Технология ремонта гидравлическихгасителей колебаний

Техническое обслуживание (ТО-3) гаситель колебаний можно условно  разделить на три ремонтных операции: внешнее освидетельствование, испытание  гасителя на стенде, маркировка.

Демонтированный с тележки  вагона гаситель колебаний доставляют на ремонтный участок. Гаситель очищают, проверяют состояние втулок шаровых  подшипников в головках, соединение головки и штока, признаки утечки жидкости. Неисправные, изношенные резиновые  и металлические втулки заменяют. При обнаружении потоков жидкости, отсоединения головки от штока - гаситель ремонтируют в объеме деповского ремонта. После произведенных ремонтных  операций гаситель подвергают испытанию  на стенде. Для этого кожух гасителя опускают, закрепляют его на стенд  крепительными головками. На стенде гаситель в течение 1 мин. прокачивают, а затем записывают диаграмму, по форме и величине которой определяют пригодность гасителя к эксплуатации и параметр сопротивления.

Количество рабочей жидкости определяют с помощью ультразвукового  прибора УД-ПУГ, при достаточном  объеме (90% от номинального) гаситель к  эксплуатации пригоден.

После проведения ЕТР гасители маркируются на крепительной головке, ставят дату и номер ремонтного предприятия.

Согласно приказа 9 Ц от 4.04. 1997 и НР 2 от 17.04.02 деповской ремонт (ДР) - это плановый ремонт вагонов  для восстановления их работоспособности  с заменой или ремонтом отдельных  составных частей, а также модернизации отдельных узлов. ДР производится не чаще, чем один раз в год. При  достижении пробега в 300.000 км производится техническое обслуживание в объеме ТО - 3. Все пассажирские вагоны после постройки или прошедшие КР-2, КВ 1 - первому деповскому ремонту подвергаются через 2 года. Для вагонов габарита РИЦ, мягкие и СВ пробег до первого ДР составляет 450 000 км, но не более 3 лет эксплуатации.

Гаситель колебаний в  сборе подлежащие ДР промывают в  моечной машине и обтирают. После  чего внешним осмотром проверяют  состояние крепительных головок, резиновых  и металлических втулок, маркировку.

На следующем этапе  ДР гаситель подвергается разборке, после  чего техническому обслуживанию подвергаются его детали:

I. Детали корпуса

а) детали корпуса - это корпус гасителя, штоковая головка, кожух, гайка  корпуса, - все эти детали промывают, обсушивают, затем осматривают и  обмеряют с целью выявления дефектов.

б) резьбовые соединения: - резьбовые участки головки штоковой восстанавливают наплавкой электродами  марки УОНИ 13-45 диаметром 2-3 мм с последующей нарезкой резьбы, которую проверяют калибром или резьбомером. Ремонту при выявлении дефектов подлежат резьбовые части стакана и кожуха. При этом используется следующий инструмент: штангенциркуль, нутрометр, калибры, сварочный агрегат, токарный станок.

в) втулки - металлические  втулки крепительных головок при  браковочных износах заменяются новыми, он должен быть по внутреннему  диаметру не больше 0,4 мм.

II. Детали цилиндро-поршневой  группы

г) Детали цилиндро-поршневой  группы: используя штангенциркуль, колибры, нутрометр, шток в сборе  с клапаном, цилиндр, направляющую, обойму сальника, днище цилиндра с  клапаном обмеряют для выявления  дефектов.

д) резьбовые соединения: резьбовые поверхности штока  и поршня ремонтируют наплавкой  электродами марки УОНИ 13-45 диаметром 2-3 мм с последующей нарезкой резьбы. Поршневое кольцо при неисправности заменяют новым.

е) направляющую штока - ремонтируют  наплавкой медножелезными электродами  латунью. Внутренний диаметр проверяют  с помощью индикаторного нутрометра или калибром-пробкой. Кольцевой  зазор между штоком и направляющей не должен превышать 0, 05 мм.

ж) цилиндр: при неисправности  он заменяется новым. Износы рабочей  поверхности цилиндра определяют индикаторным нутрометром часового типа, местный  износ внутренней поверхности не должен быть больше 0,03 мм.

III. Клапан в  сборе

з) Сопрягаемые поверхности  притирают пастой ГОИ. Давление открытия разгрузочного устройства регулируют на гидропрессе.

IV. Резиновые детали

и) их заменяют новыми, контролируя  правильность их установки.

V. Валик

к) износ монтажного валика не должен превышать 1 мм по диаметру.

VI. Рабочая жидкость

л) приборное масло МВП  заливают по паспортной характеристике, прежде профильтровывая его через  сетку №18.

VII. Испытание гасителя  на стенде и маркировка

м) после ремонта гаситель испытывают на стенде с записью рабочей  диаграммы, по которой определяют парометр сопротивления, которое должно быть в пределах 90-120 кнс/м. После испытания  гаситель маркируют.

Согласно приказа 9 Ц от 4.04.1997 и приказа 2 от 17.04.2002 деповской  ремонт (ДР) это - плановый ремонт вагонов  для восстановления их работоспособности  с заменой или ремонтом отдельных  составных частей, а также модернизации отдельных узлов. ДР проводится не чаще, чем один раз в год. При достижении пробега 300.000 км производится техническое обслуживание в объеме ТО3. Все пассажирские вагоны после постройки и прошедшие КР-2 и КВР первый деповской ремонт проходят через 2 года.

Капитальный ремонт (КР-1) - плановый ремонт вагонов для восстановления исправности и ресурса вагонов  путем замены или ремонта изношенных и поврежденных узлов и деталей, а также их модернизации. КР-1 производится через 5 лет от даты постройки или  предыдущего КР-1. Вагоны прошедшие  КР-2 и КВР подвергаются КР-1 через 6 лет.

Капитальный ремонт (КР-2) - плановый ремонт для восстановления исправности  и ресурса вагонов с частичным  вскрытием кузова до металла с  заменой теплоизоляции и электропроводки. При необходимости с заменой  базовых систем элементов конструкции  и модернизации основных узлов КР-2 производится через 20 лет после постройки.

Капитально-восстановительный  ремонт - ремонт пассажирских вагонов  с использованием восстановления существующих конструкций кузовов и тележек, обновлением внутреннего оборудования с созданием современного интерьера. КВР производят через 20 лет: объемы КВР устанавливаются Федеральной  Программой «Разработка и производство пассажирского подвижного состава  нового поколения на предприятиях России».

3. Выбор параметров для диагностирования гасителей колебаний

В последние годы при техническом  обслуживании подвижного состава стремятся  к расширению применения технической  диагностики. Обязательным условием ее внедрения является знание и возможность  регистрации параметров, характеризующих  состояние различных узлов и  деталей. Так, гидравлические гасители колебаний проходят техническое  обслуживание в рамках системы планово-предупредительных  ремонтов. Преждевременные их отказы выявляются в ходе плановых осмотров, при этом, как правило, обращают внимание на следы масла и наружные повреждения. Ведутся поиски методов испытания  гасителей колебаний непосредственно  на подвижном составе, что позволяет  перейти к системе их ремонта  по техническому состоянию.

Особое значение имеет  база данных об их повреждениях, на основе которой разрабатывают методы диагностики.

Основное внимание уделяется  разработке фундаментальной базы данных о повреждениях гасителей колебаний, поскольку имелась лишь неполная информация об их видах и объеме. Создается база данных по видам повреждений  и характеристикам. Она используется при моделировании характеристик  гасителей колебаний вагонов. Моделирование  проводится на основе характеристик  реальных гасителей, которые затем  подготавливаются для экспериментов  на катковом стенде и в измерительных  поездках.

В ходе этих поездок собирается информация о реальных нагрузках  гасителей колебаний (исправных  и неисправных), а также данные для проверки разработанного алгоритма  бортовой диагностики в условиях реальных колебаний подвижного состава. Получены значения рабочего хода гасителей, скорости перемещения их поршней, а также величины сил, действующих на гасители.

В измерительных поездках учитываются следующие переменные параметры: состояние пути, режимы движения по стрелочным переводам, в тоннелях, по мостам и в кривых, а также  проводили экстренное торможение до полной остановки и исследовали  режим движения с различными скоростями.

Условия экспериментов на катковом стенде.

На стенде проводятся эксперименты с промежуточным вагоном, имевшим  исправные и поврежденные гасители колебаний (с повреждениями четырех  основных типов). Ходовая часть вагона оснащается различными измерительными устройствами, регистрировавшими параметры  при моделируемых возбуждениях пути, которые соответствуют реальным и приводят к срабатыванию гасителя. Полученные сигналы проверяются  на пригодность для использования  в качестве параметров в системе  бортовой диагностики; при этом особый интерес представляют ход гасителя, действующие в нем силы и ускорения  элементов его крепления.

При моделировании, выполняющему применительно к промежуточному вагону, ставятся следующие цели:

получить аналитическим  путем без обширных измерений  первые конкретные данные по видам, числу  и размещению на ходовой части  датчиков, необходимых для диагностики  гасителей колебаний;

определить пригодность  выбранного вида возбуждения колебаний  подвижного состава (искусственные  или естественные) для эффективной  диагностики гасителей;

исследовать влияние повреждений  гасителей колебаний на динамику движения, а также проверить пороговые  значения параметров.

Моделирование выполнялось  с учетом реальных сил и перемещений, а также определяемых ими нелинейных силовых и скоростных характеристик.

Наиболее часто возникающие  классифицируемые аномалии характеристик  исследованных гасителей колебаний  распределялись следующим образом:

повышенные значения силы в мертвых точках в области  характеристики, соответствующей сжатию, - 14%;

пониженные силы сжатия при  максимальной скорости поршня - 10%;

пониженные силы сжатия при  максимальной скорости поршня и повышенные в области мертвых точек на стороне сжатия - 8%;

повышенные силы в области  мертвых точек в обеих областях характеристики - 7%.

Результаты экспериментов  на катковом стенде

Сигналы (возможные параметры  диагностики), полученные при измерениях, оценивались по различным алгоритмам в функции времени и частоты. В первом случае проводились расчеты  статистических параметров и разбиение  их на классы, во втором - анализ частотных  спектров и расчеты передаточной функции. Пригодными для диагностики  оказались лишь некоторые из алгоритмов оценки. Так, разбиением результатов  измерения на классы оценивали силы в гасителях колебаний (рис. 2). Различия в распределении значений, соответствующих четырем состояниям гасителей (одно исправное и три с наличием разных дефектов), таковы, что позволяют с учетом граничных условий эксперимента использовать этот параметр для обнаружения повреждений.

Частотные спектры вертикальных ускорений в верхней точке  крепления гасителя для тех же четырех его состояний практически  одинаковы. Различия наблюдаются лишь в диапазоне частот 10 - 15 Гц. Распознаваемость дефектов гасителей в зависимости  от вертикальных ускорений рамы тележки  усиливается с повышением скорости движения, что позволяет использовать параметр ускорения для обнаружения  повреждений.

Выявлено также, что от места установки гасителя колебаний  в тележке результаты измерения  параметров зависят мало. Это означает, что при разработке алгоритмов их бортовой диагностики невозможно установить общие пороговые значения параметров, которые могли бы расцениваться как предупреждение о возможном отказе. Для распознавания неисправного гасителя необходимо анализировать тенденции изменения измеряемых параметров каждого из них или находить критерий оценки неисправности на основе сравнения измеренных параметров всех гасителей колебаний.

Следует отметить, что при  стендовых испытаниях всегда рассматривалось  по одному гасителю для каждого вида неисправностей, и поэтому в настоящее  время статистически надежных результатов  пока нет.

Результаты измерительных  поездок

Выполненные ранее измерительные  поездки позволяют получить данные о реальных напряжениях в гасителях  колебаний и на их основе определить параметры, необходимые для контроля гасителей при их изготовлении и  после ремонта в депо в смонтированном состоянии. Измерениями установлено, что в эксплуатации реальный ход  поршня составляет 20 - 25 мм. Это значительно меньше хода, применявшегося при испытаниях и достигавшего 50 мм. По величинам времени и хода рассчитывают скорость поршня. Следует отметить, что при реальных возбуждениях, создаваемых неровностями пути, максимальная скорость поршня (520 мм/с при сжатии и 580 мм/с при растяжении) значительно выше скорости при экспериментах на стенде, где она составляла 100 - 300 мм/с.

Экстремальные нагрузки в  виде кратковременных пиков регистрируются на всех оснащенных датчиками гасителях  колебаний. Они возникают, главным  образом, при проследовании тоннелей, мостов, стрелок и сильнее проявляются  при повышении скорости.

Исследования показывают, что реальные напряжения в компонентах  гасителей колебаний отличаются от значений, полученных на стационарных испытательных стендах. Отсюда следует, что необходимо внести соответствующие  изменения в инструкции по испытаниям на катковых стендах.