во всех измерениях
Почтовый адрес:
634028, г. Томск-28, а/я 4452
Тел.:
Факс:
Каталоги продукции
| Применение эндоскопов для контроля деталей, узлов и вспомогательного оборудования железнодорожного транспорта |
|
Современные тенденции развития железнодорожного транспорта связаны с усложнением конструкции тягового подвижного состава (ТПС), высокой интенсивностью движения поездов и, соответственно, большой ценой каждого отказа оборудования локомотива. Важным фактором в обеспечении высокой надежности и безотказности ТПС является высокоэффективное ремонтное производство и техническое обслуживание. Эффективность ремонтного производства определяется, в свою очередь, снижением затрат на ремонт и обслуживание, что возможно при переходе на систему ремонта по фактическому состоянию с использованием средств технической диагностики (ТД) и безразборных технологий. Применяемые средства ТД должны обеспечивать достоверность контроля, измерений или обследования объектов и позволять определить предполагаемые объемы ремонта оборудования на этапе диагностирования локомотива. При эксплуатации ТПС основными типами дефектов, приводящими к выходу оборудования из строя, являются: — усталостные трещины, которые начинают развиваться на поверхностях деталей; — закоксованность или загрязненность отверстий, клапанов; — попадание посторонних объектов во внутренние полостиагрегатов; — места ненормированного трения деталей, ослабление крепежа и т. д. Для их выявления оптимален визуальный (оптический) контроль. Однако для осмотра труднодоступных узлов и деталей необходима полная или частичная разборка агрегата или узла, что понижает надежность изделия и приводит к дополнительным затратам. С учетом зарубежного опыта перспективным является использование гибких эндоскопов. Их применение не требует особой подготовки и квалификации контролирующего персонала, а также увеличивает количество узлов и агрегатов, контролируемых по безразборной технологии, обеспечивая достаточную достоверность и информативность контроля. Это уменьшает простой локомотива на ремонте, повышает надежность агрегатов и узлов за счет исключения приработки деталей после ревизии, объективизацию определений объемов ремонта. Все эти факторы ведут к снижению эксплуатационных расходов на содержание ТПС. Эндоскопы успешно применяют при проведении для осмотра и контроля, а также при проведении планового ремонта: — узлов и деталей электровозов (экипажной части, автотормозного оборудования, тяговой зубчатой передачи и буксового узла, электрических аппаратов силовых цепей); — узлов и деталей тепловозов (дизеля, рабочей камеры сгорания, гидромеханического — узлов и деталей подвижного состава. Контроль деталей электровозов ВЛ10 (в/и), 11 (в/и) Экипажная часть Колесные центры коробчатого сечения колесных пар в процессе эксплуатации воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки от массы электровоза, моменты вращения от тяговых электродвигателей, усилия, связанные с торможением локомотива и т. д. Например, в ТЧ-7 Октябрьской железной дороги за 2001 г. было выявлено от 60 до 80 случаев возникновения трещин в колесных центрах. Большинство дефектов имели такие размеры, что их устранение требовало обязательной выкатки колесных пар Косозубая двусторонняя тяговая передача (редуктор) воспринимает вращающийся момент от вала якоря двигателя и передает его на колесный центр. На поверхности зубьев (боковая рабочая поверхность, впадина, вершина) возникают поверхностные контактно-усталостные трещины, а также сколы, повышенный износ. Редуктор снаружи защищен кожухом из стеклопластика или стали. Зазоры между кожухом и зубчатыми колесами также являются нормированными. Применение эндоскопов значительно сокращает трудозатраты и повышает надежность редукторного узла, так как исключает вероятность неисправности Рессорное подвешивание у электровозов двухступенчатое, имеется два исполнения: люлечное и через опоры во второй ступени. Визуальный контроль первого затруднений не вызывает, а второй может быть осуществлен только с помощью эндоскопов, поскольку является труднодоступным вследствие конструкционного исполнения охватывающей рамы электровоза. При этом необходим контроль минимальных и максимальных зазоров, трещин, состояния пружин, состояния опор, наличия смазки, отсутствия контакта с другими деталями. В целом эндоскопы обеспечивают удобство при осмотре оператором труднодоступных узлов и деталей экипажной части, позволяют обнаружить трещины, ненормальный износ, следы ненормированного касания деталей о другие элементы конструкции, позволяют регистрировать результаты осмотра. Автотормозное оборудование Детали и узды компрессора КТ6Эл подвергаются воздействию механических и термических сил, что приводит к возникновению в них поверхностных контактно-усталостных трещин, повышенному и ненормальному износу деталей и нештатному их соприкосновению, отсутствию смазки и т. д. Применение эндоскопов позволяет осуществлять контроль без разборки компрессора. Элементы системы пневматического торможения (трубопроводы, тормозные цилиндры и резервуары) подвергаются воздействию давлением сжатого воздуха до 10 кгс/см2, вибрации, запыленности и т. д. При эндоскопическом контроле необходимо выявлять трещины, сквозные отверстия, повышенный и ненормальный износ, засоренность внутренних каналов, попадание посторонних объектов во внутренние полости, ржавчину. Тяговая зубчатая передача механической части локомотива и буксовый узел Визуальный контроль тяговой зубчатой передачи (ТЗП) и буксового узла (БУ) предусмотрен на текущих ремонтах по результатам диагностики, основанной на акустических методах. Осмотр проводят с предварительным демонтажом закрывающих деталей (в данных случаях кожуха ТЗП и передней крышки БУ), что сопряжено с дополнительными затратами и снижением надежности узлов Практика показывает, что не все дефекты можно обнаружить акустическими методами диагностирования. ТЗП закрыта от наружного осмотра кожухом, поэтому требуется ее частичная разборка. Использование эндоскопов позволяет без снятия кожухов осмотреть венец, отдельно зубья при прокручивании и в зацеплении, проверить наличие, а также качество смазки на отсутствие в ней частиц металла. Так как через смотровые люки данного узла нет возможности оценивать приведенные параметры, то для контроля ТЗП, например, электровозов ВЛ10, в удобных местах на кожухах делают отверстия и устанавливают специальные заглушки, которые предотвращают попадание посторонних предметов внутрь и вытекание смазки наружу. Диаметры отверстий подбирают с учетом размеров по сечению оптоволоконного жгута эндоскопа. Перед проведением контроля заглушки снимают, отверстие прочищают. Далее с помощью эндоскопа осматривают детали. Контроль совмещают с диагностикой подшипников БУ, чтобы обеспечить вращение колесной пары для наиболее рационального использования затрат труда и времени на выполнение диагностики. Оценивать техническое состояние буксового узла более сложно Эндоскоп предоставляет возможность осмотреть буксовый узел и определить техническое состояние БУ и подшипников в том же объеме, что и при снятии передней крышки. Дополнительно выявляются наличие и качество смазки, т. е. ее тип, присутствие частиц металла и других примесей. В доступных местах определяется состояние колец роликовых подшипников и сепараторов (отсутствие трещин, выкрашивание металла, ненормативные касания вращающихся деталей). Эндоскопы позволяют, Электрические аппараты силовых цепей Оптический контроль технического состояния электрических машин локомотивов выполняют на каждом виде технического обслуживания и текущего ремонта. Особое внимание уделяют состоянию коллектора машины как наиболее сложному и ответственному узлу. При визуальном осмотре тяговых двигателей необходимо снимать смотровые люки, иметь в наличии переносные осветительные приборы и устройства для подъема на уровень верхних люков (лестниц). Приведенные обстоятельства, особенно в условиях ограниченного времени, затрудняют качественную оценку технического состояния коллекторов и щеточных аппаратов. Кроме того, отсутствует Чтобы предоставить возможность контролировать электрические машины, необходима модернизация, аналогичная ТЗП и БУ. При этом затраты несколько выше, чем в случае с механической частью, но и цена результатов ранней диагностики выше. Засоренность входного окна системы охлаждения ТЭД вызывает перегрев изоляции обмоток якоря и возбуждения. В результате она утрачивает свои качества и, как следствие, возникает замыкание в цепях электрической машины. Отсутствие контроля состояния уплотнений Поэтому проблемой доведения электрических машин до требуемого уровня контролепригодности необходимо заниматься на стадии проектирования и при капитальных ремонтах на заводах «Желдорреммаша». На вновь проектируемые локомотивы необходимо выдавать технические задания с учетом дальнейшей их контролепригодности по уровню развития средств технической диагностики. Результаты опытного применения эндоскопов показывают низкий уровень подготовки существующих электрических машин к эндоскопии. На практике оценить состояние Оптический метод НК коллектора и щеточного аппарата дает положительные результаты. Для проведения контроля необходимо изготовить на смотровых люках отверстия с заглушками. При этом уменьшается время осмотра, связанное с операциями открывания люков (особенно закрепленных болтовыми соединениями), а также с перемещением от одного люка к другому. Эффективность осмотра коллекторно-щеточного аппарата повышается, когда уменьшается вид ТО или ТР, т. е. наиболее целесообразно использовать эндоскопы при ТО-2. Контроль лобовых частей и воздушных каналов не требует Контролируют техническое состояние внутреннего объема тормозного цилиндра через имеющееся на задней крышке заглушенное отверстие. При этом шток должен быть максимально выдвинут. Используя эндоскоп, выявляют состояние внутренней и внешней поверхностей цилиндра и поршня, отсутствие задиров и посторонних предметов. Контроль наиболее эффективно проводить на плановых видах ремонта ТР-1 (ТР) и ТР-2 (ТРС). В настоящее время диагностируют электрические аппараты локомотивов с помощью приборов, основанных на измерении электрических параметров: сопротивления, индуктивности, емкости и др. Данные приборы определяют действительное техническое состояние электроаппаратов с достаточно высокой степенью достоверности. Но в подавляющем большинстве на эксплуатируемых локомотивах используют электромеханические аппараты с пневмо- и электроприводами. Состояние же механики электрических аппаратов оценивают косвенным путем, например, по времени срабатывания аппарата. Это требует обязательного осмотра с частичной разборкой аппарата на определенных циклах ТР-1 (ТР). Эндоскопы позволяют проводить постоянный контроль механической части электрических аппаратов при совместном их использовании с другими диагностическими приборами. В результате достигается возможность непрерывно поддерживать в целом исправность электрических аппаратов. С помощью эндоскопов проверяют состояния губок контакторов, внутренних поверхностей дугогасительных камер и др. Опыт применения эндоскопов показывает также возможность оценки технического состояния токоведущих шин и кабелей в камере ящиков пусковых резисторов. При этом, чтобы ускорить осмотр (например, на ТО-2, ТО-3, ТР-1), целесообразно сделать на крышках смотровые отверстия с заглушками в требуемых местах. Информацию об электрических параметрах резисторов получают, используя другие диагностические приборы, которыми измеряют параметры электрической цепи. Электрическая часть электропневматических контактов (губки контакторов, дугогасительные катушки и камеры) испытывают механическое и тепловое воздействие, в результате чего происходит оплавление поверхности губок Электрические машины, в зависимости от их размещения в электровозе (под электровозом) испытывают механическое, электромагнитное и тепловое воздействие, на их состояние влияют влажность, температура, запыленность и т. д. Результатом являются усталостные трещины, повышенный и ненормальные износы, пробой изоляции обмоток, загрязненность, попадание посторонних предметов и т. д. Выявление этих дефектов визуальным осмотром без применения эндоскопов в некоторых случаях практически невозможно (например, лобовые части обмоток с противоколлекторной стороны двигателя). Выводы и обобщения Контроль деталей и узлов механической части, электрических машин и аппаратов эффективен. Он более достоверно дает оценку техническому состоянию оборудования локомотивов. Для введения в ремонтное производство депо оптического метода НК необходима частичная модернизация контролируемых узлов, в частности, выполнение смотровых отверстий. Технология работы с эндоскопами представляет собой набор простых операций. Для контроля узлов и деталей локомотивов не требуется высокая квалификация оператора. Затраты времени на определение технического состояния контролируемого оборудования с применением безразборной технологии снижается на величину от 10 до 50%. Различного типа эндоскопы, выпускаемые отечественной промышленностью, эффективно дополняют существующие диагностические приборы, расширяют возможности системы технического контроля ремонтного производства депо. Контроль узлов и деталей тепловозов Контроль двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и вспомогательного оборудования тепловозов по своему объему и глубине значителен и требует отдельного рассмотрения. Как и в случае с вышеперечисленным оборудованием ТПС, контроль ДВС и вспомогательного оборудования может проводиться при выполнении ТО-3 и ТР-1 и показан на примере тепловозов серии ЧМЭ3(в/и) и ТЭМ7(А). Соответственно контролируемыми дизелями являлись дизели K6S310DR и Д49. Объектами контроля с применением эндоскопов являются детали и узлы дизелей, турбокомпрессоров, распределительных (раздаточных) редукторов, коллекторы, редукторы привода вспомогательных агрегатов, доступ к которым ограничен вследствие особенностей конструкции оборудования тепловоза, или невозможен без частичной или полной разборки узла или агрегата. Контроль деталей и узлов проводится через имеющиеся отверстия и каналы, т. к. изменение конструкции требует значительных затрат и обоснованности их выполнения в требуемых местах. Приведем перечень неисправностей и задач эндоскопического контроля для основного оборудования тепловозов. Дизель На деталях изделия (втулка цилиндра, клапанные отверстия, клапаны) в процессе эксплуатации возникают усталостные трещины, они подвержены повышенному и ненормальному износу, осаждению продуктов сгорания топлива (закоксованность) и т. д. Наибольшую потенциальную опасность представляют дефекты втулки и клапанов цилиндра, тронка поршня, клапанных отверстий, т. е. дефекты, возникающие во внутренней полости цилиндра. Применение эндоскопов позволяет проводить контроль, не снимая клапанной коробки, – достаточно выкрутить форсунку и через нее осмотреть состояние деталей. Рабочая камера сгорания Наиболее ответственным узлом дизеля является рабочая камера сгорания со всеми образующими ее деталями и узлами: цилиндр, поршень, цилиндровая крышка с впускными и выпускными клапанами. Детали данного узла дизеля в процессе своей работы испытывают воздействие механических сил, теплового действия воспламеняющейся топливной смеси. Результатом действия этих факторов в деталях возникают дефекты: усталостные трещины, повышенный и ненормальный износ, осаждение на поверхности продуктов сгорания топлива (закоксованность) и т. д. Поэтому все детали этой группы требуют периодического контроля технического состояния, в том числе и визуально-оптического контроля, несмотря на то, что они являются закрытыми для наружного визуального осмотра. Контроль рабочей камеры сгорания с помощью эндоскопа проводится через отверстие форсунки, которую предварительно отворачивали и вынимали. Поршень контролируемого цилиндра фиксируется в положении «нижней мертвой точки». Затем проводится обследование внутренней поверхности цилиндра, головки поршня, днища цилиндровой крышки, состояния тарелок клапанов, а также доступные (открытые) каналы клапанов на предмет контроля состояния седел клапанов. Контроль данных деталей требует обстоятельного осмотра, знания устройства конструкции, цвета и состояния поверхности исправных деталей. Контроль столь ответственных деталей необходимо проводить с учетом особенностей как технологии контроля, так и с учетом особенностей и возможностей аппаратуры. К параметрам контроля необходимо отнести освещенность, которая необходима для нормального восприятия человеческим зрением поверхности объекта контроля, угол поля зрения, направление визирования, кратность возможного увеличения, состояние поверхности объекта контроля. Освещенность однозначно влияет на результаты контроля, и ее задает сам оператор, исходя из требуемого для него качества изображения, используемого эндоскопа и монитора. Угол поля зрения определяет шаг сканирования, т. е. минимальный шаг перемещения линзовой головки эндоскопа от одного сектора осмотра к другому, при котором качественно будет осмотрена вся поверхность объекта контроля. Направление визирования и кратность возможного увеличения изображения также влияют на результаты контроля по определению. При контроле выявляются следующие дефекты: трещины, наличие продуктов сгорания (закоксованность), задиры, риски, ненормальный износ, ржавчина и т. д. Наличие указанных дефектов свидетельствовать о ненормальном протекании процесса сгорания горючей смеси. Технология контроля цилиндра дизеля K6S310DR тепловоза ЧМЭ3(в/и) включает следующие операции. Предварительно демонтируются форсунки. Затем проверяется работоспособность аппаратуры контроля. После подготовительных операций рабочая часть эндоскопа вводится через отверстие форсунки в камеру сгорания. Далее проводится круговой осмотр с установкой, требуемой освещенности и четкости изображения при использовании цифровых средств визуализации изображения. Далее поворотная часть жгута органами управления изгибается на угол 90, опускается до головки поршня и производится контроль поверхности головки поршня осмотром с изменением кратности увеличения изображения и втулки цилиндра. При этом осмотр проводится по следующей схеме сканирования: круговой обзор с осмотром на 360, вертикальным перемещением на заданный шаг сканирования. И таким образом до достижения днища крышки цилиндра. После контроля поршня и цилиндровой втулки переходят к контролю днища крышки цилиндра и клапанов. Клапаны контролируются поочередным осмотром каждого с изменением увеличения и угла осмотра. Также возможно проведение контроля труднодоступных деталей и узлов дизелей: картера, шатунов и коленчатого вала по косвенным признакам ненормальной работы подшипников скольжения (наличие частиц металла, следы нагрева и т. д.), поршня «снизу». Гидромеханический редуктор Наиболее часто возникающими дефектами в гидромеханическом редукторе являются трещины трубок, и как следствие, не поступление масла в колокола, износ подшипников. Применение эндоскопов позволяет контролировать состояние масляной системы, косвенно состояние подшипников. Контроль вспомогательного оборудования Контроль вспомогательного оборудования проводится теми же средствами. Конструктивное исполнение большинства агрегатов вспомогательного оборудования тепловозов требует изменения конструкции: выполнения, в основном в корпусах, технологических отверстий диаметром 10 мм напротив объектов контроля (деталей и узлов). Следует отметить, что эти незначительные изменения конструкции требуют согласования с Департаментом локомотивного хозяйства МПС РФ, предприятиями-изготовителями тепловозов и оборудования и желательно проводить не в условиях эксплуатационных депо, а на заводах «Желдорремаша» (ЦТВР). Технология технического осмотра деталей и узлов вспомогательного оборудования заключается в осмотре требуемых деталей и узлов с вводом через специально выполненные технологические отверстия или имеющиеся рабочей части эндоскопа внутрь корпуса. При этом схема сканирования упрощается до наиболее удобной по условиям конструкции агрегата. При этом объем осмотра должен оставаться неизменным: осмотр корпуса подшипника, трубопровод, вал и т. д. Контроль деталей и узлов дизелей и вспомогательного ободудования тепловозов наиболее эффективно проводить на плановых видах ремонта ТР-1 (ТР) и ТР-2 (ТРС). Заключение Использование эндоскопов при ремонте локомотивов дает существенный технический эффект за счет: Эндоскопы для контроля для контроля деталей, узлов и вспомогательного оборудования железнодорожного транспорта В комплект поставки входит специальная механическая оснастка (штатив, кронштейны) для крепления эндоскопа, а также центратор для центрирования рабочей части внутри цилиндрического оборудования. Эндоскоп может быть доукомплектован комплектом фоторегистрации. Эндоскоп «Томь» относится к новому поколению волоконно-оптических приборов. Наряду с волоконно-оптическим трактом передачи изображения, он имеет оригинальный металлический корпус из легкого сплава, автономное стабилизированное питание от миниатюрной батареи ААА и регулируемый осветитель на основе сверхъяркого светодиода, расположенного непосредственно на конце рабочей части эндоскопа. Обладая такими качествами, как компактность, эргономичность и простота управления, эндоскоп «Томь», постоянно находящийся «под рукой» у эксперта, инженера или дефектоскописта, не требует длительной процедуры подготовки к применению. Эндоскоп может быть доукомплектован комплектом фоторегистрации.  Комплект фоторегистрации для волоконно-оптических эндоскопов «Томь» и «Кобра» предназначен для цифровой регистрации и ввода изображений в компьютер при проведении эндоскопического контроля. В состав Комплекта входят цифровая фотокамера с футляром, карта памяти 4 Гб, Статья подготовлена по материалам: |
| « Применение эндоскопов для предприятий энергетической промышленности | Автомобильный эндоскоп - применение эндоскопов при техническом обслуживании автомобилей » |
|---|