地鐵車輛構架檢修表面漆層去除工藝的研究

華彩虹

(廣州鐵路職業技術學院 廣東 廣州 510430)

地鐵車輛中，轉向架是必不可少的部件，多由制動裝置、構架、驅動裝置以及輪軸等共同組成。構架位于輪軸和車體間，由于受輪軸振動與車體載荷影響，很容易出現大扭轉變形或者彎曲，而且構架中還安裝有制動裝置、電動機和齒輪箱等零部件，由于構架所承載荷載較大，需要增加構架強度，若在地鐵車輛運行期間發生損壞，容易導致地鐵車輛脫軌。為防止車輛脫軌，需要定期檢修構架，重點檢修構架焊接位置。

構架檢查以焊接位置為重點檢查區域，現如今在定期檢查構架工作中，主要是采用磁粉探傷法檢查構架焊接位置表面裂紋。磁粉探傷法主要是先磁化鋼鐵等磁性工件，通過工件缺陷位置產生的漏磁場對磁粉進行吸附的特性，根據磁粉分布狀態，檢測被探測物的表面缺陷[1]。構架探傷工作中，需要將熒光磁粉噴射于構架表面，同時還要借助便攜式磁化器，在紫外線的照射下，對焊接位置進行重點檢查。磁粉探傷法檢測構架過程中，若不去除構架外表油漆層，就無法實現徹底檢查。若構架表面有油漆層殘留，因油漆層會減弱磁粉磁性，且因油漆層表面呈凹凸不平狀態，會影響到磁粉液流動性，進而降低裂紋檢測性能。所以，在磁粉探傷檢修構架過程中，構架焊縫油漆層應徹底清除。

1 傳統構架檢修表面漆層去除工藝

地鐵車輛前期架構的定期檢修工作中，通常選擇拋丸法將架構表面的油漆整體去除掉，再展開探傷工作，完成探傷檢測后，再重新涂裝油漆層，具體施工流程如下：（1）屏蔽無須涂裝的架構部位；（2）構架整體拋丸；（3）清理構架表面；（4）構架焊縫磁粉探傷檢測；（5）清理焊縫；（6）云母環氧底漆噴涂地鐵車輛構架整體；（7）烘烤油漆層；（8）屏蔽無須涂漆的位置；（9）原子灰構架局部找補；（10）干燥；（11）整體打磨地鐵車輛構架；（12）丙烯酸聚氨酯面漆整體噴涂；（13）烘烤與清理[2]。

地鐵車輛架構檢修選擇拋丸法將構架表層油漆去除掉的弊端主要有以下幾點：第一，徹底清除地鐵車輛的舊油漆層，后續施工工藝相當于構架重新涂裝油漆，具有較高的構架返修成本；第二，選擇拋丸法將構架的舊油漆層去除掉，很容易出現無法去除死角位置舊漆層、漆層去除不徹底等問題；第三，在地鐵車輛構架油污比較厚重的情況下，油污會在鋼丸部位沾染，極易導致二次污染；第四，地鐵車輛架構拋丸工作中，磨料可回收利用，但如果舊漆層脫落，可能會污染到構架鋼丸；第五，因為很多企業的拋丸間是構架檢修和新造交替展開，如果繼續使用已經被污染的鋼丸，一方面會導致鋼丸除銹與除油效果的下降，另一方面還會對新造構架表面造成污染，甚至會影響到地鐵車輛構架涂層的實際附著力[3]。但如果每次都需要徹底清理與更換鋼丸，則會大大增加地鐵車輛構架的檢修成本。基于該情況，探索更理想、有效的構架焊縫油漆層去除手段，實現構架裂紋檢測性能的提升，節約構架檢修成本，進而提升地鐵車輛構架涂裝質量，是構架檢修工作的重中之重。

圖1 地鐵車輛轉向架

2 構架檢修表面漆層去除工藝的優化

對于地鐵車輛架構檢修工作來說，舊漆清除的方法主要包括以下4種。

2.1 機械法舊漆去除

該方法是通過手工或機械等方式打磨刮鏟構架表面，或選擇高壓水、噴砂等方式去除構架表面舊漆，機械法去除的方式一般對機械具有較強依賴性。

2.2 高溫火焰燃燒舊漆

由于火焰具有較高溫度，在舊漆去除工作中，借助火焰溫度，可刺激構架表層油漆燃燒，并逐漸發生碳化反應，由此即可將構架表面油漆層去除掉，該方式主要表現為操作便捷、成本低等特點，然而，也存在不足之處，例如：燃燒后會有煙霧產生，這些煙霧會損害人體健康，且煙霧燃燒極易對地鐵車輛架構表面產生破壞，造成金屬表面扭轉或變形，因此該方法適用于對表面要求較低的構架。

2.3 含堿液體舊漆去除

通常含堿液體成分主要為苛性鈉等，這些成分具有強堿性，會腐蝕構架表層涂抹的油漆面，促使構架油漆面逐漸膨脹，這就便于有效清除油漆面，雖然該方法具有較低成本，但實際應用時必須對堿性液體進行加熱，而且很多表面涂層選用的是耐堿性材料，因此并不適用于該方法。

2.4 專業脫漆劑舊漆去除

專業脫漆劑以有機溶劑為主要成分，該脫漆劑一般會在浸泡后才會發揮作用，實際應用時，需要加入石蠟，即可涂抹于地鐵車輛構架表面，可以有效去除油漆面。脫漆劑的清潔原理在于，有機溶劑可實現物體表面膨脹，從而實現油漆面的有效去除，該方式一方面具有較高工作效率，另一方面也具有良好去除效果，且幾乎不會對物體結構造成破壞性。然而，脫漆劑毒性非常強，且極易燃燒[4]。

2.5 鋼絲輪轎廂磨光機舊漆去除

用鋼絲輪轎廂磨光機去掉舊漆必須安裝合適的磨切輪。如果要去掉木頭上面或者金屬上面的油漆必須要安裝鋼絲磨輪或者銅絲磨輪。然后用砂紙磨輪再清除最后的底漆。砂輪片和金屬切割片是不能去除油漆的。角膜機是要在箱上安裝鋼絲刷子才可以打磨掉舊漆，將已經失效、粉化、氣泡的涂層用砂紙等打磨、角磨機去除。去除區應到達剩余地坪漆膜完好無損、附著牢靠的區域。要把該區域周圍仍牢靠附著的舊涂膜的邊緣修薄，同時應先把表面磨粗、清潔并干燥，并使新、舊涂層達到良好融合并防止將新漆涂在疏松或已經開裂的舊漆上。

對大型構架而言，選擇火焰燃燒漆面去除的方式不可取。但很多構架表面會增加具有良好抗堿性的一些土層體系，由此就無法選擇具有較高堿性的溶液。短時間內，脫漆溶液無法對油漆面進行徹底清除，加之脫漆劑毒性比較強，所以實用性較弱。實踐研究表明：選擇鋼絲輪轎廂磨光機可對油漆涂層進行有效去除，且表面打磨后，還可對磁粉展開探傷分析，以獲得探傷結果，該方法是現階段最有效、便捷的油漆土層去除方法。

3 優化后的地鐵車輛構架檢修表面漆層去除和涂裝技術

某公司對地鐵車輛展開兩年檢查，根據《地鐵車輛兩年檢修規程》所提出的要求，需要對地鐵車輛構架連接焊縫、構架和安裝座連接焊縫展開探傷檢測，探傷工作結束后，再次涂刷油漆。由于兩年檢構架的出廠時間比較短，所以在檢修前構架的表面涂層非常完整、美觀，油漆附著力等都滿足質量要求，宜選擇拋丸法去除構架的油漆層。在拋丸法去除油漆層過程中，除了存在以上問題，還由于該公司的拋丸間設備比較陳舊，涂裝效果很難達到工作要求。所以，需要對該批次的構架選擇鋼絲輪角向磨光機仔細打磨，從而將構架焊縫和焊縫周圍的油漆去除掉[5]。

由于地鐵車輛構架經過一段時間的運行后，會產生大量的污泥，所以在去除構架油漆層前，需要整體清潔構架，并且考慮到選擇角磨機打磨的方式在去除焊縫和焊縫周邊的油漆后，僅構架焊縫和焊縫周邊有再次涂抹油漆的必要，還有部分破損位置需要補油漆之外，必須要對構架整體涂漆。所以，制訂出以下構架漆層去除方案：打磨焊縫，構架表面油漆局部噴涂。具體噴涂流程如下：（1）徹底清洗構架整體；（2）通過裝載鋼絲輪的角向磨光機，對構架焊縫和焊縫周圍20～30 mm位置的油漆涂層進行去除；（3）清理焊縫油漆層；（4）磁粉探傷構架；（5）清理構架；（6）將云母環氧底漆噴涂在構架焊縫和焊縫周圍、油漆層破損位置；（7）烘烤油漆；（8）局部采用原子灰實施找補；（9）干燥；（10）對無須涂抹油漆的位置進行屏蔽；（11）徹底打磨必須噴涂面漆的位置；（12）將丙烯酸聚氨酯面漆噴涂在構架的焊縫與周邊位置，同時還需要噴涂在個別破損的位置；（13）烘烤和清理操作。通過該油漆去除與噴涂方法，可有效檢測構架的焊縫，除了構架的表面油漆有一些色差，整體涂層質量基本能與地鐵車輛構架要求相滿足。所以，最終選擇優化后的方案，也就是局部焊接打磨探傷，并對架構整體進行面漆噴涂。

4 地鐵車輛構架檢修表面漆層去除工藝的優化前后比較

依照地鐵車輛構架檢修操作要求，必須對地鐵車輛構架和安裝座連接位置、構架焊接部位實施探傷工作，再重新涂裝，以往因為構架出場時間不長，再加上從涂層美觀效果考慮，選擇拋丸法比較適合，但經過實踐研究發現，應用拋丸法對構架表面漆層去除的效果并不理想，很難達到地鐵車輛構架要求，因此，及時選擇裝載鋼絲輪角向磨光機對構架表層和周圍油漆進行打磨。在地鐵車輛運營一段時間后，通常構架周邊會出現大量的灰塵與雜質，這就需要在打磨表層油漆前，徹底清潔構架表面，再于焊接位置重新涂裝油漆。通過該方法能夠有效檢測構架焊接位置，除了有一些色差，從整體來說基本滿足地鐵車輛構架要求[6-7]。為解決存在的色差問題，選擇優化方案，優化前后構架漆層去除和油漆涂裝的成本比較如表1所示。

表1 優化前后構架漆層去除和油漆涂裝的成本比較

通過分析表1 可知，即使后期選擇了優化后方案2，各架構可節約成本約1 820.16 元，其成本下降在40%以上，對地鐵車輛運營企業收入的增加與核心競爭力的提升具有重要意義[8]。

5 結語

總而言之，地鐵車輛構架檢修工作中，去除表面漆層方式對構架后續涂抹質量有著直接性影響，采用裝載鋼絲輪角向磨光機，對地鐵車輛焊縫和焊縫周圍油漆涂層進行去除的方式，一方面大大提升了地鐵車輛構架的檢修質量，另一方面也有助于節約構架檢修成本。現階段，焊縫局部打磨探傷與面漆整體噴涂的優化方案，已被廣泛用于地鐵車輛構架檢修工作中，且達到了最佳運營狀態。