Способ ремонта эксплуатационных повреждений поверхностей острых крестовин стрелочных переводов Российский патент 2020 года по МПК E01B31/18 B22D19/10 B23K9/04 E01B7/10 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к технологии ремонта острых крестовин стрелочных переводов с изнашиваемыми частями сердечников и усовиков в местах эксплуатационных повреждений, классифицированных как дефекты в виде выкрашиваний металла, трещин, отслоений, раковин и т.п., отремонтированных без снятия с железнодорожного полотна механизированной электродуговой наплавкой.

Известен способ восстановления крестовины изношенного стрелочного перевода, характеризующийся отрезанием от железнодорожной линии участка изношенного стрелочного перевода, снятием части изношенного стрелочного перевода с пути, определением пространственных координат точек участка изношенного стрелочного перевода, удалением материала из изношенной области автоматически или фрезерованием; наплавлением сварочного материала в рабочую область и удалением избыточного наплавленного металла фрезерованием (патент ЕР №2862978, МПК Е01В 7/12, 22.04.2015).

Данный способ предусматривает замену изношенной крестовины восстановленной крестовиной стрелочного перевода и не может быть использован при ремонте острой крестовины стрелочного перевода без снятия с железнодорожного полотна.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ ремонта изношенных частей крестовины, при котором осуществляют обмер крестовин, зачистку поврежденных поверхностей сердечника и усовиков, имеющих дефекты, шлифованием до полного их удаления, обследование на наличие поверхностных трещин, охлаждение и механическую обработку наплавленных поверхностей (патент Франции №2864118, МПК B23K 35/02, B23K 9/04, В23Р 6/00, 24.06.2005).

Этот ремонт острых крестовин не может быть осуществлен без снятия с железнодорожного пути, обусловленный выполнением сварных швов на коротких участках, что не обеспечивает надежность при ремонте острых крестовин на железнодорожном пути.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение ремонта электродуговой наплавкой острых крестовин стрелочных переводов без снятия с железнодорожного полотна.

Техническим результатом при осуществлении изобретения является обеспечение надежности стрелочных переводов путем восстановления размеров острых крестовин, изношенных в процессе эксплуатации, без снятия с железнодорожного полотна.

Указанный технический результат достигается тем, что в предложенном способе ремонта эксплуатационных повреждений поверхностей острых крестовин стрелочных переводов, при котором осуществляют обмер крестовин, зачистку поврежденных поверхностей сердечника и усовиков, имеющих дефекты, шлифованием до полного их удаления, обследование на отсутствие поверхностных трещин, послойную наплавку зачищенных участков, механическую обработку наплавленных поверхностей, обмер крестовин осуществляют перед наплавкой, в процессе наплавки и после обработки наплавленного слоя при помощи штангенциркуля, при этом базой для измерения величины вертикального износа сердечника и усовиков является поверхность рельсовых усовиков, причем при наплавке первого и второго слоев длина наплавленных валиков составляет не более 350 мм, ширина не более 10 мм, высота не более 3,0 мм, при этом направление наплавки первого слоя в сторону острия крестовины, и каждый наплавленный валик остужают или усиленным потоком воздуха, или сжатым воздухом, или водой, или снегом до температуры не менее 100°С, после чего каждый наплавленный валик сразу же после его наплавки еще в горячем состоянии проковывают по всей его длине.

Кроме того, обследование на отсутствие поверхностных трещин проводят путем капиллярной цветной дефектоскопии; послойную наплавку осуществляют самозащитной порошковой проволокой, диаметр которой составляет примерно 1,2-2,6 мм.; наплавку третьего и последующих слоев производят валиками длиной примерно 250-300 мм, шириной не более 25 мм и высотой не более 3,0 мм.; кратер каждого валика выводят на наплавленный металл и заваривают.

Способ ремонта эксплуатационных повреждений поверхностей острых крестовин стрелочных переводов поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показана схема подготовки крестовин к наплавке;

на фиг. 2 показана схема расположения валиков при наплавке острых крестовин.

Способ ремонта эксплуатационных повреждений поверхностей острых крестовин стрелочных переводов осуществляется следующим образом.

Для выполнения работ по электродуговой наплавке железнодорожных острых крестовин, изготовленных из стали Г13Л, применяется стандартное оборудование, например, сварочное оборудование, электрогенератор, шлифовальное оборудование, и т.д.

Перед восстановлением крестовин используют специальную методику определения износа и разметки, а именно:

- обмер острых крестовин перед наплавкой, в процессе наплавки и после обработки наплавленного слоя производят при помощи штангенциркуля путевого типа;

- износ сердечника 1 острой крестовины измеряют по продольной оси;

- вертикальный износ усовиков 2, 3 острых крестовин измеряют на определенном расстоянии от боковой рабочей грани изнашиваемой части одного из усовиков.

Базой для определения сечений в острых крестовинах является сечение сердечника 40 мм, положение которого отмечено на крестовине канавкой при ее изготовлении или определяется от заднего торца острой крестовины.

Положение других сечений в острых крестовинах определяют от сечения сердечника 40 мм до заднего торца острой крестовины.

Базой для измерения величины вертикального износа сердечника 1 и усовиков 2, 3 у острых крестовин является поверхность рельсовых усовиков.

Сначала удаляют наплывы металла с рабочих граней усовиков 2, 3 и сердечника 1, образованные при эксплуатации, с зачисткой их боковых сторон и проводят тщательный осмотр на наличие трещин; затем вышлифовывают канавки 4 по границам наплавки на сердечнике 1 и усовиках 2, 3 (фиг. 1) и удаляют металл со всей поверхности, подлежащей наплавке, а далее вышлифовывают дефектный металл из зоны наплавки на величину единичного местного углубления в нем, и полностью удаляют выкрашивания, плены и другие местные дефекты на усовиках и сердечнике.

После вышлифовки дефектного металла проводят капиллярную цветную дефектоскопию на отсутствие поверхностных трещин.

Наплавку крестовин выполняют как при отрицательной, так и при положительной температуре воздуха.

Наплавку крестовин производят самозащитной порошковой проволокой диаметром примерно 1,2-2,6 мм.

Наплавку первого слоя 5 и второго слоя 6 острых крестовин производят валиками 7, длина которых составляет не более 350 мм, ширина не более 10 мм, высота не более 3,0 мм.

Наплавку третьего слоя 8 и последующих слоев производят валиками 9 длиной примерно 250-300 мм, шириной не более 25 мм и высотой не более 3,0 мм.

Наплавку первого и последующих слоев на сердечнике и усовиках острой крестовины производят с последовательным чередованием валиков 7, 9, при этом металл каждого наплавленного валика остужают до температуры не ниже 100°С.Температуру измеряют переносным контактным термометром марки ТК-5.01.

Каждый наплавленный валик 7, 9 остужают или усиленным потоком воздуха, например, от воздуходувки, или сжатым воздухом, например, от компрессора, или водой, или снегом в зимнее время.

Первый валик 7 первого слоя 5 (фиг. 2) наплавляют на рабочей части усовика 2, расположенного против сечения сердечника 1 (сечение примерно 30-40 мм), второй валик 7 - на том же месте правого усовика 3.

Третий валик 10 наплавляют на рабочей части поверхности сердечника 1 в том же сечении (сечение примерно 30-40 мм).

Направление наплавки - в сторону острия крестовины. Далее порядок наплавки валиков 7, 9, 10 на крестовине продолжают в той же последовательности.

Кратер каждого валика 7, 9, 10 выводят на наплавленный металл и заваривают.

Окончание каждого наплавленного валика после его остывания является началом следующего.

В первую очередь восстанавливают наиболее изношенные части усовиков и сердечника по их рабочим сторонам. Затем наплавляют оставшуюся часть каждого изношенного элемента крестовины в требуемых границах наплавки.

Наплавку второго и каждого из последующих слоев производят в направлении, противоположном предыдущему слою.

Наплавку валиков третьего и последующих слоев производят в той же последовательности, что и первого слоя.

Перед наплавкой каждого последующего валика очищают ранее наплавленный валик от масла, грязи и шлака металлической щеткой или шлифовальной машинкой.

При наплавке острой крестовины каждый наплавленный валик еще в горячем состоянии тщательно проковывают или молотком, или кувалдой по всей его длине.

Для снятия внутренних напряжений крестовины и уплотнения наплавленного металла в период наплавки по восстанавливаемой крестовине пропускают поезда.

Применение предложенного способа обеспечивает надежность стрелочных переводов путем восстановления размеров острых крестовин, изношенных в процессе эксплуатации, без снятия с железнодорожного полотна, что обеспечивает экономически эффективный подход к увеличению ее срока службы и значительную экономию средств в сравнении с заменой на новую крестовину.

Изобретение относится к области верхнего строения железнодорожного пути, в частности к способам ремонта эксплуатационных повреждений поверхностей острых крестовин стрелочных переводов. Крестовины обмеряют штангенциркулем, зачищают поврежденные поверхности сердечника и усовиков. Далее обследуют на наличие поверхностных трещин и производят наплавку зачищенных участков. При наплавке первого и второго слоев длина наплавленных валиков составляет не более 350 мм, ширина не более 10 мм, высота не более 3,0 мм. Причем первый слой наплавляют в сторону острия крестовины. Каждый наплавленный валик остужают и проковывают по всей его длине. Достигается восстановление размеров изношенных крестовин. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ ремонта эксплуатационных повреждений поверхностей острых крестовин стрелочных переводов, при котором осуществляют обмер крестовин, зачистку поврежденных поверхностей сердечника и усовиков, имеющих дефекты, шлифованием до полного их удаления, обследование на отсутствие поверхностных трещин, послойную наплавку зачищенных участков, механическую обработку наплавленных поверхностей, отличающийся тем, что обмер крестовин осуществляют перед наплавкой, в процессе наплавки и после обработки наплавленного слоя при помощи штангенциркуля, при этом базой для измерения величины вертикального износа сердечника и усовиков является поверхность рельсовых усовиков, причем при наплавке первого и второго слоев длина наплавленных валиков составляет не более 350 мм, ширина не более 10 мм, высота не более 3,0 мм, при этом направление наплавки первого слоя в сторону острия крестовины, и каждый наплавленный валик остужают или усиленным потоком воздуха, или сжатым воздухом, или водой, или снегом до температуры не менее 100°С, после чего каждый наплавленный валик сразу же после его наплавки еще в горячем состоянии проковывают по всей его длине.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обследование на отсутствие поверхностных трещин проводят путем капиллярной цветной дефектоскопии.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что послойную наплавку осуществляют самозащитной порошковой проволокой, диаметр которой составляет 1,2-2,6 мм.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наплавку третьего и последующих слоев производят валиками длиной примерно 250-300 мм, шириной не более 25 мм и высотой не более 3,0 мм.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кратер каждого валика выводят на наплавленный металл и заваривают.