Вибродиагностика. Железнодорожный транспорт

Отчет о работе вибродиагностического комплекса "СМ-3001-АРМИД" в ДОПП-2 Горьковской железной дороги в 2005 г.

 

Начальник лаборатории вибродиагностики ДОПП-2 Горьковской ж. д. А. А. Сергеев

Вибродиагностический комплекс состоит из устройства виброизмерительного портативного СМ-3001, зарегистрирован в Государственном реестре средств измерений под № 18464-99, в отраслевом реестре средств измерений ОАО РЖД под № МТ 015.2005 и программы для ЭВМ "Автоматизированное рабочее место инженера диагноста "АРМИД®", зарегистрированной в реестре программ для ЭВМ под № 2004611097
Порядок проведения вибродиагностики КМБ (КРБ и ТЭД) электропоездов регламентирован следующими документами:
  1. "Правила текущего ремонта и технического обслуживания электропоездов ЦТ-479".
  2. "Технологическая инструкция ЦЛПр-15/13 по проведению автоматизированной диагностики колесно-редукторных блоков электропоездов с использованием диагностических методик и программных модулей, работающих на базе портативного виброизмерительного устройства СМ-3001 и программного обеспечения "АРМИД®",
  3. Приказ начальника Горьковской железной дороги № 253/Н от 14.06.2005 г.
  4. Приказ № 256/ДОПП-2 от 26.05.2005 года.

Вибродиагностика производится в цехе ТО-3, ТР-1. На ТР-1 диагностируются все КМБ электропоезда. На ТО-3 диагностируются все КМБ электропоездов скоростного движения (начиная с июня 2005 года), а для остальных электропоездов КМБ, стоящие на контроле и по записям локомотивных бригад. На ТР-2, ТР-3 и КР диагностируются все КМБ электропоезда при выдаче его из ремонта.
Таблица 1. Состав эксплуатационного парка (ЭП) электропоездов и количество продиагностированных КМБ.
Около 50% эксплуатационного парка ДОПП_2 составляют электропоезда ЭР9 и ЭР9п. В течение года количество секций современных электропоездов серий ЭД9 в/и увеличилось в ЭП с 32 в январе до 46 в декабре, что составило 28% эксплуатационного парка.
Ежемесячно диагностируется на ТР-1 около 50% эксплуатационного парка КМБ, так как интервал между ТР-1 составляет от 40 до 60 суток.
Процент продиагностированных КМБ возрастает в периоды весеннего (март, апрель, май) и осеннего (август, сентябрь, октябрь) комиссионных осмотров, когда диагностируются все КМБ электропоездов, встающих на комиссионный осмотр, как на ТР-1, так на ТО-3. Кроме того, с июня 2005 года на ТО-3 диагностируются все КМБ электропоездов скоростного движения (рис.1, табл.2-3).



Рис.1. Количество продиагностированных КМБ и процент продиагностированных КМБ по месяцам.


Таблица 2. Количество проведенных диагностик и Распределение выявленных неисправностей по степени развития дефекта.
Таблица 3. Характеристики неисправностей и действия ремонтного персонала при их выявлении.
Количество выявленных диагностикой неисправностей ремонтного и предаварийного уровня достигло максимума в июле (20.6% от числа продиагностированных), а затем стало резко снижаться. Это объясняется тем, что с июня качество устранения неисправностей ремонтного уровня контролируется повторной диагностикой (рис.2 - 4).




Рис. 2. Распределение количества проведенных диагностик по месяцам.


Рис. 3. Распределение выявленных неисправностей по степени развития.


Рис. 4. Количество проведенных диагностик в сутки.


Во 2-м полугодии среднесуточное количество диагностических обследований увеличилось по сравнению с 1-м полугодием на 37% и составило 43,6 обследований в сутки, против 32 в 1-м полугодии. Это объясняется тем, что начиная с июня 2005 года электропоезда скоростного движения диагностируются не только на ТР-1, но и на ТО-3. Среднее количество секций, работающих в электропоездах скоростного движения, составляет 15 единиц или 9,4% от эксплуатационного парка дирекции пригородных перевозок.
Ужесточение регламента проведения диагностики введено приказом № 253/Н в связи с произошедшим в мае 2005 г. случаем разрушения моторно-якорного подшипника ТЭД.
Увеличение среднесуточного числа диагностик с июня 2005 года в связи с проведением повторной диагностики после устранения неисправностей как предаварийного, так и ремонтного уровней, оказалось незначительным, так как неисправность ремонтного уровня встречается не более чем в 5% обследованных КМБ.
Ужесточение регламента проведения диагностики с июня 2005 года дало положительный результат. Методом повторной вибродиагностики было выявлено разрушение сепаратора моторно-якорного подшипника и этим предотвращен еще один брак в поездной работе (см. п. VI ). Состояние парка КМБ дирекции пригородных перевозок существенно улучшилось, с ноября количество выявляемых диагностикой неисправностей ремонтного и предаварийного уровня не превышает 3%, а количество выкаток КМБ снижено до минимума (не более 2-х в месяц).

Пример из диагностики. Разрушение моторно-якорного подшипника.
Неисправность моторно-якорного подшипника (МЯП 32419 вагон № 06110 3-й ТЭД) была выявлена методом вибродиагностики на ТР-1, технический отчет, автоматически формируемый системой "АРМИД®" приводится ниже (рис.5). Уровень развития дефекта более 80% (ремонтный уровень)
Выполнение рекомендаций технического отчета не было проконтролировано повторной диагностикой, так как инструкцией ЦЛПр №-15/13 обязательная повторная диагностика предусмотрена только после устранения неисправностей с уровнем более 100%, диагностика после смены РКМ так же не предусматривалась.
Вагон был выпущен на линию.


Рис.5. Технический отчет 03.05.2005.


По возвращении на станцию Горький - Московский вагон № 006110 отцеплен от состава, тележка выкачена из-под вагона и демонтирован ТЭД. При комиссионном осмотре 2 ой тележки вагона № 006110 было выявлены следующие неисправности (рис.6):
  • верхний правый кронштейн 3–го тягового двигателя имеет 100% обрыв по периметру сварного шва;
  • верхний левый кронштейн 3–го тягового двигателя имеет 50% обрыв сварного шва по периметру;
  • верхний упор болтов крепления клиньев ТЭД изломан на высоте 5 мм от рамы по основному сечению металла.

Рис. 6.


При комиссионном осмотре тягового двигателя пульсирующего тока ТЭД-3 У1 зав. № 477797 выявлены неисправности (рис. 7-8):
  • вал якоря ТЭД № 477797 изогнут; подшипниковый щит с противоколлекторной стороны имеет следы перегрева диаметром 300 мм с максимальным нагревом в районе горловины подшипника №32419;


  • Рис. 7.
  • маслозаправочная трубка подшипника № 32419 перебита в средней части полумуфтой, закреплённой на валу якоря;
  • в трубке подачи смазки к подшипнику №32419 смазка присутствует только в начале трубки, на расстоянии 100 мм от места подсоединения трубки к подшипниковому щиту смазка отсутствует;


  • Рис. 8.
  • подшипниковый щит с коллекторной стороны следов нагрева не имеет, смазка присутствует.
После разборки ТЭД выявлены неисправности (рис. 9):
  • ролики подшипника №32419 расположены равномерно по всему наружному кольцу подшипника,
  • ролики имеют односторонний износ, глубина износа 5-7 мм.;
  • сепаратор расплавился; внутреннее кольцо подшипника на валу якоря отсутствует. В корпусе статора обнаружены остатки металла, напоминающие части внутреннего кольца подшипника (данные частицы отправлены на экспертизу в ДХТЛ ст. Горький – Московский);


    Рис. 9.
  • наблюдаются задиры на сердечниках катушек остова и бандаже якоря, а также на лопастях крыльчатки охлаждения и остове ТЭД.
На предыдущем осмотре при проведении ТР-3 в январе 2005 г. дефектоскопия внутреннего кольца подшипника усл. № 32419 на якоре № 477797 дефектов не обнаружила.
История дефектов КМБ, выявленных методом вибродиагностики приведена в таблице 4. При рассмотрении уровня развития дефекта колесно-редукторного блока (КРБ) №3 вагона № 6110 (по результатам диагностики 30.01.05г при ТР-3, 15.03.05г при ТР-1 и 03.05.05г при ТР-1) наблюдается рост уровня с 20% до 46 % и 96 % соответственно. Но повторная диагностика КРБ, согласно инструкции ЦЛПр-15/13, проводится при уровне развития дефекта более 100%.
Таблица 4. Результаты диагностики вагона ЭД9мк № 06110 3-й КМБ.
В связи с описанным случаем брака в поездной работе, требования технологической инструкции ЦЛПр №-15/13 на ГЖД были усилены. Выписка из приказа о введении дополнительных мер приводится ниже.

Выписка из приказа №253/Н
2.1. Узлам и агрегатам, имеющим уровень развития дефекта по результатам диагностики 80% и более, а также при выявлении резкого увеличения уровня развития дефекта по сравнению с предыдущим диагностированием (на 50% и более), проводить дополнительную вибродиагностику после выполнения повторных цикловых работ;
2.2. Если при повторной диагностике уровень развития дефекта остался более 80%, но менее 100%, то выдачу в работу данного колесно–редукторного блока производить по заключению старшего приемщика МВПС.
Если при повторной диагностике уровень развития дефекта остался более 100%, то выдачу в работу данного колесно–редукторного блока запретить;
2.4. Повторную диагностику в обязательном порядке производить при смене колесной пары, тягового двигателя и кордовой муфты;
2.6. Электропоездам, работающим в скоростном движении по системе «Экспресс», проводить 100% вибродиагностику при производстве ТО-3 и ТР-1 с вклеиванием отчетов по диагностике в книгу ремонта МВПС ТУ-28.

Заключение
Наибольшее число выкаток в 2005 г. произведено по опорному подшипнику и узлу вала малой шестерни - 33% и 36% соответственно от общего числа выкаток (табл.5-6). Эти узлы являются наименее надежными в КРБ и, хотя неисправности их выявляются с достоверностью около 99%, существенно снизить количество выкаток по ним пока не удается. По моторно-якорным подшипникам ТЭД за год было 3 выкатки или 8% от общего числа выкаток. По моторно-якорным подшипникам допущен один брак в поездной работе.
Таблица 5. Распределение выкаток КМБ электропоездов по диагностируемым узлам.
Таблица 6. Распределение неисправностей с уровнем развития дефекта более 80% , выявленных и устраненных по узлам.
Все неисправности, приведенные в таблице 6, были выявлены в процессе первой диагностики и устранены, что подтвердилось при повторной диагностике. С ноября месяца 2005 года в эксплуатации нет ни одного КМБ с уровнем развития дефекта более 80%.
Следовательно достоверность диагностирования неисправностей ремонтного уровня равна 100%.
Расчет достоверности диагностирования неисправностей, требующих выкатки КМБ приведен в таблице 7.
Выполнение требований приказа № 253/Н о проведении повторной диагностики позволило избежать во 2-ом полугодии браков в поездной работе, снизить до минимума количество выкаток КМБ и улучшить техническое состояние электропоездов.
Таблица 7. Расчет достоверности диагностирования неисправностей, требующих выкатки КМБ.