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一種新型機(jī)車軸承清洗機(jī)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

2013-04-19

劉國輝
（北京中鐵工建筑工程設(shè)計(jì)院）
　　摘　要：機(jī)車軸承情況設(shè)備采用可升降式漲緊旋轉(zhuǎn)裝置，在高壓水全方位噴射下，經(jīng)脫脂、清洗、漂洗和油洗四道工序，完成對軸承的清洗工作。清洗軸承效率高，對環(huán)境污染小。
　　關(guān)鍵詞：清洗機(jī)；升降旋轉(zhuǎn)裝；步進(jìn)式輸送，漲緊器
　　1　引言
　　隨著我國鐵路運(yùn)輸向高速重載方向的快速發(fā)展，對機(jī)車檢修質(zhì)量的要求亦隨之提高。作為機(jī)車的關(guān)鍵部件，滾動(dòng)軸承檢修質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到機(jī)車的正常運(yùn)行，而滾動(dòng)軸承檢修的步就是分解后的清洗作業(yè)。目前，各廠段所使用的清洗設(shè)備存在的不同程度的缺陷，如普通通過式清洗機(jī)或一般工作臺(tái)回轉(zhuǎn)式清洗機(jī)再加手工擦洗的清洗工藝，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境污染嚴(yán)重，能源消耗高。為此，我們研制出一種新的機(jī)車滾動(dòng)軸承檢修專用清洗設(shè)備，以滿足機(jī)車檢修工藝清潔度要求。
　　2　設(shè)備清洗工藝流程與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　2.1 清洗對象
　　主要用于機(jī)車牽引電機(jī)滾動(dòng)軸承和輪對軸箱滾動(dòng)軸承的清洗。
　　2.2 設(shè)備簡介
　　分解下的機(jī)車滾動(dòng)軸承污油脂充滿滾柱、保持架及軸承內(nèi)圈和外圈縫隙，普通清洗機(jī)難以達(dá)到清洗要求。本設(shè)備采用可升降式漲緊旋轉(zhuǎn)裝置，該裝置可使?jié)L柱、保持架及內(nèi)圈、外圈之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，并在配有清洗劑的高溫、高壓水全方位噴射下，經(jīng)脫脂、清洗、漂洗和油洗四道工序，高效率地完成對軸承的清洗工作。
　　本設(shè)備由水箱、水泵、給水管路、清洗室、升降旋轉(zhuǎn)裝置、步進(jìn)式輸送機(jī)構(gòu)等組成。清洗軸承前應(yīng)預(yù)先把清洗水箱、漂洗水箱內(nèi)溶液加熱，加熱方式有蒸氣加熱及電加熱兩套系統(tǒng)，加熱溫度為60℃-80℃，由熱電阻和蒸氣電磁閥自動(dòng)控制溫度，每個(gè)水箱裝水約1m3。
　　將要清洗的軸承放在進(jìn)口滑道上，由步進(jìn)機(jī)構(gòu)將軸承自動(dòng)送入各個(gè)工位，升降機(jī)構(gòu)下降將被洗軸承密閉同時(shí)漲緊器張開，然后主軸旋轉(zhuǎn)，四道工序脫脂、清洗、漂洗、油洗同時(shí)進(jìn)行，約3min-10min后清洗結(jié)束，該時(shí)間可自由根據(jù)軸承的油污程度方便調(diào)節(jié)。設(shè)備簡圖見圖1。
　　2.3 清洗工藝過程
　　軸承放入滑道－輸送軸承到各工位－輸送機(jī)構(gòu)退回原位－主軸下降（漲緊器張開）－脫脂蒸氣閥開、清洗泵開、漂洗泵開、油洗泵開－主軸旋轉(zhuǎn)－清洗時(shí)間到－脫脂蒸氣閥關(guān)、各清洗泵關(guān)－延時(shí)甩干后主軸旋轉(zhuǎn)停－主軸上升（漲緊器張合）－輸送機(jī)構(gòu)動(dòng)作開始下一循環(huán)。
　　2.4 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
　　2.4.1 蒸氣脫脂裝置
　　由于軸承上潤滑油脂經(jīng)過長時(shí)間的使用后被污染硬化，不易清洗，通常采用油洗或高溫水洗，洗后清洗介質(zhì)和油脂污物混合在一起，不易分離，對環(huán)境污染大。采用高溫、高壓的蒸氣對軸承進(jìn)行噴射清洗，可將油脂軟化并將其帶出，使油脂落入接脂盤內(nèi)，減少了與介質(zhì)混合這一環(huán)節(jié)，有利于對油脂的后期回收處理，減少了對環(huán)境的污染。
　　2.4.2 降旋轉(zhuǎn)裝置
　　升降旋轉(zhuǎn)裝置是本設(shè)備的核心部件，在各工位依靠各自的油缸可獨(dú)自升降，在升降的過程中完成對軸承的密閉和對內(nèi)圈的漲緊，漲緊機(jī)構(gòu)構(gòu)思巧妙，采用了剪刀式原理，可對不同內(nèi)徑尺寸的軸承進(jìn)行漲緊。四個(gè)工位均漲緊后，旋轉(zhuǎn)電機(jī)起動(dòng)，由減速機(jī)帶動(dòng)四根主軸旋轉(zhuǎn)，這四根主軸即作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又能帶著被洗軸承、上噴頭、下噴頭及安裝在主軸下端的漲緊器做升降運(yùn)動(dòng)。
　　主軸下部設(shè)計(jì)很獨(dú)特，被洗軸承安放在下噴頭上，上、下噴頭將軸承密閉，對軸承進(jìn)行全方位的噴射清洗，同時(shí)漲緊器張開帶動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，以保證Z大限度地清除死角，提高軸承清洗質(zhì)量。
　　2.4.3 輸送機(jī)構(gòu)
　　步進(jìn)輸送機(jī)構(gòu)是由油缸、滑軌、擺動(dòng)桿等組成，輸送時(shí)油缸先將擺動(dòng)桿拉倒，然后由油缸拖著滑軌、擺動(dòng)桿，擺動(dòng)桿再推著軸承向前移動(dòng)，到位后壓下行程開關(guān)；油缸開始返回，先將擺動(dòng)桿推起以跨過軸承，然后推著滑軌、擺動(dòng)桿退到原始位置，等待下一個(gè)輸送循環(huán)。整個(gè)步進(jìn)機(jī)構(gòu)可以根據(jù)不同的軸承調(diào)整輸送行程，使軸承準(zhǔn)確無誤地被送到位。
　　3　主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
　　1）上、下噴頭直徑：φ380mm。
　　2）主軸旋轉(zhuǎn)速度：21.1rad/min。
　　3）主軸升降行程：450mm。
　　4）步進(jìn)輸送行程：800mm。
　　5）蒸氣壓力：0.2MPa。
　　6）水箱容積：3m3。
　　4　小結(jié)
　　通過現(xiàn)場實(shí)際使用，各項(xiàng)技術(shù)性能符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)備操作簡便，污油脂清理方便，降低了對環(huán)境的污染，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。能夠滿足國內(nèi)電力及內(nèi)燃機(jī)車對軸承檢修的清洗要求，完全可以替代原有舊的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，具有實(shí)際推廣價(jià)值。該設(shè)備與國內(nèi)外同類產(chǎn)品相比，結(jié)構(gòu)新穎，安裝方便。這對于今后我國鐵路機(jī)車檢修后達(dá)到優(yōu)良狀態(tài)，杜絕行車事故發(fā)生，起到了很好的作用，產(chǎn)生了良好的社會(huì)效益。
來源：《工程建設(shè)與設(shè)計(jì)》2007年05期