CN107030040A - 一种火车轮对激光清洗机及火车轮对清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种火车轮对激光清洗机，在清洗房内设置有火车轮对激光清洗装置、清洗房上设置有起防护安全和密闭烟尘作用的左提升门和右提升门，所述清洗装置包括桁架、轮对限位驱动单元、废物排放单元和与桁架滑动连接的轮对清洗单元。本发明采用激光清洗为主清洗方式，清洗效率高，激光清洗的无研磨和非接触性，不会对轮对表面造成损伤，也不会产生二次污染；激光清洗与机械手配合，自动化程度高，降低人力成本；无需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料为粉末，体积小，可回收，不会造成环境污染问题。

Description

一种火车轮对激光清洗机及火车轮对清洗方法

技术领域

本发明涉及火车轮对清洗设备技术领域，具体涉及一种火车轮对激光清洗机及火车轮对清洗方法。

背景技术

随着铁路列车技术的高速发展，近年来列车全面提速，因而对列车各部分的性能要求相应提高。车辆轮对是列车运行的重要部件，它由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对的作用是保证列车在钢轨上的运行和转向，承受来自列车的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平而产生的载荷传递给列车各零部件之一，也是决定列车行驶安全最关键的控制点之一。因此，在火车的检修过程中，对轮对的检修质量的要求也极为严格。

目前，通常的火车轮对的清洗工艺为，先将轮对上所安装的滚动轴承拆下，对轮对进行除锈和清洗后，再对轮对的车轴和车轮进行数次探伤，最后再进行其他方面的检修，由此看来，对轮对的探伤是发现轮对质量缺陷的关键步骤之一，而要想取得理想的探伤效果，对轮对整体除锈和清洗是极其重要的前提。由于轮对在长期的运行过程中，除与钢轨接触的踏面和轮缘外，其余暴露在空气中的部分均会受到不同程度的锈蚀，锈蚀的存在会对探伤造成严重的干扰，大大降低探伤的准确度。

目前，对轮对的除锈方法主要是机械除锈法、液体固体强力冲击清洗和化学腐蚀清洗，机械除锈法主要过程是：将轮对滚入除锈机内，使轮对落入转轮器上，由转轮器带动轮对做原地轴向滚动，同时，由除锈机伸出的悬臂钢丝刷紧压在轮轴上高速旋转并做横向移动，依靠钢丝刷与轮轴间的高速摩擦将附着在轮轴上的锈污刷下，达到除锈的目的，此种方法为接触式清洗，对清洗表面有机械作用力，损伤车轴表面；或者清洗的介质附着于车轴表面，容易产生二次污染。专利号为201210165880.9公开了一种铁路机车车辆轮对的除锈清洗方法，通过采用高压水喷砂枪喷出的含砂水可以实现轮对的除锈清洗，除锈效果好，但是采用本方法会产生大量的砂，清理难度大；且高压水喷砂枪在清洗过程中会对火车轮对产生损伤。而化学腐蚀清洗是使用化学药剂和清洗液清洗，产生大量清洗废弃物造成环境污染。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供了一种火车轮对激光清洗机及火车轮对清洗工艺。此火车轮对激光清洗机采用激光清洗为主清洗方式，清洗效率高，激光清洗的无研磨和非接触性，不会对轮对表面造成损伤，也不会产生二次污染；无需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料为粉末，体积小，可回收，不会造成环境污染问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种火车轮对激光清洗机，包括清洗房，所述清洗房内设置有火车轮对激光清洗装置、清洗房上设置有起防护安全和密闭烟尘作用的左提升门和右提升门，所述清洗装置包括桁架、轮对限位驱动单元、废物排放单元和与桁架滑动连接的轮对清洗单元；

所述桁架由两根在轮对轨道两侧直立放置的立柱和架在两根立柱之间的横梁组成，横梁垂直于轨道；所述桁架的横梁上水平方向安装有滑轨；

所述轮对清洗单元包括若干个可沿桁架滑轨滑动的激光清洗器，所述激光清洗器包括滑台和清洗模块，固定连接在滑台上端的连接板通过平移机构与桁架上的滑轨滑动连接，滑台上竖直方向设置一滑槽和清洗模块驱动电机，所述清洗模块上固定连接激光器、清洁轮、吸雾口和与滑台上的滑槽相契合的滑块，清洗模块通过滑块在滑槽中上下移动实现清洗模块的上下移动；所述清洗模块上还包括驱动清洁轮抬起、下降和旋转的驱动装置，清洁轮抬起和下降，方便其越过火车轮，让两侧的激光清洗器移动到中间段清洗，清洁轮旋转并接触轮对轴，对轮对轴进行辅助清洗。

所述轮对限位驱动单元包括固定安装在两轮对轨道外侧的一对可左右摆动一定角度的V形推杆、在两轮对轨道中间设置的一对无动力驱动托轮、一对动力驱动托轮以及动力驱动托轮的驱动装置，所述V形推杆的两边均连接推杆驱动缸，所述动力驱动托轮的驱动装置包括一垂直于轮对轨道的驱动杆和驱动电机，所述的一对动力驱动托轮通过驱动杆连接；

所述废物排放单元包括过滤罐、废气进气管，所述废气进气管两端分别与轮对清洗单元的吸雾口和过滤罐侧面下部连接，所述过滤罐包括设置在罐内的若干过滤袋、设置在罐顶的排气口和压缩空气入口以及设置在罐底的排渣口，每个过滤袋的出口均连接排气罐的排气口。

进一步地，所述的激光清洗器为3个，每个清洗器均能在桁架滑轨的任意位置滑动并清洗火车轮对轮轴的任意位置。通过抬高清洗器，避开火车轮大圆，对轮轴的任意位置进行清洗，从而提高激光清洗效率。

进一步地，所述的清洗房上还设置有观察窗和检修门。如发现清洗房内设备有故障，可打开检修门进去检修。

进一步地，所述的火车轮对激光清洗机是由自动模式或手动模式控制。

一种利用上述的火车轮对激光清洗机的轮对清洗方法，包括以下步骤：

(1)将火车轮对放置到轨道后，打开清洗房的右提升门，左驱动缸伸出，右侧驱动缸缩回，推动推杆左侧抬起，用外力将轮对推至托轮上，确认无异常后，关闭提升门；

(2)火车轮对激光清洗机自动模式控制下按“自动启动”按钮，轮对旋转，各清洗器滑动到对应位置，清洗模块下滑，激光器、清洁轮、吸雾口按程序自动启动工作；手动模式下，首先打开电气控制开关，驱动装置带动轮对旋转，然后打开清洗器驱动电机，各清洗器在桁架滑轨上滑到火车轮对需要清洗位置上方；打开清洗器的清洗模块驱动电机，清洗模块下滑使激光器、清洁轮、吸雾口到达合适位置，激光器开始无接触清洗轮对轴，清洁轮接触轮对轴做辅助清洗，同时，吸雾器启动后从吸雾口抽吸密闭清洗房内清洗产生的烟尘至过滤罐；

(3)清洗完毕后，打开左提升门，右驱动缸伸出，左侧驱动缸缩回，推动推杆右侧抬起，推动轮对沿轨道滚出清洗房；

(4)启动压缩空气入口电磁阀，通过压缩空气入口向过滤罐中吹气，将附着在过滤罐中过滤袋的灰尘吹到过滤罐底部，完毕后打开排污口，人工清理淤积的灰尘。

本发明的有益效果：本发明公开的一种火车轮对激光清洗机及火车轮对清洗方法，采用激光清洗为主清洗方式，清洗效率高，激光清洗的无研磨和非接触性，不会对轮对表面造成损伤，也不会产生二次污染；激光清洗与机械手配合，自动化程度高，降低人力成本；无需使用任何化学药剂和清洗液，清洗下来的废料为粉末，体积小，可回收，不会造成环境污染问题。

附图说明

图1为本发明实施例火车轮对激光清洗机结构示意图；

图2为本发明实施例火车轮对激光清洗机的激光清洗器结构示意图；

图3为本发明实施例火车轮对激光清洗机的轮对限位结构示意图；

图4为本发明实施例火车轮对激光清洗机轮对转动驱动结构示意图；

图中：1-轮对轨道、2-桁架、3-立柱、4-横梁、5-滑轨、6-激光清洗器、7-滑台、8-清洗模块、9-滑台驱动装置、10-滑槽、11-激光器、12-清洁轮、13-吸雾口、14-滑块、15-V形推杆、16-托轮、17-驱动杆、18-驱动电机、19-推杆驱动缸、20-废气进气管、21-过滤罐、22-排气口、23-压缩空气入口、24-排渣口、25-三角架

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

实施例1：火车轮对激光清洗机装置结构

一种火车轮对激光清洗机，包括清洗房，在清洗房内设置火车轮对激光清洗装置、在清洗房上设置有起防护安全和密闭烟尘作用的左提升门和右提升门，所述清洗装置包括桁架2、轮对限位驱动单元、废物排放单元和与桁架滑动连接的轮对清洗单元。本实施例中，清洗房上还设置有观察窗和检修门，如发现清洗房内设备有故障，可打开检修门进去检修。

如图1所示，火车轮对激光清洗机的桁架2由两根在轮对轨道1两侧直立放置的立柱3和架在两根立柱之间的横梁4组成，横梁4垂直于轮对轨道1；桁架2的横梁4上水平方向安装有滑轨5。

结合图1和图2，火车轮对激光清洗机的轮对清洗单元包括若干个可沿桁架滑轨5滑动的激光清洗器6，本实施例中，激光清洗机的轮对清洗单元的激光清洗器有3个，每个清洗器均能在桁架滑轨的任意位置滑动并清洗火车轮对轮轴的任意位置，通过抬高清洗器，避开火车轮大圆，对轮轴的任意位置进行清洗，从而提高激光清洗效率。激光清洗器包括滑台7和清洗模块8，固定连接在滑台7上端的连接板通过平移机构与桁架上的滑轨5滑动连接，滑台上竖直方向设置一滑槽10和清洗模块驱动电机，所述清洗模块上固定连接激光器11、清洁轮12、吸雾口13和与滑杆上的滑槽契合的滑块14，清洗模块通过滑块14在滑槽10中上下移动实现清洗模块在竖直方向的位置调整。清洗模块上还连接有驱动清洁轮抬起、下降和旋转的驱动装置，清洁轮抬起和下降，方便其越过火车轮，让两侧的激光清洗器移动到中间段清洗；清洁轮旋转并接触轮对轴，对轮对轴进行辅助清洗。

结合图3和图4，火车轮对激光清洗机的轮对限位驱动单元包括固定安装在两轮对轨道外侧的一对可左右摆动一定角度的V形推杆15、在两轮对轨道中间设置的一对无动力驱动托轮、一对动力驱动托轮16以及动力驱动拖轮的驱动装置，所述V形推杆15的两边均连接推杆驱动缸19，所述动力驱动拖轮16的驱动装置包括一垂直于轮对轨道的驱动杆17和驱动电机18，一对动力驱动托轮16通过驱动杆17连接。

如图1所示，所述废物排放单元包括过滤罐21、废气进气管20，所述废气进气管20两端分别与轮对清洗单元的吸雾口13和过滤罐21下部连接，所述过滤罐21包括设置在罐内的若干过滤袋、设置在罐顶的排气口22和压缩空气入口23以及设置在罐底的排渣口24，每个过滤袋的出口均连接排气罐的排气口22。本实施例中，排气罐21侧面底部还安装的承载罐体的三角架25。

实施例2：本发明的一种火车轮对激光清洗的方法

采用实施例中的火车轮对激光清洗机清洗火车轮对的方法，包括以下步骤：

(1)将火车轮对放置到轨道后，打开清洗房的右提升门，左驱动缸伸出，右侧驱动缸缩回，推动推杆左侧抬起，用外力将轮对推至拖轮上，确认无异常后，关闭提升门；

(2)火车轮对激光清洗机自动模式控制下按“自动启动”按钮，轮对旋转，各清洗器滑动到对应位置，清洗模块下滑，激光器、清洁轮、吸雾口按程序自动启动工作；手动模式下，首先打开电气控制开关，驱动装置带动轮对旋转，然后打开清洗器驱动电机，各清洗器在桁架滑轨上滑到火车轮对需要清洗位置上方；打开清洗器的清洗模块驱动电机，清洗模块下滑使激光器、清洁轮、吸雾口到达合适位置，激光器开始无接触清洗轮对轴，清洁轮接触轮对轴做辅助清洗，同时，吸雾器启动后从吸雾口抽吸密闭清洗房内清洗产生的烟尘至过滤罐；

(3)清洗完毕后，打开左提升门，右驱动缸伸出，左侧驱动缸缩回，推动推杆右侧抬起，推动轮对沿轨道滚出清洗房；

(4)启动电磁阀，通过压缩空气入口向过滤罐中吹气，将附着在过滤罐中过滤袋的灰尘吹到过滤罐底部，完毕后打开排污口，人工清理淤积的灰尘。

Claims (5)

1.一种火车轮对激光清洗机，包括清洗房，其特征在于：所述清洗房内设置有火车轮对激光清洗装置、清洗房上设置有起防护安全和密闭烟尘作用的左提升门和右提升门，所述清洗装置包括桁架、轮对限位驱动单元、废物排放单元和与桁架滑动连接的轮对清洗单元；

所述桁架由两根在轮对轨道两侧直立放置的立柱和架在两根立柱之间的横梁组成，横梁垂直于轨道；所述桁架的横梁上水平方向安装有滑轨；

所述轮对清洗单元包括若干个可沿桁架滑轨滑动的激光清洗器，所述激光清洗器包括滑台和清洗模块，固定连接在滑台上端的连接板通过平移机构与桁架上的滑轨滑动连接，滑台上竖直方向设置一滑槽和清洗模块驱动电机，所述清洗模块上固定连接激光器、清洁轮、吸雾口和与滑台上的滑槽相契合的滑块，清洗模块通过滑块在滑槽中上下移动实现清洗模块的上下移动；所述清洗模块上还包括驱动清洁轮抬起、下降和旋转的驱动装置；

所述轮对限位驱动单元包括固定安装在两轮对轨道外侧的一对可左右摆动一定角度的V形推杆、在两轮对轨道中间设置的一对无动力驱动托轮、一对动力驱动托轮以及动力驱动托轮的驱动装置，所述V形推杆的两边均连接推杆驱动缸，所述动力驱动托轮的驱动装置包括一垂直于轮对轨道的驱动杆和驱动电机，所述的一对动力驱动托轮通过驱动杆连接；

所述废物排放单元包括过滤罐、废气进气管，所述废气进气管两端分别与轮对清洗单元的吸雾口和过滤罐侧面下部连接，所述过滤罐包括设置在罐内的若干过滤袋、设置在罐顶的排气口和压缩空气入口以及设置在罐底的排渣口，每个过滤袋的出口均连接排气罐的排气口。

2.根据权利要求1所述的一种火车轮对激光清洗机，其特征在于，所述的激光清洗器为3个，每个清洗器均能在桁架滑轨的任意位置滑动并清洗火车轮对轮轴的任意位置。

3.根据权利要求1所述的一种火车轮对激光清洗机，其特征在于，所述的清洗房上还设置有观察窗和检修门。

4.根据权利要求1所述的一种火车轮对激光清洗机，其特征在于，所述的火车轮对激光清洗机是由自动模式或手动模式控制。

5.利用如权利要求1所述的火车轮对激光清洗机的一种轮对清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将火车轮对放置到轨道后，打开清洗房的右提升门，左驱动缸伸出，右侧驱动缸缩回，推动推杆左侧抬起，用外力将轮对推至托轮上，确认无异常后，关闭提升门；

(2)火车轮对激光清洗机自动模式控制下按“自动启动”按钮，轮对旋转，各清洗器滑动到对应位置，清洗模块下滑，激光器、清洁轮、吸雾口按程序自动启动工作；手动模式下，首先打开电气控制开关，驱动装置带动轮对旋转，然后打开清洗器驱动电机，各清洗器在桁架滑轨上滑到火车轮对需要清洗位置上方；打开清洗器的清洗模块驱动电机，清洗模块下滑使激光器、清洁轮、吸雾口到达合适位置，激光器开始无接触清洗轮对轴，清洁轮接触轮对轴做辅助清洗，同时，吸雾器启动后从吸雾口抽吸密闭清洗房内清洗产生的烟尘至过滤罐；

(3)清洗完毕后，打开左提升门，右驱动缸伸出，左侧驱动缸缩回，推动推杆右侧抬起，推动轮对沿轨道滚出清洗房；

(4)启动压缩空气入口电磁阀，通过压缩空气入口向过滤罐中吹气，将附着在过滤罐中过滤袋的灰尘吹到过滤罐底部，完毕后打开排污口，人工清理淤积的灰尘。