時間:2020年04月24日 分類:科學技術論文 次數:
摘要:文章主要介紹了NJ3、NJ4型平車球面上旁承焊縫處裂紋產生的原因及處理方法,能有效指導NJ3、NJ4型平車的檢修。
關鍵詞:球面上旁承;裂紋;原因;處理方案;專用平車
1問題的提出
NJ3型平車是TJ165型架橋機主機過軌運輸的專用平車,在施工作業時作為主機的承載基體;NJ4型平車是TJ165型架橋機輔機過軌運輸的專用平車,施工作業作為梁片及軌排的運載平車。在對NJ3、NJ4型平車進行廠修時發現3起球面上旁承焊縫裂紋,3起裂紋均在球面旁承焊縫處,圍繞上旁承形成環形,見圖loNJ3型、NJ4型平車一位端(裝用5E軸旁承承載轉向架端)裝用球面上旁承的屬于常接觸型上旁承,在車輛運用過程中屬于集中受力部位,該部位產生裂紋對架橋機組車輛運行造成很大的安全隱患。
2裂紋產生的原因分析
2.1焊縫質量
車輛在制造過程中焊縫可能存在裂紋或未熔合等缺陷,且在制造過程中球面上旁承的焊縫不屬于探傷檢查的范圍,很難發現焊縫本身的缺陷。對3輛現車旁承焊縫外觀檢查,無焊偏或焊角小的情況。
2.2組裝質量
球面上旁承和下旁承密貼配合,在車輛運行或轉彎時可以帶動下旁承在旁承盒內小幅度自由移動,保證車輛正常運行或順利通過曲線。但球面上旁承與旁承盒的相對定位尺寸存在較大差距時,在車輛運行或通過曲線時將造成下旁承與旁承盒非正常接觸,從而導致上旁承受橫向剪切力,產生焊縫裂紋。通過現車測量裂紋的上旁承組裝對角線尺寸相對與旁承盒的對角線尺寸均超過了5mm。因此球面上旁承組裝定位尺寸可能是引起裂紋的主因。
2.3使用環境原因
經過對TJ165型架橋機作業現場勘察,其作業環境極其惡劣,架橋施工過程中所使用的軌排兩軌面高度嚴重超差,車輛在重載狀態下可能因扭曲使球面旁承焊縫出現裂紋,這可能是引起裂紋的次因。
3球面上旁承焊縫裂紋處理方案
用刨割條或火焰切割切除球面上旁承焊縫,摘除上旁承,用刨割條對下蓋板裂紋進行切割,測量下蓋板裂紋深度,確定處理方案。下蓋板裂紋深度小于5mm時采用方案1,裂紋深度不小于5mm時采用方案2。
3.1方案1
3.1.1裂紋處理
(1)下蓋板裂紋清除。用火焰切割或刨割條將側梁下蓋板的裂紋消除,清理殘渣和氣焊渣,并用風砂輪或角磨機打磨6(rv型坡口。用著色滲透探傷的方法對坡口進行檢查,確認裂紋全部消除。消除裂紋開坡口時注意坡口不能與枕梁下蓋板焊縫相交或干涉。
(2)下蓋板施焊見圖2,對下蓋板處的坡口進行施焊,須分層施焊。下蓋板材質為Q345B低合金高強度鋼,根據其特點和性能制定以下焊接工藝:采用CO?氣體保護焊,焊材YJ502(G)o每層焊縫厚度控制在2~4mm,打底焊道時,應選用較小的焊接電流160-200A和電壓21~25V,填充焊道時,應使用較大的焊接電流190-230A和電壓26-30V。焊接過程中用敲渣錘、角磨機和鋼絲刷等工具對每層焊道進行層間清理,以免產生未熔合、夾渣等缺陷。(3)下蓋板焊縫探傷檢查。焊后采用濕法磁粉探傷或著色滲透探傷進行檢查,確保焊縫處無缺陷,并保留探傷標記。(4)打磨下蓋板焊縫。將焊接合格的下蓋板焊縫用風砂輪進行打磨平整光滑。
3.1.2球面上旁承組裝
為保證球面上旁承組裝與旁承盒的相對組裝位置精度,采用車體與轉向架落成后測量選配的方式。(1)待5E軸轉向架組成落成后,將下旁承放置在旁承盒中心位置,上旁承放置在下旁承球窩中,4個上、下旁承接觸面距軌面高應相等且在同一水平面上,高度差不得大于1mm。(2)將5E軸轉向架推入車體1位端下方,調整車體、轉向架使上下心盤對中,落車。
(3)核查上下旁承在旁承盒中心位置,偏差不大于2mm;將上旁承定位焊在補強板上。(4)焊接上旁承。上旁承定位焊后,將5E軸轉向架組成推出,對上旁承角焊縫進行焊接,焊接材質和參數與補強板施焊相同,焊角為12mm角焊縫,焊后打磨焊縫,光滑且無咬邊、裂紋等缺陷。(5)焊縫探傷檢查。焊后采用濕法磁粉探傷或著色滲透探傷進行檢查,確保焊縫處無缺陷。
3.2方案2
3.2.1裂紋處理處理工藝同
3.1.103.2.2打平行補強制作350mmx350mm的平行補強板,NJ3厚度為30mm,NJ4厚度為20mm,倒圓角,在原旁承位置處補強,焊角12mm角焊縫,補強時補強板與枕梁下蓋板對接,補強板中心線與原旁承縱向中心線同線,焊接塞焊孔,塞焊孔的數量和位置可根據現車進行調整。焊接材質和要求同下蓋板焊接要求,焊后將塞焊孔處打磨平整。
3.2.3球面上旁承改制
將球面上旁承改制,機加工去除球面上旁承上部等同補強板的厚度(NJ3為30mm,NJ4為20mm),去除時保證組裝面與旁承立面垂直度不大于1mm。
3.2.4球面上旁承組裝
按照3.1.2條的工藝方法將球面上旁承組裝在補強板處,4個上旁承中心在同一圓周上,上下高度不超過3mm.
3.2.5焊接上旁承
上旁承定位合格后,對上旁承角焊縫進行焊接,焊接材質和參數與下蓋板施焊相同,焊角大小為12mm角焊縫,焊后打磨焊縫,光滑且無咬邊、裂紋等缺陷。
3.2.6補強板和上旁承焊縫探傷
焊后采用濕法磁粉探傷或著色滲透探傷對補強板和上旁承焊縫進行檢查,確認焊縫處無缺陷,并保留探傷記錄。
4結束語
對3輛處理的平車運用跟蹤3年以上,該處沒有再產生裂紋,充分驗證了本文提出的處理方法切實可行,為保證車輛的安全運行提供保障。
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