一種空氣制動(dòng)控制閥中間體內(nèi)腔清洗機(jī)的制作及應(yīng)用

俞 兵

（中車貴陽車輛有限公司，貴州 貴陽 550017）

1 背景技術(shù)

目前，鐵路貨車空氣制動(dòng)控制閥（120 閥）是貨車制動(dòng)的控制中樞和核心部件，120 閥的生產(chǎn)、檢修質(zhì)量直接影響鐵路運(yùn)行安全。120 閥由主閥、緊急閥、緩解閥和中間體四部分組成。其中中間體在廠修過程中，內(nèi)腔存在污物、油泥等雜物，還有殘留煤塵等頑固雜質(zhì)，由于無特殊清洗設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)修理時(shí)僅用高壓風(fēng)對(duì)內(nèi)腔的各個(gè)腔室進(jìn)行吹塵，很難處理掉死角處的異物。中間體內(nèi)腔積存的油污、煤塵在線路運(yùn)用時(shí)，120 閥頻繁的進(jìn)行制動(dòng)和緩解過程中，通過管路將雜質(zhì)帶到制動(dòng)控制閥內(nèi)腔，極易堵塞制動(dòng)空氣通道，造成制動(dòng)失靈，給鐵路貨車運(yùn)行安全帶來嚴(yán)重隱患。

2 現(xiàn)狀分析

鑒于中間體在鐵路貨車上的重要性，在修理中間體過程中的內(nèi)腔清洗很重要。目前，各鐵路貨車檢修企業(yè)廠修時(shí)無中間體專用清洗設(shè)備，傳統(tǒng)閥類清洗設(shè)備的清洗方法也難以滿足要求。通過有效工藝裝備確保檢修質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“以工裝保工藝，以工藝保質(zhì)量”的目標(biāo)，提升中間體內(nèi)腔清潔度，徹底改善現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。

3 中間體情況調(diào)研及簡(jiǎn)要分析

（1）中間體內(nèi)腔清潔狀況調(diào)查情況。中間體在運(yùn)用過程中，特別是鐵路貨車檢修的中間體內(nèi)腔油污嚴(yán)重；煤炭專用車輛上分解檢修的中間體內(nèi)含有大量的煤塵，人工清理費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，無法清理干凈內(nèi)部死角。因此，本項(xiàng)目需要設(shè)計(jì)多種油脂、灰塵雜質(zhì)、閥體油污和煤塵的清洗方案。（2）中間體的內(nèi)部腔室較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以清洗時(shí)要研究進(jìn)水與出水方向，以確保清洗效果理想。中間體內(nèi)腔共計(jì)有6 個(gè)腔室：緊急室、列車管、制動(dòng)缸、副風(fēng)缸、加速緩解風(fēng)缸、局減室，要求對(duì)每個(gè)腔室清洗時(shí)都指定的進(jìn)水、出水以及循環(huán)方式。（3）一次裝卡自動(dòng)完成中間體內(nèi)腔室的沖洗，并自動(dòng)定位到清洗工位。動(dòng)力采用高壓泵產(chǎn)生，脈沖式氣爆水壓沖洗機(jī)等方式?jīng)_洗中間體內(nèi)腔，清除腔壁上的雜質(zhì)，達(dá)到對(duì)內(nèi)腔的徹底清洗。（4）清洗完畢后，設(shè)備自動(dòng)干燥。采用高壓空氣吹凈，中間體倒置，水平旋轉(zhuǎn)配合風(fēng)嘴的吹掃，保證內(nèi)腔各個(gè)部位可被風(fēng)吹到，水分被帶走，使中間體中的殘留水分充分干燥，達(dá)到烘干目的。

4 中間體結(jié)構(gòu)及進(jìn)水方向分析

中間體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部共計(jì)有6 個(gè)腔室，分別為緊急室、副風(fēng)缸、制動(dòng)缸、列車管、加速緩解風(fēng)缸、局減室。由于中間體存在緊急室和局減室，兩室均只有8 mm 小孔表露在中間體外表，故須拆除兩室對(duì)應(yīng)的一個(gè)絲堵，配合小孔以形成小進(jìn)大出的循環(huán)通路，再利用脈沖高壓清洗原理，對(duì)兩室及四通路進(jìn)行清洗。

5 中間體定位面及內(nèi)腔清洗方式的確定

5.1 確定中間體定位面

經(jīng)過以上分析，中間體內(nèi)腔清洗所有出水口均在中間體與主閥連接面上，所以，主閥連接面作為待清洗的中間體定位面最適合，使清洗液可以很容易沿定位面向下流出，便于清洗干凈中間體內(nèi)腔，同時(shí)其他三個(gè)面作為清洗中間體內(nèi)腔的進(jìn)水孔，定位夾緊面，清洗液通過各個(gè)面進(jìn)水口分別注入中間內(nèi)腔，在中間體內(nèi)腔循環(huán)沖刷，即可將中間體內(nèi)腔清洗干凈。

5.2 確定中間體沖洗方式

根據(jù)長(zhǎng)期以來積累的清洗經(jīng)驗(yàn)，確定清洗中間體內(nèi)腔需要采用高壓泵作動(dòng)力，并加入一定溫度下的清洗液對(duì)中間體內(nèi)腔進(jìn)行高壓沖洗，經(jīng)清洗液清洗后的中間體內(nèi)腔，除粘連在內(nèi)腔壁上較頑固的雜質(zhì)外，其他雜質(zhì)均已經(jīng)清除干凈。

6 中間體清洗機(jī)結(jié)構(gòu)

120（120-1）中間體清洗機(jī)由活動(dòng)清洗模塊、精密直線導(dǎo)軌、機(jī)架、工作臺(tái)架、吊具裝置、清洗水路系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、PLC 系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)組成。（1）活動(dòng)清洗模塊及精密直線導(dǎo)軌設(shè)置在機(jī)架的托架上，清洗模塊由底座、2 組6 個(gè)角座閥、消音器及預(yù)制端蓋等組成，用來裝卡中間體，完成高壓水和高壓空氣的沖入、快速放泄及保壓功能；精密直線導(dǎo)軌托運(yùn)清洗模塊，用來推進(jìn)推出清洗模塊，結(jié)合吊運(yùn)裝置減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。（2）機(jī)架配套有三向壓緊油缸，每個(gè)油缸配置浮動(dòng)導(dǎo)向及自動(dòng)回位裝置，用來輸送壓力夾緊中間體，以確保清洗過程中密封；其下設(shè)置一次過濾水箱，承接清洗液的同時(shí)對(duì)清洗液進(jìn)行一次過濾。（3）清洗水路由旋壓泵、蓄能器、溫控器、液位控制器、加熱裝置、水箱、水箱自清潔裝置、進(jìn)水出水角座閥、逆流閥等部件組成；水路同時(shí)配置了風(fēng)路吹掃裝置，其由專用空氣過濾器、潤(rùn)滑器、進(jìn)風(fēng)角座閥等部件組成；兩者為清洗提供高壓水及高壓風(fēng)，以滿足脈沖式高壓清洗要求。（4）液壓系統(tǒng)由液壓站、每工位3個(gè)夾緊油缸、壓力傳感器、分油三通、油管等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊密封、實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力的功能。

7 中間體清洗機(jī)清洗液的選擇

中間體內(nèi)腔涂有一層蠟，有防銹作用，因此，蠟層不能在清洗過程中被破壞。清洗液溫度嚴(yán)格控制在50 度以下，選擇3 組清洗液樣品進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1 清洗劑試驗(yàn)結(jié)果

8 結(jié) 語

該清洗機(jī)操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，全自動(dòng)清洗，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。每個(gè)中間體的清洗時(shí)間約10 分鐘，根據(jù)使用要求可布置1 個(gè)或2 個(gè)清洗工位以實(shí)現(xiàn)與120（120-1）中間體檢修生產(chǎn)線的節(jié)奏同步，形式和尺寸可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)整，能滿足各種檢修線的匹配問題，對(duì)鐵路運(yùn)輸安全具有重大意義。