鐵路貨車制動梁檢修中激光除銹的應用

尹琨

摘 要：鐵路貨車制動梁檢修中的除銹作業大多采用傳統方式，本文提出了一種解決方案，將激光除銹技術應用于制動梁除銹作業，分析了其原理和優勢，以及應用中的關鍵要素。

關鍵詞：鐵路貨車;制動梁;檢修;激光除銹

隨著我國鐵道事業的飛速發展，鐵路車輛時速不斷提高以及新造鐵路線的延伸，對車輛的檢修和維護提出了更高地要求，各鐵路車輛段都面臨檢修周期縮短、工作量增加、質量要求提高的巨大壓力。國家規定每節貨車達到規定的運行里程時，包括制動梁在內的一系列零部件必須全面檢測和修理，合格后方允許再裝車使用，保障列車安全平穩運行。為提升鐵路貨車制動梁檢修效能，改進檢修手段，減輕檢修人員的勞動強度，需要加強對激光除銹技術的應用。

1 現有制動梁檢修模式分析

從當前貨車制動梁檢修工作開展中不難看出，大多采用傳統流水線檢修方式：（1）在檢修期間需要對制動梁進行分解。（2）對制動梁進行全面檢測。（3）對貨車制動梁檢修滑塊根部位置進行拋丸除銹。（4）對制動梁滑塊根部位置進行探傷。（5）在完成上述工作后，需要對制動梁閘瓦進行全面組裝。（6）做好制動梁交驗檢查。（7）進行制動梁吊運。貨車制動梁檢修滑塊根部位置拋丸除銹工作，是整個制動梁檢修中的重點內容，同時也是一個作業風險點。在該項工作開展中，會使用拋丸式除銹機，該除銹機在使用期間，會出現堵丸情況，而且實際工作穩定性不強，會產生嚴重噪聲污染以及漏丸情況。除此之外，還存在定位控制不準確、能源利用效率低下、粉塵污染等情況，無法達到良好除銹效果。在完成一次除銹后，需要進行人工二次除銹，對于生產環境、工作效率與工作質量都會產生直接影響。針對這一現狀，需要研發新型制動梁除銹設備，在使用過程中減少對環境的污染與影響，全面提高工作效率。基于此，激光除銹技術被應用于制動梁檢修工作中，該種除銹方式具備綠色性、環保性以及高效性優勢。

2 激光除銹原理與優勢分析

激光除銹方式是一種新型的除銹技術方式，激光除銹具有運行成本低、除銹效果好優勢，而且適用性較為廣泛，在我國鐵路行業有著良好應用前景。

（1）除銹原理。激光除銹的主要工作原理是：附著在物體表面污染物在吸收到激光能量之后，可能會汽化揮發，也有可能因為受熱而瞬間膨脹，從而克服避免對粒子的吸附力，使得污染物能夠直接脫離物體表面，從而達到良好清洗效果。在激光除銹中包含許多不同方面，比如，激光剝離、污染粒子熱膨脹等。

（2）應用優勢。相較于機械摩擦清洗方式、化學腐蝕清洗方式、固液強力清洗方式而言，激光除銹具備眾多優勢。①綠色環保。激光除銹屬于綠色除銹方式，不需要使用清洗液或者化學藥劑，清洗下的廢料幾乎是固體粉末，體積相對較小，可以為存放、回收提供更多便利，而且降低對環境的污染與影響[1]。②避免損傷。以往制動梁除銹方式采用的是直接接觸式，對除銹物體表面會產生機械作用力，從而造成物體表面出現損傷，其出現的介質殘留還帶來二次污染。激光除銹應用無研磨式與非接觸式的除銹方式，無上述問題產生。③安全高效。激光除銹方式能夠利用光纖傳輸，實現對機械手、機器人之間的相互協作與配合，能夠進行遠距離操作，使得傳統清洗方式無法清理的部位及時清理干凈。將激光除銹應用在危險場所中，可以使得工作人員的人身安全得到保障。總之，激光除銹技術能夠達到更好除銹效果，在貨車制動梁實際檢修中，激光除銹效果良好（如圖2）。

3 鐵路貨車制動梁檢修中激光除銹的應用措施

鐵路貨車制動梁檢修中應用激光除銹時要注意以下幾點問題：

（1）激光頭部件。核心部件激光頭是由不同零部件組成，如振鏡、場鏡、安裝構件、激光頭等，其主要作用是將光纖傳輸的激光聚焦，直接投射到工件需要除銹的位置上，利用振鏡掃描將點連成面。

（2）對中裝置。對中裝置使用氣缸驅動，左右兩邊大約有200 N力與閘瓦托端面直接接觸。首先使用磨頭對端面進行接觸旋轉，時間大約控制在2～4秒，對端面進行打磨。需要在機架上安裝好固定板，板上要裝上兩個導套，同時在內部裝上銅套。將氣缸安裝在板上部，氣缸桿端要與打磨片、電機組成的磨頭進行連接。磨頭在軸向的連接，可以利用彈簧柔性特點，這樣部件從閘瓦托端面伸出時，通過對伸出量的有效控制，能夠得到相應接觸力，這樣端面的打磨效果可以得到進一步提升。

（3）升降裝置。升降裝置采用左右對稱的安裝方式，制動梁在完成對中定位后，升降裝置會托起制動梁到夾緊位置進行除銹，在完成除銹后下降回位。升降裝置由氣動系統控制氣缸驅動，這使得其在運行過程中會存在一定誤差情況，可能無法將制動梁每次都準確托起到夾緊位置[2]。為避免此類情況出現，保證制動梁定位精準，夾具具有一定位置微調功能，實現對位置的調整，保證后道除銹工序順利開展。

（4）夾緊裝置。夾緊裝置要確保左右對稱，在其中要設置插入式夾頭，在氣缸伸出過程中，夾頭能夠從兩端將制動梁夾緊。夾頭上的錐銷主要起定位作用，能夠在一定程度上避免夾緊制動梁旋轉過程中出現跑位現象。在制動梁定位夾緊之后，左右方向位置能夠對激光頭、閘瓦托除銹部位相對位置做出明確定位，以便實施除銹工作。

4 結束語

綜上所述，當今鐵路貨車檢修工作中需要不斷優化傳統作業方式，為使貨車制動梁檢修達到更高質量要求，我們對激光除銹技術應用進行了研究，通過對其原理和優勢的分析，結合實際需求進行合理應用，降低環境污染與影響，從而創造更多社會效益。

參考文獻：

[1]衣美玲.國內外鐵路貨車制動技術發展[J].內蒙古科技與經濟，2021（4）：92-93.

[2]杜偉.鐵路貨車制動梁對車輪磨耗影響的調查分析[J].鐵道機車車輛，2021，41（1）：91-94.