一种空气制动控制阀中间体内腔清洗机的制作及应用

2019-11-22 02:07
冶金与材料 2019年5期
关键词:风缸清洗液煤尘

俞 兵

(中车贵阳车辆有限公司,贵州 贵阳 550017)

1 背景技术

目前,铁路货车空气制动控制阀(120 阀)是货车制动的控制中枢和核心部件,120 阀的生产、检修质量直接影响铁路运行安全。120 阀由主阀、紧急阀、缓解阀和中间体四部分组成。其中中间体在厂修过程中,内腔存在污物、油泥等杂物,还有残留煤尘等顽固杂质,由于无特殊清洗设备,现场修理时仅用高压风对内腔的各个腔室进行吹尘,很难处理掉死角处的异物。中间体内腔积存的油污、煤尘在线路运用时,120 阀频繁的进行制动和缓解过程中,通过管路将杂质带到制动控制阀内腔,极易堵塞制动空气通道,造成制动失灵,给铁路货车运行安全带来严重隐患。

2 现状分析

鉴于中间体在铁路货车上的重要性,在修理中间体过程中的内腔清洗很重要。目前,各铁路货车检修企业厂修时无中间体专用清洗设备,传统阀类清洗设备的清洗方法也难以满足要求。通过有效工艺装备确保检修质量,实现“以工装保工艺,以工艺保质量”的目标,提升中间体内腔清洁度,彻底改善现场作业环境,降低操作者劳动强度。

3 中间体情况调研及简要分析

(1)中间体内腔清洁状况调查情况。中间体在运用过程中,特别是铁路货车检修的中间体内腔油污严重;煤炭专用车辆上分解检修的中间体内含有大量的煤尘,人工清理费时、费力,无法清理干净内部死角。因此,本项目需要设计多种油脂、灰尘杂质、阀体油污和煤尘的清洗方案。(2)中间体的内部腔室较多、结构复杂,所以清洗时要研究进水与出水方向,以确保清洗效果理想。中间体内腔共计有6 个腔室:紧急室、列车管、制动缸、副风缸、加速缓解风缸、局减室,要求对每个腔室清洗时都指定的进水、出水以及循环方式。(3)一次装卡自动完成中间体内腔室的冲洗,并自动定位到清洗工位。动力采用高压泵产生,脉冲式气爆水压冲洗机等方式冲洗中间体内腔,清除腔壁上的杂质,达到对内腔的彻底清洗。(4)清洗完毕后,设备自动干燥。采用高压空气吹净,中间体倒置,水平旋转配合风嘴的吹扫,保证内腔各个部位可被风吹到,水分被带走,使中间体中的残留水分充分干燥,达到烘干目的。

4 中间体结构及进水方向分析

中间体结构复杂,内部共计有6 个腔室,分别为紧急室、副风缸、制动缸、列车管、加速缓解风缸、局减室。由于中间体存在紧急室和局减室,两室均只有8 mm 小孔表露在中间体外表,故须拆除两室对应的一个丝堵,配合小孔以形成小进大出的循环通路,再利用脉冲高压清洗原理,对两室及四通路进行清洗。

5 中间体定位面及内腔清洗方式的确定

5.1 确定中间体定位面

经过以上分析,中间体内腔清洗所有出水口均在中间体与主阀连接面上,所以,主阀连接面作为待清洗的中间体定位面最适合,使清洗液可以很容易沿定位面向下流出,便于清洗干净中间体内腔,同时其他三个面作为清洗中间体内腔的进水孔,定位夹紧面,清洗液通过各个面进水口分别注入中间内腔,在中间体内腔循环冲刷,即可将中间体内腔清洗干净。

5.2 确定中间体冲洗方式

根据长期以来积累的清洗经验,确定清洗中间体内腔需要采用高压泵作动力,并加入一定温度下的清洗液对中间体内腔进行高压冲洗,经清洗液清洗后的中间体内腔,除粘连在内腔壁上较顽固的杂质外,其他杂质均已经清除干净。

6 中间体清洗机结构

120(120-1)中间体清洗机由活动清洗模块、精密直线导轨、机架、工作台架、吊具装置、清洗水路系统、液压系统、PLC 系统、防护系统组成。(1)活动清洗模块及精密直线导轨设置在机架的托架上,清洗模块由底座、2 组6 个角座阀、消音器及预制端盖等组成,用来装卡中间体,完成高压水和高压空气的冲入、快速放泄及保压功能;精密直线导轨托运清洗模块,用来推进推出清洗模块,结合吊运装置减轻劳动强度。(2)机架配套有三向压紧油缸,每个油缸配置浮动导向及自动回位装置,用来输送压力夹紧中间体,以确保清洗过程中密封;其下设置一次过滤水箱,承接清洗液的同时对清洗液进行一次过滤。(3)清洗水路由旋压泵、蓄能器、温控器、液位控制器、加热装置、水箱、水箱自清洁装置、进水出水角座阀、逆流阀等部件组成;水路同时配置了风路吹扫装置,其由专用空气过滤器、润滑器、进风角座阀等部件组成;两者为清洗提供高压水及高压风,以满足脉冲式高压清洗要求。(4)液压系统由液压站、每工位3个夹紧油缸、压力传感器、分油三通、油管等组成,实现对工件的夹紧密封、实时检测压力的功能。

7 中间体清洗机清洗液的选择

中间体内腔涂有一层蜡,有防锈作用,因此,蜡层不能在清洗过程中被破坏。清洗液温度严格控制在50 度以下,选择3 组清洗液样品进行试验,试验结果如表1。

表1 清洗剂试验结果

8 结 语

该清洗机操作简单,生产效率高,全自动清洗,降低了劳动强度,提高了产品质量。每个中间体的清洗时间约10 分钟,根据使用要求可布置1 个或2 个清洗工位以实现与120(120-1)中间体检修生产线的节奏同步,形式和尺寸可根据现场进行调整,能满足各种检修线的匹配问题,对铁路运输安全具有重大意义。

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