


ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ КОЛЕНВАЛОВ СУДОВЫХ И ЛОКОМОТИВНЫХ ДИЗЕЛЕЙ


НАЗНАЧЕНИЕ. Предназначены для нанесения плотных износостойких и антикоррозионных покрытий на рабочие поверхности узлов и деталей:
- тяжело нагруженных коленвалов локомотивов, судовых установок, автомобилей
- посадочных мест под подшипники локомотивных и вагонных колёсных пар, насосов
- шахтного оборудования
- может быть использовано для восстановления и повышения надёжности деталей пары трения большинства узлов, таких, как валы в дейдвудных каналах, трущиеся части наносов и т.п.
ПРЕИМУЩЕСТВА. Новая технология нанесения покрытий на рабочие поверхности колен валов базируется на разработанном принципиально новом методе электродуговой металлизации в сверхзвуковой высокотемпературной струе продуктов сгорания воздуха и природного газа. (патент Украины от 2006 г.)
В этом случае, в сравнении с обычными процессами, кинетическая энергия напыляемых частиц повышается в 4 – 5 раз, скорость их полета возрастает с 70-150 м/с до 250-300 м/с. Снижение времени контакта расплавленных капель с атмосферой во время полета до основы плюс пониженная концентрация кислорода в окружающей струе продуктов сгорания обеспечивают более полное сохранение углерода и легирующих элементов в покрытии. В сравнении с типовым процессом электродугового напыления степень выгорания углерода падает с 40-60 % до 3-6 %, а кремния и марганца с 20-25 % до 2-3 %. Технология «TOPAS» позволила получить композиционные покрытия из порошковой проволоки с достаточно большим (двукратным) запасом прочности - прочность сцепления покрытия с основой возрастает с 20-40 МПа до 55-80 МПа, пористость снижается с 8-15% до 0-3%,
Микротвердость, в результате высокоскоростной закалки из жидкого состояния, повышается на 40-60% . В покрытии формируются остаточные напряжения сжатия, они затрудняют образование трещин, увеличивают сопротивление усталости деталей и повышают износостойкость материала. Полученное покрытие отличается высокими триботехническими характеристиками - имеет высокие антизадирные свойства и низкий коэффициент трения. во всем рабочем диапазоне нагрузок. он составляет 0,02-0,03, что соответствует «жидкостному» или граничному трению с минимальной толщиной масляной пленки. Рост коэффициента трения, связанный с нарушением ее сплошности (разрушением) между покрытием «TOPAS» и вкладышем наступает при 1,5 кратном превышении температуры или давления. Отличительной особенностью таких покрытий является однородная ламелеобразная структура, низкая (~ 1,5 %) пористость, что предотвращает усадку покрытия при эксплуатации деталей, равномерное распределение свободного графита. Благодаря этому покрытие выдерживает длительные высокие цикличные нагрузки и перегрузки, имеющие место при работе мощных дизелей. Из-за остаточной (до 2%) пористости равномерно распределённой по объёму восстановленного слоя покрытие удерживает масло, особенно необходимое при пуске холодного двигателя. Свободный графит во время работы выходит на поверхность и выполняет роль дополнительной твердой смазки.
По этой причине, замечательным является то обстоятельство, что в экстремальных и аварийных ситуациях (прекращение подачи масла, наличие абразивных частиц) покрытие проявляет большую живучесть в сравнении с основным материалом коленвала.


Базируясь на технологических исследованиях можем предложить промышленную полуавтоматическую линию для восстановления изношенных поверхностей шеек коленчатых валов дизелей 12VFE 17/24 дизель поездов Д1 венгерского производства, а также любых других коленчатых валов меньших размеров.
Линия содержит полуавтоматы абразивно-струйной обработки и металлизации.
Полуавтоматы предназначены для работы в комплекте с программируемым контроллером РК 5100 и установкой сверхзвуковой электродуговой металлизации УСМ-4.
Полуавтомат металлизации представляет собой сборочный комплекс, включающий камеру металлизации, аспирационную установку, шкаф управления с компьютерным блоком, электрооборудование, установку сверхзвуковой металлизации УСМ.
ОПЫТ РЕАЛИЗАЦИИ. «TOPAS» имеет большой опыт реализации оборудования, технологии и материалов в таких странах как Латвия (прибалтийские ЖД), Украина (локомотивное депо «Иловайск», Ивано-Франкровский тепловозоремонтный завод), Молдавия (Локомотивное депо Кишинёв) и др.
Наряду с восстановлением изношенных шеек увеличивается долговечность их работы в паре трения с бронзовыми и сталь-алюминиевыми вкладышами в 2-3 раза. Коленвалы надёжнее новых и достигают пробега свыше 1 млн километров. При этом замечательным является то обстоятельство, что в экстремальных аварийных ситуациях (прекращение подачи масла, наличие абразивных частиц) покрытие проявляет большую живучесть в сравнении с основным материалом коленвала. Технология и оборудование «TOPAS» находится в промышленной эксплуатации около 10 лет. В Литве восстановлено более 100 коленвалов, c обычными и азотированными шейками такие, как D1, VDV, Б-736, 6ЧН 21/21, ЧМЭЗ, в Украине более 60, в Молдавии около 30 шт. Случаев выхода из строя и разрушения покрытий не наблюдалось.
Установка УСМ-5 может наносить покрытия из стальных, цветных и порошковых проволок любого состава.