Металлургия

Прокатное производство

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Производство колес и бандажей

Колеса в процессе эксплуатации испытывают ряд физико-механических воздействий, например, в местах стыка рельсов при движении вагонов колеса подвергаются значительным динамическим воздействиям.

Одновременно между контактными поверхностями колеса и рельса проявляется трение-скольжение. Колеса работают при знакопеременных температурных условиях.

Эти основные факторы обусловливают определенный технологический процесс производства колес, а равно и бандажей для колес.

Специально для колес определен следующий химический состав стали, %: 0,52—0,60 С' (для отдельной группы колес допускается 0,57—0,65 С); 0,5—0,9 Мп; 0,17—0,37 Si; ^0,04 PuS; 0,25 Сг, Си и № (каждый).

Для Железнодорожного транспорта применяется четыре типа колес, размер которых определяется диаметром, измеряемым по большей части контактной поверхности колеса.

 В настоящее время производство колес осуществляется путем сочетания двух процессов обработки металлов давлением: прокатки и кузнечно-прессовой обработки, причем кузнечно-прессовых операций применяется значительно больше, чем прокатных.

Основные технологические операции производства колес следующие:

1)         резка и ломка холодных слитков на заготовки со взвешиванием и рассортировкой последних по весовым группам;

2)         нагрев заготовки в печах до заданной технологической температуры;

3)         обжатие (осадка) и прошивка отверстия в заготовке на прессе № 1;

4)         формовка заготовки в колесо на прессе № 2;

5)         раскатка заготовки в колесо;

6)         калибровка колес и выгибка диска на прессе № 3;

7)         термическая обработка колес;

8)         механическая обработка колес.

При указанной последовательности технологических операций поверхность катания колес подвергается закалке и отпуску, благодаря чему повышается износостойкость колес.

Однако последние две операции могут чередоваться в обратной последовательности.

Технологический процесс производства колес на стане сводится к следующему. Слитки шестигранной и двенадцатигранной формы массой 3—3,2 т и периметром, измеренным на высоте 1 м от данной плоскости, 1613—1632 мм разрезаются на шесть или пять заготовок, соответственно размеру колеса. Каждая группа периметров имеет самостоятельный раскрой. Перед разрезкой слитки тщательно осматривают и поверхностные пороки удаляют вырубкой или автогенной зачисткой. Разрезка слитков осуществляется на специальных многорезцовых слиткоразрезных станках, при этом рез производится не на всю глубину, а оставляется шейка и далее слиток разламывается ца части с помощью слитколомателя, представляющего собой клин, выполненный на конце штока.

Нагрев заготовки производится до температуры 1200—1250° С в специальных печах секционного нагрева с вращающимся подом. Печи разделены на четыре зоны: подогревательную, две нагревательные и выдержки. Загрузка заготовок в печь и выдача их из нее осуществляются с помощью напольных машии.

Нагретая заготовка после удаления окалины подается на пресс № 1, где производится свободная осадка заготовки до высоты при

мерно 200 мм, 1то отвечает технологическим параметрам. При этом оставшаяся окалина сдувается с помощью пара; затем эта заготовка вторично подвергается осадке до высоты примерно 105 мм с одновременным выполнением прошивкн отверстия.

Далее в прессе № 2 производится штамповка намечаемых ступицы и обода колеса.

После оформившихся ступицы и обода заготовка в таком виде подается в раскатный семивалковый стан, где окончательно формуются обод, диск, ступнца.

Прокатанное колесо передается в пресс № 3, где производится калибровка колеса по наружным размерам с допуском на механическую обработку и выгибание диска; одновременно на этом же прессе прошивают в диске два отверстия и производится нанесение клейма (марка стали и дата изготовления).

Технологическим процессом устанавливается, что калиброванные колеса после пресса № 3 должны иметь температуру не ниже 800—850° С. Охлаждение колес производится на шлепперном холодильнике с регулируемой скоростью движения до температуры 550—600° С.

Чтобы избежать флокенообразования, колеса снимают с холодильника и загружают в шахтные ямы для изотермической выдержки при температуре 550—600° С в течение 2,5—3 ч.

После этого производится их нагрев в кольцевых печах до закалочной температуры

Закалка осуществляется на особых закалочных столах; частота вращения колеса 30 об/мин. На поверхность катания в течение 60— 80 с под давлением 4 атм. подается вода, нагретая до температуры 25—30° С.

После закалки колеса подвергаются отпуску: нагрев в колодцевых отпускных печах и совместное охлаждение до температуры 350—400° С, затем эти колеса выдаются из печей и охлаждаются на воздухе.

В связи с особой ответственностью в эксплуатации колеса подвергаются детальному испытанию.

Прежде всего каждое колесо подвергается контрольному испытанию на твердость: она должна быть в пределах среднего значения НВ 400. От партии (125 колес) выбирается одно колесо для копровых испытаний. От группы колёс одной плавки отбираются образцы для определения механических свойств. Колеса, имеющие необходимые механические характеристики, передаются в отделение механической обработки, где на специальных станках производится обточка ступицы, обода и отверстия:

Наличие обточных и расточных станков, устанавливаемых в колесопрокатном цехе, позволяет выдавать из цеха вполне готовые колеса.

Технологический процесс производства бандажей аналогичен рассмотренному, как для колес, с той лишь разницей, что применяется или цилиндрический слиток с большим отверстием, или изменяется форма штампов у прессов с выполнением внутреннего отверстия большого диаметра бандажа. При механической обработке бандажа обточке подвергается внутренняя поверхность; размер внутреннего диаметра выдерживается с соблюдением допуска на посадку.

  Железные дороги. Железнодорожный путь

  Оборудование и технология изготовления стальных и чугунных ...

  БРОКГАУЗ И ЕФРОН. Колесо — сплошной или сквозной круг

  БРОНЕВИКИ. БРОНЕМАШИНЫ. Первая Мировая война. Автомобиль призывают ...