Тема 40

Вихретоковый контроль свободных колец подшипников
(наружное, внутренние, упорное)

Общие сведения

1) Технологическая карта распространяется на вихретоковый контроль колец подшипников буксового узла, при проведении текущего, среднего и капитального ремонта колесной пары.

2) Контроль проводится после очистки колец. Значение шероховатости поверхности колец не должно превышать Ra 0,08-0,32.

3) Технологическая карта разработана в соответствии с требованиями:

– ПР НК В.1;

– ПР НК В.2;

– ТИ НК В.21-3.2019;

– РД ВНИИЖТ 27.05.01-2017 Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм.

4) Зоны контроля:

– вся поверхность свободных упорных, внутренних и наружных колец;

– наружная поверхность внутренних колец, напрессованных на шейке оси;

1 - боковая поверхность со стороны фаски; 2 – противоположная боковая поверхность; 3 – наружная поверхность; 4 – внутренняя поверхность.

Рисунок 1.1 – Зоны контроля упорных колец

1 – поверхность качения; 2 – наружная поверхность; 3 – верхняя поверхность бортов; 4 – боковая поверхность бортов.

Рисунок 1.2 – Зоны контроля наружных колец

1 – поверхность качения; 2 – посадочная поверхность; 3 – фаска; 4 – боковая поверхность бортов; 5 – переход от борта к поверхности качения.

Рисунок 1.3 – Зоны контроля внутренних колец

5) Типы выявляемых дефектов:

5.1 Внутреннее кольцо подшипника буксового узла:

а) трещина кольца (1.3.04).

5.2 Наружное кольцо подшипника буксового узла:

а) трещина на дорожке качения (1.2.03);

б) трещина бортика (1.2.04);

5.3 Упорное кольцо подшипника буксового узла:

а) трещина (1.5.02).

Коды дефектов даны по РД ВНИИЖТ 27.05.01.

6) Средства контроля:

– комплекс дефектоскопный ВД-233.1, состоящий из модулей ВД-233.100, ВД-233.200 и ВД-233.300, далее – дефектоскоп, люксметр;

– «СОП-НО-233.1Н» (ВТК наружных колец), «СОП-НО-233.1У» (ВТК упорных колец), «СОП-НО-233.1В» (ВТК внутренних колец);

– другие необходимые материалы и вспомогательные средства: мел или маркер, металлическая линейка длиной не менее 300 мм с ценой деления 1 мм или рулетка, лупа с кратностью увеличения не менее четырех, металлическая щетка, волосяная щетка, скребок, ветошь; программные средства и принадлежности для передачи электронных протоколов ВТК в базы данных, предусмотренные ЭД дефектоскопа;

– программные средства и принадлежности для передачи электронных протоколов ВТК в базы данных

7) К проведению ВТК цельнокатаных колес допускается персонал, соответствующий требованиям ГОСТ 34513 и ПР НК В.1.

8) Общая освещенность рабочего места должна составлять не менее 200 лк, комбинированная – не менее 500 лк.

9) Параметры контроля должны быть следующими. Температура окружающего воздуха составлять от плюс 5 до плюс 40 ºС; относительная влажность воздуха при температуре плюс 30 ºС – до 95 %; атмосферное давление должно составлять от 84 до 106,7 кПа.

МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

1) ВТК колец подшипников буксового узла проводят с использованием комплекса дефектоскопного ВД-233.1 (МКИЯ.427672.030 ТУ), состоящего из модулей ВД-233.100 для контроля наружных колец, ВД-233.200 для контроля внутренних колец и ВД-233.300 для контроля упорных колец, соответствующего требованиям ПР НК В.1 и обеспечивающего реализацию требований ПР НК В.2, при наличии технологических и настроечных карт, разработанных на основании ТИ и эксплуатационной документации комплекса. Комплексы дефектоскопные автоматизированные ВД-233.1М (далее – комплекс) предназначены для выявления и измерения глубины поверхностных дефектов наружных, внутренних и упорных колец роликовых подшипников качения.

2) Конструктивно комплекс выполнен в виде отдельных модулей (далее – модуль), предназначенных для контроля наружных колец, внутренних колец и упорных колец роликовых подшипников качения.

Модуль состоит из пневмоэлектромеханического блока и электронного блока.

Рисунок 2.1 – Модуль комплекса дефектоскопного автоматизированного ВД–233.100М

Управление модулем осуществляется с пульта управления, расположенного на передней панели модуля. Пульт управления подсоединяется к модулю жгутом. На левой боковой панели модуля расположен входной лоток, через который производится загрузка контролируемых колец, а на правой – выходные лотки годных и забракованных колец.

3) Принцип действия модуля основан на возбуждении с помощью вихретоковых преобразователей (ВП) в контролируемой детали вихревых токов и регистрации изменений параметров вихревых токов при прохождении ВП над дефектом. Если ВП находится над дефектом, изменение параметров вихревых токов формируют в ВП выходной сигнал дефекта, который обрабатывается в электронном блоке. Результаты контроля высвечиваются на дисплее в виде условных единиц, характеризующих величину выходного сигнала дефекта.

Используя коэффициент, указанный в формуляре на модуль, по величине сигнала дефекта (условные единицы) можно определить глубину дефекта (миллиметры).

4) Контроль каждого кольца производится в нескольких зонах. Контролируемое кольцо предварительно размагничивается с помощью отдельного устройства или размагничивается непосредственно в модуле. Каждый модуль может работать независимо от других модулей.

5) Характеристики варианта метода ВТК колец подшипников буксового узла приведены в таблице 1.

Упорные кольца при текущем ремонте контролируются при демонтаже торцевого крепления.

6) Загрузка колец в модуль и выгрузка годных и дефектных колец из модуля осуществляется по специальным направляющим;

Время контроля одного кольца не более пяти минут.

Количество проверяемых колец, информация о которых может храниться в памяти модуля – не менее 400.

В память ПУ вводятся с помощью кнопок ввода цифровой информации и хранятся:

– заводской номер вагона;

– заводской номер проверяемого подшипника;

– параметр проверяемого кольца;

– год изготовления проверяемого подшипника;

– код предприятия-изготовителя;

– личный номер дефектоскописта;

– тип дефекта и заключение по дефекту (при визуальном осмотре и браковке кольца).

Таблица 1 – Характеристики варианта метода ВТК деталей подшипников буксового узла

Наименование детали	Зоны контроля	Размеры искусственных поверхностных дефектов для настройки средств ВТК, неболее
		Длина, мкм	Глубина, мкм	Ширина, мкм
Упорное кольцо	Наружный диаметр	По всей ширине поверхности	300 - 500	400 - 450
	Торец
	Внутренний диаметр
Наружное кольцо	Наружная поверхность	По всей ширине поверхности	300 - 450	300 - 550
	Боковая поверхность
	Поверхность качения
	Верхняя поверхность борта
Внутреннее кольцо	Поверхность фаски	По всей ширине поверхности	300 - 450	300 - 400
	Боковая поверхность бортов
	Посадочная поверхность
	Поверхность качения
	Переход от бортика к поверхности качения	3000	1500 - 2500
	Поверхность качения, на расстоянии 2-2,5 мм от борта		2000 - 2500

1 ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЮ

1.1 ВТК колец подшипников буксового узла должен проводиться на рабочих местах (постах) НК, соответствующих требованиям ПР НК В.1, ПР НК В.2 и оборудованных необходимыми средствами ВТК.

При выполнении ВТК не допускается проведение каких-либо иных работ на контролируемом объекте.

1.2 Ответственность за предварительную или первичную настройку программируемых дефектоскопов (создание и корректировку настроек) возлагается на руководителя ЛНК. Ответственность за ежесменную проверку основных параметров, проведение ВТК и оформление результатов ВТК возлагается на дефектоскописта.

1.3 Подготовка к ВТК колец подшипников включает:

1.3.1 подготовку дефектоскопа;

1.3.2 подготовку колец к контролю.

1.4 Подготовка дефектоскопа включает в себя внешний осмотр и проверку работоспособности.

1.4.1 При внешнем осмотре проверяют целостность корпуса электронного блока, электромеханического блока, кабелей и других составных частей дефектоскопа.

1.4.2 Проверку работоспособности дефектоскопа выполняют по НО в соответствии с ЭД, в начале каждой рабочей смены, а также по решению дефектоскописта.

1.4.3 Запрещается применять НО из комплекта другого дефектоскопа.

1.4.4 НО не должны подвергаться воздействию магнитных полей намагничивающих устройств, используемых при магнитном контроле.

1.4.5 НО колец подшипников должны быть размагничены перед проведением ВТК.

1.5 Подготовить автоматизированный дефектоскоп к работе для чего проверить его работоспособность:

1.5.1 При подготовке комплекса ВД-233 с помощью СОП-НО-233.1В (для внутренних колец) или СОП-НО-233.1Н (для наружных колец) выполнять следующие операции:

1.5.2 Включить питание модуля, установив клавишу СЕТЬ в положение Вкл . При этом должны светится индикаторы контроля напряжений +5В, –5В, +15В, –15В. Если дисплей не включится, а световой красный индикатор будет мигать, то аккумуляторная батарея разряжена. Несколько секунд прибор нагревается и на экране выведена информация о подготовке прибора, после чего служебная информация о готовности. Если появляется надпись аналогичная – аккумулятор следует поставить на зарядку.

Установить на место контроля размагниченный стандартный образец предприятия.

Стандартный образец внутреннего кольца (одно кольцо) - СОП-НО-233.1В;

Стандартный образец наружного кольца (одно кольцо) - СОП-НО-233.1Н;

Стандартный образец упорного кольца (одно кольцо) - СОП-НО-233.1У;

1.5.3 Нажать кнопку и перевести дефектоскоп в режим ввода текущей даты и времени. При необходимости выполнить коррекцию даты и времени. Изменение даты или времени проводить клавишами и перемещаться в меню даты-времени и клавишами цифр устанавливать требуемое значение).

1.5.4 Нажать кнопку . Если с начала текущих суток (с 00 часов) тестирование СОП не производилось, произойдет переход в состояние готовности к вводу технологической информации о СОП (в противном случае произойдет переход к режиму ввода технологической информации);

1.5.5 Ввести номер СОП. При необходимости изменить номер изделия клавишами и , активировать меню номера стандартного образца и клавишами цифр устанавливать требуемое значение.

1.5.6 Нажать клавишу . Дефектоскоп переводиться в состояние готовности к тестированию. Кроме того, на дисплее отражается напряжение аккумулятора.

1.5.7 Нажать кнопку ПУСК и начать операцию тестирования СОП (операция тестирования СОП может продолжаться до 10 минут). После тестирования образца из комплекта на экране выводиться информация о его состоянии. Значения числа % отражает уровень сигнала относительно порогового. При благоприятном окончании теста СОП на дисплее высветится заключение «ГОДЕН».

1.5.8 Переход к проверке детали возможен только после положительных результатов теста (после получения заключения «ГОДЕН»).

1.5.9 При браковке комплекта СОП на дисплее высвечивается заключение «БРАК».

1.5.10 При получении заключения «БРАК» рекомендуется:

– проверить действительно ли тестированию подвергался комплект СОП;

– проверить, не установлен ли СОП из комплекта другого дефектоскопа и повторить проверку (1.5.1 - 1.5.7).

При повторном заключении «БРАК» необходимо выключить питание дефектоскопа, произвести перестыковку всех соединителей и вновь произвести проверку СОП. При получении и в этом случае заключения «БРАК» дефектоскоп признать непригодным к эксплуатации с записью в журнале проверки работоспособности (Форма 1).

1.5.11 Правильное функционирование дефектоскопа и получение заключения «ГОДЕН», средство считать работоспособным, результаты проверки записать в журнал проверки работоспособности (Форма 1).

Форма 1. Форма журнала проверки работоспособности средств ВТК.

Дата	Тип и заводской номер дефектоскопа	Тип и димаметр ВТП (для ручных средств НК)	Тип НО (меры)	Результаты визуального осмотра средств НК*	Фактическое значение порога чувствительности дефектоскопа**	Заключение о работоспособности или неисправности средства НК	Подспись лица, проводившего проверку работоспособности
1	2	3	4	5	6	7	8

* При отсутствии нарушений целостности корпуса, тумблеров, соединительных кабелей и заземления указывается: инсправен. При нисправности средств НК указывается причина неисправности.

** При использованиии автоматизированных установок указываются результаты тестирования установки на настроечных образцах (мерах).

1.6 Подготовка колец подшипников буксового узла к проведению ВТК включает проверку контролепригодности:

1.6.1 Перед проведением ВТК поверхности контролируемых зон должны быть очищены от загрязнений с применением моечных машин и при необходимости с помощью безворсовой ветоши вручную.

1.6.2 Перед проведением ВТК проводят осмотр деталей с целью выявления трещин, рисок, задиров, забоин, электроожогов и других видимых дефектов. При необходимости применяют лупу.

1.6.3 Детали с обнаруженными при осмотре недопустимыми дефектами не подлежат ВТК.

2 ПРОВЕДЕНИЕ КОНТРОЛЯ

2.1 Убедиться, что поверхности контролируемых зон очищены от загрязнений до металла.

2.2 Выполнить ВТК колец подшипников буксового узла.

2.3 Порядок работы.

2.3.1 Установить деталь (детали) в подающий лоток (кассету).

2.3.2 После завершения п. 1.5.1 – 1.5.11 и получения заключения «ГОДЕН» приступить к контролю колец.

2.3.3 Нажать кнопку и перевести модуль в состояние готовности к вводу технологической информации для колец;

2.3.4 Ввести технологическую информацию. Ввести номер вагона цифрами или нулями, если номер вагона вводить не требуется. Затем, нажимая клавишу входить в режимы записи данных объектов контроля и перемещая внутри каждого режима клавишей и, набирая цифрами , , … значения соответствующие объектам контроля, ввести всю служебную информацию.

2.3.5 После окончания ввода технологической информации убедиться, что детали установлены для проверки, при необходимости установить во входной лоток модуля кольцо, подготовленное для проверки.

2.3.6 Нажать кнопку «+» , что переведет дефектоскоп в режим проверки колец.

2.3.7 Нажать кнопку ПУСК . Модуль в автоматическом режиме начнет проверку колец.

2.3.8 Во время сканирования выдается информация о проконтролированном объеме, текущем уровне сигнала и протяженности обнаруженного дефекта.

2.3.9 При обнаружении дефекта срабатывает звуковой сигнал индикатора дефекта, а на экране в нижнем левом углу информационного окна выдается информация о зоне контроля (с индексом Z), уровне максимального сигнала над дефектом и протяженности дефекта. Индикация дефекта происходит в случае превышения уровня сигнала – 100%.

2.3.10 Если буква Z прописная, то дефект находится в ближней к дефектоскописту половине, а если строчная z – то в дальней зоне.

По результатам сканирования выдается информация о годности и дефектных зонах, которые можно пролистать, нажимая клавиши «4» – вперед и «3» – назад.

После завершения контроля кольца должны быть обязательно размагничены.

2.3.11 Если служебная информация об объектах контроля не была введена, то на экране появиться первое окно его ввода. Если не требуется вводить эту информацию, нажимается клавиша . А если ее необходимо ввести – то операции по п.2.3.4.

Если не был установлен объект контроля, на экран выводиться соответствующая информация, и для продолжения работы ее следует установить.

2.3.12 Если оперативная память дефектоскопа заполнена, то он не сможет записывать дальнейшую информацию, а записанную информацию следует переместить в компьютер.

2.3.13 В случае, если автоматизированная вихретоковая установка бракует изделия по дефектам, видимым при визуальном контроле, следует либо принять решение о состоянии детали по результатам осмотра, либо после повторной проверки при повышенном пороге чувствительности.

2.4 Детали, признанные годными, поместить в место для годных деталей.

3 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА

3.1 Оценку качества деталей и оформление результатов контроля выполняет дефектоскопист, сертифицированный на уровень квалификации не ниже второго по ВТК.

3.2 Результаты ВТК колец оценивать по заключению, которое выдает установка.

3.3 Признаком обнаружения дефекта колец является автоматическая браковка колец.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КОНТРОЛЯ

4.1 Результаты ВТК деталей регистрируют в рабочем журнале до конца смены. Рекомендуемая форма журнала регистрации результатов ВТК деталей приведена в Форме 2.

4.2 При использовании средств ВТК, обеспечивающих возможность регистрации результатов контроля, протоколы контроля забракованных деталей передавать в персональный компьютер в соответствии с ЭД дефектоскопа п.2.5.

4.3 Журнал регистрации результатов ВТК деталей хранить не менее 5 лет.

Форма 2. Рекомендуемая форма журнала регистрации результатов ВТК неномерных деталей

Дата	Тип и заводской номер средств ВТК	Наименование детали	Количество проконтролированных деталей	Количество забракованных деталей	Количество годных деталей	Подпись дефектоскописта
1	2	3	4	5	6	7