货车轮对辐板表面清理技术最优方案分析

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1、早期发现车轮的裂纹和消除裂纹才是避免铁路车辆行车事故的有效的方法。针对以上情况，铁道部在《铁路货车轮轴组装检修及管理规则》中要求：“轮对厂修、段修时须清除各部位表面的油漆及锈垢⋯⋯”，“对带辐板孔车轮的内侧辐板孔部位施行复合磁化荧光磁粉探伤⋯⋯’’。各车辆厂、段虽然购进了轮辋探伤机，但是由于轮对成型锻造氧化皮、运用过程中生成的铁锈及油漆覆盖轮片母体，通过现有轮对清洗表面清理技术难以清除，工作人员难以进行有效的检测。同时轮对成型锻造辐板孔处氧化皮开裂等形成诸多假裂纹，极易使工作人员误判。近年来对车轮辐板的表面清理技术不断调整改进，还是达不到理想效果。

2、对轮对辐板(特别是对辐板孔)的裂纹检查一直是货车检修的弱项，也是亟待解决的一个课题。采用何种方法能在探伤前快速有效的清除锈垢、油渍，露出轮对辐板的金属本色，成为本文研究的重点。本论文研究的重点就在于检修货车轮对辐板时如何能够快速、有效、经济的清除锈垢、油渍，露出轮对辐板的金属本色，从而准确的发现裂纹。研究主要内容如下：首先详细分析了货车轮对辐板的清理现状和工艺要求；介绍了常用的表面处理技术，通过对它们特点进行分析，提出满足轮对辐板检修的设备和工艺。其次通过从清理效果、清理效率、能源消耗、环境影响和经济性五个方面，对钢刷清洗、喷丸、抛丸等多种技术方案

3、进行了比较，最终优选出抛丸处理为最佳方案。这里一方面是理论计算，另一方面是通过对以前的实践进行总结。最后，根据抛丸设备国家标准，对轮对辐板抛丸除锈机进行了试验，从抛丸处理工艺参数的选择上做了进一步的优化，使轮对辐板抛丸清理机处于最优状态。并通过试用进一步检验抛丸设备清理轮对辐板的可行性。22货车轮对辐板的清理现状和工艺要求2．1货车轮对辐板清理现状2．1．1手工处理多年来对货车轮对辐板的表面清理技术主要以手工和半自动小型机械工具为主。手工对货车轮对辐板进行除锈通常需要先行除去表面各种可见污物，用溶剂或清洗剂除油；然后用钨钢铲刀铲去大面积锈蚀，用刮刀

4、和钢丝刷除去边角部位锈蚀，用挫除去毛刺；最后用砂布和钢丝刷进行清理。手工除锈方法简便，但劳动强度大，除锈效率和质量低下，操作环境恶劣，一般只能除去疏松的铁锈和失效旧涂层，也不能除去所有的氧化皮。所以对于货车轮对辐板，仅用于机械除锈达不到的局部部位除锈。2．1．2小型机械工具处理小型机械工具主要指用电或高压空气(0．4～O．6MPa)为动力的小型电动或风动除锈工具。小型机械工具除锈效率较手工除锈大大提高，是手工除锈效率的4"---,6倍，但比喷、抛丸(砂)除锈效率低得多。这种小型机械工具，适用于清除不同的锈迹、旧涂层等，可用于各种场合。但该方法属于人

5、工操作的半机械化作业，设备噪声大，对人员和环境污染大，经过处理的表面粗糙度不均匀。对于轮对辐板处理，常见的小型工具有：角向磨光机和钢丝刷。角向磨光机工作原理是依靠动力马达高速旋转或往复运动带动打磨砂轮、砂纸、纸砂盘磨削或打击需要涂装的表面，达到清除铁锈及其他杂物的目的。除锈速度为4,--一8m2／h。这种小型工具只适合人工操作进行除锈作业。圆盘形钢丝刷是将钢丝以同心辐射形排列，两侧用金属夹板紧固，固定在风动或电动机的轴上。主要用于小面积和坑洼表面除锈，除锈质量不如角向磨光机，但可除去凹陷处的锈蚀和污物。使用这两种工具除锈时，由于工具高速运动，磨屑飞

6、溅和钢丝脱落，存在损伤操作者和周围物品的危险，所以操作时还需要采取必要的防护措施。2．1．3钢丝刷水冲洗除锈机随着铁路工艺装备技术的不断发展，逐渐形成了以钢丝刷水冲洗为代表的自动化清理技术，设备主要结构如图2．1所示。』一一”啦一／。，．，瘁9一；；俨飘l，熵1‘、’i‘建b裕1j}巾一盯

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8、。裂留=兰氍柏．广、Ff⋯～～，乡1l而liI，L一黜；o，必夕图2一l钢丝刷清理货车轮对辐极示意图这种清理设备以液压或电气为动力，带动钢丝刷做上下和左右往复运动对轴身全部及辐板内外侧面进行除锈、清洗。在控制上采用PLC可编程控制器，实

9、现除锈、清洗过程自动进行。除锈速度可以达到6分钟／轮，在一定程度上提高了效率，减少了操作人员的劳动强度。在这种设备广泛使用的同时，其缺点也逐步暴露出来。我厂虽然对其进行了几次设备改造，但仍达不到理想的效果。问题主要突出在以下几个方面：2．1．3．1除锈不完全由于钢丝刷与动力源为刚性连接，使得其运动轨迹只能为上下和左右往复运动。这种规则运动不能适应辐板的曲面形状，决定了在清理过程中总是有恒定的死角，从图2-1可以看出死角面积范围较大，主要包括辐板孔及其周边范围。用这种方式处理的轮对，虽然在一定程度上提高了辐板的清洁度，但不能露出金属本色，影响了探伤质

10、量，不能满足彻底探伤货车轮对辐板的需要。42．1．3．2耗材成本高钢丝刷作为除锈的直接工具，其使用性能直接影响着除锈效果。