемника в шарниры и подшипники закладывают смазку. Устанавливая верхнюю раму, в некоторых случаях шарниры собирают с помощью временных валиков и лишь закончив предварительную работу, приступают к замене временных валиков постоянными. При этом стараются не допустить перекоса рычагов и шарниров.

Подготовленные в виде отдельного узла каретки контактной системы собирают в единое целое совместно с временными рамами и укрепляют два полоза и собирают с верхней рамой. Толщина накладок должна соответствовать номинальным значениям. Завершив сборку перемещением от руки убеждаются в свободном ходе всех подвижных деталей и отсутствии заеданий в шарнирах.

Проверяют правильность сборки с помощью уровня, установленного на линейку, убеждаются в том, что отклонения полоза от горизонтали не превышает 5 мм на длине 1000 мм. При установке на электровоз допускается отклонение полоза от горизонтали не более 10 мм, а в эксплуатации не более 20 мм. Токоприемники одного полоза относительно другого было менее 2 мм.

С помощью отвеса, опущенного из центра контактной системы,
проверяют смещение этого центра в поперечном направлении относительно
центра основания. При выпуске из ТР-3 оно не должно превышать 25 мм
во всем рабочем диапазоне высот. В эксплуатации допускается увеличение смещения до 30 мм.

Одной из самых и ответственных заключительных операций является регулировка активного и пассивного нажатия.

Для предварительной регулировки внутренней пружины определяет характеристика опускания, зависимость между усилием опускания, измеренным на полозе и высотой положения подвижности системы токоприемника при сообщении цилиндра привода атмосферой. Так у токоприемника П-3А усилия опускания в рабочем диапазоне высот от 400 до 1900 мм находится в пределах 70-80 Н (7-8 кгс).

Затем приступают к регулировки наружных пружин. У токоприемников П-3А нажатие наружных пружин осуществляются поворотом их так, чтобы разность длин обоих пружин не более 8 мм. О значении нажатия судят по результату измерения статистической характеристики.

Основное изменение нажатия и подъемных пружин при перемещении
пружинодержателей по резьбе тяг. У токоприемника П-3А кронштейн
выполнен таким образом, что поворот эксцентрика в его верхней
проушине приводит одновременно к изменению угла и размера. У
токоприемников путем изменения выхода пружины из пружинодержателей
можно изменять рабочую жесткость подъемной пружиной. С этой целью
ее наворачивают на держатели или скручивают с них. У правильно
отрегулированных токоприемников шарнир, соединяющий верхнюю раму,
должен быть приподнят над амортизатором на высоту 20мм.
Благодаря этому существенно облегчается подъем токоприемника в
эксплуатации. Касание амортизаторов шарнирами верхних рам при
опускании токоприемника должно происходить одновременно.

Максимальную высоту токоприемников П-3А регулируют с помощью болта на пневматическом приводе. Который ограничивает шток поршня.

Собранный аппарат соединяют с цеховым воздухопроводом и проверяют
его работу. Время подъема и опускания токоприемника и его правильная работа во многом зависит от регулировки и исправности редукционного аппарата. При проверке токоприемник соединяют с воздушной магистралью и поднимают. Затем, зацепив за распорки верхней рамы динамометр, плавно опускают, контролирую показания динамометра через каждые 100-150 мм, после чего, сдерживая токоприемник, позволяют ему
также плавно без ускорения подняться до предельной высоты, продолжая следить за показаниями динамометра. Разность нажатия на одной и той же высоте при подъеме и опускании не должна превышать 3Н (3 кгс).

При сдаче отрегулированного токоприемника мастеру или приемщику еще раз проверяют состояние геометрических размеров установленным нормам. Убеждаются в отсутствии утечек воздуха при максимальном давлении 675 кПа (6,75 кгс/см) и четкой работе аппарата при минимальном давлении 375 кПа (3,75 кгс/см).