Как делают железнодорожные колеса

Стальное железнодорожное колесо можно изготовить двумя способами: отлить в форме и затем обточить или нарезать цилиндрические слитки и получившиеся заготовки обработать в печах, под прессами и на токарных станках с последующей закалкой и отпуском и пр. Второй вариант представляет собой процесс выпуска цельнокатаного колеса (ЦКК). В России такие производства действуют всего на двух заводах – Выксунском металлургическом (входит в ОМК) и НТМК (входит в «Евраз»). Итак, вот как выглядит изготовление железнодорожного колеса на Выксунском металлургическом заводе.

Работа колесопрокатного цеха начинается с порезки цилиндрических стальных слитков на заготовки, которые по форме напоминают огромные шайбы. Режут слитки на специальных станках зубчатыми дисками диаметром более 1 м. За час одна дисковая установка может нарезать 18 заготовок. Процесс небезопасный, поэтому место резки прикрыто кожухом, а линия автоматизирована, впрочем, как и все технологические линии колесопрокатного цеха. 
Затем заготовки по конвейеру отправляют сначала в одну, а потом в другую 30-метровую кольцевую печь и нагревают их до температуры 1300 градусов по Цельсию. При нагреве заготовка меняет цвет и на ее раскаленной поверхности образуется окалина, которую сбивают струями воды под высоким давлением. 

После разогрева колесные заготовки поочередно проходят через четыре автоматических пресса, самый мощный из которых способен оказывать усилие в 10 тс. Перед финальным прессованием заготовка попадает еще и на колесопрокатный стан, и в результате шайбы обретают легко узнаваемую форму железнодорожного колеса. На финальном прессе происходит выгибка диска, калибровка некоторых размеров колеса, появляется отверстие для насадки на ось и клеймо с уникальным номером. 
Теперь черновые колеса готовы, хотя на самом деле их цвет на этой стадии вовсе не черный, а обладает характерным для остывающего металла розоватым оттенком, поэтому их необходимо охладить на воздухе перед механической обработкой на специальном токарном станке с четырьмя резцами и, разумеется, ЧПУ. После снятия стружки проводят детальный контроль параметров. Колеса, его не прошедшие и не поддающиеся ремонту, бракуют и отправляют на переплавку.

На следующем этапе почти готовое колесо опять нагревают в печи, потому что сталь необходимо закалить. Если этого не сделать, то должной прочности на выходе не получить. После закалки каждое колесо проходит обязательный процесс отпуска и замедленного охлаждения,  а затем отправляется на дробеметную установку для поверхностного упрочнения диска и на окончательную механическую обработку.

Завершающий этап производства колес связан с контролем размеров и всех необходимых технических параметров. Проверка проводится не только визуально, но и на специальном оборудовании, куда входят лазерные установки.

В колесном цеху жарко во всех смыслах: здесь постоянно работают печи, прессы, станки, по конвейерным линиям движутся раскаленные заготовки, их хватают и перемещают механические захваты, вешают на огромные крюки, которые тоже все время движутся по всему цеху. На электронном табло ведется счет изготовленным за смену колесам, лазеры проверяют размеры изделий, подаются вагоны под погрузку готовой продукции. Прохладнее лишь на одном участке – единственном в России: там, где доводят до кондиции колеса для высокоскоростных поездов, в том числе для электропоездов «Ласточка». Им нужен особый контроль, поэтому измерения производятся на специальных установках с точностью до 0,01 мм при определенной температуре воздуха и с особой тщательностью.

Автор: Ксения Фокина