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.