УСТРОЙСТВО ОХЛАЖДЕНИЯ КАТАНЫХ ЦЕНТРОВ ЛОКОМОТИВНЫХ КОЛЕС ПОСЛЕ ИХ НАПЛАВКИ

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к оборудованию производственного участка для автоматической электродуговой наплавки центров локомотивных колес.
Известно устройство для замедленного охлаждения колес после восстановления наплавкой, которое предназначено для замедленного охлаждения наплавленных колес в составе колесной пары и представляет собой разделенную на секции проходную камеру, сквозь которую прокатываются колесные пары (патент РФ на полезную модель №34890, МПК: B23K 9/00, опубл. 20.12.2003 г.) - аналог
Недостатком известного решения является невозможность его использования для ненапресованных на ось колесной пары (распрессованных) катаных центров локомотивных колес.
Известно устройство для замедленного охлаждения колесной пары («термостат для замедленного остывания наплавленных колесных нар»), которое предназначено для охлаждения одной колесной пары и состоит из теплоизолированных корпуса и крышки, внутри корпуса установлены опоры с ловителями для укладки колесной пары и нагревательный элемент (Павлов Н.В., Лозинский В.Н. и др. «Оборудование и технология для наплавки гребней колесных пар грузовых вагонов».Сборник трудов ВНИИЖТ «Ресурсосберегающие технологии восстановления железнодорожной техники сваркой, наплавкой и напылением», Москва, «ИНТЕКСТ», 1998 г., с 57) - аналог.
Недостатком известного решения является, то что оно предназначено для замедленного охлаждения наплавленных колес в составе колесной пары и в силу конструктивного выполнения не позволяет использовать его для охлаждения ненапресованной на ось колесной пары катаных центров локомотивных колес.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является обеспечение охлаждения с заданной скоростью катаных центров локомотивных колес из трудносвариваемых сталей после их восстановительной наплавки, что обеспечивает отсутствие хрупких структур в зоне термического влияния.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство охлаждения катаных центров локомотивных колес после восстановления их наплавкой, содержит теплоизолированные металлический корпус и крышку, нагревательный элемент, опоры и ловители, часть которых выполнена в виде вертикально установленных швеллеров, закрепленных на дне корпуса, с образованием приемочных пространств для установки катаных центров, остальные ловители выполнены с возможностью предотвращения контакта обода катаных центров со стенками корпуса при их загрузке и выгрузке, и размещены на двух противоположных стенках внутренней поверхности корпуса, а опоры расположены на дне корпуса.
Устройство, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью охлаждения катаных центров локомотивных колес со скоростью в диапазоне 40°C/час≤V≤50°C/час.
Устройство, характеризующееся тем, что опоры выполнены в виде v-образных пластин.
Заявляемое устройство конкретизировано на фиг. 1 и фиг. 2, где на фиг. 1 показан общий вид устройства, а на фиг. 2 вид А-А.
Устройство для охлаждения центров локомотивных колес после наплавки содержит металлический корпус 1 с крышкой 2 с двойными стенками, между которыми вставлен теплоизолирующий материал 3, нагревательное устройство 4,опоры 5 и ловители 6 и 7, позволяющие устанавливать в устройство один или два наплавленных колесных центра 8.
Конструкция и количество ловителей, определяется из условия устойчивого положения катаных центров в корпусе при их охлаждении после наплавки и отсутствия их контакта со стенками корпуса при загрузке/выгрузке катаных центров в корпус. Ловители, которые могут быть выполнены, например, в виде восьми вертикально расположенных и скошенных в сторону приемочного пространства швеллеров и двух пластин, закрепленных на внутренней стороне двух противоположных стенок корпуса и выгнутых в сторону приемочного пространства для предотвращения контакта обода катаных центров со стенками корпуса при их загрузке и выгрузке из устройства, а также конструкция опор, например, две закрепленные на днище корпуса v-образные пластины, и взаимное расположение ловителей и опор позволяют устанавливать в устройство и надежно фиксировать в вертикальном положении один или два (в зависимости от производственной необходимости) ненапресованных на ось колесной пары (распрессованных) наплавленных катаных центра. Мощность нагревателя обеспечивает замедленное охлаждение наплавленных центров со скоростью не более 50°C/час. Может быть использован термоэлектронагреватель со следующими параметрами - мощность 1,0 кВт, напряжение питания 220 В.
Заявляемое устройство позволяет предотвратить образование в зоне термического влияния наплавленных центров из трудносвариваемых сталей (высокоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных) хрупких структур и закалочных трещин.
В связи с тем, что при восстановлении наплавкой катаных центров локомотивных колес, например, отверстий ступиц, наплавлять их напрессованными на ось невозможно, наплавка центров из трудносвариваемых сталей выполняется в расспрессованном состоянии на предназначенной для этого наплавочной установке на отдельном производственном участке, в составе которого должно быть заявляемое устройство (термостат) для их замедленного (с заданной требуемой скоростью) охлаждения. До настоящего времени, как следует из вышеизложенного, подобных устройств не существовало.
Пример конкретного выполнения.
Подлежащий наплавке катаный центр, изготовленный в соответствии с ГОСТ Р 55498-2013 из стали марки «С» плавки №6750, содержащей в % углерод 0,47, марганец 1,0, кремний 0,50, фосфор 0,008, серу 0,010, медь 0,07, хром 0,08, никель 0,05, ванадий 0,09, нагревают в печи до 200-210°C, с последующей дуговой наплавкой восстанавливаемой поверхности на сварочной установке. Одновременно с началом наплавки включали нагревательный элемент (мощность 1 кВт) устройства замедленного охлаждения. По завершению наплавки колесный центр устанавливали, используя ловители, в устройство замедленного охлаждения и плотно закрывали его крышкой. Выдерживали наплавленный колесный центр в устройстве 5 часов и охлаждали со скоростью 42°C/час. После чего провели механическую обработку и вихретоковый контроль зоны наплавки дефектоскопом марки ВД-12НФ, по результатам которого наплавленный центр был признан соответствующим нормативным требованиям.