機車檢修段部件吹掃清洗房工藝方案研究

周航博

（中鐵第一勘察設計院集團有限公司環境與設備設計處，陜西 西安710043）

1 概述

西安和諧型大功率機車檢修段作為全路總體部署新建的六大和諧電力機車檢修基地之一，是西北地區唯一的和諧機車檢修基地，是我國鐵路技術裝備現代化、鐵路機車運用檢修體系升級的關鍵工程，也是陜西省十二五鐵路建設新十大工程重點項目之[1]。

檢修段目前承擔和諧電力機車C4、C5任務，相應設置解體組裝庫2線12臺位、調試庫3線3臺位、返修庫2線2臺位、整車動態試驗庫2線2臺位、噴漆庫2線4臺位、淋雨試驗庫1線1臺位，交接車庫2線2臺位，存車線4條,以及轉向架檢修線、零部件檢修線、智能物流配送系統等，配套機車檢修工裝設備790余臺套，其中包含檢修作業線25條[2,3]。

2 部件檢修庫中部件清洗存在的問題

西安機車檢修段設計及建設期間執行原鐵道部2018年 《和諧型大功率機車檢修工藝及關鍵設備》研討會暫定規定，功能為承擔和諧機車二年檢任務，預留六年檢條件，其中二年檢庫停時間為4d。建成后，按照2015年頒布《中國鐵路總公司關于公布和諧型交流傳動機車修程修制改革方案的通知》（鐵總運[2015]30號），該段主要承擔和諧電力機車C4、C5 任務，檢修庫停時間分別為 5d、12d。

機車解體組裝庫內機車檢修作業線第三工位設置多功能保潔房，集中對車體、車頂大蓋、復合冷卻器等部件進行吹掃、清洗等作業，原設計理論計算臺位占用停時不超過1d，但由于檢修修程發生變化且部件清洗產生交叉作業，造成每臺機車占用多功能保潔房的時間基本上為3d時間（含夜間加班），且為了保證流水修每個工位占用臺位時間不超過2d和保證整車流水作業正常進行，現機車保潔都采用夜間加班來完成。同時受多功能保潔房長度制約，機車大蓋、車上部件不能與整車同時清洗，清洗部件時需要進行整車移車作業，清洗整車時，部件需要排隊等待，相互制約，嚴重制約了整車通過能力[4]。

隨著西安和諧型大功率機車檢修段檢修工作量的不斷增加，部件清洗問題越來越嚴重，使其已成為影響檢修工作的重要原因，因此，設置部件吹掃清洗房，將現有多功能保潔房中的部件清洗作業進行轉移，可以有效較少占用多功能保潔房時間，對確保檢修作業線工位通過能力以及完成整車的清洗、吹掃、除漆、探傷、補漆作業，是一套十分有效的解決方案。

3 部件清洗工作量和設計規模

根據西安機車檢修段部件清洗任務，需清洗車頂大蓋、通風機等機械部件和主（輔）變流柜、電源柜等電器部件，則需要設置兩個吹掃清洗房，吹掃清洗房1完成車頂大蓋打磨、除銹、吹掃、清洗，以及通風機、空調、復合冷卻器等機械部件吹掃、清洗、風干任務；吹掃清洗房2完成主（輔）變流柜、電源柜、列車供電柜等電器部件吹掃清洗任務[5]。

3.1 吹掃清洗房1部件清洗工作量和設計規模

對于檢修段流水修每天完成2臺節車的通過能力，吹掃清洗房1單臺節機車的主要清洗部件及數量見表1。

表1 單臺節機車的主要清洗部件及數量

對應2臺節車的通過能力，清洗部件最大用時測算見表2。

表2 吹掃清洗房1清洗2臺機車的主要清洗部件用時

由表2可知，吹掃清洗房1完成2臺機車的機械部件清洗用時為10h，因機車檢修段單日單班為8小時工作制，則吹掃清洗房1應設置2個清洗工位，則每個清洗工位平均用時約5h，可以完成每日機械部件清洗任務。其中由表2可知，車頂大蓋清洗作業時間為4.5h，接近總時間的一半，因此可以按照一臺位承擔大蓋作業，另一臺為承擔其余機械部件清洗作業，避免不同部件清洗交叉作業。

3.2 吹掃清洗房1部件清洗工作量和設計規模

對于檢修段流水修每天完成2臺節車的通過能力，吹掃清洗房2單臺節機車的主要清洗部件及數量見表3。

表3 單臺節機車的主要清洗部件及數量

對應2臺節車的通過能力，清洗部件最大用時測算見表4。

表4 吹掃清洗房2清洗2臺機車的主要清洗部件用時

由表4可知，吹掃清洗房2完成2臺機車的電器部件清洗用時為3.3h，小于機車檢修段單日單班8h工作時間，則吹掃清洗房2可設置1個清洗工位，就可以完成每日電器部件清洗任務。

4 部件吹掃清洗房工藝方案設計

4.1 吹掃清洗房1工藝方案設計

吹掃清洗房1完成車頂大蓋打磨、除銹、吹掃、清洗，以及通風機、空調、復合冷卻器等機械部件吹掃、清洗、風干任務；根據吹掃清洗房1部件清洗工作量計算，吹掃清洗房1設置2個清洗工位，一臺位承擔大蓋作業，另一臺為承擔其余機械部件清洗作業，而且吹掃清洗房布置方案需要滿足最大工件車頂大蓋（約6.3m×3.1m）的吊裝和轉運要求。綜合以上因素，按照車頂大蓋橫向（最長方向）出入吹掃清洗房方式考慮設備區整體布置，工藝方案設計如下：

（1）吹掃清洗房1房體軸線尺寸為長×寬×高=18m×6m×3m，共設置2個清洗臺位，兩臺位之間設置活動推拉門隔斷（最大開門3m），可滿足兩臺位單獨作業。

（2）吹掃清洗房1主要由室體、照明系統、軌道平板車、高溫高壓水清洗機、清洗液供給系統、壓縮空氣吹掃系統、工業吸塵器、送風系統、排風冷凝系統、自動管輪裝置、自動升降卷簾門、儲氣罐、電氣控制系統等組成。

（3）吹掃清洗房1室體：室內外壁均采用不銹鋼材質，其中內壁為SUS304材質制作，房體骨架采用不銹鋼SUS304材質，采光玻璃均采用鋼化玻璃制作。

（4）照明系統：室內設耐溫防水燈具，保證室內照度大于300LX，室內安裝有應急照明裝置。

（5）軌道平板車：采用軌道式人工推動方式。

（6）高溫高壓水清洗機: 用于滿足人工高溫高壓清洗零部件的需要，可在短時間內迅速、高效地達到所設定的工作壓力，能夠持續供應恒溫的高壓熱水，在補水過程中沒有壓力的波動，工作壓力和溫度可調；高溫高壓水清洗機主要參數見表5。

表5 高溫高壓清洗機主要參數表

（7）清洗液供給系統：清洗液采用自動供給，在室外儲存放置清洗劑，通過專用清洗劑泵站加壓送至清洗室內的管輪系統中。

（8）壓縮空氣吹掃系統：在清洗后針對工件進行局部吹掃作業。

（9）工業吸塵器：清理除塵清洗作業。

（10）送風系統：采用房間空調回路設計，用主動送風的方式進行補風，加快房間內空氣循環效果，提供一個良好的操作環境。

（11）排風冷凝系統：室內設置排風系統為4套。單套由1臺離心風機，1套排風管路系統，1套擋風板除水系統，1套配電系統組成。

（12）自動管輪裝置：可將高壓清洗管路、自來水管路、壓縮空氣管路等組合在一起，自動收放歸納。

（13）自動升降卷簾門：采用鋁合金制造，鋁板厚度1mm。卷簾門寬度按6.7m設置，滿足最大部件（機車頂蓋）出入吹掃清洗房。

（14）儲氣罐:使供氣更加穩定，減少空壓機的頻繁啟動，同時讓壓縮空氣在儲氣罐中沉淀更有利于除水除污，保證壓縮空氣的質量。

（15）電氣控制系統:主要由控制箱，電器元件，報警裝置，按鈕，電纜電線等組成。

4.2 吹掃清洗房2工藝方案設計

吹掃清洗房2完成主（輔）變流柜、電源柜、列車供電柜等電器部件吹掃清洗任務；根據吹掃清洗房2部件清洗工作量計算，吹掃清洗房2設置1個清洗工位，工藝方案設計如下：

（1）吹掃清洗房2房體軸線尺寸長×寬×高=5m×6m×3m。

（2）適應清洗部件出入轉運要求，開門尺寸為3m。

（3）吹掃清洗房2主要由室體、照明系統、軌道平板車、工業除塵器、干冰清洗系統、壓縮空氣吹掃系統、送風系統、排風系統、自動管輪裝置、自動升降卷簾門、電氣控制系統等組成。

（4）工業除塵器：在吹掃間內進行吸塵作業時，自動進行除塵。

（5）干冰清洗系統：采用購買成品固體干冰方式，配套設備包含固體干冰貯存系統、干冰清洗機、噴射清洗系統；干冰清洗機主要參數見表6。

表6 干冰清洗機主要參數表

（6）其余，同吹掃清洗房 1。

吹掃清洗房1和吹掃清洗房2布置和三維示意圖如圖1、圖2和圖3所示。

圖1 吹掃清洗房1和吹掃清洗房2布置圖

圖2 吹掃清洗房1和吹掃清洗房2三維示意圖1

圖3 吹掃清洗房1和吹掃清洗房2三維示意圖2

5 結語

本次設計的部件吹掃清洗房可以使解體組裝庫多功能保潔臺位車體作業時間控制在流水節拍2天以內，大幅度壓縮車頂大蓋等部件吹掃清洗時間，有效解決目前車體及部件集中清洗嚴重影響整車通過能力的問題，使整車通過能力得到保障，同時減少了作業人員配置，取得了十分可觀的經濟效益。