Статьи / Колесотокарные станки

Статьи

ведомств, так и по собственной инициативе станкостроительные фирмы производят обширную номенклатуру специализированных станков для изготовления, ремонта и технического обслуживания подвижного состава железнодорожного транспорта.

Cреди широкой номенклатуры таких специализированных станков, как станки для обработки надрессорной балки, бандажировочных станков, станков для проточки и накатки подступичной части колесной оси, токарно-накатных, колесофрезерных и многих других, особое место занимают колесотокарные станки, предназначенные для обработки профиля новых и изношенных колес вагонов, электровозов, тепловозов, вагонов метрополитена, моторвагонных секций железнодорожного транспорта. А поскольку изготовление новых колесных пар - это все-таки задача специализированных предприятий, основное внимание уделим колесотокарным станкам, предназначенным для ремонта и технического обслуживания железнодорожных колес.

Одним нажатием кнопки

Для восстановления профиля колес подвижного состава используются колесотокарные станки двух типов: напольные — с выкаткой из-под подвижного состава — и подпольные — без выкатки. С точки зрения повышения эффективности вагоноремонтных предприятий и железнодорожных депо предпочтение следует отдать подпольным станкам. Их основным преимуществом является возможность быстрой обточки колесных пар без выкатки их из-под вагонов. Это особенно важно в случае поездов постоянной составности, поскольку выкатка, обработка на напольных станках и обратная подкатка отдельных колесных пар таких поездов требуют значительного времени, специализированного оборудования и поэтому менее эффективны. Колесотокарные станки используются как для обточки поверхности катания колес в ходе плановых ремонтов (для поддержания нормируемого профиля колеса в течение всего срока службы), так и для устранения ползунов и других дефектов. Типичная продолжительность обработки одной колесной пары составляет около 20 минут.

Следует отметить, что в настоящее время появились колесотокарные станки нового поколения с числовым программным управлением, позволяющим выбирать нужный профиль колеса простым нажатием соответствующей кнопки. Это существенно повышает производительность и снижает затраты машинного времени. На токарных станках с ЧПУ можно также в автоматическом режиме измерять геометрические параметры изношенных колес и рассчитывать оптимальную толщину снимаемого слоя металла для получения нормативного профиля колеса. При этом не только значительно сокращается продолжительность всего цикла обработки, но и обеспечивается высокая точность обточки при минимальной потере металла, что значительно увеличивает срок службы колес.

В ряде организаций начали использовать колесотокарные станки по сдвоенной схеме, при которой обе колесные пары одной тележки обрабатываются одновременно. Это позволяет еще более увеличить производительность станков и уменьшить простои подвижного состава в ремонте. Сдвоенные токарные станки обычно размещаются в ремонтно-смотровых канавах последовательно. В депо, где обслуживается подвижной состав одной серии, т. е. с тележками одной и той же колесной базы, станки можно устанавливать неподвижно, в противном случае один из станков может быть смонтирован на подвижной станине с возможностью регулирования расстояния между центрами станков в соответствии с колесной базой тележек подвижного состава той или иной серии. При этом неизбежно увеличиваются затраты времени на подготовительные операции, но зато обеспечивается необходимая производственная гибкость.

С выкаткой

Поскольку предложений станков, предназначенных для обработки колесных пар в индивидуальном порядке с загрузкой их на станок и снятием со станка с помощью цеховых грузоподъемных средств, достаточно много, нельзя не рассказать о некоторых из таких моделей.

ЗАО «Краснодарский станкостроительный завод Седин» представляет колесотокарный станок модели С1836. Станок С1836 предназначен для выполнения токарных работ по изготовлению новых и ремонту изношенных профилей бандажей колесных пар вагонов, тепловозов, электровозов.

Перечислим конструктивные особенности станка:

- два принципиально новых, управляемых от ЧПУ суппорта с высокомоментными электродвигателями и шариковинтовыми передачами в приводах подач (X, Z);

- направляющие качения;

- система бесконтактного автоматического измерения, интегрированная в систему управления станком, позволяющая получать информацию о величине износа в любой точке;

- наличие промышленного компьютера и системы измерения дает возможность использовать станок как элемент системы централизованного учета колесных пар, создавать систему сбора информации о состоянии колесного парка и планирования ремонтных работ;

- инструментальная оснастка для обработки колесных пар Sandvik, Widia, Kennametal Hertel;

гидростанция управления фирмы Rexroth, работающая по схеме пониженного энергопотребления.

Функциональные возможности станка:

- обработка различных профилей колесной пары двумя суппортами одновременно в режиме числового программного управления;

- определение величины износа колеса, оптимизация припуска на обработку;

- автоматическое измерение обрабатываемого профиля с графическим отображением результатов на мониторе пульта управления и c вводом поправок на перемещение суппортов в исходные позиции начала обработки;

- работа в автоматическом, ручном и наладочном режимах;

- диагностика возникших неисправностей;

- базирование колесной пары за шейки подступичной части оси без дополнительного центрирующего устройства гидравлическим подъемником (загрузка на подъемник осуществляется краном);

- обточка наружного диаметра колес под насадку бандажей;

- вырезка бандажного кольца (по согласованию с заказчиком).

Коломенский завод тяжелого станкостроения производит колесотокарный станок модели СКТ-112К. Возможности станка таковы:

одновременная обработка профилей колесной пары двумя суппортами в режиме числового программного управления по двум независимым программам;

- измерительный цикл обмера баз обоих колес с автоматическим вводом поправок на перемещение суппортов в исходные позиции начала обработки;

- автоматический, ручной и наладочный режимы работы;

- закатывание на станок колесной пары и возможность автоматической установки ее на ось станка и обратно;

- диагностика возникших неисправностей.

Рязанский станкозавод РСЗ представляет станки моделей РТ905Ф1 и РТ905Ф3, предназначенные для одиночной обточки профиля поверхности катания вагонных колесных пар как с буксами, так и без букс.

Портальная компоновка станка позволяет устанавливать его в технологическую линию ремонта колесных пар. Для установки возможно использование фундамента станка UBB112 фирмы Rafamet с незначительной доработкой. Конструкция гидрокопировальных суппортов станка РТ905Ф1 обеспечивает возможность обработки профиля за один проход при глубине резания до 10 мм.

Модель РТ905Ф3 — модификация базового станка — оснащена системой ЧПУ, следящими электроприводами подач и измерительным устройством, которое позволяет оптимизировать припуск на обработку, что способствует увеличению рабочего ресурса колесных пар.

Особенности конструкции станков РТ905Ф1 и РТ905Ф3:

- автоматическая загрузка и центрирование колесной пары относительно осей станка;

- автоматическая привязка суппортов к профилю поверхности катания колесной пары;

- отображение устройством цифровой индикации фактического диаметра колеса и установка припуска на обработку;

- одновременная обточка двух колес в один размер;

- задание частоты вращения шпинделя — бесступенчатое.

К достоинствам следует отнести:

- хорошие условия для удаления стружки;

- удобство обслуживания и управления станком;

- не требуются подъемно-транспортные устройства для установки и снятия колесной пары;

- наличие диагностики отказов станка;

повышенная производительность за счет сокращения времени на вспомогательные операции.

Санкт-петербургское ЗАО «Техническое бюро станкостроения» предлагает специальный колесотокарный станок модели КТ1250Ф3, предназначенный для обработки поверхностей катания и тормозных дисков колесных пар железнодорожного подвижного состава, в том числе в сборе с осевым редуктором и корпусами букс.

Предлагается два варианта исполнения станка. Исполнение А — станок оснащен четырьмя суппортами для крепления резцовых накладок (каждый суппорт оснащен двумя раздельными электромеханическими приводами подач) для обработки локомотивных колесных пар с приспособлением для фиксации осевого редуктора. Исполнение В — два суппорта для обработки вагонных колесных пар.

Основные достоинства станка:

- плавное регулирование скорости вращения колесной пары — оптимизация режимов резания во время обработки;

- использование шариковых винтовых передач и закаленных направляющих обеспечивает повышение долговечности;

- конструкция резцедержателей суппортов позволяет использовать инструмент Sandvik Coromant с повышенной производительностью и обрабатывать внутренний торец колес;

- использование цикловой системы обеспечивает непрерывное управление траекторией резца, возможность гибкого изменения траектории в зависимости от размеров резца, возможность обработки разных профилей колеса без переналадки станка;

- современное электрооборудование обеспечивает широкий диапазон регулирования приводов;

- развитая система диагностики неисправностей, блокировок и сигнализации повышает безопасность работы на станке.

Краматорский завод тяжелого станкостроения (Донецкая область, Украины) предлагает колесотокарный специализированный станок модели 1836М.10, предназначенный для обработки профиля новых и изношенных колес вагонов, электровозов, тепловозов, вагонов метрополитена, моторвагонных секций подвижного состава железнодорожного транспорта.

Работа осуществляется в полуавтоматическом режиме по трем циклам — загрузка, резание и разгрузка. Обработка профиля осуществляется с использованием гидрокопированиия путем последовательного обхода всего контура тремя резцами с тангенциальными режущими пластинами или, по желанию заказчика, чашечными резцами по копирам.

Шпиндельные бабки и оба суппорта симметрично расположены относительно средней линии, перпендикулярной оси центров.

Широкие каленые направляющие станины обеспечивают высокую геометрическую точность перемещения левой и правой шпиндельной бабок. Загрузка колесной пары на станок осуществляется подъемными средствами цеха. Зажим колесной пары производится кулачками, установленными в планшайбах, каждый из которых оснащен крепежной гребенкой с радиусной поверхностью.

Высокую жесткость системы «шпиндельные бабки — станина» обеспечивают гидравлические зажимные устройства, которые автоматически крепят шпиндельные бабки на станине.

Суппорты снабжены однокоординатной гидравлической следящей системой с зависимой задающей подачей. Гидрокопировальный датчик установлен на верхней части суппорта. Регулирование скорости подачи бесступенчатое. Управление станком осуществляется с центрального пульта.

Шпиндельные бабки и оба суппорта симметрично расположены относительно средней линии, перпендикулярной оси центров.

Без выкатки

Рязанский завод предлагает станок модели РТ90801, предназначенный для обточки колесных пар без выкатки их из-под локомотива с целью восстановления профиля изношенных бандажей железодорожных колес.

Станок РТ90801 устанавливается в локомотивном депо ниже уровня рельсов. Обточка бандажей колесных пар может производиться с применением механического копировального устройства или с ручным перемещением суппортов.

Для передвижения локомотива и установки колесной пары на ось станка используются выдвижные рельсы, которые механизированно устанавливаются над станком. После установки локомотива на домкраты выдвижные рельсы перемещаются из зоны резания в исходное положение.

Высокопроизводительная обработка бандажа колесной пары производится с использованием режущих пластин LMNX-301940 и LMNX-191940 российского производства или аналогичных режущих пластин 175.32−301940−25 и 175.32−191940−25 производства фирмы Sandvik Coromant.

Обработка колесной пары производится двумя суппортами одновременно, возможна обработка каждым суппортом в отдельности. На каждый профиль колес имеется сменная пара копиров. Упрощенная конструкция станка обеспечивает его высокую надежность, а наличие механического копировального устройства — высокую производительность и точность. Станок РТ90801 имеет центровые бабки с вертикальным перемещением для установки колесной пары на ось станка. Возможно изготовление различных модификаций станка в соответствии с требованиями Заказчика.

А краматорский завод представляет специальный фрезерный станок модели КЖ20ТФ1, предназначенный для выполнения работ по восстановлению фасонного профиля поверхности круга катания одновременно двух дефектных (бывших в эксплуатации) бандажей жестких колесных пар подвижного состава железнодорожного транспорта без выкатки их из-под локомотива.

Станок устанавливается внутри траншеи под рельсами и дает свободный проезд локомотива над станком. Колесные пары локомотива подаются на станок маневровой лебедкой и четырьмя роликами станка. Две центровые бабки надежно базируют (центрируют) две фрезы по центровым гнездам оси колесной пары.

Путем скоростного фрезерования одновременно двух бандажей колесной пары специальными фасонными фрезами обеспечивается получение точного профиля, овальности и равенство диаметров колес по кругу катания в соответствии с высокими современными требованиями восстановления рабочего фасонного профиля колес под локомотивом. Процесс полного фрезерования двух бандажей осуществляется за один оборот колесной пары под локомотивом.

Система управления станком автоматизированная, дистанционная с помощью электрических и гидравлических устройств, и все основные операции выполняются нажатием кнопок или переключением выключателей, находящихся на пультах управления. Для удобства обслуживания станка пульты управления продублированы в двух местах.

Станок модели UGE-150N польской фирмы Rafamet является специальным колесотокарным станком, предназначенным для обработки колесных пар также без выкатки. Станок предназначен для работы с тяжелыми единицами подвижного состава и расположен в бункерном фундаменте под уровнем пути, обеспечивая таким образом свободный наезд экипажа для обработки. Добавочные комплектация и оснастка обеспечивают восстановление фрикционной поверхности тормозных дисков, установленных на оси колесной пары.

Основную систему корпусов образуют две чугунные стойки, закрепляемые на общей плите. К стойкам крепится суппортная балка с горизонтальными направляющими, закаленными и отшлифованными. Основным компонентом станка являются два суппорта, оснащенные измерительными головками и резцедержателями. Перемещаются суппорты электродвигателями с бесступенчатой регулировкой вращения.

Управление станок получает от системы ЧПУ. Основной пульт управления расположен по правой стороне станка ниже уровня рельсового пути, в удобном для оператора месте. Для обслуживания дополнительного оборудования установлены вспомогательные пульты управления. Станок располагает также системой силовой гидравлики, с помощью которой выполняются все функции автоматического цикла управления.

Обрабатываемая колесная пара подпирается под корпусы букс и добавочно фиксируется в продольном направлении. Вращение колесная пара получает с помощью приводных фрикционных роликов. Отдельные асинхронные электродвигатели приводят во вращение приводные ролики, что обеспечивает полное приспособление приводного механизма к динамически меняющейся нагрузке от режущих усилий.

Работа на станке происходит по автоматическим циклам, которые охватывают очередные операции, позволяющие проведение полного технологического процесса, начиная от протягивания экипажа на станок, проведения измерений, обработки и вывода подвижной единицы из зоны станка. Отдельные операции могут выполняться также вне автоматического цикла обработки.