ДЕТАЛЬ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается деталей арматуры и корпусов пневматических устройств тормозных систем подвижного состава, изготовленных из чугуна или стали.
Деталью, которой касается полезная модель, является металлическое изделие, как правило, неразъемное, входящее в состав воздухопроводящей линии или пневматического устройства тормозного оборудования, и работающее в непосредственном контакте со сжатым воздухом тормозной системы. В состав тормозного оборудования типичной единицы подвижного состава входят трубы воздухопроводов, головки соединительных рукавов, тройники, краны, цилиндры, резервуары, воздухораспределитель, авторежим, и все они содержат детали или сами являются деталями, к которым применима предлагаемая полезная модель.
Техническим решением, близким к предмету настоящей полезной модели, является деталь, содержащая покрытие, образованное способом микроплазменного оксидирования на подслое с алюминием, при этом подслой выполнен из слоя твердого раствора алюминия в α-железе, полученного алитированием поверхности детали, и слоя окиси алюминия, полученного нагреванием при температуре 800-900°С в воздушной среде алитированной поверхности детали. Технический результат: исключение образования в микроплазменном покрытии на стальных или чугунных деталях окислов железа, расширение диапазона рабочих температур деталей с микроплазменным оксидированием до 900°С, расширение номенклатуры деталей с микроплазменным покрытием при работе их в условиях воздействия высоких температур (RU №2294409 С1, C25D 11/02, В32В 15/00, от 2005.07.26). Недостатком здесь следует считать сложность конкретного технологического процесса, вызванную требованием устойчивости к высоким температурам, что является излишним для деталей пневматических систем железнодорожного транспорта.
Известен блок воздухораспределителя 010.10 с двухкамерным резервуаром 180.040, изготовленным в виде двух раскатных стальных цилиндров, находящихся один внутри другого (заявка RU №94018441 А1, 6 В60Т 13/36, В60Т 15/18, от 20.05.1994). Стандартные магистральная, главная части и указанный двухкамерный резервуар устанавливаются на передней стенке панели с внутренними каналами. Недостатком деталей корпусов этого блока является, с точки зрения обеспечения надежности, низкая коррозионная стойкость их внутренних поверхностей из-за отсутствия антикоррозионной обработки.
Известен корпус воздухораспределителя, в котором двухкамерный резервуар и корпус главной части имеют отдельные каналы в виде стальных трубок, а остальная часть - чугунное литье (пат.RU №0058476 U1, В60Т 15/18, от 5.06.2006, пат.RU №0059507 U1, В60Т 15/18, от 24.07.2006). Это решение осуществлялось на деталях воздухораспределителей 483-ей серии. Внутренние поверхности корпуса с каналами не подвергаются антикоррозионной обработке и поэтому подвержены воздействию влаги воздуха и, как следствие, ржавлению.
Известен наиболее близкий аналог предлагаемой полезной модели - корпус воздухораспределителя, изготовленный методом чугунного литья с последующей механической обработкой: корпус главной части 270-023-1 и корпус двухкамерного резервуара 295М.001 воздухораспределителя 483М (http: // www. mtztransmash. ru / catalog.,ТУ 24.05.10.062-98, найдено 20.02.2007). Эта конструкция обладает достоинствами простоты изготовления, высокой механической прочности. Она может быть надежно закреплена на раме вагона. В производстве этой детали может применяться предыдущее решение. Негативные признаки предыдущего аналога сохраняются и в этой конструкции: невысокая поверхностная коррозионная стойкость применяемого конструкционного материала и отсутствие антикоррозионной обработки. Это устройство подвержено влиянию влаги, присутствующей в рабочей среде и осаждающейся на внутренние поверхности устройства в процессе эксплуатации, приводящему к коррозии. Указанный недостаток приводит к ускорению износа воздухораспределителя, к возможности отрыва частиц продуктов коррозии от таких поверхностей и попадания этих частиц в дроссельные отверстия воздухораспределителя, в каналы малого диаметра, имеющиеся в конструкции
воздухораспределителя, а также на трущиеся поверхности подвижных частей воздухораспределителя, что может ухудшить работу воздухораспределителя.
Предлагаемая полезная модель раскрывается на примере воздухораспределителя, содержащего главную, магистральную части и двухкамерный резервуар (известны также устройства с однокамерным резервуаром). Под термином «корпус воздухораспределителя» понимается в дальнейшем совокупность корпусов указанных отдельных частей. К двухкамерному резервуару с помощью присоединенных через уплотнения штуцеров подсоединяются тормозной цилиндр, запасной резервуар и через разобщительный кран тормозная магистраль. Корпус воздухораспределителя имеет внутренние полости: камеры и каналы для движения воздуха, а также посадочные места для деталей воздухораспределителя. Корпуса воздухораспределителей, как правило, изготавливают из высокопрочного чугуна методом литья.
Задача, для решения которой предлагается заявляемая полезная модель, состоит в повышении надежности работы пневматического тормозного оборудования железнодорожного транспорта.
Поставленная задача решается тем, что согласно предложенному техническому решению (внутренняя) механически обработанная поверхность (включая поверхность заранее подготовленных под заливку конструктивных элементов) детали тормозного оборудования (в частности, корпуса воздухораспределителя), изготовленной методом чугунного или стального литья, имеет коррозионно-стойкий слой, полученный химико-термической обработкой.
Кроме того, коррозионно-стойкий слой может принадлежать одному или нескольким из следующих видов слоев, различающихся способом примененной химико-термической обработки: азотированные, оксидо-азотированные, цинкованные, хромированные и другие.
Получение коррозионно-стойкого слоя на поверхности чугуна и стали, устойчивого к действию, в частности, влажного воздуха и водного конденсата, приводит к тому, что предотвращается попадание частиц продуктов коррозии внутренних поверхностей деталей тормозного оборудования в пространства между подвижными и/или неподвижными частями воздухораспределителя, в особо узкие
дроссельного типа отверстия воздухораспределителя, поддержание расчетного воздушного сопротивления которых важно для правильной работы воздухораспределителя, а также предотвращается вынос таких частиц движением воздуха за пределы воздухораспределителя.
Способы антикоррозионной химико-термической обработки металлических материалов и изделий известны и широко используются в промышленности. Это обусловлено и тем, в частности, что такая обработка в зависимости от конкретного способа исполнения и обрабатываемого материала может, как правило, влиять желательным образом на свойства обрабатываемой поверхности, например, механическую прочность, твердость, смачиваемость маслом или водой, цвет и другие. Из общедоступной литературы известны, например, способы антикоррозионной химико-термической обработки сплавов железа, из которых можно выделить следующие группы, применимые к чугуну и стали: азотирование;
оксидо-азотирование; силицирование; цинкование; хромирование; титанирование; молибденирование; меднение; нитроцементация и цианирование и др. (Химико-термическая обработка металлов и сплавов. Борисенок Г.В., Васильев Л.А., Ворошнин Л.Г. и др.. М.: Металлургия, 1981, 424 с.). Исходя из имеющихся технических возможностей производителя с учетом марки обрабатываемого материала и производственных затрат выбирается наиболее подходящий цели способ.
На прилагаемой фигуре приводится схематично разрез корпуса воздухораспределителя, содержащего резервуар 1, главную часть 2 и магистральную часть 3 с указанием тех поверхностей 4 полостей корпусов, коррозионная стойкость которых существенна для достижения вышеназванного технического результата.
Предлагаемая полезная модель осуществляется включением в процесс обработки детали тормозного оборудования железнодорожного транспорта операции антикоррозионной химико-термической обработки одним или несколькими из известных вышеназванных способов.
Серийно производящиеся промышленностью корпуса двухкамерного резервуара 295М.001, главной и магистральной частей, являющиеся единым
корпусом пневматического прибора 483М (ТУ 24.05.10.062-98), изображенного на прилагаемой фигуре, были изготовлены методом литья с последующей механической обработкой. Затем корпуса опытной партии воздухораспределителей подвергались азотированию на участке химико-термической обработки деталей (изделий) при стандартных параметрах процесса. Указанный корпус воздухораспределителя может быть подвергнут и другому виду антикоррозионной химико-термической обработки, используемой для стали и чугуна. После указанной химико-термической обработки в отдельные части корпуса устанавливают другие детали пневматического прибора, а затем проводят его сборку до готового к использованию состояния.
Заявителем разработаны технические условия, изготовлены и подготовлены к испытаниям образцы предлагаемого технического решения в виде корпуса воздухораспределителя, состоящего из корпуса двухкамерного резервуара, корпуса главной части, корпуса магистральной части, и образцы некоторых других деталей, предназначенных для работы в составе тормозного оборудования железнодорожного транспорта.
Предлагаемая полезная модель распространяется на такие детали тормозного оборудования: тройники и трубы магистрального и отводящих воздухопроводов, головки соединительных рукавов, корпуса и затворы концевых, разобщительных и экстренных кранов, корпуса воздухораспределителей, авторежимов, запасных резервуаров и тормозных цилиндров. Повышение коррозионной стойкости этих деталей, получаемое в результате осуществления предлагаемой полезной модели, продлевает срок их безотказной эксплуатации и обеспечивает повышение надежности тормозной системы подвижного состава. Применимость полезной модели подтверждается тем, что технический результат достигается без понижения прочих эксплуатационных качеств в сравнении с аналогами, применяющимися на железнодорожном транспорте.