CN105033867B - 铁路钢轨喷丸清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路钢轨喷丸清理装置，属于金属表面清理技术领域。该装置主要对钢轨表面的锈斑、毛刺和氧化皮等附着物进行喷丸清理，并使钢轨表面质量得到改善。该装置主要包括喷丸器总成、喷丸室、集丸池、螺旋输送装置、钢轨输送装置和连接口，钢轨输送装置将钢轨缓慢运送到喷丸室内，喷丸器发射的弹丸经过喷嘴高速撞击钢轨表面，使其表面的附着物脱落，从而达到喷丸清理的效果，产生的粉尘，散落的丸料经连接口连接到其他设备进行处理。上述铁路钢轨喷丸清理装置，四个喷嘴同时工作，效率较高，清理效果较好，钢轨的表面质量得到了较大的改善，也有利于钢轨后期的表面防护和延寿，改善了工人的工作环境，减轻了工人的劳动强度。

Description

铁路钢轨喷丸清理装置

技术领域

本发明属于金属表面清理技术领域，涉及一种喷丸清理装置，具体的说是一种铁路钢轨喷丸清理装置。

背景技术

喷丸清理技术是利用压缩空气或者高压风将丸料高速喷出并作用于金属及机械构件表面，使得金属及机械构件表面的锈斑、毛刺、氧化皮等附着物脱落，从而达到喷丸清理的效果。

铁路钢轨是火车的主要承载体，钢轨是影响火车稳定运行的一个重要因素。钢轨的防腐对保障火车运行的安全性具有重要意义。延缓钢轨的锈蚀不但可以保证火车运行的安全性，而且还可以降低钢轨更换的频率，减轻铁路工务工人的劳动强度，节约大量资源，保护环境，间接性地降低了火车运营的成本。

钢轨在钢厂或者钢轨生产企业制备完成后，表面会残留大量氧化皮和少量毛刺，如果不加以防护，在空气中很容易锈蚀，导致表面材质疏松，引发锈蚀加剧；这些氧化皮、锈斑、毛刺等附着物不经处理，直接涂覆其他材料或者防护油，虽然在短期内起到保护作用，一旦氧化皮或者锈斑在火车运行振动的作用下脱落，就会破坏这层保护膜，从而导致钢轨防护失效，不得不再进行涂覆新的材料进行防护。这样一来，导致资源浪费，增加工务人员的工作量，而且失效的防护材料或者防护油还会对周边的环境造成污染。

钢轨在风吹日晒雨淋和火车排泄物等多种因素的作用下，很容易生锈。如果前期防护工作不到位，钢轨的锈蚀会影响火车运行安全。目前，为了防止锈蚀加剧，铁路工务工人每天保持日常养护、涂油（有机车涂油和人工涂油）。由于前期钢轨表面处理不到位，养护和涂油没有极大地延缓钢轨的锈蚀，锈蚀对钢轨的影响依然很大，锈蚀会逐渐侵蚀轨面，火车把轨面压得高低不平，部分地方会出现掉块，掉块到一定程度，轨面将变得凹凸不平，部分边缘会被压塌，火车经过时就会出现颠簸等现象。

除锈的方法很多，基本分为两类，一类是酸洗，另一类是机械打磨。酸洗能有效的去除锈斑、氧化皮、毛刺等附着物，但也会腐蚀钢轨且造成大量的酸洗废液，投资较大，而且还污染环境。机械打磨也可以去除氧化皮、锈斑、毛刺等附着物，工人的工作量大，人工费用较高，效率较低，产生大量的粉尘，污染环境，影响工人的健康。

目前，部分企业采用了喷丸清理技术对钢轨进行处理，主要是采用人持喷嘴对钢轨进行处理，灵活性较高，但自动化程度较低，工人劳动强度较大，产生的粉尘不能得到有效的处理，污染环境，影响工人健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效环保的铁路钢轨喷丸清理装置，主要用于解决钢轨表面毛刺、氧化皮、锈斑等附着物清理效率较低和传统方法不环保等问题，为钢轨的表面防护和延寿提供帮助及基础保障。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：铁路钢轨喷丸清理装置，该装置主要包括喷丸器总成、喷丸室、集丸池、螺旋输送装置、钢轨输送装置和设备连接口；喷丸器总成设计在该装置的一侧，喷丸室设计在该装置的中部，喷丸室的下侧设计有集丸池，集丸池的下侧设计有螺旋输送装置，喷丸器和喷丸室设计有多个连接口（喷丸器出料连接口、除尘抽风连接口、喷嘴进料连接口和丸料分离连接口）；所述喷丸器总成包括喷丸器、软管、喷嘴，软管的一端与喷丸器出料连接口连接，另一端与喷嘴进料连接口连接，喷丸器设计有四个喷丸器出料连接口；喷嘴共四个，包括上喷嘴一个、中喷嘴两个和下喷嘴一个，上喷嘴主要对钢轨轨头面进行清理及强化，中喷嘴主要对钢轨轨腰面进行喷丸清理，下喷嘴主要对钢轨轨底面进行喷丸清理，上喷嘴丸料的喷射速度是中喷嘴和下喷嘴丸料喷射速度的1.5-2倍；所述的喷丸室是喷丸清理作业的场所，喷丸室的顶部设计有除尘抽风连接口，底部设计有栅栏，栅栏主要是防止散落的弹丸速度过大对集丸池内壁造成破坏，喷丸室的前门设计有帘布；所述的集丸池上部直接与喷丸室相连，下部直接与螺旋输送装置相连；所述的螺旋输送装置主要是将散落的弹丸经集丸池收集后输送到丸料分离连接口，有单独电机为其提供动力；所述的钢轨输送装置包括支腿、辊道和电机，喷丸室内部没有辊道部件，钢轨输送装置在喷丸室正前和正后方各设计一个，每个钢轨输送装置有单独电机为辊道提供动力，各辊道之间采用链条传动；四个喷嘴均固定在喷丸室外板上，四个喷嘴（上喷嘴1个、中喷嘴2个和下喷嘴1个）与钢轨的距离和夹角均可以调整。钢轨输送装置通过旋转运动的辊道将钢轨输送到喷丸室内，从喷嘴高速发射的弹丸连续高速撞击缓慢运动钢轨的表面（轨头面、轨腰面和轨底面），致使钢轨表面的氧化皮、锈斑等附着物脱落，从而完成钢轨的喷丸清理作业。

喷丸器出料连接口，是喷丸器与软管连接的一个接口装置。

除尘抽风连接口，是除尘设备的抽风管与喷丸室连接的一个接口装置。

喷嘴进料连接口，是喷嘴与软管连接的一个接口装置。

丸料分离连接口，是螺旋输送装置与丸料分离设备相连接的一个接口装置。

本发明的有益效果是:1.除尘抽风连接口的设计，为营造喷丸室内的负压环境做了准备，减少了喷丸作业时粉尘的外泄，防止了喷丸作业周围环境的污染，也为工人提供了相对较好的工作环境，与其他开放式的喷丸作业设备相比有比较大的优点。2.设置了四个喷嘴（上喷嘴1个、中喷嘴2个和下喷嘴1个），可以同时进行喷丸作业，效率较高；上喷嘴与其他喷嘴丸料喷射速度不同的设计，不但对钢轨表面的氧化皮、锈斑等附着物进行了有效的清理，而且还对钢轨踏面（钢轨的轨头与火车轮接触的面）进行了喷丸强化，致使踏面形成一层致密的硬化层，提高了踏面的耐磨损、耐腐蚀及抗疲劳性能。3.集丸池和螺旋输送装置的设计，为丸料的分离和再次利用做了准备，减少了丸料的浪费，节约了资源，降低了喷丸作业的成本。4.钢轨放置在辊道上，即可自动完成喷丸清理作业，人为干预较少，自动化程度相对较高，减轻了工人的劳动强度和工作量。5.该装置四个喷嘴全方位对钢轨表面进行喷丸清理，工作效率较高，清理效果较好，能有效地去除钢轨表面的毛刺、锈斑、氧化皮等附着物；表面质量得到了很大的改善，钢轨呈基体本色，表面的组织结构也得到了改善，在钢轨表面形成了硬化层，提高了钢轨的耐腐蚀性能。6.喷丸清理的后钢轨，轨腰面和轨底面附着物脱落且在其表面出现微小凹坑，提高了钢轨后期涂覆材料的附着力，提高了涂覆材料的使用寿命，有效地延缓了涂覆材料过早脱落失效，有利于钢轨的表面防护和延寿。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的内部结构立体结构示意图。

图3是本发明的主视结构示意图。

图4是图3的右视结构示意图。

图5是图3的左视结构示意图。

图6是图3的俯视结构示意图。

图中：1喷丸器，2喷丸器出料连接口，3除尘抽风连接口，4喷丸室，5上喷嘴，6中喷嘴，7下喷嘴，8喷嘴进料连接口，9栅栏，10集丸池，11螺旋输送装置，12钢轨，13支腿，14辊道，15电机，16电机，17丸料分离连接口，18帘布。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步说明，其中示意性实施方式及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1至图6所示，铁路钢轨喷丸清理装置，其结构包括喷丸器总成、喷丸室4、集丸池10、螺旋输送装置11、钢轨输送装置和设备连接口；喷丸器总成设计在该装置的一侧，喷丸室4设计在该装置的中部，喷丸室4的下侧设计有集丸池10，集丸池10的下侧设计有螺旋输送装置11，喷丸器1和喷丸室4设计有多个连接口（喷丸器出料连接口2、除尘抽风连接口3、喷嘴进料连接口8和丸料分离连接口17）；所述喷丸器总成包括喷丸器1、软管、喷嘴，软管的一端与喷丸器出料连接口2连接，另一端与喷嘴进料连接口8连接，喷丸器1设计有四个喷丸器出料连接口2；喷嘴共四个，包括上喷嘴5一个、中喷嘴6两个和下喷嘴7一个，上喷嘴5主要对钢轨12轨头面进行清理及强化，中喷嘴6主要对钢轨12轨腰面进行喷丸清理，下喷嘴7主要对钢轨12轨底面进行喷丸清理，上喷嘴5丸料的喷射速度是中喷嘴6和下喷嘴7丸料喷射速度的1.5-2倍；所述的喷丸室4是喷丸清理作业的场所，喷丸室4的顶部设计有除尘抽风连接口3，底部设计有栅栏9，栅栏9主要是防止散落的弹丸速度过大对集丸池10内壁造成破坏，喷丸室4的前门设计有帘布18；所述的集丸池10上部直接与喷丸室4相连，下部直接与螺旋输送装置11相连；所述的螺旋输送装置11主要是将散落的弹丸经集丸池10收集后输送到丸料分离连接口17，有单独电机15为其提供动力；所述的钢轨输送装置包括支腿13、辊道14和电机16，喷丸室4内部没有辊道14部件，钢轨输送装置在喷丸室4正前和正后方各设计一个，每个钢轨输送装置有单独电机16为辊道14提供动力，各辊道14之间采用链条传动；四个喷嘴均固定在喷丸室外板上，四个喷嘴（上喷嘴5一个、中喷嘴6两个和下喷嘴7一个）与钢轨12的距离和夹角均可以调整。钢轨输送装置通过旋转运动的辊道14将钢轨12输送到喷丸室4内，从喷嘴高速发射的弹丸连续高速撞击缓慢运动钢轨12的表面（轨头面、轨腰面和轨底面），致使钢轨12表面的氧化皮、锈斑等附着物脱落，从而完成钢轨12的喷丸清理作业。

喷丸器出料连接口2，是喷丸器1与软管连接的一个接口装置。

除尘抽风连接口3，是除尘设备的抽风管与喷丸室4连接的一个接口装置。

喷嘴进料连接口8，是喷嘴与软管连接的一个接口装置。

丸料分离连接口17，是螺旋输送装置11与丸料分离设备相连接的一个接口装置。

在喷丸清理作业前，根据钢轨12的防护和表面质量要求，调整喷嘴（上喷嘴5一个、中喷嘴6两个和下喷嘴7一个）与钢轨12面的距离和夹角，并设置四个喷嘴（上喷嘴1个、中喷嘴2个和下喷嘴1个）丸料的喷射速度。通过起重机将钢轨12放置在钢轨输送装置的辊道14上，启动电机16，旋转运动的辊道14缓慢地将钢轨12输送到喷丸室4内，喷丸室4内四个喷嘴（上喷嘴5一个、中喷嘴6两个和下喷嘴7一个）高速发射的弹丸不断撞击钢轨12表面，钢轨12表面的氧化皮、锈斑、毛刺等附着物不断地脱落，并随着散落的弹丸经集丸池10作用滑落到螺旋输送装置11料仓内，在电机15的驱动下，不断工作的螺旋输送装置11将弹丸和附着物的混合物输送到丸料分离连接口17，提供给其他设备进行分离后再次进入喷丸作业，喷丸室4内产生的粉尘，在除尘抽风连接口3连接其他设备作用下得到有效处理，设计的帘布18也有效地阻止喷丸室4内杂物外泄，完成喷丸清理的钢轨12在钢轨输送装置的作用下不断驶出喷丸室4，铁路钢轨12就是在上述过程中完成喷丸清理作业。

通过以上所述的实施例，铁路钢轨表面的毛刺、锈斑、氧化皮等附着物得到了有效的清理，表面质量得到了很大的改善，钢轨呈基体本色，表面的组织结构也得到了改善，在钢轨表面形成了硬化层，提高了钢轨的耐腐蚀性能；喷丸清理后的钢轨，轨腰面和轨底面附着物脱落且在其表面出现微小凹坑，提高了钢轨后期涂覆材料的附着力，提高了涂覆材料的使用寿命，有效地延缓了涂覆材料过早脱落失效，有利于钢轨的表面防护和延寿。

以上所述仅为本发明的实施例，并非是对本发明专利范围的限定。凡是利用本发明摘要、说明书及附图内容所作的等效结构或等效变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.铁路钢轨喷丸清理装置，其特征在于：包括喷丸器总成、喷丸室、集丸池、螺旋输送装置、钢轨输送装置和设备连接口；喷丸器总成设计在该装置的一侧，喷丸室设计在该装置的中部，喷丸室的下侧设计有集丸池，集丸池的下侧设计有螺旋输送装置，喷丸器和喷丸室设计有多个连接口；所述喷丸器总成包括喷丸器、软管、喷嘴，软管的一端与喷丸器出料连接口连接，另一端与喷嘴进料连接口连接，喷丸器设计有四个喷丸器出料连接口；喷嘴共四个，包括上喷嘴一个、中喷嘴两个和下喷嘴一个；所述的喷丸室是喷丸清理作业的场所，喷丸室的顶部设计有除尘抽风连接口，底部设计有栅栏，喷丸室的前门设计有帘布；所述的钢轨输送装置包括支腿、辊道和电机，喷丸室内部没有辊道部件；

上喷嘴主要对钢轨轨头面进行清理及强化，中喷嘴主要对钢轨轨腰面进行喷丸清理，下喷嘴主要对钢轨轨底面进行喷丸清理，上喷嘴丸料的喷射速度是中喷嘴和下喷嘴丸料喷射速度的1.5-2倍。

2.根据权利要求1所述的铁路钢轨喷丸清理装置，其特征在于：钢轨输送装置在喷丸室正前和正后方各设计一个，每个钢轨输送装置有单独电机为辊道提供动力，各辊道之间采用链条传动。

3.根据权利要求1所述的铁路钢轨喷丸清理装置，其特征在于：四个喷嘴均固定在喷丸室外板上，四个喷嘴与钢轨的距离和夹角均可以调整。