Raitiovaunun pyörien ennakoivan huolto-ohjelman suunnittelu
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Author
Date
2014-03-24
Department
Major/Subject
Koneensuunnittelu
Mcode
K3001
Degree programme
Konetekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
62 + 6
Series
Abstract
Tämän diplomityön tavoitteena oli luoda HKL:n kunnossapitämien nivel- ja matalalattianivelraitiovaunujen pyörille ennakoiva huolto-ohjelma. Huolto-ohjelman suunnitteluun sisältyy pyörien sorvausrajan sekä pyörien halkaisijaerojen tasaamiseksi tarvittavan yksiköiden kääntövälin määrittäminen. HKL-raitioliikenteen käyttämä 30000 km:n sorvausraja on ollut liian pitkä, sillä vaunuja on jouduttu sorvaamaan noin 50 %:a enemmän vuosittain, kuin mitä on budjetoitu. Käytännössä kunnossapito on ollut siis vikaperustaista, sillä vaunut eivät ole saavuttaneet tavoiteltua kilometrimäärä. Ennen tätä työtä, yksiköiden kääntö ei ole ollut osana pyörien kilometriperustaista kunnossapito-ohjelmaa. Raitioliikenteessä pyörien sorvaustarve aiheutuu pääsääntöisesti laipan korkeuden madaltumisesta. Pääsyinä laipan korkeuden madaltumiseen ovat vaihteiden ristikot, joissa risteävä raide ylitettään laipan varassa, sekä urakiskon täyttyminen hiekasta, jolloin pyörä on jatkuvassa laippakosketuksessa urakiskon pohjalta. Vaunun ensimmäisessä akselissa kuluminen on suurinta, sillä se ottaa ensimmäisenä vastaan radasta aiheutuvat dynaamiset kuormitukset ja sillä on suurin akselipaino vaunun rakenteesta johtuen. Pyörien kunnossapidon avulla taataan turvallinen liikennöinti kaikissa olosuhteissa, jonka vuoksi pyörien kulumista seurataan säännöllisesti. Raitioliikenteessä pyörille on asetettu raja-arvot, joiden avulla taataan vaunun turvallinen liikennöinti. Mikäli raja-arvot alitetaan, joudutaan pyörät sorvaamaan sallittuihin mittoihin tai vaihtoehtoisesti uusimaan, mikäli sorvaus ei ole enää mahdollista renkaan halkaisijan osalta. Raitiovaunujen pyörien luonnollista kulumista seurattiin tässä työssä pyöräsorvin mittauspöytäkirjojen avulla sekä suorittamalla kuudelle vaunulle profiiliseuranta, jonka tavoitteena oli visualisoida profiilin kuluminen sekä todentaa muokkauslujittumisen vaikutus kulumisen hidastumiseen. Mittauksien avulla saadut tulokset eivät kuitenkaan yksiselitteisesti todistaneet muokkauslujittumisen vaikututusta kulumista hidastavana tekijänä, vaikka osassa vaunuista olikin havaittavissa hienoinen kulumisen hidastuminen ajokilometrien seurauksena. Kulumisnopeuden määrittämisen lisäksi pyörien nykyistä elinikää tarkasteltiin pyörien historiatietojen avulla.The main goal for this Master’s thesis was to create a preventive maintenance program for tram wheels. The maintenance program includes the intervals for wheel turning and for the motor unit reversal, which is made to compensate the diameter difference between different bogies. The 30000 km wheel turning interval used by HKL has proven to be too long and approximately 50 % more wheel turnings have been made than has been planned on a yearly basis. The maintenance has been basically corrective maintenance, as the vehicles have not reached the planned mileage before they have been turned. Before this thesis the motor unit reversal has not been a part of the maintenance program. In tram traffic the need for wheel turning is caused mainly from the lowering of the wheel flange’s height. Main reason for the lowering is the fact that trams drive through crossing on the flange. Also the grooved rail is sometimes filled with sand and the wheel is in a continuous flange contact that causes wear. The wear is greatest on the tram’s first axle that is first subjected to the dynamical loads caused by the rail. Also the wheel loads are bigger on the first axle due to the trams mechanical design. Wheel maintenance guarantees safe operation in all conditions and therefore it’s regularly observed. If the wheels are not within the safety limits they need to be turned or replaced. In this thesis the wear of the tram wheels was monitored by calculating the normal wear from the lathe records and by monitoring the wear of six trams with regular inspections. The goal for the inspections was to visualize the profile wear and to verify the effect of work hardening on the wear rate. The results from the wheel profile monitoring did not verify the assumption that the wear will slow down as the wheel get work hardened, though there was some mild indications that the wear slowed down with mileage. Current service life of the tram wheels was also examined with the help of wheel history information.Description
Supervisor
Juhala, MattiThesis advisor
Juhala, MattiKeywords
kisko-pyörä kontakti, kuluminen, huolto-ohjelma, wheel-rail contact, wear, maintenance program
