СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОПОРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ Российский патент 2000 года по МПК B23P6/00 B23K28/00 

Описание патента на изобретение RU2156681C2

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.

Известен способ изготовления несущих деталей с опорными поверхностями (RU 95122201 A1, B 23 K 28/00, 27.11.97 г.), при котором получение на опорной поверхности износостойкого слоя достигается осаживанием на ней при температуре ковки накладки из износостойкого железоуглеродистого сплава равномерно распределенной статической нагрузкой, а после охлаждения накладки до температуры 350-550oC осуществляют разгрузку детали и приварку накладки по линии ее сопряжения с опорной поверхностью.

Недостатком этого способа является то, что приварка накладки производится по линии сопряжения с опорной поверхностью, являющейся концентратором напряжений, поэтому он ограниченно применим к зонам деталей, испытывающим значительные эксплуатационные нагрузки (например, буксовый проем боковой рамы).

Задачей изобретения является повышение качества восстановления и долговечности опорных поверхностей несущих деталей грузовых вагонов.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что на изношенной опорной поверхности несущей детали размещают накладку, нагретую до температуры ковки, с напуском за контур опорной поверхности и осуществляют при температуре выше Ar1 одновременно с осаживанием загиб выступающих краев накладки к боковым стенкам детали, примыкающим к опорной поверхности, при этом величину напусков накладки принимают с учетом удаления сварных швов к ненагруженным при эксплуатации зонам, равной не менее 1/2 толщины стенки, расположенной у опорной поверхности, а приварку кромок накладки осуществляют по линии их сопряжения со стенками детали.

Отличительными признаками заявляемого технического решения являются:
- наличие напусков накладки за контур опорной поверхности;
- загиб выступающих краев накладки к боковым стенкам детали, примыкающим к опорной поверхности;
- удаление сварных швов от опорной поверхности к ненагруженным при эксплуатации зонам, равное не менее 1/2 толщины стенки, расположенной у опорной поверхности.

Существенность отличительных признаков обуславливается следующим.

Наличие напусков накладки позволяет вынести сварные швы в менее нагруженные зоны детали. При этом величина напусков принимается с учетом толщины накладки и условия вписывания в габаритные размеры узла трения без создания препятствий для взаимного перемещения с сопряженной деталью.

Минимальный размер напуска за края опорной поверхности принимается равным 1/2 толщины ее стенки, т.к. в тонкостенных несущих деталях грузовых вагонов, работающих преимущественно в условиях поперечного изгиба, имеет место высокий градиент уменьшения напряжений в направлении от опорной поверхности к нейтральной линии, которая часто проходит по середине стенки, расположенной у этой поверхности или вблизи от нее.

При загибе кромок накладки на боковые стенки, сопряженные с опорной поверхностью, сварной шов не воспринимает существенных нагрузок и служит преимущественно для фиксации накладки.

Пример конкретного применения
У боковой рамы 1 тележки грузового вагона на горизонтальной опорной поверхности 2 в буксовом проеме 3 размещают износостойкую накладку 4 из стали 30ХГСА толщиной 6 мм (фиг. 1). Накладка имеет напуски 5, выходящие за боковые стенки 6 детали на 1/2 толщины надбуксовой горизонтальной стенки 7, что составляет по 10 мм в каждую сторону детали (фиг. 2). Накладка укладывается в нагретом до температуры ковки состоянии (~950oC) симметрично опорной поверхности и к ней прикладывается равномерно распределенная статическая нагрузка. Величина нагрузки определяется исходя из условного предела текучести стали 30ХГСА при температуре ковки, равного σt = 37 MПa, и составляет для площади опорной поверхности 0,038 м2 P = 1400 кН (140 тс).

Нагружающее устройство конструктивно выполняется таким образом, чтобы одновременно с осаживанием накладки на опорной поверхности осуществлялся загиб кромок и их прижатие к боковым стенкам 6 детали.

В результате ускоренного охлаждения накладки металлическими стенками детали и давильника пресса происходит термомеханическое упрочнение стали 30ХГСА с получением твердости 320-400НВ, обеспечивающей требуемую износостойкость.

После разгрузки детали производится приварка кромок накладки к боковым стенкам детали, имеющей температуру в этих зонах 250-300oC, при этом сварные швы с катетом 6 мм расположены параллельно опорной плоскости на расстоянии от нее, равном 10 мм. Благодаря нагреву опорной поверхности до 250-300oC за счет отвода тепла от накладки обеспечивается требуемое качество ее приварки к детали.

При поступлении боковой рамы с износостойкими накладками в следующий ремонт замена изношенной накладки производится путем срубания пневмозубилом сварных швов и установки по приведенной технологии новой накладки.

По аналогичной технологии могут восстанавливаться изношенные опорные поверхности деталей фрикционного гасителя колебаний тележки, наклонные плоскости надрессорной балки, опоры скользунов и др. деталей.

Похожие патенты RU2156681C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОПОРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ 2002
  • Попов С.И.
  • Кочнев А.И.
RU2226460C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ 2001
  • Попов С.И.
RU2214899C2
НАДБУКСОВАЯ НАКЛАДКА БОКОВОЙ РАМЫ ВАГОННОЙ ТЕЛЕЖКИ 2002
  • Попов С.И.
  • Обухов Р.П.
  • Шанаурин А.М.
RU2229401C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАДБУКСОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА 2001
  • Попов С.И.
  • Круглов В.М.
RU2211127C2
НАДБУКСОВАЯ НАКЛАДКА БОКОВОЙ РАМЫ ВАГОННОЙ ТЕЛЕЖКИ 2002
  • Попов С.И.
  • Круглов В.М.
RU2223189C2
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ БУКСОВЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ БОКОВЫХ РАМ ТЕЛЕЖКИ 2005
  • Круглов Виталий Митрофанович
  • Попов Сергей Ильич
  • Самарин Николай Яковлевич
RU2294275C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ С ОПОРНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ 1995
  • Попов С.И.
  • Круглов В.М.
RU2116182C1
Износостойкая сменная прокладка боковой рамы тележки грузового вагона 2019
  • Иншаков Владислав Анатольевич
RU2722246C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОПОРНЫХ И НАПРАВЛЯЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ 2008
  • Зайченко Юрий Александрович
  • Косаревский Владимир Валерьевич
RU2394672C1
СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПЯТНИКОВ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ 2002
  • Попов С.И.
  • Круглов В.М.
RU2223166C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 156 681 C2

Реферат патента 2000 года СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОПОРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НЕСУЩИХ ДЕТАЛЕЙ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к ремонту несущих деталей грузовых вагонов. На изношенной опорной поверхности несущей детали размещают накладку с напуском за контур из износостойкой стали, нагретую до температуры ковки. Выполняют в процессе охлаждения до температуры ниже Arl ее осаждение равномерно распределенной статической нагрузкой до толщины, равной отклонению положения опорной поверхности от номинального размера. В направлении приложения нагрузки и одновременно с осаживанием осуществляют загиб выступающих краев накладки к боковым стенкам детали. Величину напусков накладки принимают с учетом удаления сварных швов к ненагруженным при эксплуатации зонам равной не менее 1/2 толщины стенки, расположенной у опорной поверхности. Разгружают деталь и проводят приварку к ней кромок накладки по линии сопряжения со стенками детали. В результате повышается качество восстановления за счет того, что сварной шов не воспринимает существенных нагрузок, большая доля которых приходится на загнутые края. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 156 681 C2

Способ восстановления опорных поверхностей несущих деталей грузовых вагонов, включающий размещение на опорной поверхности детали накладки из износостойкой стали, нагретой до температуры ковки, и осаживание ее равномерно распределенной статической нагрузкой до толщины, равной отклонению положения опорной поверхности от номинального размера в направлении приложения нагрузки, охлаждение накладки ниже температуры Ar1 с выдержкой при максимальной нагрузке, разгрузку детали и приварку накладки к детали, отличающийся тем, что нагретую до температуры ковки накладку размещают с напуском за контур опорной поверхности и осуществляют при температуре выше Ar1 одновременно с осаживанием загиб выступающих краев накладки к боковым стенкам детали, примыкающим к опорной поверхности, при этом величину напусков накладки принимают с учетом удаления сварных швов к ненагруженным при эксплуатации зонам равной не менее 1/2 толщины стенки, расположенной у опорной поверхности, после чего разгружают деталь и проводят приварку к ней кромок накладки по линии сопряжения со стенками детали.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2156681C2

RU 95122201 А1, 27.11.1997
Способ изготовления деталей 1984
  • Попов Сергей Ильич
  • Осадчук Григорий Иванович
  • Матвиенко Анатолий Филиппович
  • Коваль Владимир Виленович
  • Кочмала Григорий Данилович
  • Резников Владимир Анатольевич
  • Гудков Владимир Сергеевич
  • Кузнецов Михаил Владимирович
SU1278172A1
Способ изготовления несущих деталей с опорными поверхностями 1986
  • Попов Сергей Ильич
  • Кочмала Григорий Данилович
  • Шоташвили Яков Михайлович
SU1433688A1

RU 2 156 681 C2

Авторы

Попов С.И.

Круглов В.М.

Кучмаев В.Л.

Харитонов В.Б.

Даты

2000-09-27Публикация

1998-04-21Подача