Sau 30 năm vận dụng, ñầu máy công suất nhỏ (chủ yếu là D4H) ñã ñóng góp vai trò tích cực cho sự phát triển của ngành ñường sắt Việt Nam, tuy nhiên ñến nay, các loại ñầu máy này không [r]
(1)Pgs.ts đỗ đức tuấn
đánh giá hao mòn độ tin cậy của chi tiết kết cấu
trên đầu máy diezel
Nhà xuất giao thông vận tải, hà NộI 2005
(2)lời nói đầu
Cht lng dụng đầu máy đ−ợc thể qua hàng loạt tiêu kinh tế - kỹ thuật, có tiêu độ tin cậy, thể khả làm việc, mức độ hao mòn, h− hỏng chi tiết đầu máy điều kiện làm việc cụ thể, đặc biệt điều kiện n−ớc ta
ở các n−ớc phát triển, nghiên cứu hao mòn đánh giá độ tin cậy đầu máy
quá trình sử dụng khai thác vấn đề th−ờng xuyên đ−ợc cập nhật ngày hoàn thiện
ở ViệtNamvấn đề cịn t−ơng đối mẻ, nói nay, vấn đề nghiên cứu
chỉ tiêu liên quan đến q trình hao mịn độ tin cậy đầu máy ch−a đ−ợc quan tâm cách mức ch−a có nghiên cứu cách đầy đủ hệ thống
Để góp phần làm sáng tỏ biến đổi tính kỹ thuật đầu máy trình khai thác, nh− góp phần nâng cao hiệu vận dụng hồn thiện quy trình sửa chữa đầu máy, đF tiến hành nghiên cứu liên quan tới việc khảo sát hao mịn cụm chi tiết đầu máy diezel sử dụng điều kiện Việt Nam, xác định đặc tr−ng hao mịn bản, có quy luật hao mịn chi tiết theo thời gian làm việc; đánh giá độ tin cậy phân hệ đầu máy thông qua h− hỏng gây gián đoạn chạy tầu tuyến, nội dung nghiên cứu đ−ợc giới thiệu sách
Các thông số đặc tr−ng c−ờng độ hao mòn chi tiết cụm chi tiết sở để xác định thời gian làm việc chúng hai kỳ giải thể, sửa chữa; hay nói khác, sở cho việc kiểm nghiệm hiệu chỉnh (rút ngắn kéo dài) chu kỳ giải thể, bảo d−ỡng, sửa chữa hành nhóm chi tiết nói riêng đầu máy nói chung Căn l−ợng dự trữ hao mòn, giá trị hao mòn giới hạn c−ờng độ hao mòn thực tế loại chi tiết, xác định đ−ợc tuổi thọ kỹ thuật hay thời hạn phục vụ loại chi tiết đF khảo sát Các thông số c−ờng độ hao mòn loại chi tiết cịn cho phép phân tích, đánh giá chất l−ợng chi tiết trình vận dụng, mối quan hệ điều kiện khai thác với trình hao mòn, cho phép dự báo đ−ợc trạng thái kỹ thuật thời hạn làm việc hay tuổi thọ lại chúng, lập kế hoạch chi phí phụ tùng vật t− dự trữ cho đầu máy trình khai thác bảo d−ỡng, sửa chữa
Các tiêu độ tin cậy đ−ợc xác định sở cho việc phân tích, so sánh mức độ tin cậy làm việc phân hệ loại đầu máy loại đầu máy với nhau, đồng thời sở cho việc đánh giá mức độ ảnh h−ởng độ tin cậy vận dụng đầu máy tới chất l−ợng hiệu vận tải đ−ờng sắt
Nội dung sách dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành khí nói chung chun ngành đầu máy-toa xe nói riêng Mặt khác, sách có ích kỹ s−, cán kỹ thuật cán quản lý thuộc lĩnh vực đầu máy - toa xe ngành vận tải đ−ờng sắt Việt Nam
Chúng xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành Phó Giáo s− Tiến sỹ Phan Văn Khôi (Cục đăng kiểm Việt Nam) đF dành thời gian đọc thảo cho ý kiến dẫn thiết thực quý báu
Trong q trình biên soạn, chắn khơng tránh khỏi sơ suất thiếu sót nội dung nh− hình thức chúng tơi chân thành mong nhận đ−ợc ý kiến đóng góp xây dựng bạn đọc
(3)CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ðẦU MÁY TRONG NGÀNH ðƯỜNG SẮT VIỆT NAM
1.1 ðặc ñiểm tính kỹ thuật loại đầu máy sử dụng ngành vận tải ñường sắt Việt Nam
Hiện ngành ñường sắt Việt Nam ñang sử dụng nhiều kiểu loại ñầu máy diezel nhập từ nhiều nước khác Liên Xô (D4H), Australia (D5H), Mỹ (D9E), Rumani (D11H), Séc (D12E), Ấn ðộ (D13E), Bỉ (D18E) Trung Quốc (D10H, D14E, D16E D19E) tới nhập đầu máy Liên bang ðức (D20E), v.v chúng ña dạng kết cấu, kiểu loại truyền ñộng dải cơng suất Các loại đầu máy nói bao gồm hai loại truyền ñộng: truyền ñộng thuỷ lực (D4H, D5H, D10H D11H) truyền ñộng ñiện (D9E, D12E, D13E, D14E, D16E, D18E D19E) Xét dải công suất phân thành hai nhóm: đầu máy cơng suất nhỏ (với Ne < 900 ML) gồm D4H D5H, đầu máy cơng
suất lớn (với Ne ≥ 900 ML) gồm D9E, D10H, D11H, D12E, D13E, D14E, D16E, D18E
D19E
Hiện ngành ñường sắt Việt Nam có tổng số 347 ñầu máy loại, với tổng công suất danh nghĩa khoảng 298 500 ML, đầu máy cơng suất nhỏ (D4H, D5H) có số lượng gần 150 với tổng cơng suất danh nghĩa khoảng 65 700 ML, ñầu máy công suất lớn với số lượng gần 200 với tổng công suất danh nghĩa khoảng 232 800 ML Sau 30 năm vận dụng, đầu máy cơng suất nhỏ (chủ yếu D4H) đóng góp vai trị tích cực cho phát triển ngành ñường sắt Việt Nam, nhiên đến nay, loại đầu máy khơng phù hợp với xu hướng phát triển ngành, ðường sắt Việt Nam có chủ trương thay ñầu máy D4H từ ñến năm 2005 loại ñầu máy tiên tiến
Như vậy, cách tổng quát thấy nguồn sức kéo chủ lực ngành ñường sắt Việt Nam đầu máy diezel truyền động điện cơng suất lớn, đặc biệt loại đầu máy diezel ñược nhập vào Việt Nam từ 1984-1986 trở lại
Các thơng số kỹ thuật loại ñầu máy nước ñã sử dụng ngành ñường sắt Việt Nam ñược thể bảng 1.1
Số lượng chủng loại ñầu máy ñang sử dụng ngành ñường sắt Việt Nam ñược thể bảng 1.2 1.3
ðặc tính kỹ thuật đầu máy diezel truyền ñộng thuỷ lực truyền ñộng ñiện ñang sử dụng ñường sắt Việt Nam ñược cho bảng 1.4 1.5
ðặc tính kỹ thuật ñộng ñầu máy diezel ñang sử dụng ñường sắt Việt Nam ñược cho bảng 1.6
ðặc tính sức kéo số đầu máy diezel sử dụng Việt Nam ñược cho bảng 1.7 thể hình 1.1
Bảng 1.1 ðặc tính kỹ thuật loại ñầu máy nước ñã ñược sử dụng ñường sắt Việt Nam năm trước ñây
TT ðặc tính kỹ thuật Prairie Mikado Tự lực JF6
1 Nước chế tạo Pháp Pháp Trung Quốc Nhật, TQ
2 Năm chế tạo 1932-1950 1965 1965 1932-1967
3 Khổ ñường (mm) 1000 1000 1000 1435
4 Công dụng kéo tàu Khách+Hàng Khách+Hàng Khách+Hàng Khách+Hàng
5 Công thức trục 1-3-1 1-4-1 1-4-1 1-4-1
6 Tải trọng trục (T/trục) 10,920 12,500 12,500 12,577
7 Trọng lượng chỉnh bị (T) 50,5 63 63 175,2
8 Công suất thiết kế (ML) 750 1100 1100 1780
9 Sức kéo khởi ñộng (kG) 5855 9840 9840 20050
10 Tốc ñộ cấu tạo (km/h) 79 67 67 80
(4)11 Kích thước giới hạn (mm)
Dài Rộng Cao
11350 2800 3900
11505 2750 3780
11505 2750 3780
22995 4244 4410 12 Cự ly cứng nhắc
bánh xe cùng, (mm)
3800 4050 4050 21168
Bảng 1.2 Số lượng chủng loại loại ñầu máy ñường sắt Việt Nam
TT Hạng mục Khổ ñường Tổng số ðầu máy VD Ghi
I ðầu máy nước
1 Tự lực 1435 -
II ðầu máy diezel
1 D4H (Liên Xô) 1000 1435 148 99 TY5, TY7
2 D5H (Australia) 1000 13 13 -
3 D10H (TQ) 1000 20 20 ðFH 21
4 D11H (Rumani) 1000 23 23 -
5 D8E (VN-TQ) 1000 02 02 ðoàn tàu Kð
6 D9E (Mỹ) 1000 33 33 GE
7 D12E (CH Séc) 1000 40 40 -
8 D13E (Ấn ðộ) 1000 24 24 -
9 D14E (TQ) 1435 5 JMD 2360
10 D16E (TQ) 1435 3 đông Phong
11 D18E (VQ Bỉ) 1000 16 16 -
12 D19E (TQ) 1000 20 20 ðổi Mới
Bảng 1.3 Số lượng đầu máy Xí nghiệp ðầu máy thời gian (5/2004)
Xí nghiệp ðầu máy
TT Loại
ựầu máy Hà Lào Hà Nội Vinh đà Nẵng Sài Gòn Tổng số
I Hơi nước
(Tự Lực)
7 (3VD)
II Diezel
1 D4H 51 (12VD) 52* 28 ** 17(7VD) 148
2 D5H 13 13
3 D10H 20 20
4 D11H 23 23
D8E 02 02
5 D9E 33 33
6 D12E 22 13 40
7 D13E 10 14 24
8 D14E 5
9 D16E 3
10 D18E 16 16
11 D19E 10 10 20
Tổng số 89 94 54 53 57 347
(5)- ðầu máy D4H nguyên thuỷ, ñộng 1D12-400, tốc ñộ V=50 km/h (màu xanh): số lượng 29 chiếc, vận dụng Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội 15 Phân ñoạn Yên Viên 14
- ðầu máy D4H cải tạo, lắp ñộng MTU, tốc ñộ V=70 km/h (màu ñỏ): số lượng 13 chiếc, ñó vận dụng Hà Nội 13
- ðầu máy D4H cải tạo (khổ ñường 1435 mm): số lượng 10 chiếc, tất ñều sử dụng Phân đoạn n Viên
** Xí nghiệp ðầu máy Vinh ñang sử dụng tổng số 28 ñầu máy D4H, đó:
- ðầu máy D4H ngun thuỷ (màu xanh): 23
- ðầu máy D4H cải tạo (V=70 km/h, màu ñỏ): 05
Bảng 1.4 ðặc tính kỹ thuật đầu máy diezel truyền ñộng thuỷ lực ñang sử dụng ñường sắt Việt Nam
TT ðặc tính kỹ thuật D4H D5H D10H D11H
1 Nước chế tạo Liên Xô Australia Trung Quốc Rumani
2 Năm chế tạo 1976-1986 1966 1978-1982 1978
3 Năm sử dụng VN 1976 1993 2002 1978
4 Khổ đường (mm) 1000 1000 1000 1000
5 Cơng dụng kéo tàu H + K H + K H + K H + K
6 Loại ñộng diezel 1D12-400 Caterpilla D553 12V180ZJ 12V-396TC14
7 Công suất ñộng (ML) 400 500 1000 1100
8 Phương thức truyền ñộng Thuỷ lực Thuỷ lực Thuỷ lực Thuỷ lực
9 Bộ truyền ñộng thuỷ lực ểÃẽ
400-650
Voith L420 RV2
SF2010-2A (L420 r U2)
GSR 30/5,7 APEEW
10 Hệ thống hãm Gió ép Gió ép Gió ép Gió ép
11 Cơng thức trục B - B (2 - 2) B - B (2 - 2) B - B (2 - 2) B - B (2 - 2)
12 Tải trọng trục (T/trục) 10 14,2 14
13 Trọng lượng chỉnh bị (T) 24 40 78 56
14 Công suất thiết kế (ML) 400 500 800 1100
15 Sức kéo khởi ñộng (kG) 7200 12000 - 16200
16 Sức kéo dài hạn (kG) 5000 - - 9500
17 Tốc ñộ cấu tạo (km/h) 50 65 55 100
18 Tốc ñộ dài hạn (km/h) 15 - 20
19 Bán kính cong Rmin 60 46 70 90
20 Kích thước giới hạn (mm) Dài
Rộng Cao
9400 2717 3435
10060 2820 3825
14290 3200 4440
14006 2780 3680
21 Chiều cao ñầu ñấm (mm) 825 825 825 825
22 Cự ly tâm cối chuyển (mm) 4700 5310 - 7200
23 Cự ly tâm trục bánh (mm) 1400 2134 - 2350
24 ðường kính bánh xe (mm) 600 910 - 1000
25 Dung tích nhiên liệu (kg) 600 2270 l - 2000
26 Dung tích dầu bơi trơn (l) 55 175
27 Dung tích nước làm mát (l) 10,5 270 140-160
28 Khối lượng cát (kg) 457 57/thùng - 300
29 Số lượng đầu máy có 166 13 20 17
(6)Bảng 1.5 ðặc tính kỹ thuật đầu máy diezel truyền ñộng ñiện ñang sử dụng ñường sắt Việt Nam
TT ðặc tính kỹ thuật D9E D12E D13E D14E D18E D19E
1 Nước chế tạo Mỹ CH Séc Ấn ðộ Trung Quốc Bỉ Trung Quốc
2 Năm chế tạo - 1985 1983 - 1983 2002 Năm sử dụng VN 1963 1986 1985 2001 1984 2002 Khổ ñường (mm) 1000 1000 1000 1435 1000 1000 Công dụng kéo tàu H + K H + K H + K H + K H H+K Loại ñộng diezel Caterpilla
D398 K6S 230 DR ALCO 251-D Caterpilla 3508B CKL-8TR 240 CO Caterpilla 3512B Công suất ñộng (ML) 900 1200 1300 970 kW 1800 1900
(1455kW) Phương thức truyền ñộng ðiện
MC-MC ðiện MC-MC ðiện MC-MC ðiện MC-XC ðiện XC-MC ðiện XC-MC Khối lượng ðC-MP (kg) 9000 11400 16123 15905
10 Khối lượng MPðC (kg) 2935 3940 4046 3665 4000 11 Khối lượng ðCðK (kg) 1638 1760 1816 2980 1590 12 Hệ thống hãm 28LV1 Dako Dvitmencadi JZ7 Knorr 13 Công thức trục B0-B0 (20-20) B0-B0
(20-20)
C0-C0 (30-30) C0-C0 (30-30)
C0-C0 (30-30)
C0-C0 (30-30)
14 Tải trọng trục (T/trục) 13 14 12 17,5 14 13 15 Trọng lượng chỉnh bị (T) 52 56 72 105 84 78 16 Công suất thiết kế (ML) 900 1200 1300 774 kW 1800 1900 17 Sức kéo khởi ñộng (kG) 15600 14600 21600 280 kN 25500 355,2 kN 18 Sức kéo dài hạn (kG) 12000 11700 16050 188 kN 19000 224 kN 19 Tốc ñộ cấu tạo (km/h) 114 80 96 100 105 120 20 Tốc ñộ dài hạn (km/h) 12 16 15,5 14,5 15,6 14,7 21 Bán kính cong Rmin (m) 75 75 75 100 75 100/70
22 Kích thước giới hạn (mm) Dài Rộng Cao 11644 2473 3784 13306 2754 3854 14328 2730 3635 17300 3250 4764 15500 2880 3875 16000 2900 3935 23 Chiều cao ñầu ñấm (mm) 825 825 825 880 ±10 825 825 24 Cự ly tâm cối chuyển (mm) 5689 6700 9550 8780 7900 8100 25 Cự ly tâm trục bánh (mm) 2028 2400 1829-2388 1800 1650 1650 26 ðường kính bánh xe (mm) 1016 1000 925 1050 1016 1000 27 Dự trữ nhiên liệu (l) 2200 2200 3000 3500 3000 3500 28 Dự trữ dầu bôi trơn (kg) 342 lít 385 280 200 350 318 lít 29 Dung tích nước làm mát (l) 456 - - 600 400 600 30 Dự trữ cát (kg) - 300 280 400 260 400 31 Số lượng ñầu máy có 33 40 24 16 20
(7)Bảng 1.6 ðặc tính kỹ thuật ñộng ñầu máy diezel sử dụng ðSVN
TT Loại ñộng diesel 1D12
400
D533 12V 180ZJ
12V396 TC14
D398 K6S 230DR ALCO 25-D CAT 3508B CKL8TR 24CO CAT 3512B
1 Lắp ñầu máy D4H D5H D10H D11H D9E D12E D13E D14E D18E D19E
2 Nước chế tạo LX Úc TQ Ru Mỹ Séc Ấn TQ Bỉ TQ
3 Cơng suất định mức
(ML)
400 500 1100 1100 900 1200 1300 970
kW
1800 1900
4 Số vịng quay định
mức (v/ph)
1600 1500 1500 1500 1365 1150 1100 1800 1000 1800
5 Số vịng quay
khơng tải (v/ph)
500 500 800 500 400 500 400 720 500 600
6 Số xi lanh 12 12 12 12 12 6 8
7 Cách bố trí xilanh V V V V V ⊥ ⊥ V-60° ⊥
8 ðường kính xilanh
(mm)
150 - 180 165 158,75 230 228,6 170 241,3
9 Hành trình pittông
(mm)
180 - 205 185 203,2 260 266,7 190 304,8
10 Số kỳ ñộng 4 4 4 4 4
11 Phương thức nạp
khí
KTA CTA CTA CTA CTA CTA CTA CTA CTA
12 Khối lượng ñộng
(kg)
- - 4900 - 5436 7460 10818 4355 11905
13 Suất hao nhiên liệu
(g/ML.h)
168 160 251
g/kWh
204 g/kWh
158 167 165 199
g/kWh
159 197
g/kWh
Bảng 1.7 ðặc tính sức kéo số ñầu máy diezel sử dụng Việt Nam Loại ñầu máy lực kéo ñầu máy Fk, kN
Tốc ñộ V,
km/h D4H(24T) D5H(40T) D9E (52T) 11H(52T) D12E(56T) D13E(72T) D18E(84T) D19E-H (78T) D19E-S (78T)
0 Fkñ=72,0 Fkñ=99,6
4
Fkñ=156,0 Fkñ=162,0 Fkñ=146,0 Fkñ=216,0 Fkñ=255,0 Fkñ=355,2 Fkñ=355,2
∞
V =9,7 - Fk∞=80,07 - - - -
10 58,3 128,0 140,0 142,0 172,0 200,0 230,0 300,0
∞
V =12 54,0 - Fk∞=123,0 - - - -
∞
V =14,7 - - - Fk∞=224 Fk∞=224
∞
V =15,5 - - - ∞
k
F =160,5 - - - ∞
V =15,6 - - - ∞
k
F =190,0 - - ∞
V =16,0 - - - - ∞
k
F =117,0 - - - -
20 32,7 91,5 ∞
k
F = 95,0
110,0 138,0 140,0 128 170
30 22,0 66,0 78,0 63,0 138,0 105,0 90 119
40 17,7 48,0 56,0 50,0 92,0 80,0 69 90
50 14,0 35,0 46,0 35,5 70,0 62,0 54 72
60 - 28,5 37,5 31,0 55,0 52,0 44 60
70 - - 24,0 31,9 25,0 45,0 45,0 38 51
80 - - 21,5 28,0 23,0 38,0 38,0 32 43
90 - - 18,5 26,0 - 34,0 30,0 29 39
100 - - 16,0 25,0 - 30,0 28,0 25 32
110 - - - 21 29
120 - - - 19 23
(8)Vmax 50 65 114 100 80 96 105 120 120
Hình 1.1 ðặc tính sức kéo số ñầu máy sử dụng Việt Nam
1.2 Các sở vận dụng bảo dưỡng, sửa chữa ñầu máy ngành ñường sắt Việt Nam
ðể khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa đầu máy, ðSVN có sở cơng nghiệp chủ yếu sau đây:
1- Xí nghiệp ðầu máy Hà Lào
Từ năm 1986 trở trước, Xí nghiệp ðầu máy Hà Lào sử dụng sức kéo nước, gồm hai loại ñầu máy Prairie Mikado Năm 1986 ñầu máy D4H ñược ñưa vào thay dần sức kéo nước, ñến năm 1988 đầu máy D4H chiếm lĩnh tồn tuyến phía Tây, làm nhiệm vụ kéo tầu khách, tầu hàng địa phương, tầu cơng trình, dồn dịch ga lập tầu khu công nghiệp
Từ năm 1993 Xắ nghiệp đầu máy Hà Lào ựược bổ sung loại ựầu máy D5H (second hand) Australia chế tạo, với số lượng 13 chiếc; từ năm 2002 ựến Xắ nghiệp đầu máy Hà Lào ựược bổ sung 20 ựầu máy D10H (second hand) Trung Quốc chế tạo, ựồng thời tiếp nhận thêm ựầu máy D12E từ Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội đà Nẵng chuyển giao
Các đầu máy nói làm nhiệm vụ kéo tầu quốc tế liên vận Hà Nội - Cơn Minh khu đoạn Hà Nội - Lào Cai ngược lại, mác tầu khách liên tuyến, tầu khách tầu hàng ñịa phương
ðặc ñiểm tuyến phía Tây đường sắt chạy qua nhiều vùng đồi núi, nhiều dốc, bán kính đường cong nhỏ có nhiều đoạn đường cong trái chiều ðường nhánh vào mỏ Apatit có dốc Pom Hán cao 17 0/00
(9)Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp ðầu máy Hà Lào cịn thực cơng tác bảo dưỡng sửa chữa định kỳ tới cấp Ky ñối với số loại ñầu máy ñã nêu
2- Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội
Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội nguyên Xí nghiệp ðầu máy nước, ñã sử dụng loại đầu máy Prairie, Mikado, Tự lực Giải Phóng Từ năm 1972 Xí nghiệp tiếp nhận sử dụng loại ñầu máy diezel ñầu tiên DFH-3 Trung Quốc chế tạo Tuy nhiên loại ñầu máy sau số năm vận dụng ñã bị hư hỏng nhiều, khơng có khả khơi phục cuối bị lý hồn tồn ðến năm 1986, Xí nghiệp bắt ñầu sử dụng ñầu máy D4H, làm nhiệm vụ kéo tàu khách, tầu hàng ñịa phương, kéo tầu hàng ñường nhánh, phụ ñẩy khu gian khó khăn có độ dốc lớn 12%0
ðể cải thiện bước nâng cao tốc ñộ chạy tầu phục vụ hành khách tuyến có mật độ ñi lại lớn, số ñầu máy D4H ñã ñược cải tạo thay ñổi tỷ số truyền bánh hộp giảm tốc trục, lắp thêm giảm chấn thuỷ lực ñể nâng tốc ñộ cấu tạo từ 50 km/h lên 70 km/h Từ năm 1996, ñể ñáp ứng yêu cầu tầu khách nhanh Hà Nội - Hải Phịng hành trình 2h00 - 2h30, LHðSVN ñã cải tạo số ñầu máy D4H cách lắp ñộng diezel Hãng MTU (Cộng hồ Liên bang ðức) có cơng suất tương đương thay cho ñộng 1D12-400 ðầu máy D4H ñã ñược sử dụng ñể kéo tầu Liên vận Quốc tế Hà Nội - Bắc Kinh khu ñoạn Hà Nội - ðồng ðăng ngược lại
Bắt ựầu từ năm 1990, Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội ựược giao quản lý sử dụng ựầu máy D12E với số lượng 15 Từ năm 1997 ựược bổ sung thêm từ Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng, ựưa tổng số ựầu máy D12E Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội lên 22
Từ năm 2002 ñến nay, Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội ñã tiếp nhận thêm 10 ñầu máy D19E Trung Quốc chế tạo
ðầu máy D12E D19E ñược sử dụng kéo tầu khách, tầu hàng trung ương ñịa phương, chủ yếu kéo tàu khách tầu hàng Bắc - Nam tầu hàng HBN v.v
Ngồi nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội cịn thực cơng tác bảo dưỡng, sửa chữa ñịnh kỳ ñại tu ñối với loại đầu máy nêu
3- Xí nghiệp ðầu máy Vinh
Tiền thân Xí nghiệp ðầu máy Thanh Hố, Xí nghiệp ðầu máy Vinh Xí nghiệp ñầu tiên sử dụng ñầu máy diezel miền Bắc từ năm 1968 với loại ñầu máy D4H Liên Xơ chế tạo
ðầu máy D4H Xí nghiệp ðầu máy Vinh ñược sử dụng kéo tầu khách tầu hàng địa phương đường đường nhánh, phục vụ tầu cơng trình, dồn dịch ga lập tầu ñẩy ñèo
Kể từ năm 1984, Xí nghiệp ðầu máy Vinh bắt đầu tiếp nhận sử dụng ñầu máy D18E với số lượng 16 chiếc, làm nhiệm vụ kéo tầu hàng tuyến
Kể từ sau năm 2002, Xí nghiệp tiếp nhận thêm 10 ñầu máy D13E Ấn ðộ chế tạo Các đầu máy cơng suất lớn Xí nghiệp ðầu máy Vinh nguồn ñộng lực chủ yếu cho vận tải hàng hố Cơng ty Vận tải hàng hố đường sắt
Ngồi nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp ðầu máy Vinh cịn thực cơng tác bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ ñại tu ñối với loại ñầu máy ñã nêu
4- Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng
Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng, tiền thân Ty Cơ xa đà Nẵng thời Mỹ-Ngụy, ựược thành lập từ năm 1975 Tên gọi XNđMđN ựược thay ựổi theo thời kỳ: Từ 1975 ựến 1982 đoạn đầu máy đà Nẵng, từ 1982-1986 Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng, từ 1986-1988 Xắ nghiệp đầu Toa xe đà Nẵng từ tháng 5/1998 Xắ nghiệp đầu máy-Toa xe đà Nẵng ựược tách thành hai Xắ nghiệp: đầu máy đà Nẵng máy-Toa xe đà Nẵng
Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng có nhiệm vụ cung cấp sức kéo phục vụ mác tầu khách, tầu hàng trung ương ựịa phương, tầu hàng cắt móc khu ựoạn theo yêu cầu ngành Hiện Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng sử dụng loại ựầu máy D4H, D11H D12E
(10)đầu máy D4H ựược sử dụng Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng từ năm 1976, làm nhiệm vụ kéo tàu khách thường khu ựoạn tầu khách ựịa phương Huế - đồng Hới, đà Nẵng - Quy Nhơn, ựảm bảo việc tăng cường kéo tàu đà Nẵng - Huế , tàu hàng ựịa phương, tàu hàng cắt móc, tầu ựá, tầu thoi ựường ngắn, v.v Ngồi ựầu máy D4H ựảm nhận phối hợp ựầu máy D12E ựẩy ựoàn tầu khách tầu hàng qua ựèo Hải Vân, cắt móc, giải thể lập tầu ga đồng Hới đà Nẵng
đầu máy D11H ựược ựưa vào sử dụng Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng từ năm 1978 Sau thời gian sử dụng, toàn 58 ựầu máy ựã bị hư hỏng nặng ựã ựược lý Từ năm 1993 ựến nay, đSVN ựã cho khôi phục ựầu máy D11H với loại ựộng Hãng MTU (CHLB đức) Hiện có 23 ựầu máy ựã ựược khôi phục ựưa vào sử dụng, kéo tầu khách tầu hàng trung ương, ựặc biệt ựầu máy D11H ựã ựang tham gia kéo tầu S1/2 từ Hà Nội vào tới Tp HCM
đầu máy D12E ựược sử dụng Xắ nghiệp từ năm 1986 với số lượng 25 Từ sau năm 1996, ựiều chỉnh sức kéo ngành, Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng ựã giao lại cho Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội Xắ nghiệp đầu máy Hà Lào tổng số 12 ựầu máy D12E, ựó Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng sử dụng 13 ựầu máy D12E
Ngoài nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng cịn thực cơng tác bảo dưỡng, sửa chữa ựịnh kỳ ựại tu ựối với loại ựầu máy ựã nêu
5- Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn
Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn thành lập năm 1975 Trải qua thời kỳ, tên gọi xí nghiệp có thay đổi sau:
Từ năm 1975, Xí nghiệp ðầu máy Sài Gòn thuộc ðoạn ðầu máy Toa xe Chí Hồ bao gồm Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn Xí nghiệp Toa xe Sài Gịn Năm 1976, ðoạn ðầu máy Toa xe Chí Hồ tách thành hai: ðoạn ðầu máy Chí Hồ ðoạn Toa xe Chí Hồ Năm 1983 ðoạn ðầu máy Chí Hồ đổi tên thành Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn
Xắ nghiệp đầu máy Sài Gòn ựơn vị quản lý sử dụng loại ựầu máy D9E, D13E D19E Các ựầu máy nói làm nhiệm vụ kéo tầu khách, tầu hàng ựịa phương tàu trung ương từ Tp Hồ Chắ Minh ựến đà Nẵng theo nhu cầu vận tải ngành
Sau năm 1975, Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn quản lý sử dụng nhiều loại ñầu máy chế ñộ cũ ñể lại ñầu máy y Plymooth, Alsthom, GE (D9E) ñầu máy D4H Hiện ñầu máy Plymooth, Alsthom, D4H lý
Ngồi nhiệm vụ tổ chức vận dụng, Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn cịn thực cơng tác bảo dưỡng, sửa chữa ñịnh kỳ ñại tu ñối với loại ñầu máy ñã nêu
6- Nhà máy Xe lửa Gia Lâm
Là sở công nghiệp lớn ngành ðSVN ðược Ba Lan ñầu tư xây dựng từ năm 70, Nhà máy có chức sửa chữa đầu máy nước ðến ñầu máy nước ñã bị thải loại, Nhà máy ñã ñược cải tạo lại với chức đóng toa xe, sửa chữa toa xe ñại tu ñầu máy Mặc dù vậy, chức ñại tu ñầu máy chưa ñược phát huy cách ñúng mức
Từ năm 2003, Nhà máy Xe lửa Gia Lâm chuyển đổi thành Cơng ty Xe lửa Gia Lâm
1.3 Tình hình sử dụng ñầu máy ngành ñường sắt Việt Nam 1.3.1 Về ñầu máy nước
Trong năm trước ñây, ñường sắt Việt Nam chủ yếu sử dụng loại đầu máy nước, đầu máy Prairie, Mikado Tự lực ñầu máy khổ 1000 mm, cịn đầu máy Giải Phóng (JF6) đầu máy khổ ñường 1435 mm
ðầu máy nước ñã trải qua gần kỷ hoạt ñộng, ñến trở nên lạc hậu Bộ Giao thơng Vận tải ðường sắt Việt Nam ñã nhiều lần thảo luận ñịnh loại bỏ loại ñầu máy ðến cịn số lượng khơng đáng kể (tổng số chiếc) sử dụng Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội làm số công tác phụ trợ phục vụ du lịch theo yêu cầu
(11)1.3.2 Về ñầu máy diezel
Ở nước ta, sức kéo diezel bắt ñầu ñược sử dụng phía Bắc từ năm 1968 phía Nam từ năm 1963, đến ngành đường sắt Việt Nam diezel hố hồn tồn Từ năm 1983 đến nay, ðường sắt Việt Nam ln có chủ trương nhập đầu máy cơng suất lớn với tính kỹ thuật tiên tiến nước Vương Quốc Bỉ, Cộng hoà Séc, Ấn ðộ, Trung Quốc ñã ñạt ñược kết mong ñợi
1 ðầu máy D4H
đầu máy D4H thực chất ựầu máy TY5 sau ựó TY7, truyền ựộng thuỷ lực, công suất 400 ML, tốc ựộ cấu tạo 50 km/h, Liên Xô chế tạo, ựược ựưa vào Việt Nam từ năm 1968 lần ựầu tiên ựược sử dụng đoạn đầu máy Thanh Hoá, Xắ nghiệp đầu máy Vinh Sau miền Nam hồn tồn giải phóng, từ 1976 trở ựi loại ựầu máy ựược ựưa hàng loạt ựược sử dụng hầu hết xắ nghiệp ựầu máy, cụ thể Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng từ năm 1976, sau ựó tới Xắ nghiệp đầu máy Sài Gòn Từ 1986 trở ựi loại ựầu máy tiếp tục ựược sử dụng Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội Hà Lào
Trong số ñầu máy D4H (TY7) ñang sử dụng, năm qua ñã tiến hành cải tạo tăng tốc ñộ lên 70 km/h thay ñộng 1D12-400 đầu máy loại động cơng suất 500 ML hãng MTU (Cộng hoà Liên bang ðức) cho tổng số 18 đầu máy, 13 sử dụng Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội 05 Xí nghiệp ðầu máy Vinh Ngồi tiến hành cải tạo 10 đầu máy D4H khổ hẹp (1000 mm) thành ñầu máy khổ tiêu chuẩn (1435 mm) tất 10 ñầu máy ñều ñang ñược vận dụng Phân ñoạn Yên Viên Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội
Hiện loại đầu máy có số lượng lớn (148/tổng số 347 chiếc), chiếm 42,7% tổng số ñầu máy toàn ngành Mặc dù số lượng lớn số đầu máy vận dụng khơng nhiều
Từ năm 1991, nguồn phụ tùng vật tư thống từ Liên Xơ cho loại đầu máy bị cắt đứt Tồn phụ tùng vật tư cung ứng từ thị trường tự ñặt mua số sở chế tạo nước, khơng ổn ñịnh không ñồng bộ, chất lượng bị giảm nhiều so với tiêu chuẩn ban ñầu Việc kiểm tra chất lượng sản phẩm chưa có điều kiện tiến hành chặt chẽ thường xuyên, gây ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng hoạt ñộng ñầu máy D4H khai thác
ðầu máy D4H (TY5) ñược ñưa sang Việt Nam thời kỳ chiến tranh phá hoại, đóng vai trị lịch sử quan trọng vận tải ñường sắt thời chiến thời gian sau chiến tranh Bước sang giai đoạn đất nước hồ bình phát triển kinh tế, việc sử dụng ñầu máy để chạy tuyến bộc lộ nhược ñiểm kỹ thuật kinh tế Loại ñầu máy có cơng suất nhỏ, tốc độ cấu tạo thấp (50 km/h), suất tiêu hao nhiên liệu cao, khơng cịn thích hợp với điều kiện phát triển ngành ñường sắt Việt Nam
Những ñầu máy TY7 (D4H) ñầu tiên ñược sử dụng ñường sắt Việt Nam từ năm 1973 ñược bổ sung ñều ñặn qua năm cho ñến năm 1987 Tuổi thọ loại ñầu máy khoảng 15-20 năm, ñến hầu hết ñầu máy TY7 (D4H) ñã hết hạn sử dụng
Sau 30 năm vận dụng, đầu máy D4H đóng góp vai trị tích cực cho phát triển ngành ñường sắt Việt Nam, nhiên ñến nay, loại ñầu máy khơng cịn phù hợp với xu hướng phát triển ngành, ðường sắt Việt Nam có chủ trương thay ñầu máy D4H từ ñến năm 2005 loại ñầu máy tiên tiến Tuy nhiên việc thay địi hỏi phải có nguồn kinh phí lớn
Mặc dù vậy, ựến ựầu máy D4H ựược sử dụng Xắ nghiệp đầu máy Hà Lào, Hà Nội, Vinh đà Nẵng ựể kéo tầu hàng, tầu khách ựịa phương chắnh tuyến làm công tác phụ trợ khác
2 ðầu máy D5H
(12)bảo ðộng diezel lắp loại ñầu máy ñộng Hãng Caterpilla (Mỹ) chế tạo với chất lượng tốt Loại ñầu máy tỏ thích hợp có hiệu với nhiệm vụ vận tải tuyến phía Tây có ñịa hình phức tạp, tốc ñộ cho phép ñường không lớn (< 50 km/h) Tuy nhiên, việc nhập ñầu máy thực chất giải pháp tình Sau số năm vận dụng ñã bộc lộ số nhược ñiểm việc cung ứng vật tư thay gặp khó khăn định
3 ðầu máy D10H
đầu máy D10H nguyên thuỷ ựầu máy đông Phương Hồng 21 (đFH-21), biến thể loại ựầu máy đông Phương Hồng Nhà máy đầu máy-Toa xe Tứ Phương Trung Quốc sản xuất từ cuối năm 70 ựầu năm 80 kỷ trước Tất ựầu máy thuộc họ ựều ựầu máy TđTL lắp ựộng diezel 12V180ZJ, công suất 1150 ML (857 kW) truyền ựộng thuỷ lực SF2010-2A với máy biến tốc thuỷ lực (Chúng có những biến thể khác đFH-3, đFH-5, đFH-21, ựó loại ựầu máy đFH-3 ựã từng ựược sử dụng Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội vào thời kỳ năm 1972-1979 với số lượng 20 Sau ựó loại ựầu máy ựã hư hỏng hàng loạt ựược lý tồn bộ)
Hiện đầu máy D10H có số lượng 20 tất ñang ñược sử dụng Xí nghiệp ðầu máy Hà Lào
4 ðầu máy D11H
đây loại ựầu máy diezel TđTL, công suất 1100 ML, tốc ựộ cấu tạo 100 km/h Rumani chế tạo, ựược nhập vào Việt Nam giao cho Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng sử dụng từ năm 1978 với số lượng 58 Thiết kế kết cấu loại ựầu máy tương ựối ựại, nhiên chất lượng chế tạo trình ựộ cơng nghệ khơng cao, ựối với ựộng diezel Do ựó sau năm khai thác, toàn ựộng ựầu máy ựã bị hư hỏng nặng, khơng có khả phục hồi thay thế, ựến năm 1987 toàn ựầu máy D11H ựã ựược lý
Từ năm 1993 ựến nay, với dự án khôi phục ựầu máy D11H cách thay ựộng nguyên thuỷ ựộng ựại Hãng MTU (Cộng hoà Liên bang đức), ựã khôi phục ựược 23 ựầu máy D11H với chất lượng tương ựối tốt Các ựầu máy ựang nguồn sức kéo chủ lực Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng nói riêng ngành đSVN nói chung
5 ðồn tàu kéo đẩy D8E
ðây đồn tàu kéo đẩy Việt Nam thiết kế, chế tạo với số lượng chiếc, sở nhập thiết bị vật tư Trung Quốc Hiện hai đồn tàu Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội quản lý sử dụng, làm nhiệm vụ vận chuyển hành khách tuyến Hà Nội-Lào Cai
6 ðầu máy D9E
đây loại ựầu máy diezel truyền ựộng ựiện (Tđđ), công suất 900 ML, tốc ựộ cấu tạo 114 km/h Hãng General Electric Mỹ chế tạo, ựược sử dụng miền Nam Việt Nam từ năm 1963 Trước giải phóng miền Nam, loại ựầu máy nguồn sức kéo chủ lực chế ựộ cũ Sau miền Nam hồn tồn giải phóng, loại ựầu máy ựược sử dụng Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng, sau ựó tồn ựầu máy D9E ựã ựược chuyển giao cho Xắ nghiệp đầu máy Sài Gòn quản lý sử dụng
Nhìn chung đầu máy D9E loại đầu máy có chất lượng tốt Trong nhiều năm, nguồn phụ tùng vật tư khó khăn, phải cung ứng từ nguồn vật tư trơi ngồi thị trường tự do, chế quản lý không tốt, chất lượng vận dụng đầu máy D9E có lúc suy giảm Tuy thời kỳ ñổi mới, chế quản lý thay ñổi, nguồn phụ tùng vật tư ñược cung ứng ñồng từ nước ngồi, đến chất lượng đầu máy D9E ñã ñi vào ổn ñịnh ñang nguồn sức kéo chủ lực Xí nghiệp ðầu máy Sài Gòn
7 ðầu máy D12E
(13)nghiệp đầu máy đà Nẵng ựã giao laị cho Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội Hà Lào 12 ựầu máy D12E, ựó Xắ nghiệp đầu máy đà Nẵng sử dụng 13 ựầu máy D12E, Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội sử dụng 22 Xắ nghiệp đầu máy Hà Lào Loại ựầu máy có chất lượng tương ựối ổn ựịnh, nhiều năm qua nguồn sức kéo chủ lực cho ngành đSVN
8 ðầu máy D13E
ðây loại ñầu máy diezel Tðð Ấn ðộ chế tạo, ñược nhập vào Việt Nam từ năm 1983 với số lượng 15 ñược giao cho Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn quản lý sử dụng, chủ yếu để vận chuyển hàng hố Trình độ cơng nghệ chất lượng chế tạo đầu máy khơng cao, độ tin cậy vận hành khơng ổn định tiêu kinh tế kỹ thuật chưa ñảm bảo, ñặc biệt tiêu tiêu hao nhiên liệu ñơn vị cao Tuy vậy, nhiều năm qua, loại ñầu máy ñã nguồn sức kéo chủ lực Xí nghiệp ðầu máy Sài Gịn
Từ năm 2002, ðường sắt Việt Nam nhập thêm 10 đầu máy D13E giao cho Xí nghiệp ðầu máy Vinh quản lý
9 ðầu máy D14E
ðầu máy D14E ñầu máy diezel Tðð có ký hiệu nguyên thuỷ JMD 1360 Nhà máy xe lửa Changzhou sản xuất cung cấp cho ñường sắt Việt Nam ðầu máy có khổ ñường 1435 mm, có tổng số chiếc, ñược sử dụng Phân ñoạn Yên Viên Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội, làm nhiệm vụ vận chuyển hàng hố hành khách tuyến đường sắt 1435 mm, chủ yếu tuyến Yên Viên - Hạ Long
10 ðầu máy D16E
ðầu máy D16E ñầu máy diezel Tðð Trung Quốc sản xuất ðầu máy dùng cho khổ ñường 1435 mm, có tổng số chiếc, sử dụng Phân đoạn n Viên Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội, làm nhiệm vụ vận chuyển hàng hoá hành khách tuyến ñường sắt 1435 mm, chủ yếu tuyến Yên Viên - Hạ Long
11 ðầu máy D18E
ðây loại ñầu máy diezel Tðð, cơng suất 1800 ML, tốc độ 100 km/h ðSVN ñặt hàng Vương quốc Bỉ, ñược ñưa vào Việt Nam từ năm 1984 ñược giao cho Xí nghiệp ðầu máy Vinh sử dụng với số lượng 16 chiếc, làm nhiệm vụ kéo tầu hàng tuyến Hiện đầu máy D18E loại đầu máy có cơng suất lớn ñường sắt Việt Nam, nguồn ñộng lực quan trọng vận tải hàng hố Cơng ty vận tải hàng hố nói riêng ngành đường sắt Việt Nam nói chung
12 ðầu máy D19E
ðây loại đầu máy diezel Tðð, cơng suất 1900 ML, tốc ñộ 120 km/h ðSVN ñặt hàng Trung Quốc, ñược ñưa vào Việt Nam từ năm 2002 giao cho Xí nghiệp ðầu máy Hà Nội Sài Gòn sử dụng với số lượng Xí nghiệp 10 chiếc, làm nhiệm vụ vận chuyển hành khách hàng hố Loại đầu máy cịn có tên gọi ñầu máy “ðổi mới” ðây loại đầu máy có cơng suất lớn ngành ñường sắt Việt Nam Sắp tới tiếp tục nhập thêm 20 ñầu máy D19E tiếp tục giao cho hai Xí nghiệp ðầu máy quản lý, sử dụng
Sắp tới có khả đường sắt Việt Nam nhập thêm khoảng 16 ựầu máy diezel Tđđ công suất 2000 ML giao cho Xắ nghiệp ựầu máy đà Nẵng quản lắ, sử dụng
Với nguồn sức kéo trên, ngành ñường sắt ñã thực khối lượng vận chuyển hàng hoá hành khách tương ñối lớn ðể ñáp ứng ñược nhu cầu vận tải, ngành đường sắt ln nỗ lực để đảm bảo ñầy ñủ nguồn sức kéo Tỷ lệ ñầu máy chi phối so với tổng số đầu máy có cao Tuy điều kiện khó khăn nhà xưởng sửa chữa, thiết bị kỹ thuật lạc hậu, vật tư phụ tùng thiếu thốn, ñầu máy chi phối ñược bảo dưỡng ñạt yêu cầu kỹ thuật Số ñầu máy ñược chế tạo nhập vào Việt Nam năm 1983-1985 ñến ñang ñược vận dụng với tỷ lệ cao, tỷ lệ ñầu máy vận dụng tổng số ñầu máy chi phối ñạt 60-65%
Tuy việc sử dụng ñầu máy ngành ñường sắt Việt Nam ñã bộc lộ rõ nhược ñiểm sau:
(14)- ðầu máy nước ñã trải qua gần kỷ hoạt ñộng, ñến ñã trở nên lạc hậu ñã ñược ñịnh loại bỏ ðến số lượng khơng đáng kể hoạt động làm công tác phụ trợ
- Tổng công suất kéo sử dụng đSVN khoảng 300 000 ML, với gần 350 ựầu máy sử dụng ựược 10 nước chế tạo có tới 12 loại khác khó khăn lớn cho q trình quản lý, sử dụng bảo dưỡng, sửa chữa ựầu máy Nhiều loại ựầu máy ựang sử dụng nước ta Liên Xô nước đông Âu chế tạo đến hầu hết nhà máy chế tạo ựã giải thể , ựó khâu cung ứng vật tư, phụ tùng gặp nhiều khó khăn
- Các tiêu khai thác ñối với loại ñầu máy diezel ñang vận dụng ñường sắt Việt Nam tiêu hao nhiên liệu đơn vị, độ an tồn, tuổi thọ sử dụng loại phụ tùng, chi tiết v.v chưa cao
1.3.3 Một số dạng hư hỏng chủ yếu loại ñầu máy sử dụng ñường sắt Việt Nam Nguyên nhân biện pháp khắc phục
Trên ñầu máy diezel có hàng ngàn chi tiết với chức khác Tuy nhiên, xét mặt kết cấu, coi ñầu máy ñược cấu thành từ hệ thống hay cụm chi tiết chính, là: động diezel (thiết bị ñộng lực), hệ thống truyền ñộng (thuỷ lực ñiện), phận chạy (giá chuyển hướng trục bánh xe), hệ thống hãm, hệ thống ñiều khiển hệ thống thiết bị phụ Trong trình khai thác, hư hỏng chi tiết ñiều tất yếu Tuy nhiên cần phân biệt ba dạng hư hỏng sau ñây:
Dạng thứ nhất: loại hư hỏng nhỏ, hay gọi trục trặc kỹ thuật Loại hư hỏng thường ñược ban lái máy khắc phục trình vận hành, ñược khắc phục khâu kiểm tra kỹ thuật, cấp bảo dưỡng ñịnh kỳ
Dạng thứ hai: Các hư hỏng chi tiết cụm chi tiết (như hao mịn, già hố, lão hố v.v ) dẫn đến làm suy giảm tính kỹ thuật ban ñầu ñầu máy Loại hư hỏng khắc phục cách khơi phục sửa chữa, liên quan tới việc giải thể chi tiết cụm chi tiết cấp sửa chữa ñịnh kỳ theo Quy trình sửa chữa LHðSVN ban hành Nhóm hư hỏng thường có quy luật, lập kế hoạch tiên lượng
Dạng thứ ba: Các hư hỏng nặng, thường hư hỏng đột ngột, khơng tn thủ chặt chẽ quy trình, quy phạm khai thác, yếu tố khách quan mang lại, thường làm cho cụm chi tiết nói riêng đầu máy nói chung khả làm việc Nhóm hư hỏng thường khơng có quy luật, gây ổn định việc thực nhiệm vụ vận tải Việc khắc phục hư hỏng phải tiến hành kế hoạch, cách phục hồi thay mới, dẫn đến chi phí sửa chữa gia tăng
Nhiều năm trước ựây, ựã có thời kỳ hư hỏng ựầu máy diezel đSVN vấn ựề gay gắt Thậm chắ, lúc ựó cịn có ý kiến cho trình ựộ kỹ thuật đSVN chưa ựủ sức ựể sử dụng ựầu máy diezel Trong năm 70, loạt ựầu máy đFH3 Trung Quốc ựã ựược nhập ựược sử dụng Xắ nghiệp đầu máy Hà Nội Khi ựó loại hư hỏng thường xuyên xảy ựối với loại ựầu máy hư hỏng bơm cao áp chi tiết ựộng diezel có nhiều chuyên ựề, nhiều giải pháp ựể giải vấn ựề ựều không mang lại hiệu mong muốn Nguyên nhân chủ yếu, trước hết thời ựiểm ựó chưa có nhiều kinh nghiệm sử dụng, sở vật chất, trình ựộ tay nghề cơng nhân cho bảo dưỡng, sửa chữa chưa cao; sau ựó chất lượng chế tạo chi tiết ựộng không ựảm bảo, nguyên nhân chắnh yếu khơng có nguồn phụ tùng, vật tư thay Lúc ựó ựã có giải pháp cải tạo ựầu máy đFH3 cách thay ựộng loại ựộng tầu thuỷ, cuối không mang lại kết mong ựợi, kết cục, sau số năm sử dụng, loạt ựầu máy ựã phải lý hoàn toàn
(15)hư hỏng loại đầu máy cịn cao DFH; sau 5-7 năm sử dụng, toàn 58 ñầu máy ñã phải lý
Sau khoảng thời gian đó, ðSVN định chuyển hướng, tiến hành nhập số loại ñầu máy tiên tiến hơn, D18E, D13E D12E
Sau 15 năm khai thác, chất lượng sử dụng loại đầu máy nói chung tương đối ổn định, hư hỏng nghiêm trọng khơng cịn xảy Bước sang giai ñoạn ñổi mới, từ 1989 ñến 1999, tình hình cải thiện đáng kể Trách nhiệm xí nghiệp, thành viên, từ ban lái máy đến cơng nhân sửa chữa nâng cao Cũng thời gian này, dự án khơi phục đầu máy D11H biện pháp lắp động Hãng MTU ñã ñược triển khai
Bên cạnh đó, có khoảng thời gian dài thời kỳ bao cấp, trục khuỷu ñộng ñầu máy D4H hao mịn hết hạn độ, số bị gẫy, khơng có phụ tùng thay thế, dẫn đến khơng ñủ số ñầu máy vận dụng Lúc ñó ñã có số giải pháp phục hồi ñộng cách hốn cải trục khuỷu động tầu thuỷ xe tăng ñể lắp cho ñộng ñầu máy D4H ðây giải pháp tình khơng mang lại hiệu cần thiết
Các nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hư hỏng đầu máy quy nhóm sau đây:
Ngun nhân khách quan:
- Chất lượng chế tạo chi tiết tổng thành số loại ñầu máy không cao ðFH3, D4H, D11H D13E
- ðiều kiện khai thác ñầu máy Việt Nam khó khăn, mặt trắc dọc tuyến đường tương đối phức tạp, đường yếu khơng ổn ñịnh, nhiều ñường cong bán kính nhỏ, nhiều cung ñoạn có độ dốc lớn, điều kiện khí hậu, thời tiết nóng ẩm mơi trường khơng thuận lợi
- Nguồn phụ tùng vật tư chủ yếu phải nhập ngoại, sở nước chưa thể sản xuất ñược loại phụ tùng yếu, nhiều năm giá cả, tiến ñộ, ngoại tệ cho việc mua sắm, cung ứng vật tư, phụ tùng ñã trở thành vấn ñề nan giải
- Trong nguồn phụ tùng vật tư thống gặp khó khăn, lại tồn nguồn vật tư trôi thị trường, phụ tùng vật tư ñầu máy D4H ñược nhập theo đường khơng thức từ Liên Xơ LB Nga, phụ tùng vật tư ñầu máy D12E ñược nhập khơng thức từ CH Séc, loại phụ tùng vật tư ñầu máy D9E ñược khai thác từ tổng kho Long Bình sau miền Nam hồn tồn giải phóng v.v Việc kiểm tra chất lượng phụ tùng vật tư chưa kiểm sốt chặt chẽ, dẫn đến chất lượng khơng đảm bảo, số lượng nhập khơng hợp lý, có loại hỏng lại nhập q nhiều dẫn đến nhiều năm sử dụng khơng hết, có loại hay hỏng lại khơng kịp cung ứng, dẫn ñến phải sử dụng cách cưỡng chi tiết hao mịn q hạn độ
- ðầu máy nguồn tài sản cố ñịnh cần vốn đầu tư lớn, ngành VTðS phải hạch tốn kinh doanh điều kiện khơng thuận lợi (vận tải hàng hố suy giảm, gía cước vận tải bị khống chế, Nhà nước không cấp vốn ), việc tái đầu tư cho mua sắm đầu máy vật tư phụ tùng gặp nhiều khó khăn
Nguyên nhân chủ quan:
- Trong thời gian dài, chế quan liêu bao cấp, trình độ quản lý bị hạn chế, tay nghề trách nhiệm công nhân, cán kỹ thuật khơng cao, lợi ích người lao động khơng ñược trọng cách ñúng mức;
- Cơ sở vật chất phục vụ bảo dưỡng, sửa chữa lạc hậu, máy móc, thiết bị chuyên dùng phục vụ cơng tác phục hồi, sửa chữa, phục vụ q trình kiểm tra thử nghiệm chất lượng sau sửa chữa vừa thiếu, vừa lạc hậu vừa khơng đồng bộ, dẫn đến chất lượng sửa chữa khơng cao, khơng kiểm sốt chất lượng sửa chữa cách xác;
- Sau chuyển sang chế thị trường, việc ñầu tư cho khí đường sắt, đặc biệt cho việc trì nâng cao chất lượng sử dụng đầu máy chưa thoả ñáng
Các biện pháp chủ yếu khắc phục hư hỏng ñầu máy:
(16)trong có cơng việc quan trọng như: doa xilanh, mài trục khuỷu, hàn phục hồi lợi bánh xe, lắp ép trục bánh xe, tiện mặt lăn bánh xe, tẩm sấy cách ñiện máy phát ñiện ñộng ñiện kéo, phục hồi ácquy, v.v ;
2- Thay chi tiết cụm chi tiết hư hỏng chi tiết cụm chi tiết nhập ngoại chế tạo nước
1.3.4 Một số loại phụ tùng chủ yếu cần thiết cho loại ñầu máy
Phụ tùng, vật tư ựầu máy ựa dạng phong phú Hiện sở công nghiệp nước nói chung đSVN nói riêng, nhìn chung chưa ựủ khả chế tạo phụ tùng chắnh yếu, loại trừ số phụ tùng có tắnh chất vật rẻ mau hỏng Trong năm vừa qua, có số sở, kể nhà nước tư nhân ựã mạnh dạn ựầu tư công nghệ ựể chế tạo số phụ tùng pittông, xécmăng, xilanh ựộng cho số loại ựầu máy D4H, D12E, nắp quy lát cho ựộng ựầu máy D12E, D9E, bánh côn xoắn cho ựầu máy D4H v.v Tuy nhiên loại sản phẩm có số lượng khơng lớn chất lượng chưa ổn ựịnh Sản phẩm phụ tùng vật tư chế tạo nước cho ựầu máy không ựáng kể, chiếm không 5% so với nhu cầu, tồn số cịn lại ựều phải nhập ngoại ựường chắnh thức không chắnh thức Như vậy, cho ựến loại phụ tùng vật tư thiết yếu ựể ựảm bảo cho ựầu máy hoạt ựộng có hiệu phụ tùng ựộng diezel, mà cụ thể chi tiết xécmăng, xilanh, pittông, bạc trục khuỷu, chi tiết thuộc hệ thống nhiên liệu, bôi trơn, thiết bị tăng áp v.v , bánh xe băng ựa bánh xe, loại ựệm, gioăng, phớt, vòng bi, bánh thiết bị truyền ựộng, hệ thống hãm, hệ thống phụ hệ thống ựiều khiển v.v Các loại phụ tùng này, thời gian dài gặp khó khăn, phải cung ứng từ thị trường tự đến tình hình ựã ựược cải thiện, nguồn cung cấp vật tư ổn ựịnh hơn, ựáng tin cậy hơn, nhìn chung phụ tùng, vật tư phục vụ cho ựầu máy phải nhập chủ yếu từ nước tới 95% Hiện đSVN có mạng lưới Cơng ty, Xắ nghiệp Vật tư đường sắt Công ty Vật tư VERASIMEX, Công ty Vật tư đông Anh, Xắ nghiệp Vật tư đường sắt đà Nẵng, Công ty Vật tư đường sắt Sài Gịn, chun làm cơng tác nhập cung ứng vật tư cho ngành ựường sắt nói chung cho ựầu máy, toa xe nói riêng từ thị trường Mỹ, Ấn độ, CH Séc, Bỉ, LB Nga,Trung Quốc, Nam Phi, Australia v.v
(17)Ch−¬ng II
đánh giá hao mịn số chi tiết đầu máy diezel 2.1 Các dạng h− hỏng chi tiết đầu máy diezel
Trên đầu máy có nhiều loại chi tiết khác nhau, trình vận dụng, chi tiết đầu máy gặp nhiều loại h− hỏng khác nhau, nguyên nhân loại h− hỏng đa dạng Tuy nhiên, lại dạng h− hỏng quy nhóm nh− sau:
- Nhóm thứ nhất: h− hỏng hao mịn; - Nhóm thứ hai: h− hỏng tác động giới; - Nhóm thứ ba: h− hỏng tỏc dng húa nhit
2.1.1 Các dạng h háng hao mßn
Hao mịn qúa trình tất yếu xảy ra, khơng thể tránh khỏi chi tiết làm việc chế độ ma sát kể tr−ờng hợp tuân thủ đầy đủ quy định quy trình khai thác bo dng sa cha
Trong hao mòn lại chia ra:
- Hao mịn bình th−ờng (hao mịn dần dần): thơng th−ờng có quy luật xác định đ−ợc quy luật
- Hao mịn khơng bình th−ờng (hao mịn đột biến nh− x−ớc, kẹt, xây sát, v.v…): th−ờng xảy không tuân thủ quy trình kỹ thuật khai thác, bảo d−ỡng, sửa chữa, không đảm bảo chế độ bôi trơn, tải nhiệt nguyên nhân khác nh− mịn vẹt, tróc, hao mịn với c−ờng độ q lớn Nói chung dạng hao mịn khơng có quy luật khó xác định quy luật
1 Mài mòn học
L kt qu ma sát bề mặt lắp ghép chi tiết (pittơng xécmăng ống lót xylanh, cổ trục khuỷu ổ đỡ nó, cổ trục cặp bánh xe ổ đỡ động điện kéo, v.v ) Do bị mịn nên kích th−ớc ban đầu bề mặt lắp ghép chi tiết bị thay đổi, cịn hình dạng hình học bị biến dạng q trình mài mịn xảy khơng đồng Độ mịn chi tiết đ−ợc xác định lực (tải trọng) tác dụng lên chúng, trị số khe hở chi tiết điều kiện bôi trơn chúng, số l−ợng chất l−ợng vật liệu bơi trơn Độ mịn cịn phụ thuộc vào vật liệu chi tiết, độ bóng gia cơng bề mặt, chế độ nhiệt luyện v.v Sự hao mòn chi tiết lắp ghép làm giảm chất l−ợng sử dụng đầu máy Thí dụ, xécmăng r[nh píttơng bị mịn nên độ kín buồng cháy giảm xuống áp suất nén giảm xuống, cơng suất động giảm tiêu hao nhiên liệu tăng lên; cặp píttơng-plơng-giơ bơm cao áp bị mòn, khe hở xylanh píttơng tăng lên, l−ợng nhiên liệu cung cấp chu trình áp lực phun giảm xuống dẫn đến chất l−ợng phun kém, cháy không tốt nh− hiệu suất nhiệt động gim xung
Quá trình hao mòn chi tiết đầu máy xảy kèm theo tợng lý-hóa phức tạp chịu ảnh hởng nhiều yếu tố Nhìn chung chia dạng hao mòn chđ u nh−: mßn dÝnh (mßn trãc), mßn oxy hãa, mòn nhiệt, mòn hạt mài, mòn rỗ (mòn ®Ëu mïa)
2 Mßn dÝnh (mßn trãc)
Mịn dính xuất tr−ờng hợp khơng có dầu bơi trơn khơng có màng ơxy hóa bảo vệ chi tiết ma sát với với vận tốc nhỏ v=1,0 m/s (đối với thép) chỗ tiếp xúc thực tải trọng đơn vị lớn giới hạn chảy chi tiết Mịn dính hình thành bề mặt kim loại bị biến dạng dẻo phần tiếp xúc bề mặt phát sinh liên kết kim loại Sự dịch chuyển bề mặt tiếp xúc sau xuất liên kết kim loại làm cho bề mặt chỗ dính đ−ợc c−ờng hóa phoi kim loại bị bứt khỏi chỗ có độ bền làm cho bề mặt lõm xuống phần biến cứng Mịn dính kèm theo hệ số ma sát cao c−ờng độ mài mịn lớn Mịn dính xuất chi tiết đ−ợc phục hồi ph−ơng pháp nh− hàn đắp, phun kim loại, v.v
(18)20
3 Mòn ôxy hãa
Mịn ơxy hóa đặc tr−ng hai trình xảy đồng thời chi tiết chịu ma sát: trình biến dạng dẻo thể tích kim loại vi mơ lớp bề mặt xâm nhập ơxy (ở khơng khí) vào lớp kim loại biến dạng
ở giai đoạn đầu, ơxy hóa xảy thể tích khơng lớn kim loại nằm bề mặt tr−ợt ma sát ở giai đoạn sau, ơxy hóa xâm nhập vào thể tích lớn lớp bề mặt Chiều sâu ơxy hóa t−ơng ứng với chiều sâu biến dạng dẻo, giai đoạn hao mịn ban đầu, ơxy hóa tạo bề mặt chi tiết công tác lớp dung dịch ôxy, giai đoạn thứ hai tạo hợp chất hóa học ơxy với kim loại nhờ mà cấu trúc lớp bề mặt bị thay đổi Quá trình khuếch tán (xâm nhập) ơxy q trình biến dạng dẻo, tăng c−ờng, hỗ trợ lẫn Điều có nghĩa rằng, có biến dạng bề mặt ma sát chi tiết tạo số mặt phẳng tr−ợt tạo điều kiện cho ơxy xâm nhập vào kim loại Ng−ợc lại, bề mặt tr−ợt có số l−ợng lớn ngun tử ơxy chuyển động làm tăng độ di động cấu trúc lớp bề mặt biến dạng dẻo lại đ−ợc tăng c−ờng ở thời kỳ đầu trình mài mịn ơxy hóa, xảy phá hủy màng di động dung dịch ôxy rắn đ−ợc tạo cách liên tục biến chúng thành phần tử nhỏ Giai đoạn thứ hai đặc tr−ng tạo thành cách có chu kỳ màng ơxy rịn, khơng biến dạng tróc vỡ chúng Độ chống mòn chi tiết mòn ôxy hóa phụ thuộc vào độ dẻo kim loại, tốc độ ơxy hóa tính chất ơxyt
Mịn ơxy hóa xuất có ma sát tr−ợt ma sát lăn Khi có ma sát tr−ợt, dạng hao mịn bản, cịn có ma sát lăn xảy đồng thời với mịn rỗ Khác với mòn nhiệt xảy tốc độ tr−ợt lớn tải trọng đơn vị cao, mịn ơxy hóa xuất chi tiết làm việc điều kiện dễ dàng Mịn ơxy hóa xảy cổ trục khuỷu, xylanh, chốt píttơng v cỏc chi tit khỏc
4 Mòn hạt mµi
Mịn hạt mài (hay gọi tắt mịn hạt mài) xuất có biến dạng dẻo tế vi kim loại lớp bề mặt chi tiết bị cắt hạt mài (hạt bản) nằm bề mặt ma sát Sự tiến triển qúa trình hao mịn khơng phụ thuộc vào xâm nhập hạt mài lên bề mặt ma sát Dù hạt mài từ bên xâm nhập vào, chúng tồn vật làm việc, chẳng hạn nh− chi tiết gang cuối tạo trình ma sát nh− giai đoạn thứ hai mịn ỗy hố, đặc tính mài mịn khơng thay đổi
Sự thay đổi kích th−ớc chi tiết mài mòn hạt mài phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh− vật liệu tính chi tiết, tính chất cắt hạt mài, áp lực đơn vị vận tốc tr−ợt ma sát
Về chất mịn hạt mài giống nh− t−ợng cắt kim loại khác chỗ có điểm đặc biệt nh− hình dạng hạt mài mặt cắt phoi nhỏ Mòn hạt mài th−ờng gặp chi tiết làm việc chế độ ma sát, đặc biệt làm việc môi tr−ờng bụi bẩn Mịn hạt mài xuất chi tiết đầu máy phục hồi mạ crôm, m st, phun kim loi
5 Mòn rỗ (mòn ®Ëu mïa)
Mịn rỗ xuất có ma sát lăn thể rõ ràng bề mặt làm việc ổ lăn bề mặt bánh Khi chi tiết máy bị mịn rỗ xuất biến dạng nén dẻo tế vi biến cứng lớp bề mặt kim loại Do bị biến cứng nên xuất ứng suất nén d− Các tải trọng thay đổi theo chu kỳ v−ợt giới hạn chảy kim loại có ma sát lăn gây nên t−ợng mỏi phá huỷ lớp bề mặt Việc phá hủy lớp bề mặt xảy vết nứt tế vi vĩ mô đ[ xuất từ tr−ớc, mà trình làm việc chúng phát triển thành vết lõm đơn điệu thành cụm vết rỗ Chiều sâu vết nứt vết lõm phụ thuộc vào tính vật liệu chi tiết, trị số áp lực đơn vị điểm tiếp xúc kích th−ớc bề mặt tiếp xúc
2.1.2 Các dạng h− hỏng tác động giới
Các h− hỏng tác động giới th−ờng có biểu d−ới dạng nứt, vỡ, bong, tróc, thủng, cong, xoắn, v.v
(19)Trong trình làm việc đầu máy, nhiều chi tiết chịu tải trọng thay đổi trị số h−ớng D−ới tác dụng tải trọng đó, vị trí tập trung ứng suất, sau thời gian vận dụng xuất vết nứt tế vi, vết nứt tế vi đó, tùy thuộc vào trị số tần số lực tác dụng, lan truyền thành vết nứt lớn cuối chi tiết bị phá hủy Các t−ợng phá hủy đ−ợc gọi phá hủy mỏi chi tiết (hoặc kim loại) Các chi tiết đầu máy th−ờng bị phá hủy mỏi trục khuỷu, truyền, trục dẫn động cấu phối khí, bánh răng, lị xo trịn, lị xo nhíp, ổ lăn, nh− gujgiông chịu lực blốc xylanh, v.v Ngoài chi tiết làm việc tải trọng lớn tải trọng tính tốn độ cứng bề mặt bố trí t−ơng hỗ chúng thay đổi xuất ứng suất d−, làm cho chi tiết bị cong, xoắn, dập, tróc, thủng, v.v Bên cạnh đó, loại h− hỏng cịn xuất khơng tn thủ quy trình cơng nghệ sửa chữa, lắp ráp, biến dạng ứng suất đột biến trình làm việc
Hiện t−ợng mỏi kim loại ảnh h−ởng t−ơng hỗ hao mòn với độ bền mỏi, nguyên nhân làm h− hỏng chi tiết
Hiện t−ợng mỏi kim loại trình phá hủy kim loại lâu dài điều kiện có ứng suất thay đổi theo chu kỳ Sự phá huỷ kim loại tải trọng đổi h−ớng xảy tải trọng có trị số nhỏ giới hạn bền, mà tải trọng có trị số nhỏ giới hạn chảy Sự xuất vết nứt mỏi có liên quan tới đặc điểm cấu trúc tinh thể kim loại Những kim loại đa tinh thể đ−ợc cấu tạo khối l−ợng lớn tinh thể có h−ớng khác nhau, tinh thể phân cách với đ−ờng biên, lô nhỏ tạp chất không kim loại Các tinh thể định h−ớng khác điều kiện kết tinh, điều kiện gia cơng gây nên chúng khơng phải đồng Do tính khơng đồng h−ớng đó, nên tinh thể có độ chống tải trọng bên ngồi khác nhau, hay nói khác có độ bền khác
Trong tinh thể nằm không h−ớng với tác dụng tải trọng bên xuất ứng suất lớn tinh thể xuất biến dạng dẻo dạng tr−ợt (cắt) Trong tinh thể khác, biến dạng mang đặc tính đàn hồi Trong kim loại có tạp chất lỗ rỗng tạo tập trung ứng suất Khi bị biến dạng đàn hồi, khoảng cách nguyên tử biến dạng không đáng kể mạng tinh thể đ−ợc hồi phục sau thoát tải Khi bị biến dạng dẻo, mối liên hệ nguyên tử mạng tinh thể bị phá hoại theo mặt phẳng cắt theo mặt phẳng tr−ợt
ở chu trình ứng suất thay đổi, kết biến dạng dẻo gia c−ờng mặt phẳng tr−ợt phần tử khác làm cho kim loại đ−ợc bền hóa Tuy nhiên, chu trình ứng suất thay đổi tăng lên trình biến dạng dẻo phần tử yếu đi, cịn mức độ biến dạng mạng tinh thể làm xuất vùng mà liên kết nguyên tử bị phá hủy liên kết không xuất Do độ kín mịn kim loại bị phá hủy bắt đầu xuất vết nứt tế vi
Giai đoạn bắt đầu phá hủy mỏi kết tác dụng ứng suất tiếp tuyến gây nên biến dạng dẻo lặp lặp lại nhiều lần Sự xuất tiếp tục lớn lên vết nứt tế vi đ[ có xuất vết nứt tế vi chấm dứt, xảy trạng thái cân Trạng thái cân xảy tr−ờng hợp d−ới tác dụng ứng suất tiếp tuyến yếu dần phá huỷ phần tử yếu đ−ợc bù trừ bền hóa phần tử bền Nh−ng có t−ợng ng−ợc lại, vết nứt tế vi xuất d−ới ảnh h−ởng nguyên nhân nguyên nhân khác tăng lên liên kết lại thành vết nứt chung Trong tr−ờng hợp ứng suất pháp đóng vai trị quan trọng Sự tạo thành vết nứt mỏi phần lớn tr−ờng hợp xảy theo h−ớng tác dụng ứng suất pháp tuyến lớn
Cơ cấu biến dạng dẻo phá huỷ kim loại tải trọng chu kỳ tải trọng tĩnh chất nguyên tắc khơng có khác Trong hai tr−ờng hợp, mạng tinh thể bị biến dạng theo mặt phẳng cắt Tuy nhiên, tải trọng tĩnh biến dạng dẻo tác dụng h−ớng lan truyền lên tất tinh thể, tải trọng chu kỳ biến dạng dẻo tập trung phần tử gây cắt (tr−ợt) thay đổi h−ớng Nh− vậy, độ bền kim loại tải trọng tĩnh phụ thuộc vào sức chống phá huỷ, tính trung bình cho tất phần tử kim loại, tải trọng chu kỳ phụ thuộc vào phần tử yếu hn
(20)22
Quá trình mỏi kim loại chia làm thời kú: Thêi kú xt hiƯn c¸c vÕt nøt tÕ vi mỏi đầu tiên; Thời kỳ phát triển vết nứt tế vi mỏi;
3 Thời điểm phá hđy chi tiÕt mái
Cơ cấu hình thành vết nứt phức tạp có nhiều quan điểm khơng thống ngun nhân phát sinh Sự hình thành vết nứt mỏi th−ờng thấy bề mặt kim loại, chỗ tập trung ứng suất lớn, nh−ng hình thành bên kim loại Vết nứt khơng lan truyền theo tồn thể tích kim loại chi tiết mà lan truyền theo mặt cắt, theo phần tử t−ơng đối yếu có cấu trúc vật lý khơng đồng nh− vậy, phá huỷ mỏi mang c tớnh cc b
Sự hình thành vết nứt mỏi bề mặt chi tiết không ứng suất uốn xoắn có chu kỳ gây nên, mà c¶ kÐo-nÐn theo chu kú VÕt nøt mái trờng hợp thờng sinh bề mặt chi tiết lớp bề mặt chịu ứng suất chu kú kÐm h¬n
Mặt khác, lớp bề mặt chi tiết đ−ợc bền hóa ph−ơng pháp gia cơng đặc biệt vùng vết nứt mỏi th−ờng xuất d−ới lớp bền hóa Qua ta thấy xuất vết nứt chi tiết phục hồi phủ đắp kim loại xảy bề mặt kim loại có tập trung ứng suất mịn ph−ơng pháp chuẩn bị bề mặt không kỹ l−ỡng, nh− bề mặt lớp kim loại đặc tính khơng đồng cấu trúc chúng Ngun nhân làm giảm độ bền mỏi chi tiết phc hi l:
1 Do trạng thái bề mặt chi tiÕt;
2 Do phủ đắp kim loại lắp thêm chi tiết phụ; Do gia công cho chi tiết phục hồi
Sở dĩ độ bền mỏi kim loại giảm xuống trạng thái bề mặt thay đổi lúc lớp bề mặt đ[ mang khuyết tật chi tiết bị mòn nh− vết x−ớc, xây sát, vết nứt tế vi bề mặt chịu ảnh h−ởng nguyên công chuẩn bị chi tiết để phủ đắp nh− cắt ren, gia cơng cơ-d−ơng cực, v.v
Nhóm nguyên nhân thứ hai có liên quan tới t−ợng xảy trình phủ đắp, tới đặc tính khơng đồng cấu trúc chúng ứng suất d− bên
Nhóm nguyên nhân thứ ba có liên quan tới l−ợng d− gia cơng, tới trị số đồng trình gia cơng cho chi tiết phục hồi Việc cắt gọt làm kim loại phủ đắp có chứa ôxy tạp chất khác cách gián đoạn làm cho bề mặt bị rạch, bị lõm sâu nhiều mài khơng hết, độ bền mỏi giảm xuống
ở mức độ đó, nguyên nhân kể cộng thêm với ứng suất d− đặc tr−ng ph−ơng pháp phục hồi chi tiết phủ đắp kim loại Sự xuất vết nứt làm giảm độ bền mỏi đầu máy phụ thuộc vào chất liên kết lý - hóa lớp phủ với kim loại Các ph−ơng pháp điện phân tất ph−ơng pháp phủ hàn đắp khơng địi hỏi phải có bề mặt thơ để phục hồi cho tốt, khi phun kim loại điều lại cần thiết để tăng độ bền bám lớp phủ với kim loại chi tiết Các lớp phủ điện phân hàn đắp làm việc đồng thời với kim loại tải trọng Do khuyết tật lớp bề mặt chi tiết bị mòn, đặc điểm cấu trúc lớp phủ ứng suất d− lớp bề mặt đó, mức độ đó, ảnh h−ởng tới độ bền mỏi chi tiết đ−ợc phục hồi Các lớp phun kim loại th−ờng có độ bền bám nhỏ (1,2 - 2,5 kG/cm2), d−ới tác dụng tải trọng
chu kỳ, nh− nghiên cứu cho biết, lớp phun khơng làm việc đồng thời với kim loại tóm lại độ không đồng cấu trúc lớp kim loại phun, ứng suất d− bên việc gia cơng khí chi tiết khơng ảnh h−ởng tới giảm độ bền mỏi đây ý nghĩa định độ bền mỏi ph−ơng pháp chuẩn bị bề mặt chi tiết để phun kim loại ảnh h−ởng trình phun kim loại tới xuất chỗ tập trung ứng suất Do vậy, phục hồi chi tiết ph−ơng pháp khác cần phải ý ảnh h−ởng lớp phủ tới độ bền mỏi chi tiết
2.1.3 Các dạng h− hỏng tác động hóa - nhiệt
C¸c h− háng tác dụng hóa nhiệt thờng biểu dới dạng cong vênh, ăn mòn, già hóa lớp cách điện, cháy, rỗ, v.v
Mòn nhiệt (hay mòn nhiệt) xuất tác dụng l−ợng nhiệt sinh chi tiết bị ma sát tốc độ tr−ợt lớn tải trọng đơn vị cao Trong điều kiện đó, bề