А.М. Шанаурин, Л.М. Виноградов, Б.В. Гусев, В.С. Менщиков, И.Н. Никитин

Особенности эксплуатации автоматизированных вихретоковых дефектоскопов ВД-211.5

Дефектоскоп вихретоковый автоматизированный ВД-211.5 для неразрушающего контроля (НК) роликов подшипника №2726 серийно выпускается с 1999г.

За время эксплуатации специалистами отмечено следующее:

1. Дефектоскоп эксплуатируется многими организациями практически в необслуживаемом режиме.
2. Обучение дефектоскопистов, а также инженеров в области НК работе с данным дефектоскопом, как правило, центрами обучения и сертификации не проводится.

Это приводит в ряде случаев к преждевременному выходу дефектоскопов из строя или к недостоверному контролю.

В работе описаны основные отказы, возникающие при эксплуатации дефектоскопов, и даны рекомендации по их устранению, полезные для эксплуатирующих организаций и специалистов.

Дефектоскоп предназначен для выявления поверхностных дефектов (с раскрытием более 0,002 мм, глубиной более 0,02 мм, длиной более 3 мм) стальных цилиндрических роликов (диаметром 32 мм и длиной 52 мм) из состава подшипников качения № 2726, используемых в буксовых узлах грузовых и пассажирских вагонов.

Дефектоскоп состоит из электромеханического (рис. 1) и электронного блоков.

Рис.1 Внешний вид электромеханического блока МАР 903 с установленными подающей и приемной кассетами

Работу электромеханического блока можно пояснить с помощью кинематической схемы, изображенной на рис. 2.

Дефектоскоп работает следующим образом.
Подающая кассета К1 с роликами, подлежащими проверке, и пустая приемная кассета К2 подстыковываются к направляющим. Под действием веса приемной кассеты срабатывает датчик положения ДП17 при этом автоматически открываются шторки кассет и ролики из подающей кассеты начинают поступать на проверку.

На кинематической схеме показаны ролики в различных позициях: Р1 — на выходе из подающей кассеты, Р2 — на исходной позиции, Р3 — в демагнитизаторе, Р4 — после размагничивания, Р5 — на позиции контроля. После поступления ролика на исходную позицию Р2 по сигналу с датчика ДП18 включается электродвигатель М1. Через понижающий редуктор РП1 и червячную передачу электродвигатель М1 приводит в движение толкатель Т.

Толкатель перемещает ролик в демагнитизатор. Демагнитизатор включается по команде датчика ДП2, вырабатываемой при прохождении флажка Ф1 мимо ДП2. После выхода ролика из демагнитизатора на позицию Р4 сигналом с ДП3 демагнитизатор выключается, подается команда на реверс М1 и толкатель возвращается на исходную позицию, фиксируемую сигналом с ДП1 при прохождении мимо него флажка Ф1. Электромагнит ЭМ1 открывает заслонку, после чего ролик с позиции Р4 поступает на позицию контроля Р5, что фиксируется сигналом датчика ДП4. Затем по команде электронного блока включается электромагнит ЭМ4, который прижимом ПР прижимает ролик к приводу вращения П. По команде электронного блока включается электродвигатель М2 и ролик начинает вращаться, что фиксируется сигналом датчика ДП9. Исходное положение ВП фиксируется сигналом, вырабатываемым при нахождении флажка Ф2 напротив датчика ДП5. Затем включается электродвигатель М3 и начинается перемещение ВП. ВП, двигаясь по направляющей, опускается на поверхность ролика.

Рис. 2 — Кинематическая схема электромеханического блока

ВП — вихретоковый преобразователь; ДМ — демагнитизатор; ДП1 — датчик исходного положения толкателя ролика; ДП2 — датчик включения демагнитизатора; ДП3 — датчик выключения демагнитизатора, ДП4 — датчик наличия ролика на позиции контроля; ДП5, ДП6, ДП7, ДП8 — датчики положений ВП; ДП9 — датчик вращения ролика; ДП16 — датчик положения шторки брака; ДП17 — датчик наличия приемной кассеты; ДП18 — датчик наличия ролика на исходной позиции; К1 — подающая кассета; К2 — приемная кассета; ЛБ — лоток удаления забракованных роликов; М1 — электродвигатель привода толкателя ролика; М2 —электродвигатель привода вращения ролика; М3 — электродвигатель привода перемещения ВП; П — привод вращения ролика; ПР — прижим ролика к приводу вращения; РП1, РП2, РП3 — редукторы приводов толкателя ролика, вращения ролика, перемещения ВП; Р1,…,Р5 — ролики в разных позициях; Ф1 — флажок толкателя ролика; Ф2 — флажок положений ВП; Ф3 — флажок начала и конца контроля; Ф4 —флажок шторки брака; ШБ — шторка брака; ЭМ1 — электромагнит подачи ролика на контроль, ЭМ4 — электромагнит прижима ролика к приводу, ЭМ3 — электромагнит открывания шторки брака, ЭМ2 — электромагнит вывода ролика из позиции контроля.

При прохождении флажка Ф3 мимо датчика ДП6 начинается контроль ролика. Когда ВП переместится до правого края ролика, а флажок Ф3 — до датчика ДП7, контроль прекращается. ВП поднимается по направляющей и занимает конечное положение, фиксируемое при прохождении флажка Ф2 мимо датчика ДП8, после чего электродвигатель М3 выключается. Если в процессе проверки ролик признан годным, по команде электронного блока включается электромагнит ЭМ2 и толкатель выбрасывает ролик в приемную кассету. Если ролик забракован, электромагнит ЭМ3 открывает шторку брака ШБ и ролик поступает в лоток брака ЛБ. Процесс будет повторяться, пока не будут проверены все ролики.

Отказы дефектоскопа, вызываются как невыполнением требований руководства по эксплуатации (РЭ) и несанкционированным вмешательством в настройки дефектоскопа (т.е. «человеческим фактором»), так и износом деталей, в частности, из-за эксплуатации в необслуживаемом режиме:

Основные типы отказов дефектоскопа:

1. Случайное отключение питания демагнитизатора — переключение движка автомата защиты в положение 0, показанное на рис. 3 (невыполнение п.п. 6.3.1 и 6.3.6 документа «Дефектоскоп вихретоковый автоматизированный ВД-211.5 руководство по эксплуатации МКИЯ,427672.011 РЭ») приводит к повышенной браковке роликов, так как дефектоскоп не может автоматически отличить неравномерность намагничивания контролируемой поверхности роликов от дефекта.

Рис. 3 — Автомат защиты демагнитизатора (в положении 0 – отключено)

2. Нарушение зазора между вихретоковым преобразователем (ВП) (рис. 4) и контролируемым роликом, возникающее при попытке самостоятельного регулирования чувствительности приводит, как правило, к изменению характеристик дефектоскопа и недопустимому увеличению или уменьшению числа забракованных роликов, то есть к недостоверной работе дефектоскопа.

Рис. 4 — Узел вихретокового преобразователя

При проведении регламентных работ с узлом (ВП) запрещается ослаблять стопорный винт и контргайку, а также вращать регулировочную гайку. Допускается ослаблять фиксирующий винт для проведения чистки рабочей поверхности ВП (поверхности обращенной к ролику).

3. Выход из строя датчиков положения (рис. 5), связанный с загрязнением или отказом щелевых оптронов приводит к неисправностям, указанным в разделе 9 РЭ.

4. Невыполнение профилактических работ по техническому обслуживанию дефектоскопа приводит к отказам и преждевременному износу конструкции и выходу дефектоскопа из строя. В частности, отсутствие смазки на штангах механизмов перемещения (рис. 5) и выталкивания ролика, на ходовых винтах может привести к ОТКАЗАМ 3, 4, 5 (см. таблицу 9.1 РЭ).

5. Отказы, связанные с износом опорных катков или «налипанием» стружки на их поверхности, (рис.6) приводящие к вибрации (кабрированию) ролика на позиции контроля и к повышению процента браковки.

6. Отказы, связанные с износом резиновых фрикционов (рис. 6) также могут приводить к повышенным вибрациям ролика на позиции контроля и к повышению процента браковки.

Рис. 5 — Расположение механизмов перемещения и датчиков положения ДП1—ДП8 (вид слева и справа)

Рис. 6 — Вид на опорные катки и резиновые фрикционы

Для поддержания дефектоскопа в состоянии, обеспечивающем достоверный контроль роликов необходимо выполнять регламентные работы, приведенные в табл. 1 (см. также раздел 8 руководства по эксплуатации).

Таблица 1 — виды регламентных работ

Методика выполнения регламентных работ, перечисленных в табл. 1:

1. Для проведения регламентных работ выключить питание дефектоскопа, снять защитные кожухи и боковые стенки с электромеханического блока МАР 903.
2. Чистку поверхностей тракта перемещения роликов, жёлоба демагнитизатора, опорных катков проводить ветошью, смоченной спиртобензиновой смесью. Спиртобензиновая смесь готовится из спирта этилового ректификованного и бензина-растворителя БР–1 (Галоша), смешанных в пропорции 1:1. Опорные катки при чистке проворачивать вручную. Для осмотра опоры ВП использовать небольшое зеркало, уложенное на опорные катки (рис. 6). Перед проведением осмотра необходимо вывернуть фиксирующий винт из тяги (рис. 4), извлечь резиновые амортизаторы из паза узла ВП, затем переместить узел ВП на позицию контроля. Поднять ВП за регулировочную гайку и осмотреть гнездо опоры ВП с помощью зеркала. В случае налипания на внутренние края гнезда металлической пыли и смазочных материалов провести чистку гнезда с помощью ветоши и спиртобензиновой смеси. После завершения чистки установить резиновые амортизаторы в паз узла ВП и ввернуть сквозь них фиксирующий винт в тягу
3. До проведения чистки деталей, перечисленных в п. 2 табл. 1, необходимо подложить под ходовые винты и шестерни редукторов салфетки из ветоши. Затем с помощью кисти флейцевой №10—№12 и спиртобензиновой смеси провести чистку деталей. В процессе чистки шестерни редукторов проворачивать вручную. После удаления следов старой смазки просушить детали механизмов перемещения, затем смазать их тонким слоем жидкого смазочного масла. В завершение операции чистки и смазки извлечь загрязненные обтирочные салфетки из полостей электромеханического блока.
4. Чистку резиновых фрикционов проводить ветошью, смоченной небольшим количеством спиртобензиновой смеси.

В случае повреждения или износа резиновых фрикционов провести их замену для чего:

• с помощью тонкой отвертки или скальпеля извлечь из паза прижима поврежденное резиновое кольцо;
• установить в паз прижима новое кольцо соответствующего диаметра, вдавив его в паз по всей окружности.

5. Места сочленений тяг электромагнитов с осями, штанги подъема роликов (рис. 7) , а также трущиеся поверхности каретки прижима смазать тонким слоем жидкого смазочного масла.

Рис. 7 — Расположение тяг электромагнитов и штанг подъема роликов

6. Чистку щелевых оптронов датчиков положения проводить с помощью тонкой волосяной кисти типа «Пони» № 2 и спиртобензиновой смеси. Данную операцию проводить в случае возникновения отказов, указанных в табл. 9.1 РЭ как ОТКАЗ 1—ОТКАЗ 5, ОТКАЗ ДПХ, а также при работе дефектоскопа в запыленных помещениях. При чистке не допускается приложение механических усилий к элементам расположенным в щелевом зазоре. Флажок из щелевого зазора должен быть предварительно выведен, поворотом вручную зубчатого колеса редуктора.

7. Если чистка оптрона датчика положения не приводит к устранению отказа дефектоскопа, датчик положения необходимо заменить, выполнив следующие операции (рис. 8):

Рис. 8 — Вид на платы ДП и элементы их крепления

• при необходимости вручную вращать шестерню редуктора до тех пор пока флажок не сместится, обеспечив доступ к элементам крепления платы датчика положения;
• на направляющей флажка отметить маркером положение оптрона неисправного датчика положения;
• отключить соединитель жгута от платы датчика положения;
• придерживая изнутри крепежную планку (на рис. 8 не видна) отвинтить крепежные винты и снять плату датчика положения;V>
• из комплекта ЗИП установить новую плату, совмещая края оптрона с метками на направляющей. Зафиксировать плату крепежными винтами. Вращая шестерню редуктора проверить прохождение флажка через щель оптрона, сдвигая при необходимости плату по вертикали;
• окончательно зафиксировать плату крепежными винтами, подключить соединитель к плате.

В случае невозможности восстановления работоспособности дефектоскопа путем проведения регламентных работ дефектоскоп должен подвергаться ремонту на предприятии-изготовителе.

В следующих статьях будут последовательно описаны особенности обслуживания дефектоскопов ВД-233.100, ВД-233.200, КС-221А, ПС-219.1., ВД-213.1.

© ООО Микроакустика При копировании данного материала ссылка на эту страницу обязательна.