Tiivistelmä: Rautatielaakerirullan pintahalkeamia analysoitiin käyttämällä menetelmiä, kuten magneettihiukkasten tarkastus, kylmähappojen pesu ja metallografinen tutkimus. Tulokset osoittivat, että rullavalmistusprosessin aikana syntyneet toissijaiset sammutuspoltteet olivat pääasiallinen syy halkeiluun rullajen valssauspinnalle. Suorittamalla toimenpiteet, kuten vähentämällä rullapään pinnan hiomakorvausta, ulomman halkaisijan hiomakorvauksen lisääminen ja hihan hallinnan vahvistaminen, toissijaisen sammutuksen aiheuttama palovamma on eliminoinut.
Avainsanat: rautatielaakerit; Rulla; Hiominen; polttaa; crack
NJ (P) 3226x1 -rautatievaunun autotelan laakerin normaalin ylläpidon aikana ylläpitojakson jälkeen magneettinen hiukkasten tarkastus paljasti yhden tai useamman halkeaman, joka oli karkeasti jakautunut aksiaalisuuntaisesti yksittäisten rullien valssauspinnalla. Rullamateriaali on GCR15, ja rullan pisin asennus- ja käyttöaika on 18 kuukautta. Bussin enimmäismäärä on saavuttanut 700 000 kilometriä. Seuraava teksti tarjoaa yksityiskohtaisen analyysin neljästä murtuneesta rullinäytteestä.
1. Tarkastus ja analyysi
1.1 Makroskooppinen morfologian havainto
Makroskooppinen havainto ja magneettinen hiukkasten tarkastus suoritettiin rullien halkeaman morfologialla 4 näytteessä (numeroitu 1 # 4 #), eikä niiden valssauspinnoilta ja päätypinnoista ei löytynyt muita vauriomuotoja, paitsi halkeamia. Rullien 1 # - 4 # halkeaman morfologia on esitetty kuvassa 1, joista 10 halkeamaa pituudella 4. 7-9 mm havaittiin rullalla 1 #; Neljä halkeamaa, joiden pituus oli 4-9. 5 mm, havaittiin rullalla 2; Rullalla 3 havaittiin yhteensä 11 halkeamaa, joiden pituudet olivat 3 - 20 mm; Kaksi halkeamaa, joiden pituus oli 40 ja 45 mm, havaittiin rullalla 4.
1.2 Rutiininomainen projektitarkastus
Neljän rullan kemiallinen koostumus, kovuus, sulkeumat ja sammutus- ja karkaisurakenteet tarkistettiin TB\/T 3010-2001}} "Tekniset olosuhteet korkean hiilikromin laakerin terästen tilaamiseksi rautatievaiheisiin laakereihin", JB\/T 1255-2001 "Tekniset olosuhteet korkean hiilen kromin laakerin laakereiden lämmönkäsittelyyn" ja TB\/T. "Laadunvalvontastandardit rautatievalssaamille". Tulokset osoittivat, että rullien raaka -aineet ja lämmönkäsittelylaatu olivat pätevällä alueella ja täyttivät asiaankuuluvat standardivaatimukset.
Kuva 1 Rullan halkeaman morfologia
1.3 Happopesutarkastus
JB\/T 1255-2001 standardin mukaan neljä halkeilua telalle altistettiin kylmähappojen pesu, ja havaittiin, että neljän rullan liikkuvan pinnan ympäryssuuntaa pitkin oli useita vaaleanharmaa valkoisia tai kirkkaan valkoisia merkkejä. Kirkkaan valkoisten alueiden reunoja ympäröivät tummat mustat raidat, ja halkeaman asennot olivat kaikki vaaleanharmaalla valkoisella tai kirkkaan valkoisella alueella, jotka olivat tyypillisiä palovammoja. Rullien 3 # ja 4 # palamismorfologia happaman pesun jälkeen esitetään kuviossa 2 ja kuvassa 3 nuolet.
Kuva 2-3 # rulla kylmähappopesupolton morfologia
Kuva 3 4 # rulla kylmähappopesupolton morfologia
1.4 Murtumisanalyysi
Käyttämällä johdinleikkauslaitetta 4 # rulla leikattiin vaakasuoraan. Suojaamalla alkuperäistä halkeamaa vaurioilta, 4 # rullan halkeaman toinen pää irrotettiin manuaalisesti. Murtuman morfologia aukon jälkeen on esitetty kuvassa 4. Murtuman pinnan tarkkailemisessa voidaan havaita, että elliptisen ruudun molemmilla puolilla on säteittäisiä harjuja (vastaa pinnan harmaata valkoista aluetta, jonka elliptinen laatikko on kuviossa 3), kuten nuolessa on osoitettu kuvassa esitettyyn suuntaan. Niiden suunnan perusteella voidaan määrittää, että rullan pinnan palanut alue on halkeaman lähdealue.
Kuva 4: Rollahalkeaman murtuman morfologia # 4
Metallografinen tutkimus 1,5 halkeaman molemmilla puolilla
Valitse kirkkaan valkoinen alue 4 # -rullan ympärysmitta pitkin, leikkaa ja jauhaa se vaakasuoraan ja käytä 4% typpihappoa alkoholia syömään sitä ennen kuin asetat sen mikroskoopin alle tarkkailua varten. Todettiin, että halkeaman molemmilla puolilla ei ollut dekarburointia. Pinnan erittäin ohut valkoinen kirkas kerros oli toissijainen sammittu martensiittinen rakenne, jonka syvyys oli noin 10-30 μm, ja korkean lämpötilan karkaistu rakenne pinnan alapuolella oli noin 70-140 μm. Matriisin ydin oli normaali metallografinen rakenne. Halkeama alkaa sekundaarisen sammutun martensiitin valkoisesta kirkkaasta kerroksesta pinnalla ja ulottuu matriisiin. Metallografinen rakenne 4 # rullan molemmilla puolilla on esitetty kuvassa 5.
Yllä olevien tarkastustulosten perusteella voidaan nähdä, että yksi tai useita halkeamia, jotka ilmestyvät rautatielaakereissa olevien yksittäisten rullien liikkuvuuspinnalle, liittyy toissijaisiin sammutuspolttoihin rullan pinnalla.
Kuva 5: Metallografinen rakenne rullan 4 # molemmilla puolilla #
2. palamissyiden analyysi
2.1 murtuneiden telojen käytön tutkiminen ja analyysi
Rautatielaakerit ovat ajoneuvon telin avainkomponentteja, asennettuna akselilaatikkoon ja voiteltua rautatie IV -rasvalla. Niiden on kestävä tiettyjä säteittäisiä ja aksiaalikuormia, ja yleisiin vikoihin kuuluvat työpinnan kuorinta, väsymishalkeamat, pistorasia ja sähkökorroosiomerkit. Rullahalkeamien esiintymisen suhteen paikan päällä tehdyt tutkimukset havaitsivat, että lukuun ottamatta muutamaa palovamman ja halkeaman rullaa, ulkonäön, voiteluaineiden värin ja voitelua laakerin muiden osien voitelutilassa ei ollut poikkeavuuksia. Magneettihiukkasten tarkastus vahvisti, että sisä- ja ulkorenkaiden pinnoista ei löytynyt halkeamia; Ajoneuvon akselin lämpötilan hälytyksen rekisteröimien lämpötilatietojen mukaan voidaan nähdä, että myös akselilaatikon laakerin lämpötilan nousu on normaali. Cracked Roller -rullapinnan korroosio suoritettiin käyttämällä 3 -prosenttista typpihappo -alkoholiliuosta, ja 400 -kertaisen mikroskoopin alla havainto vahvisti, että valssauspinnalla ei ollut merkkejä sähköisestä korroosiosta. Koska viallisen telan halkeaman morfologia on pitkittäinen suora, vaihteleva pituus ja esiintymispaikat ovat myös valssauspinnalla, palamiskerroksen jakautumiskuvio on erilainen kuin sähköinen eroosion aiheuttama (sähköisen eroosiokerroksen jakautumiskuvio on enimmäkseen pyöreä kaari). Siksi voidaan sulkea pois, että rullan valssauspinnan palaminen ja halkeilu johtuvat huonosta voitelusta tai sähköä eroosiosta laakerin käytön aikana. Siksi voidaan päätellä, että valmistusprosessin aikana tapahtui rullan liikkuvan pinnan palaminen ja telan valssauspinnan halkeaminen voi johtua väsymishalkeamien aloittamisesta ja leviämisestä polttokohdassa vuorotellen kosketusstressin alla.
2.2 Muodostumismekanismi ja jauhamisen ominaisuudet
Kun kantaosat jauhetaan lämpökäsittelyn jälkeen, osien pinnalla syntyy korkeita lämpötiloja jauhamälämpöä johtuen aiheuttaen pintarakenteen ja ominaisuuksien paikallisia muutoksia. Tämän tyyppiseen vikaan viitataan yleensä hiontapolttona. Hiontaa palovammut jaetaan yleensä kahteen tyyppiin: yksi on korkean lämpötilan karkaisut palovammut; Toinen tyyppi on toissijainen sammutuspoltto.
Korkean lämpötilan karkaisun palovammojen lämpötila-alue on osan karkaisulämpötilan yläpuolella teräsvaiheesiirron kriittisen lämpötilan AC1 alapuolelle, suunnilleen 200–745 asteen välillä. Tässä lämpötilassa pinnalliset martensiitti- ja jäännös -austeniittirakenteet hajoavat ja muuttuvat martensiitti- tai martensiitirakenteiksi, joilla on huono hapon korroosionkestävyys ja ne näyttävät tumman mustan kylmän hapon pesun jälkeen. Siksi korkean lämpötilan karkaisut palovammat tunnetaan myös nimellä "mustat palovammat".
Paikallinen hetkellinen korkea lämpötila, joka syntyy sekundaarisella sammutustyyppisellä palovammalla, tapahtuu teräsmuutoksen kriittisen lämpötilan AC1 yläpuolella, joka on noin 800 astetta tai enemmän. Pinnallinen martensiittinen rakenne läpikäy vaiheenmuutoksen ja muuttuu austeniitiksi, joka sitten jäähdytetään leikkaamalla neste ja sammuttaa uudelleen toissijaisen sammuttavan martensitikerroksen muodostamiseksi. Tätä rakennetta ei ole helposti syöpynyt hapolla, joten kylmähappojen pesun jälkeen palamisen pinta on harmaa valkoinen tai kirkkaan valkoinen ja ympäröivä alue on tumman musta. Siksi sekundaariset sammutustyyppiset palovammat tunnetaan myös nimellä "valkoiset palovammat". Toissijainen sammutustyyppinen polttokudos aiheuttaa merkittävän vetolujuuden työkappaleen pinnalle, mikä voi indusoida halkeamia tietyissä olosuhteissa. Hiomaprosessin aikana sekundaarinen sammutuspolttoalue on taipuvainen aiheuttamaan jauhatushalkeamia hiontajännityksen alla. Yleensä jauhatushalkeamat ovat hyvin pieniä, eikä niitä voida havaita paljain silmien tarkkailuun. Niiden tunnistamiseen on käytettävä magneettisen hiukkasten tarkastusmenetelmää.
2.3 Palovammojen tutkiminen rullankäsittelypinnalla
Rullajauhon pinta sisältää halkaisijaltaan ulomman pinnan ja kaksi pääpinnan. Ulomman halkaisijan pinnan hiomisprosessi käyttää tyyppisiä keskitettäviä hiomakoneita jatkuvaan hiontaan, joka on jaettu neljään prosessiin: karkea hionta, hieno hionta, hieno hionta ja erittäin tarkkuus. Yhteensä 10 hioma- ja erittäin tarkkuusprosessia on saatu päätökseen. Rullan ulkoreunanhalkaisija pinta käsitellään käyttämällä tyyppisiä keskitettäviä hiomakoneita, joilla on pieni syöttönopeus ja hyvät jäähdytysolosuhteet, eivätkä yleensä aiheuta toissijaista sammutuspolttoa. Ulomman halkaisijan tarkkuusprosessi ottaa täysin automaattisen CNC -keskitetyn hiomakoneen, jolla on automaattinen diagnoosi-, hälytys- ja suojaustoiminnot. Kun koneistusprosessin aikana esiintyy epänormaalisuus, laitteet antavat pysäytyskomennon, ja myös pyöreiden hiomapolttojen tuottaminen on myös mahdotonta. Karkean hionta -halkaisijan prosessin tutkiminen, yhteensä 5009 rullalaukun tarkastusrekisteriä tarkistettiin, eikä hiontapolttoilmiötä löydetty. Rullapään pintakäsittely ottaa käyttöön vaakasuoran kaksoispään kasvojen hiomakone, joka jauhaa molemmat pääpinnat samanaikaisesti, jaettuna karkeaan hiontaan ja hienoihin hiontaprosesseihin. Tutkimuksen jälkeen havaittiin, että M775B1 -vaakasuuntaisen akselin kaksoispääsyllyn kanssa oli jäljellä teräsholkkijännitystä. Ulomman halkaisijan ja happojen pesutarkastuksen hienon jauhamisen jälkeen havaittiin, että rullien ulomman halkaisijan pinnalla oli palovammoja.
2,4 Lisääntymistesti
Keskimmäisen hionta -testisuunnitelma on kehitetty keskustan ominaisuuksille hiomalla, johon sisältyy keinotekoisesti hiontamäärän ja nopeuden lisääminen, ei hiontapyörän pukeutuminen, leikkausnesteen virtausnopeuden sammuttaminen tai vähentäminen tai äkilliset sähkökatkokset jauhamisen aikana. Nämä testiolosuhteet aiheuttavat lämpötilan hionta -alueella nopeasti. Useiden testien jälkeen löytyi vain naarmuja ja spiraalimusta palovammoja ulomman halkaisijan pinnalla. Simulaatiokokeet suoritettiin kuitenkin kaksoispäässä pintahiomakoneessa ankarissa jauhatusolosuhteissa (käyttämällä lisääntynyttä päätykannan hiomista, kuluneita vanhoja hihoja, vähentynyttä leikkuun nestevirtausta, pyörän passivointia jne.) Ja tulokset osoittivat tietyn leveyden palamerkit rullan halkaisijan pinnalla (kuva 6), mikä osoittaa, että kaksoispinta -ala -pinta -ala -pinta -ala -pinta -ala -pinta -ala -pinta -ala -pinta -alalla. rullasta.
Kuva 6 polttomerkit, jotka syntyvät jauhamalla kaksinkertaiset päät
Kaksoispään hiomaprosessin jauhamisprosessin jauhahalujen perusteellisen analyysin avulla havaitaan, että jauhatusten hiomisessa rullat saapuvat 25 lieriömäiseen hihaan hiomakoneen pyöreällä hiontalevyllä. Hiontalevy pyörii ja lähettää rullat hiontapyörän hionta -alueelle. Hiontalevy ja jauhatuspyörä pyörivät suhteessa toisiinsa, ja vasen ja oikea jauhatuspyörät jauhaavat samanaikaisesti kaksi pääpinta. Hiomisen aikana rullan ulkoreunanpinta ja teräsholkin sisäseinä tuottavat suuren kitkan, muodostaen hetkellisen korkean lämpötilan. Hihan ja rullan välillä olevan pienen raon takia leikkuuneste on vaikea jäähtyä ajoissa. Kun hiontaolosuhteet heikkenevät (kuten liiallinen koneistusvara päätyllä), lämpötila nousee nopeasti teräsvaiheesityksen kriittisen lämpötilan yläpuolelle. Kun rulla pyörii jauhamislevyn kanssa alaosassa olevan leikkausnesteen refleksiä, se jäähdytetään nopeasti, mikä johtaa toissijaiseen sammutustyyppisiin palovammoihin, jos ulkoreunan halkaisijan prosessin pintakorvaus on liian pieni, palovamman kudos ei poistettu ja pysyi telan pinnalla.
3. Ennaltaehkäisevät toimenpiteet
Kun rullan pääpinta jauhaa vaakasuoraa akselia kaksoispään hiomakone, rullan ulkoreunanpinta on alttiina palovammoille. Palovammojen estämismenetelmä on vähentää kitkan lämmön muodostumista hihan sisäseinän ja rullan ulomman halkaisijan pinnan välillä. Suositellut ennaltaehkäisevät toimenpiteet sisältävät: (1) prosessin virtauksen säätäminen ja rullan ulomman halkaisijan hiomakorvauksen lisääminen kaksinkertaisen pään jauhamisen jälkeen. Lisää karkea hionta ulomman halkaisijan prosessi ja säädä alkuperäinen karkea hionta kaksoispään pintaprosessi ja hieno hionta kaksoispään pintaprosessiin karkean hionnan ulomman halkaisijan prosessin jälkeen; Ennen ulomman halkaisijan prosessin karkeaa jauhamista säädä ulomman halkaisijan hiontakorvaus sen jälkeen, kun kaksoispäät pinnat ovat alkuperäisessä 0. 06-0. 0 8 mm 0. {5}}. rulla; (2) Vähennä telan kaksoispäiden pinta -alaosien hiomakorvaus. Kaksoispään pinnan välys on säädetty 0: sta. Lämpökäsittelyn jälkeen olevaa mittamuutosnopeutta säädetään tiukasti sen varmistamiseksi, että kaksoispään pinnan hiomisprosessia saapuvan telan pituuden mitat säädetään vakiotoleranssialueella vähentäen leikkausvoimaa ja kitkaa hihan sisäseinällä; (3) Paranna hihan rakennetta. Tee leikkuusneste kaataen satamaan hihan ulkopinnalle, mikä voi antaa leikkuunesteen virtata tasaisesti hihan sisäseinään prosessoinnin aikana, vähentää kitkaa lämpöä ja vältä pinnan palovammoja; (4) Vahvista tärkeiden kalusteiden, kuten hihojen, hallintaa ja täytäntöön tiukasti holkkien korvaamisen määräykset. Kun kaksoispään hiontaprosessissa käsiteltyjen rullien lukumäärä saavuttaa 200000 - 250000 tai rullan pääpinnan vuotaminen ylittää toleranssin, kaikki hihat on vaihdettava; Jos rullan ulomman halkaisijan pinnalla on edelleen polttomerkkejä kaksoispään jauhamisen ja happojen pesun tarkistuksen jälkeen (kunnes karkea hionta ulomman halkaisijan prosessi) on vaihdettava; (5) Paranna prosessiasiakirjoja ja standardisoi happojen pesun tarkastusstandardit. Määritä happojen pesutarkastusten ajoitus, tiheys ja määrä, selventävät happaman pesun aikana havaitut polttokoteloiden käsittelyvaatimukset ja tunnistavat nopeasti ja tarkasti palamiskysymykset.
2025 toukokuutaKolmasViikko WBM -tuotesuositus:
Leikkuri:
WBM tuottaa kapeneva rulla kuolee korkealla tehokkuudella ja automatisoinnilla. Rullat muodostetaan yhdelle automaattiselle kylmän otsikkopuristimelle ja syötetään, leikataan ja rei'itetään suulakkeeseen viisi vaihetta.
Voimme tuottaa erityyppisiä ja -kokoja, jotka kapenevat rullasuonan laadunvarmistuksella, sisältävät: yhdistelmäreiti, ulkopuolinen holkki, terät, yhdistelmäreitti, syöttösylinteri, yhdistelmämuodot, kaksikerroksinen holkki, insertti.
