Inovovaná dvoustupňová kuželočelní převodovka typu

Transkript

Trendy ve výrobě tramvajových
převodovek typu Tatra
Trendy ve výrobě lokomotivních
nápravových kol
Ing. Martin Sychrovský, Wikov MGI, marketing manažer
Milan Doležal, Wikov MGI, produktový manažer – Kolejová vozidla
17.06.2008
Odborný seminář: Systémy lehké kolejové dopravy
Czech Raildays 2008, Ostrava
www.wikov.com
Obsah
Obsah:
ZÁKLADNÍ INFORMACE O FIRMĚ
ROZSAH ČINNOSTI FIRMY V OBORU KOLEJOVÉ TECHNIKY
TRENDY VE VÝROBĚ TRAMVAJOVÝCH PŘEVODOVEK typu TATRA
-
výroba skříní převodovek z tvárné litiny
-
zesílení nápravy
-
aplikace v praxi: inovovaná 2° kuželočelní převodovka s přenášeným
výkonem zvýšeným na 110kW
-
základní zásady údržby tramvajových převodovek
TRENDY VE VÝROBĚ LOKOMOTIVNÍCH NÁPRAVOVÝCH KOL
-
technologie výroby
-
nové materiály
ZÁVĚR
Wikov MGI a.s. - Profil firmy
Wikov MGI patří mezi nejvýznamnější výrobce mechanických převodovek
v regionu střední a východní Evropy
- sídlo Hronov; 470 zaměstnanců
- přes 80 let tradiční výrobce ozubených kol a mechanických převodovek
Skupina Wikov
Czech
Scana Wikov AS
Wikov China
Wikov MGI a.s. - Specializace
Standardní a průmyslové převodovky pro
nejrůznější obory
Speciální převodovky
a ozubená kola pro kolejová vozidla
Speciální převodovky pro obnovitelné zdroje
energie
-
-
zesílení nápravy
-
-
-
technologie výroby
-
nové materiály
ZÁVĚR
Wikov MGI a.s. – Kolejová vozidla
- tramvajové převodovky
- ozubená kola, pastorky, hřídele, nápravy
- kuželová kola – spirální ozubení Klingelnberg
- nápravová lokomotivní kola a pastorky
- převodovky pomocných pohonů lokomotiv
- dělená ozubená kola pro dieselové motory
- přestavníky výhybek
Wikov MGI a.s. – Kolejová vozidla
- exkluzivní autorizovaný licenční výrobce a
dodavatel náhradních dílů převodovek pro níže
uvedené typy tramvají (včetně veškerých subtypů
těchto tramvají): T3, K2, KT4, T4, KTNF8, T5C5,
KT8D, KT8D5, T6A5, RT8D5M, T6C5, RT6N-1
(ČKD-Siemens)
dodavatel náhradních dílů níže uvedených skupin
výrobků pro diesel-elektrické lokomotivy z produkce
ČKD: převodovky, ozubená kola, kuželové pastorky
pro talířová kola, převodovky pomocných pohonů
(ČKD-Siemens)
dodavatel náhradních dílů nápravových převodovek
a velkých ozubených kol pro elektrické lokomotivy
ŠKODA
- Certifikát technické způsobilosti dodavatele
vydaným Certifikačním střediskem ČD pro:
výrobu převodovek, pomocných pohonů, ozubených
kola pastorků pro hnací kolejová vozidla
-
-
zesílení nápravy
-
-
-
technologie výroby
-
nové materiály
ZÁVĚR
Trendy - převodovky Tatra
Výroba převodových skříní z tvárné litiny
- mechanické vlastnosti tvárné litiny – definovány v mater. normě DIN 1693
- v roce 1997 - nahrazena evropskou normou DIN EN 1563
-.označení GGG, (z DIN 1693) je v praxi ještě stále nejpoužívanější
DIN 1693
DIN EN 1563
Pevnost v tahu
Rm [N/mm²]
0,2 Hranice
Rp02 [N/mm²]
Tažnost
A [%]
GGG 35.3
EN-GJS-350-22
330
210
18
GGG-40.3
EN-GJS-400-18
400
240
15
GGG-50
EN-GJS-500-7
500
320
7
GGG-60
EN-GJS-600-3
600
370
3
GGG-70
EN-GJS-700-3
700
420
2
GGG-80
EN-GJS-800-2
800
480
2
Výhody tvárné litiny a převodových skříní z ní vyrobených
- mimořádně dobré mechanické vlastnosti
- ekonomicky výhodná výroba; více dodavatelů
- snažší odlévatelnost a dobrá opracovatelnost
- prevence problémů
- zesílení kritických míst oblastí skříně
Nevýhoda:
- svařitelnost – nutný kontrol. postup svařování (předehřev, Ni elektroda)
Litina
ocelolitina
ČSN 422709.1
tvárná litina
EN-GJS-500-7
(ČSN 422305)
Nejnižší mez
kluzu 0,2 σ0,2
(MPa)
Nejnižší mez
pevnosti v tahu
σPt (MPa)
Nejnižší
tažnost δ5
(%)
Tvrdost podle
Brinella HB
300
520
18
149 - 184
320
500
7
170 - 230
Použití robustnějšího provedení nápravy
Hlavní důvody použití :
- rozšíření použití pro destinace se zhoršenou kvalitou
kolejového svršku – Rusko, Ukrajina, Balkán
- postupné zpřísňování předpisů pro výrobu a provoz
kolejových vozidel
Aplikace trendů v praxi – inovovaná dvoustupňová kuželočelní
převodovka typu Tatra s přenášeným výkonem 110 kW - Rail-TT2i
2. stupeň –
cyklopalloidní soukolí
Klingelnberg 11/43
Shodné zástavbové rozměry
s původní převodovkou
Trvalý přenášený
výkon 110 kW
1. stupeň –
cementované, kalené
a broušené soukolí s
čelním ozubením
Robustnější
provedení nápravy
Skříň z tvárné litiny
Inovovaná dvoustupňová kuželočelní převodovka typu Tatra s
přenášeným výkonem 110 kW - Rail-TT2i
Výhody převodovky Rail-TT2i:
- snížení provozních nákladů
- zvýšení údržbových intervalů mechanických částí pohonu
- navýšení výkonu
přenášeným výkonem 110 kW – zde pro rozchod 1000 mm
Trvalý přenášený výkon P1jmen. při n1jmen. = 2580
min-1
110 kW
Převodový poměr
8,795
Maximální vstupní otáčky n1max.
3 800 min-1
Maximální vstupní moment M1max
609 N.m
Vstupní otáčky ve jmenovitém režimu n1jmen
2 580 min-1
Vstupní moment ve jmenovitém režimu M1jmen
450 N.m
Maximální výstupní otáčky n2max
432 min-1
Maximální výstupní moment M2max
5 356 N.m
Mazání převodu
převodovým olejem ve skříni
rozstřikem při brodění
Chlazení převodovky
přirozené
Hmotnost převodovky bez olejové náplně
388 kg
Množství oleje
cca 4,5 dm3
Druh oleje
OPTIMOL OPTIGEAR 220
přenášeným výkonem 110 kW – nové konstrukční uzly
Skříň
- dvoudílná z tvárné litiny jakosti EN-GJS-500-7 (422305)
Ozubení
- první stupeň – cementované, kalené a broušené soukolí s čelním ozubením
- druhý stupeň – nové cyklopalloidní soukolí Klingelnberg 11/43
- spojení s hřídelí pomocí nehybného uložení (lisované uložení a svěrné
spojení pomocí lícovaných šroubů)
Ložiska
- návrh a kontrola ložisek je provedena dle metod fy SKF
- vstupní hřídel - kuželíková ložiska spolu s válečkovým ložiskem
- vložený hřídel - kuželíková ložiska spolu se soudečkovým ložiskem
- náprava - ložiska kuželíková
přenášeným výkonem 110 kW – nové konstrukční uzly
Utěsnění hřídelů
- vstupní hřídel a nápravy - kombinací radiálních těsnících kroužků
z fluorkaučuku (FKM) a labyrintů
Utěsnění skříně
- dělící roviny a pod víky – těsnící tmel LOCTITE
Zásady údržby tram. převodovek
Prodloužení životnosti a zvýšení užitných vlastností tramvajových
převodovek – zde konkrétně pro Rail TT2i
Doba
Denně
.
První výměna oleje po náběhu 6.000km.
Další výměny olejové náplně.
Provedené práce
Kontrola stavu oleje, těsnosti, náhodného poškození převodovky.
Po ujetí prvních 6 000 km u nové nebo repasované převodovky provést výměnu oleje.
Vypuštěný olej je možno po přefiltrování (filtr max. 60μm) znovu použít.
Dále provést výměnu oleje vždy po ujetí 100 000 km ± 20 %, nebo max. po 1,5 roce
provozu. Výměna oleje je dále nutná vždy, když došlo k poškození některých dílů
převodovky a je nebezpečí, že se úlomky nebo části poškozených dílů dostaly do oleje.
Kontrolní prohlídka
(proběh 10.000km ±20%)
Kontrola čistoty odvzdušnění, množství oleje, obsahu vody v oleji, dotažení všech
šroubových spojů, případná náprava (vyčištění odvzduš. ventilu, výměna oleje, dotažení
šroubů). Každou pátou kontrolní prohlídku zkontrolovat stav sběrače el. proudu.
Střední oprava
(proběh 200.000km ±20%)
Provést kontrolu celkového stavu převodovky včetně těsnosti. V případě potřeby vyčistit
odvzdušňovací ventil, vyměnit hřídelové těsnící kroužky a ostatní pryžové díly převodovky.
Zkontrolovat stav ozubení a ložisek. Provést dotažení všech šroubových spojů. Vyměnit olej.
Velká oprava
(proběh 600.000km ±20%)
Převodovku demontovat z podvozku a vyměnit všechny hřídelové těsnící kroužky a ostatní
pryžové díly. Podle stavu převodovky vyměnit valivá ložiska, případně ozubená kola.
Zkontrolovat stav nápravy. Zpětně namontovat převodovku, obnovit vnější nátěry a zastavět
převodovku do podvozku.
Generální oprava
(proběh 1.000.000km ±20%)
Demontovat převodovku z podvozku a vyměnit všechny hřídelové těsnící kroužky a ostatní
pryžové díly, všechna ložiska a ozubená kola. Dále je nutné vyměnit všechny poškozené
nebo opotřebované díly, které neodpovídají výrobním výkresům. Provést defektoskopickou
kontrolu nápravy a rozhodnout o jejím dalším použití s přihlédnutím na stav povrchu čepů
pro nalisování vypružených kol, brzdového kotouče a ozubeného kola.
Po provedení GO provést kontrolu a zkoušení dle čl. 3.4.
Výměna oleje
- po cca. 6 000 ujetých kilometrech - nutné provést první výměnu oleje (vlivem
vysokého obsahu otěrových nečistot vzniklé záběhem)
- olej po vypuštění a přefiltrování (max.60µm), je možné znovu použít
- v převodovce se musí udržovat správná hladina oleje dle předpisu – po okraj
kontrolní zátky
- další výměny oleje je nutné provádět v předepsaných intervalech z důvodu
postupné degradace oleje a snížení jeho mazacích schopností (cca. po 100000
km nebo 1,5 roku provozu – u minerálních olejů)
- včasná a kvalitní výměna oleje má velký vliv na bezporuchovost a celkovou
životnost převodovky
Kontrola odvzdušnění převodovky
- při běžných prohlídkách - kontrola stavu odvzdušňovacího ventilu
- kontroluje se stav odvzdušňovacího ventilu, jeho správné dotažení, případné
znečištění
- při velkém znečištění odvzdušňovací zátky na vrcholu odvzdušňovacího
ventilu je nutné provést její vyčištění a kontrolu průchodnosti (cca. každé 3
měsíce)
- v případě ucpání odvzdušňovacího ventilu, může dojít k přetlakování těsnění
převodovky a k úniku oleje
- také výrazná olejová skvrna v blízkosti ventilu svědčí o jeho povolení
Těsnění
- při jakékoliv demontáži převodovky doporučujeme vyměnit radiální těsnění,
včetně o-kroužků (náchylné na poškození vlivem znečištění převodovky a mají
omezenou životnost – cca. 200 000 km)
- montáž radiálních rotačních těsnění musí probíhat v čistotě a při maximální
pečlivosti
- montáž musí být provedena pomocí lisovacích prostředků, které zajistí
správnou polohu těsnících kroužků
- před nasunutím těsnění na hřídel se prostory mezi prachovkou a břitem
těsnění naplní předepsaným mazacím tukem v množství 40% objemu –
hvězdicově
- větší množství tuku má za následek jeho postupné vytlačování z pod břitů při
provozu převodovky (tento jev je jen dočasný)
- při navlékání těsnění na hřídel je nutné použít přípravkových kroužků
k eliminaci poškození břitů při převlékání přes náběhové hrany IR kroužků
Ložiska
- uložení rotačních dílů převodovky má většinou kratší životnost než ozubení
- po ujetí předepsaného proběhu do výměny ložisek se doporučuje vyměnit
všechna ložiska převodovky, i když nejsou viditelně poškozena
- při montáži ložisek se musí postupovat podle základních zásad správné
montáže ložisek dle výrobců ložisek (např. SKF)
- pro lisování ložisek na hřídel je vhodné použít indukčního ohřevu – eliminuje
se tak poškození stykových ploch
- před montáží nových ložisek je nutné zkontrolovat stav opotřebení průměrů
hřídele a pouzdra
- v případě montáže ložiska do poškozeného uložení hrozí zkrácení životnosti
ložiska, nebo jeho zadření
Ozubení
- ozubení je konstruováno na min. proběh cca 2x delší než proběh ložisek
- v případě porušení správných podmínek provozu převodovky, může na
ozubení dojít k výskytu poruch dle ČSN ISO 10825. V tomto případě je nutné,
po zjištění a odstranění příčin poruchy, ozubení vyměnit za nové. V souvislosti
s tím je nutná také výměna ložisek a těsnění. Důvodem je výskyt částic
poškozeného ozubení ve všech těchto dílech, které může mít za následek jejich
poškození.
- při výměně ozubených dílů je nutné měnit vždy celé soukolí – ne jednotlivá
kola. Poškozením jednoho kola je ovlivněna životnost i druhého kola v páru.
-
-
zesílení nápravy
-
-
-
technologie výroby
-
nové materiály
ZÁVĚR
Trendy v lokomotivních soukolích
Původní technologie
V minulosti používané technologie tepelného zpracování výroby ozubených
nápravových kola a pastorků (ČKD, Škoda):
- cementovaný a kalený pastorek
- zušlechtěné a povrchově (zejména indukčně) kalené kolo
Tyto technologie byly používány zejména z důvodu jejich dostupnosti a
dostupnosti materiálů polotovarů pro jednotlivé způsoby tep. zpracování. V
současnosti je jejich dostupnost problematická.
Současné technologie
umožňují získat při zachování stejných rozměrů soukolí vyšších užitných
vlastností:
- vyšší přenášené zatížení
- vyšší životnost soukolí, apod.
původní technologie výroby (zejména indukční kalení), jsou vzhledem k jejich
neuniverzálnosti a současným moderním možnostem výroby, již neekonomické
nejčastěji využívané technologie pro celé soukolí:
- cementování
- kalení
Současné materiály
Nejčastěji používané materiály:
- 42CrMo4, 34CrNiMo6 pro povrchové kalení
- 16MnCr5 (ekv.14220), 18CrNiMo7-6 pro cementování a kalení
Výhodné z pohledu:
- konstrukčního (vyšší užitné vlastnosti)
- technologického (použití současné moderní technologie)
- ekonomického
Výsledkem je soukolí:
- vysoké kvality
- za příznivou cenu
Technologie výroby ozubení
Díky vyšší přesnosti brusek ozubení a jejich plné programové kontrole, lze
používat konstrukční prvky, které umožňují výrazné zvýšení vlastností finálního
soukolí.
Prováděním plynulých příčných i podélných
modifikací lze docílit:
- snížení hlučnosti
- snížení rizika hranového sezení
- snížení rizika jednostranného záběru soukolí
- odstranění vzniku interference
Broušením celého profilu zubu při
rovnoměrném rozdělení přídavků na brus lze
docílit:
- zvýšení součinitele záběru = zvýšení únosnosti a
snížení hlučnosti
- odstranění rizika iniciačního vrubu v patě zubu
Rizika konstrukčních změn pohonů (rekonstrukcí) s ohledem na ozubená
soukolí
Klíčový element při zvyšování přenášeného výkonu - nápravové ozubené
soukolí
Neprovedení změny soukolí znamená :
- zkrácení jeho životnosti
- nebo dokonce jeho následnou destrukci, případně dalších součástí pohonu
Vyšší zatížení lze eliminovat konstrukčními úpravami:
- použití materiálů s lepšími vlastnostmi
- návrh novější technologie výroby ozubení
- návrh nových modifikací ozubení, případně změněné geometrie ozubení s ohledem na změněné podmínky zátěže
-
-
zesílení nápravy
-
-
-
technologie výroby
-
nové materiály
ZÁVĚR
Závěr
Projekty: Vývoj převodovek pro další typy kolejových vozidel:
metro – dvoustupňová čelní převodovka
monorail – kuželočelní dvoustupňová převodovka
Závěr
Projekt: Experimentální ověření parametrů ozubených kol (ve spolupráci s
ČVÚT Praha)
Děkujeme za pozornost !
Wikov MGI a.s.
Zbečník 356, CZ-549 31 Hronov
tel.: +420 491 488 411, e-mail: [email protected]
www.wikov.com
Prodej
- Michal Stuchlík – tel. 491 488 426 – mail: [email protected]
- Petr Holíček – tel. 491 488 424 – mail: [email protected]
Vývoj
- Milan Doležal – tel. 491 488 223 – mail: [email protected]
Marketing
- Martin Sychrovský – tel. 491 488 415 – mail:[email protected]

Inovovaná dvoustupňová kuželočelní převodovka typu

Transkript

Podobné dokumenty

Panely Kingspan – stručný přehled - ABSOLUT

POWER GEAR

zavádění výroby bram mikrolegovaných ocelí v ispat

BL_Lepicí ampule LOKSET