一種空氣制動控制閥中間體內腔清洗機的制作及應用

俞 兵

（中車貴陽車輛有限公司，貴州 貴陽 550017）

1 背景技術

目前，鐵路貨車空氣制動控制閥（120 閥）是貨車制動的控制中樞和核心部件，120 閥的生產、檢修質量直接影響鐵路運行安全。120 閥由主閥、緊急閥、緩解閥和中間體四部分組成。其中中間體在廠修過程中，內腔存在污物、油泥等雜物，還有殘留煤塵等頑固雜質，由于無特殊清洗設備，現場修理時僅用高壓風對內腔的各個腔室進行吹塵，很難處理掉死角處的異物。中間體內腔積存的油污、煤塵在線路運用時，120 閥頻繁的進行制動和緩解過程中，通過管路將雜質帶到制動控制閥內腔，極易堵塞制動空氣通道，造成制動失靈，給鐵路貨車運行安全帶來嚴重隱患。

2 現狀分析

鑒于中間體在鐵路貨車上的重要性，在修理中間體過程中的內腔清洗很重要。目前，各鐵路貨車檢修企業廠修時無中間體專用清洗設備，傳統閥類清洗設備的清洗方法也難以滿足要求。通過有效工藝裝備確保檢修質量，實現“以工裝保工藝，以工藝保質量”的目標，提升中間體內腔清潔度，徹底改善現場作業環境，降低操作者勞動強度。

3 中間體情況調研及簡要分析

（1）中間體內腔清潔狀況調查情況。中間體在運用過程中，特別是鐵路貨車檢修的中間體內腔油污嚴重；煤炭專用車輛上分解檢修的中間體內含有大量的煤塵，人工清理費時、費力，無法清理干凈內部死角。因此，本項目需要設計多種油脂、灰塵雜質、閥體油污和煤塵的清洗方案。（2）中間體的內部腔室較多、結構復雜，所以清洗時要研究進水與出水方向，以確保清洗效果理想。中間體內腔共計有6 個腔室：緊急室、列車管、制動缸、副風缸、加速緩解風缸、局減室，要求對每個腔室清洗時都指定的進水、出水以及循環方式。（3）一次裝卡自動完成中間體內腔室的沖洗，并自動定位到清洗工位。動力采用高壓泵產生，脈沖式氣爆水壓沖洗機等方式沖洗中間體內腔，清除腔壁上的雜質，達到對內腔的徹底清洗。（4）清洗完畢后，設備自動干燥。采用高壓空氣吹凈，中間體倒置，水平旋轉配合風嘴的吹掃，保證內腔各個部位可被風吹到，水分被帶走，使中間體中的殘留水分充分干燥，達到烘干目的。

4 中間體結構及進水方向分析

中間體結構復雜，內部共計有6 個腔室，分別為緊急室、副風缸、制動缸、列車管、加速緩解風缸、局減室。由于中間體存在緊急室和局減室，兩室均只有8 mm 小孔表露在中間體外表，故須拆除兩室對應的一個絲堵，配合小孔以形成小進大出的循環通路，再利用脈沖高壓清洗原理，對兩室及四通路進行清洗。

5 中間體定位面及內腔清洗方式的確定

5.1 確定中間體定位面

經過以上分析，中間體內腔清洗所有出水口均在中間體與主閥連接面上，所以，主閥連接面作為待清洗的中間體定位面最適合，使清洗液可以很容易沿定位面向下流出，便于清洗干凈中間體內腔，同時其他三個面作為清洗中間體內腔的進水孔，定位夾緊面，清洗液通過各個面進水口分別注入中間內腔，在中間體內腔循環沖刷，即可將中間體內腔清洗干凈。

5.2 確定中間體沖洗方式

根據長期以來積累的清洗經驗，確定清洗中間體內腔需要采用高壓泵作動力，并加入一定溫度下的清洗液對中間體內腔進行高壓沖洗，經清洗液清洗后的中間體內腔，除粘連在內腔壁上較頑固的雜質外，其他雜質均已經清除干凈。

6 中間體清洗機結構

120（120-1）中間體清洗機由活動清洗模塊、精密直線導軌、機架、工作臺架、吊具裝置、清洗水路系統、液壓系統、PLC 系統、防護系統組成。（1）活動清洗模塊及精密直線導軌設置在機架的托架上，清洗模塊由底座、2 組6 個角座閥、消音器及預制端蓋等組成，用來裝卡中間體，完成高壓水和高壓空氣的沖入、快速放泄及保壓功能；精密直線導軌托運清洗模塊，用來推進推出清洗模塊，結合吊運裝置減輕勞動強度。（2）機架配套有三向壓緊油缸，每個油缸配置浮動導向及自動回位裝置，用來輸送壓力夾緊中間體，以確保清洗過程中密封；其下設置一次過濾水箱，承接清洗液的同時對清洗液進行一次過濾。（3）清洗水路由旋壓泵、蓄能器、溫控器、液位控制器、加熱裝置、水箱、水箱自清潔裝置、進水出水角座閥、逆流閥等部件組成；水路同時配置了風路吹掃裝置，其由專用空氣過濾器、潤滑器、進風角座閥等部件組成；兩者為清洗提供高壓水及高壓風，以滿足脈沖式高壓清洗要求。（4）液壓系統由液壓站、每工位3個夾緊油缸、壓力傳感器、分油三通、油管等組成，實現對工件的夾緊密封、實時檢測壓力的功能。

7 中間體清洗機清洗液的選擇

中間體內腔涂有一層蠟，有防銹作用，因此，蠟層不能在清洗過程中被破壞。清洗液溫度嚴格控制在50 度以下，選擇3 組清洗液樣品進行試驗，試驗結果如表1。

表1 清洗劑試驗結果

8 結 語

該清洗機操作簡單，生產效率高，全自動清洗，降低了勞動強度，提高了產品質量。每個中間體的清洗時間約10 分鐘，根據使用要求可布置1 個或2 個清洗工位以實現與120（120-1）中間體檢修生產線的節奏同步，形式和尺寸可根據現場進行調整，能滿足各種檢修線的匹配問題，對鐵路運輸安全具有重大意義。