§ 62. Ремонт колес

Цельнокатаные колеса, не соответствующие действующим: техническим условиям, могут оказаться годными после ремонта. Ремонт колес производится на карусельных станках, на кото­рых расточкой и обточкой могут быть устранены многие дефек­ты, поражающие поверхностные слои тех или иных элементов, колес. Исправления обточкой делаются за счет допусков, пре­дусмотренных техническими условиями при выполнении тех или иных размеров колеса.

Обточкой могут быть устранены:

а) дефекты на наружной боковой стороне обода путем до­ведения ширины обода до номинального размера;

б) дефекты на диске путем доведения диска до номинального размера;

в) разностенность обода и ступицы;

г) плены на поверхности катания;

д) дефекты на внутренней поверхности обода путем расточ­ки этой поверхности:

е) эксцентриситет колес; обточкой обода по поверхности ка­тания или расточкой отверстия ступицы он может быть умень­шен до допускаемых пределов.

Кроме того, колеса, расчетные размеры которых меньше минимально допускаемых для обточенных колес, могут быть в некоторых случаях исправлены при эксцентричной установке колеса относительно вертикальной оси стола станка.

Все эти методы находят широкое, применение при ремонте цельнокатаных колес. Отремонтированные колеса являются: вполне годными, так как в результате последующей обточки колесных пар получаются колеса, ни в чем не уступающие остальным.

Технология механической обработки при ремонте колес на карусельных станках ничем не отличается от обычно применяе­мой в механических цехах. Специализация станков заключается лишь в том, что они приспособлены для обработки поверхности катания и гребня колеса с помощью резеда специальной формы. Конфигурация режущей кромки резца соответствует конфигура­ции этих элементов рабочей поверхности колеса.

В некоторых случаях обработка производится обычным рез­цом, перемещающимся в процессе обработки по копиру, про­филь которого соответствует профилю поверхности катания и гребня колеса.

Глава XIV планировка оборудования для изготовления цельнокатаных колес

§ 63. Расположение оборудования в колесопрокатных цехах

Колесопрокатные установки предназначены для массового, поточного производства. Поэтому в основу расположения обо­рудования колесопрокатного цеха должен быть положен прин­цип обеспечения поточности процесса. Этот принцип может быть соблюден как при прямолинейном направлении грузового пото­ка, так и при расстановке оборудования по ломаной линии. Учи­тывая высокую производительность основного прессо-прокатного оборудования, вспомогательное оборудование и транспортные средства следует располагать таким образом, чтобы при выходе из строя какого-либо вспомогательного агрегата, процесс мог бы продолжаться без его участия. В противном случае выход из строя агрегата может привести к задержке и, следовательно, к значи­тельному снижению производительности.

На многих заводах термическая обработка (закалка) колес осуществляется с прокатного нагрева. В этом случае горячая ли­ния должна включать и оборудование для термической обработки колес. При термической обработке со специального нагрева терми­ческое отделение может быть обособлено, хотя всегда желательно использование аккумулированного в прокатанном колесе тепла при последующем нагреве под термическую обработку.

Колесопрокатные цехи должны включать отделения:

1) подготовительное;

2) прессо-прокатное;

3) отделочное.

Подготовительное отделение состоит из склада слитков, слиткоразрезного участка, участка разделения слитков на заготовки и склада заготовок.

В прессо-прокатное отделение включены участок печей, уча­сток собственно прессо-прокатного оборудования и участок тер­мической обработки, если последняя осуществляется с прокат и его нагрева.

Отделочное отделение включает участок термической обра­ботки со специального нагрева, участок осмотра и обмера колес, участок ремонта колес и склад готовых колес.

В тех случаях, когда предусматривается механическая обра­ботка колес, оборудование для нее устанавливается либо в отде­лочном отделении, либо в специальном помещении.

В колесопрокатных цехах должно быть также предусмотрено оборудование для копровых испытаний. Лаборатория механиче­ских испытаний, механическая и инструментальная мастерские, насосная высокого давления, парокотельная и электроподстанция могут быть размещены как непосредственно в цехе, так и за его пределами. В ряде случаев колесопрокатный цех кооперируется с осепрокатным и полускатным цехами, что влияет на располо­жение колесопрокатного цеха в этой системе, но не оказывается на расположении оборудования в самом цехе.

Ни один из существующих колесопрокатных цехов не удов­летворяет полностью всем изложенным принципам размещения технологического и вспомогательного оборудования. Поэтому ни одна из приведенных схем не может быть рекомендована в ка­честве оптимальной. Вместе с тем в каждой из схем заложены элементы рациональной планировки отдельных участков. С этой точки зрения целесообразно рассмотреть основные типы разме­щения оборудования в наиболее важных отделениях и участках.

Склад слитков. Склад слитков или блумов почти всег­да располагается в головной части цеха параллельно направле­нию основного грузового потока. Такое расположение наиболее удобно, так как позволяет иметь широкий фронт разгрузки слит­ков — в связи с расположением железнодорожного пути также параллельно направлению основного грузового потока. При этом уменьшаются холостые пробеги кранов и облегчается подача слитков в слиткоразрезное отделение. Такое расположение скла­да слитков показано на планах ряда заводов (рис. 235 и 236).

На некоторых заводах склады заготовок размещаются вне колесопрокатного цеха, и заготовки доставляются в цех на же­лезнодорожных платформах, например на заводе Карнеги Илли­нойс Стил Корп. (рис. 237). Первый вариант, однако, имеет не­сомненные преимущества перед вторым, так как в нем устранена необходимость в использовании железнодорожного транспорта для перегрузочных операций. Кроме того, при большой произво­дительности колесопрокатных цехов второй вариант не устраняет необходимости иметь на территории собственно цеха достаточно­го запаса заготовок — разрезанных слитков или блумов.

Следует отметить, что на складе слитков желательна установ­ка весов для взвешивания слитков. Наличие весов позволяет правильно определять расходный коэффициент металла и вести борьбу за его снижение.

Слиткоразрезной участок. При использовании для производства колес литых заготовок общепринятым способом разделения слитков на части является порезка их на слиткоразрезных станках. Число слиткоразрезных станков обычно колеб­лется в пределах 10—14, что вызывает необходимость выделения специального пролета для размещения слиткоразрезного участка. Однако опытом новаторов-слиткорезчиков завода им. К. Либкнехта доказана возможность значительного повышения произ­водительности слиткоразрезных станков и, следовательно, умень­шения их числа для обеспечения даже повышенной производи­тельности цеха.

В связи с этим вопрос о размещении слиткоразрезного участ­ка требует особого внимания.

Рис. 235. План расположения оборудования колесопрокатного цеха:

I-склад слитков, II-склад литых заготовок, III-печное отделение, IV-прессо-прокатное отделение, V-термическое отделение, VI-склад готовых колес, 1-слиткоразрезные станки, 2-слитколометель, 3-толкатели, 4-методические печи, 5-камерные печи, 6-манипуляторы, 7-пресс для осаживания и прошивки слитков, 8-пресс для формовки колесной заготовки, 9-поворотные краны, 10-колесопрокатный стан, 11-пресс для выгибки диска и калибровки обода колеса, 12-закалочные столы, 13-велосипедный кран, 14-колодцы для самоотпуска, 15-термические печи, 16-парогидравлические мультипликаторы

На схеме рис. 236 слиткоразрезные станки расположены в пролете, параллельном складу слитков и линии основного гру­зопотока; число станков 14. Передача слитков со склада к слиткоразрезным станкам производится с помощью двух мостовых кранов и тележек, перемещающихся по наклонному пути. Уча­сток слиткоразрезных станков обслуживают также два мостовых крана.

Рис. 236. План расположения оборудования колесопрокатного цеха:

I-склад слитков, II-слиткоразрезное отделение, II-склад литых заготовок, полученных разрезкой слитков, IV-печное отделение, V-пролет стана, VI-отделение термической обработки, VII-отделение приемки и сортировки колес, VIII-отделочное отделение, IX-склад готовых колес, 1-слиткоразрехные станки, 2-слитколоматели, 3-карусельные станки, 4-методические печи с толкателями, 5-манипуляторв, 6-баки для охлаждения клещей манипуляторов, 7-камерные печи, 8-пресс для осаживания и прошивки заготовки, 9-формовочный пресс, 10-колесопрокатный стан, 11-пресс для выгибки диска колеса, 12-поворотный кран, 13-шлепперный холодильник, 14-сборочные колодцы у холодильников, 15-печи изотермической выдержки, 16-козловые краны, 17-печи для нагрева колес перед закалкой (карусельного типа), 18-колодцы для разборки колес, 19-закалочные столы, 20-колодцы для сборки колес, 21-печи для отпуска колес колодцевого типа, 22-велосипедные краны, 23-стенд для осмотра колес, 24-станки для сверления дыр в диске колеса, 25-станки для ремонта колес, 26-станки для чистовой обработки колес, 27-столы для укладки сборки колес, 28-передаточная тележка, 29-краны грузоподъемностью 10т, 30-кран, грузоподъемностью 30/5т.

Судя по составу агрегатов прессо-прокатного оборудования, назначение 14 слиткоразрезных станков в схеме рис. 236 ничем не обосновано. Помимо значительного повышения производитель­ности слиткоразрезных станков, достигнутого новаторами-слиткорезчиками, использованы еще далеко не все резервы этих станков. Так, до настоящего времени слиткоразрезные станки КЗТС работают семью резцедержателями вместо восьми, пре­дусмотренных конструкцией станка. До настоящего времени на этих станках еще не нашли применения приемы скоростного и силового резания.

На рис. 235 слиткоразрезные станки расположены в одном пролете со складом слитков: число станков 8. Передача слит­ков к станкам производится тремя мо­стовыми кранами, расположенными в пролете. Все краны могут одновременно обслуживать разгрузку слитков с плат­форм и подачу слитков на станки.

Второй вариант требует меньших ка­питальных затрат на здание и оборудо­вание и вполне обеспечивает работу цеха.

Разделение слитков на заготовки производится па слитколомателях, кото­рые могут быть размещены как в про­лете слиткоразрезных станков, так и в пролете склада заготовок. Их размеще­ние не сказывается существенно на тех­нологическом процессе, но требует под­вода специального железнодорожного пу­ти, необходимого для беспрепятственного удаления отходов; путь необходим также для обеспечения малых пробегов мосто­вых кранов.

В схеме цеха, представленной на рис. 236, интересно решен вопрос об .ис­пользовании слитксломателя в качестве транспортного средства для передачи за­готовки из пролета слиткоразрезных стан­ков в пролет склада заготовок и печей. При этом слитколоматель устанавлива­ется таким образом, что его приемный жолоб находится в пролете слиткораз­резных станков, а жолоб выдачи, по ко­торому перемещаются разломанные за­готовки, — выходит в пролет склада за­готовок.

Рис. 237. План расположения оборудования колесопрокатного цеха:

I-отделение для производства круглых изделий, II-колесопрокатное отделение, 1-подогревательная печь, 2-камерные печи, 3-манипулятор, 4-пресс для осаживания заготовок, 5-пресс для формовки колесной заготовки, 6-окалиноломатель, 7-прошивной пресс, 8-подогревательная печь, 9-колесопрокатгный стан, 10-пресс для клеймения, 11-выгибной пресс, 12-печь уравнительного отжига, 13-отделочное отделение цеха

Склад литых заготовок. По­лучение качественных цельнокатаных ко­лес требует отбраковки литых заготовок с глубокими поверхностными дефектами. Осмотр и отбраковка заготовок произ­водятся на специальном складе; на этом складе производится и ремонт заготовок (вырубка пороков, огневая зачистка и др.). Кроме того, для регулирования ве­са колес, что необходимо для получения требуемых размеров колес, заготовки должны группироваться по весовым категориям, что делается также на указанном промежу­точном складе. Здесь же заготовки комплектуются для посадки в нагревательные печи.

Склад может быть расположен как в одну линию с печами, так и параллельно основной линии грузопотока. Его расположе­ние зависит от расположения печного оборудования, загрузку которого он должен обеспечить с минимальными холостыми про­бегами кранового оборудования.

С этой точки зрения параллельное расположение склада и печного участка (рис. 236) более желательно, так как в этом случае при выходе из строя одного из кранов, обслуживающих склад, работа горячего конвейера может продолжаться, в то вре­мя как при последовательном расположении склада и печного участка (рис. 235) выход кранового оборудования из строя мо­жет повлечь за собой остановку работы прессо-прокатного отде­ления. Чтобы предупредить это, необходимо установить резерв­ный кран. Кроме того, работа с одним краном приводит к боль­шему числу холостых пробегов.

Расположение печей. Тип и конструкция нагрева­тельных печей в значительной мере влияют на их размещение в колесопрокатном цехе. Для нагрева заготовок в колесопрокат­ных цехах применяются: камерные печи, методические в сочета­нии с камерными; печи с кольцевым вращающимся подом.

Один из вариантов размещения камерных печей показан па-рис. 237 — в один ряд с прессо-прокатным оборудованием. Такое расположение весьма удобно для обслуживания печей, но при­водит к разрозненному размещению прессо-прокатного оборудо­вания, что, в свою очередь, вызывает необходимость в подогре­вах почти перед каждой операцией деформирования. Кроме того, такое размещение вызывает большое число холостых пробегов загрузочно-разгрузочных приспособлений, что, естественно, ска­зывается на производительности цеха. Следует отметить, что та­кое расположение печей требует очень вытянутого в длину цеха.

Другой пример размещения печей по одной оси с прессо-про­катным оборудованием показан на рис. 235. В этом случае все операции деформирования осуществляются с одного нагрева, что позволило достаточно компактно разместить прессо-прокатное оборудование. Наличие большого числа печей вызвало необходи­мость размещения их в два параллельных ряда. Такое располо­жение, обладая компактностью, создает тяжелые условия работы манипуляторов напольного типа. В пролете печей работают две такие машины. Одна из них производит перегрузку нагретых за­готовок из методических печей в камерные, а другая выдает на­гретые заготовки на пресс. При таком расположении печей за­грузочные машины не могут дублировать одна другую, что при остановке машины, подающей заготовки к прессам, грозит дли­тельной остановкой всего оборудования и значительной потерей производительности.

Этот недостаток исправляется в планировке, показанной на рис. 236. В этом случае печное оборудование, аналогичное обо­рудованию в предыдущей схеме, размещено в пролете, парал­лельном пролету, в котором размещено преосо-прокатное обору­дование, причем методические печи расположены перпендику­лярно линии расположения камерных печей. Загрузочная часть методических печей (находится в пролете склада заготовок, а сва­рочная часть с окнами выдачи — в пролете камерных печей.

Все загрузочные машины напольного типа размещаются по одну сторону печей, между последними и прессо-прокатным обо­рудованием. Такое расположение чрезвычайно удобно тем, что как печи, так и прессы может обслуживать любая загрузочная машина. Кроме того, нагретая заготовка может быть подана на любой из агрегатов прессо-прокатного отделения, что необходи­мо при выходе из строя какого-либо из агрегатов или при изго­товлении колес специальных типов (бегунков и др.).

Аналогичное расположение, но с применением печей с коль­цевым вращающимся подом, показано на рис. 238.

Расположение прессо-прокатного оборудо­вания. В большинстве случаев преосо-прокатное оборудова­ние располагается в одну линию, что представляет удобства в отношении транспортировки заготовки с одного агрегата на другой. Обычно транспортировка осуществляется поворотными кранами.

Рис. 238. Схема расположения оборудования колесопрокатном цехе:

1-карусельные печи для нагрева заготовок, 2-манипуляторы, 3-пресс для осаживания заготовок, 4-формовочный пресс, 5-колесопрокатный стан, 6-пресс для выгибки диска

Рис. 239. Схема расположения оборудования колесопрокатного цеха:

1- склад слитков, 2-манипулятор, 3-карусельная печь, 4-разгрузочная машина, 5-приспособление для транспортировки заготовок, 6-пресс для формовки колесной заготовки (8500т), 7-тележка для переброски колесной заготовки к прессу для прошивки, 8-прошивной пресс (1000т), 9-колесопрокатный стан, 10-выгибной пресс (2000т), 11- гидравлический поворотный кран, 12-закалочная машина, 13-стенд для сборки колес после закалки, 14-маторное и насосное отделение, 15-помещение для пульта управления печью, 16-пульт управления печью, 17-главная площадка управления, 18-пульт управления формовочным прессом, 19-пульт управления колесопрокатным станом, 20-пульт управления выгибным прессом, 21-пульт управления закалочной машиной

На рис. 239 показано расположение агрегатов не по прямой, а по ломаной линии. Транспортировка заготовки в этом случае осуществляется рольгангами, имеющими несколько секций. В обо­их вариантах доступ к оборудованию удобен. Однако транспор­тировка заготовки по рольгангу имеет тот недостаток, что на про­тяжении всего периода обработки на прессах и стане нижняя часть заготовки не подвергается осмотру, что может привести к получению дефектов на готовых колесах, так как не позволяет принять своевременно мер к исправлению положения.

При транспортировке рольгангами и расположении оборудо­вания по ломаной линии в ряде случаев требуется установка специальных захватов для переноса заготовки с одного рольган­га на другой, перпендикулярно к нему расположенный.

Оборудование для термической обработки колес. При осуществлении термической обработки с прокат­ного нагрева оборудование термического участка устанавливает­ся в одном потоке с преосо-прокатным оборудованием. При при­менении устройств для поверхностной закалки обода, последние могут быть установлены стационарно (рис. 235) или на специальной карусели (рис. 239). И в том и в другом случае обору­дование размещается вполне компактно. Следует отметить, что во втором случае оборудование несколько сложней.

В (последнее время намечается тенденция к замене термиче­ской обработки с прокатного нагрева обработкой со специально­го нагрева. В этом случае, как показано на рис. 236 и 238, печи для нагрева колес перед закалкой и закалочные приспособления устанавливаются отдельно, но по линии основного грузового по­тока.

Расположение остальных участков. Все осталь­ные участки отделочного отделения — склад для осмотра готовой продукции, участок ремонта колес, участок их механической об­работки и др. — располагаются в последовательности осуществ­ления технологических операций, причем желательно соблюде­ние принципа прямолинейности грузового потока.