輪對除銹機升級改進

劉俊 解麗珠

【摘要】輪對除銹機是用于貨車輪對軸身、輻板及防塵座除銹的重要設備。因其除銹效果將決定輪對探傷質量優(yōu)劣，所以除銹機的性能和運轉的穩(wěn)定性是關系到鐵路車輛、人員安全運行和國家財產等方面的關鍵。因此，本文將通過對輪對除銹機升級改進的方案以及改進后的效果兩方面進行論證，在實踐的基礎上加以改進，以此達到改善工作環(huán)境、提高工作效率、維護國家財產等目的。

【關鍵詞】轉對除銹機 傳動方式 防護裝置

一、升級改進

（一）任務

原有輪對除銹機，采用液壓驅動裝置工作，因過度使用導致內部漏油嚴重，所有管路腐蝕者化，而且除銹不到位造成輪對返修率較高。另外，需定期清理氣缸表面油污、廢鋼絲等，而且每周必須加液壓油170升，嚴重浪費能源。若更換新設備，周期長，費用高（約32萬元），將嚴重滯約生產。

（二）方案確定

傳動方式的確定。為確定最佳傳動方式，首先了解相關傳動方式的優(yōu)、缺點。下面是液壓傳動和氣壓傳動與機械、電氣、液壓傳動的比較：

（1）原設備是采用液壓傳動方式進行工作的，其優(yōu)、缺點是：A，結構上元件單位重量傳遞的功率大，結構簡單，布局靈活，便于和其他傳動方式聯(lián)用；B，工作性能上速度、扭矩、功率均可無級調節(jié)，動作快速性好；缺點是速比不如機械傳動準確，傳動效率低；C，使用維護上，元件的自潤滑性好，能實現系統(tǒng)的過載保護與保壓；使用壽命較長，元件易實現系列化、標準化、通用化；但對油液的質量、密封、冷卻、過濾，對元件的制造精度、安裝、調整和維護要求較高。

（2）氣壓傳動方式與機械、電氣、液壓傳動相比，具有下列優(yōu)點：A、工作介質是空氣，來源方便，使用后直接排至大氣，泄漏不致造成污染；B、空氣粘度小，管路流動壓力損失小，適于遠距離輸送和集中供氣，系統(tǒng)簡單；C、壓縮空氣在管路中流速快，可直接利用氣壓信號實現系統(tǒng)的自動控制，完成各種復雜的動作；D、易于實現快速的直線往復運動、擺動和高速轉動，調速方便；E、氣動元件結構簡單，適合標準化、系列化，易于制造；F、工作環(huán)境適應性好，特別是在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射、潮濕，溫度變化大等惡劣場合，工作安全可靠。缺點是：A、空氣有可壓縮性，載荷變化時，傳遞運動不夠平穩(wěn)、均勻；B、工作壓力不能太高，傳動效率低，不易獲得很大的力或力矩。

通過上述比較，為揚長避短，結合實際最終確定采用氣、液壓混合傳動方式進行改進：即機器上體采用直線導軌與汽缸組合，利用壓縮空氣在管路中流速快，可直接利用氣壓信號實現系統(tǒng)的自動控制，完成各種復雜的動作的特點，提高工作效率；下體采用液壓馬達與相應的液壓原件組合的方式，利用液壓傳動元件單位重量傳遞功率大及速度、扭矩、功率均可無級調節(jié)等優(yōu)點，實現輪對進、出工位的平穩(wěn)，確保設備安全使用。這樣既解決原設備中的一些不利因素，延長設備的使用壽命。

防護裝置的確定。采用何種防護方式既能防止崩濺的斷鋼絲損傷直線導軌，又能防銹并確保設備安全呢？最終決定將防護方式設計為凹形面防護罩，并在上方安裝高壓水沖洗裝置。這樣，既解決灰塵和銹，又解決了斷鋼絲亂飛的現象，直接避免對導軌的傷害，保證設備安全運轉。

結構及工作方式。改制后輪對除銹機主要由10部分組成，各部分結構、工作方式和功能詳述如下：

（1）機架部分：機架由底座和上機架組成。上機架采有龍門式結構，配有直線導軌、防塵板座除銹裝置、輻板除銹裝置和安裝在龍門架橫梁上的甲刷橫移機構；底座配有輪對轉輪裝置、輪對定位裝置、輪對進出料裝置和輪對緩沖裝置。

（2）中刷機構：由中刷橫移機構和中刷驅動裝置組成，配有氣液阻尼缸、氣缸和液壓馬達。中刷驅動裝置懸掛在中刷橫移機構上并與氣缸相連，通過橫梁左右移動完成輪對軸身的除銹。

（3）防塵板座除銹裝置：由左刷驅動裝置和右刷驅動裝置組成，配有氣缸和液壓馬達。防塵板座除銹裝置與氣缸相連，通過鋼刷的左右移動完成車輪防塵板座的除銹工作。

（4）輻板除銹裝置：除銹裝置與氣缸相連，控制鋼刷的上下、左右移動。通過液壓馬達帶動鋼刷旋轉達到除銹效果。

（5）轉輪裝置：配有轉輪器和擺線針輪減速機。用于輪對除銹過程中輪對的旋轉操作，方便除銹機對輪對進行清洗除銹。

（6）清水循環(huán)噴淋系統(tǒng)：通過熱水噴淋對輪對進行邊清洗邊除銹。一旦水溫達不到工藝要求，蒸汽加熱裝置將自動對清水加熱，進行自動補償。地下有完整的水循環(huán)過濾系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保。

（7）進出料裝置：具有進出料、定位及緩沖作用。輪對在進入每一工位時都需由緩沖裝置進行定位。

（8）氣動系統(tǒng)：氣液阻尼缸控制中刷往復運動；氣缸及小型氣缸控制左刷、右刷和輻板刷的運動。

（9）液壓系統(tǒng)：液壓站帶動馬達，作用于每一個鋼刷，通過各鋼刷旋轉進行除銹。

（10）電控系統(tǒng)：采用三菱FX-64MR型PLC控制，觸摸屏式操作面板，其特點是結構簡單、體積小、可靠性高、操作簡便、外形美觀且具有人機對話功能。

二、升級改進后的效果

按上述方案，經大約四個月的設計、制造、組裝、安裝、調試，并經過一段時間試運行，設備運行穩(wěn)定，效果良好。改進后的設備不僅噪音小、防灰塵和杜絕漏油現象，同時改善工作環(huán)境，提高工作效率，避免能源二次浪費。