一种空气制动控制阀中间体内腔清洗机的制作及应用

俞 兵

（中车贵阳车辆有限公司，贵州 贵阳 550017）

1 背景技术

目前，铁路货车空气制动控制阀（120 阀）是货车制动的控制中枢和核心部件，120 阀的生产、检修质量直接影响铁路运行安全。120 阀由主阀、紧急阀、缓解阀和中间体四部分组成。其中中间体在厂修过程中，内腔存在污物、油泥等杂物，还有残留煤尘等顽固杂质，由于无特殊清洗设备，现场修理时仅用高压风对内腔的各个腔室进行吹尘，很难处理掉死角处的异物。中间体内腔积存的油污、煤尘在线路运用时，120 阀频繁的进行制动和缓解过程中，通过管路将杂质带到制动控制阀内腔，极易堵塞制动空气通道，造成制动失灵，给铁路货车运行安全带来严重隐患。

2 现状分析

鉴于中间体在铁路货车上的重要性，在修理中间体过程中的内腔清洗很重要。目前，各铁路货车检修企业厂修时无中间体专用清洗设备，传统阀类清洗设备的清洗方法也难以满足要求。通过有效工艺装备确保检修质量，实现“以工装保工艺，以工艺保质量”的目标，提升中间体内腔清洁度，彻底改善现场作业环境，降低操作者劳动强度。

3 中间体情况调研及简要分析

（1）中间体内腔清洁状况调查情况。中间体在运用过程中，特别是铁路货车检修的中间体内腔油污严重；煤炭专用车辆上分解检修的中间体内含有大量的煤尘，人工清理费时、费力，无法清理干净内部死角。因此，本项目需要设计多种油脂、灰尘杂质、阀体油污和煤尘的清洗方案。（2）中间体的内部腔室较多、结构复杂，所以清洗时要研究进水与出水方向，以确保清洗效果理想。中间体内腔共计有6 个腔室：紧急室、列车管、制动缸、副风缸、加速缓解风缸、局减室，要求对每个腔室清洗时都指定的进水、出水以及循环方式。（3）一次装卡自动完成中间体内腔室的冲洗，并自动定位到清洗工位。动力采用高压泵产生，脉冲式气爆水压冲洗机等方式冲洗中间体内腔，清除腔壁上的杂质，达到对内腔的彻底清洗。（4）清洗完毕后，设备自动干燥。采用高压空气吹净，中间体倒置，水平旋转配合风嘴的吹扫，保证内腔各个部位可被风吹到，水分被带走，使中间体中的残留水分充分干燥，达到烘干目的。

4 中间体结构及进水方向分析

中间体结构复杂，内部共计有6 个腔室，分别为紧急室、副风缸、制动缸、列车管、加速缓解风缸、局减室。由于中间体存在紧急室和局减室，两室均只有8 mm 小孔表露在中间体外表，故须拆除两室对应的一个丝堵，配合小孔以形成小进大出的循环通路，再利用脉冲高压清洗原理，对两室及四通路进行清洗。

5 中间体定位面及内腔清洗方式的确定

5.1 确定中间体定位面

经过以上分析，中间体内腔清洗所有出水口均在中间体与主阀连接面上，所以，主阀连接面作为待清洗的中间体定位面最适合，使清洗液可以很容易沿定位面向下流出，便于清洗干净中间体内腔，同时其他三个面作为清洗中间体内腔的进水孔，定位夹紧面，清洗液通过各个面进水口分别注入中间内腔，在中间体内腔循环冲刷，即可将中间体内腔清洗干净。

5.2 确定中间体冲洗方式

根据长期以来积累的清洗经验，确定清洗中间体内腔需要采用高压泵作动力，并加入一定温度下的清洗液对中间体内腔进行高压冲洗，经清洗液清洗后的中间体内腔，除粘连在内腔壁上较顽固的杂质外，其他杂质均已经清除干净。

6 中间体清洗机结构

120（120-1）中间体清洗机由活动清洗模块、精密直线导轨、机架、工作台架、吊具装置、清洗水路系统、液压系统、PLC 系统、防护系统组成。（1）活动清洗模块及精密直线导轨设置在机架的托架上，清洗模块由底座、2 组6 个角座阀、消音器及预制端盖等组成，用来装卡中间体，完成高压水和高压空气的冲入、快速放泄及保压功能；精密直线导轨托运清洗模块，用来推进推出清洗模块，结合吊运装置减轻劳动强度。（2）机架配套有三向压紧油缸，每个油缸配置浮动导向及自动回位装置，用来输送压力夹紧中间体，以确保清洗过程中密封；其下设置一次过滤水箱，承接清洗液的同时对清洗液进行一次过滤。（3）清洗水路由旋压泵、蓄能器、温控器、液位控制器、加热装置、水箱、水箱自清洁装置、进水出水角座阀、逆流阀等部件组成；水路同时配置了风路吹扫装置，其由专用空气过滤器、润滑器、进风角座阀等部件组成；两者为清洗提供高压水及高压风，以满足脉冲式高压清洗要求。（4）液压系统由液压站、每工位3个夹紧油缸、压力传感器、分油三通、油管等组成，实现对工件的夹紧密封、实时检测压力的功能。

7 中间体清洗机清洗液的选择

中间体内腔涂有一层蜡，有防锈作用，因此，蜡层不能在清洗过程中被破坏。清洗液温度严格控制在50 度以下，选择3 组清洗液样品进行试验，试验结果如表1。

表1 清洗剂试验结果

8 结 语

该清洗机操作简单，生产效率高，全自动清洗，降低了劳动强度，提高了产品质量。每个中间体的清洗时间约10 分钟，根据使用要求可布置1 个或2 个清洗工位以实现与120（120-1）中间体检修生产线的节奏同步，形式和尺寸可根据现场进行调整，能满足各种检修线的匹配问题，对铁路运输安全具有重大意义。