铁路货车制动梁检修中激光除锈的应用

尹琨

摘 要：铁路货车制动梁检修中的除锈作业大多采用传统方式，本文提出了一种解决方案，将激光除锈技术应用于制动梁除锈作业，分析了其原理和优势，以及应用中的关键要素。

关键词：铁路货车;制动梁;检修;激光除锈

随着我国铁道事业的飞速发展，铁路车辆时速不断提高以及新造铁路线的延伸，对车辆的检修和维护提出了更高地要求，各铁路车辆段都面临检修周期缩短、工作量增加、质量要求提高的巨大压力。国家规定每节货车达到规定的运行里程时，包括制动梁在内的一系列零部件必须全面检测和修理，合格后方允许再装车使用，保障列车安全平稳运行。为提升铁路货车制动梁检修效能，改进检修手段，减轻检修人员的劳动强度，需要加强对激光除锈技术的应用。

1 现有制动梁检修模式分析

从当前货车制动梁检修工作开展中不难看出，大多采用传统流水线检修方式：（1）在检修期间需要对制动梁进行分解。（2）对制动梁进行全面检测。（3）对货车制动梁检修滑块根部位置进行抛丸除锈。（4）对制动梁滑块根部位置进行探伤。（5）在完成上述工作后，需要对制动梁闸瓦进行全面组装。（6）做好制动梁交验检查。（7）进行制动梁吊运。货车制动梁检修滑块根部位置抛丸除锈工作，是整个制动梁检修中的重点内容，同时也是一个作业风险点。在该项工作开展中，会使用抛丸式除锈机，该除锈机在使用期间，会出现堵丸情况，而且实际工作稳定性不强，会产生严重噪声污染以及漏丸情况。除此之外，还存在定位控制不准确、能源利用效率低下、粉尘污染等情况，无法达到良好除锈效果。在完成一次除锈后，需要进行人工二次除锈，对于生产环境、工作效率与工作质量都会产生直接影响。针对这一现状，需要研发新型制动梁除锈设备，在使用过程中减少对环境的污染与影响，全面提高工作效率。基于此，激光除锈技术被应用于制动梁检修工作中，该种除锈方式具备绿色性、环保性以及高效性优势。

2 激光除锈原理与优势分析

激光除锈方式是一种新型的除锈技术方式，激光除锈具有运行成本低、除锈效果好优势，而且适用性较为广泛，在我国铁路行业有着良好应用前景。

（1）除锈原理。激光除锈的主要工作原理是：附着在物体表面污染物在吸收到激光能量之后，可能会汽化挥发，也有可能因为受热而瞬间膨胀，从而克服避免对粒子的吸附力，使得污染物能够直接脱离物体表面，从而达到良好清洗效果。在激光除锈中包含许多不同方面，比如，激光剥离、污染粒子热膨胀等。

（2）应用优势。相较于机械摩擦清洗方式、化学腐蚀清洗方式、固液强力清洗方式而言，激光除锈具备众多优势。①绿色环保。激光除锈属于绿色除锈方式，不需要使用清洗液或者化学药剂，清洗下的废料几乎是固体粉末，体积相对较小，可以为存放、回收提供更多便利，而且降低对环境的污染与影响[1]。②避免损伤。以往制动梁除銹方式采用的是直接接触式，对除锈物体表面会产生机械作用力，从而造成物体表面出现损伤，其出现的介质残留还带来二次污染。激光除锈应用无研磨式与非接触式的除锈方式，无上述问题产生。③安全高效。激光除锈方式能够利用光纤传输，实现对机械手、机器人之间的相互协作与配合，能够进行远距离操作，使得传统清洗方式无法清理的部位及时清理干净。将激光除锈应用在危险场所中，可以使得工作人员的人身安全得到保障。总之，激光除锈技术能够达到更好除锈效果，在货车制动梁实际检修中，激光除锈效果良好（如图2）。

3 铁路货车制动梁检修中激光除锈的应用措施

铁路货车制动梁检修中应用激光除锈时要注意以下几点问题：

（1）激光头部件。核心部件激光头是由不同零部件组成，如振镜、场镜、安装构件、激光头等，其主要作用是将光纤传输的激光聚焦，直接投射到工件需要除锈的位置上，利用振镜扫描将点连成面。

（2）对中装置。对中装置使用气缸驱动，左右两边大约有200 N力与闸瓦托端面直接接触。首先使用磨头对端面进行接触旋转，时间大约控制在2～4秒，对端面进行打磨。需要在机架上安装好固定板，板上要装上两个导套，同时在内部装上铜套。将气缸安装在板上部，气缸杆端要与打磨片、电机组成的磨头进行连接。磨头在轴向的连接，可以利用弹簧柔性特点，这样部件从闸瓦托端面伸出时，通过对伸出量的有效控制，能够得到相应接触力，这样端面的打磨效果可以得到进一步提升。

（3）升降装置。升降装置采用左右对称的安装方式，制动梁在完成对中定位后，升降装置会托起制动梁到夹紧位置进行除锈，在完成除锈后下降回位。升降装置由气动系统控制气缸驱动，这使得其在运行过程中会存在一定误差情况，可能无法将制动梁每次都准确托起到夹紧位置[2]。为避免此类情况出现，保证制动梁定位精准，夹具具有一定位置微调功能，实现对位置的调整，保证后道除锈工序顺利开展。

（4）夹紧装置。夹紧装置要确保左右对称，在其中要设置插入式夹头，在气缸伸出过程中，夹头能够从两端将制动梁夹紧。夹头上的锥销主要起定位作用，能够在一定程度上避免夹紧制动梁旋转过程中出现跑位现象。在制动梁定位夹紧之后，左右方向位置能够对激光头、闸瓦托除锈部位相对位置做出明确定位，以便实施除锈工作。

4 结束语

综上所述，当今铁路货车检修工作中需要不断优化传统作业方式，为使货车制动梁检修达到更高质量要求，我们对激光除锈技术应用进行了研究，通过对其原理和优势的分析，结合实际需求进行合理应用，降低环境污染与影响，从而创造更多社会效益。

参考文献：

[1]衣美玲.国内外铁路货车制动技术发展[J].内蒙古科技与经济，2021（4）：92-93.

[2]杜伟.铁路货车制动梁对车轮磨耗影响的调查分析[J].铁道机车车辆，2021，41（1）：91-94.