機(jī)車檢修段部件吹掃清洗房工藝方案研究

周航博

（中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司環(huán)境與設(shè)備設(shè)計處，陜西 西安710043）

1 概述

西安和諧型大功率機(jī)車檢修段作為全路總體部署新建的六大和諧電力機(jī)車檢修基地之一，是西北地區(qū)唯一的和諧機(jī)車檢修基地，是我國鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化、鐵路機(jī)車運用檢修體系升級的關(guān)鍵工程，也是陜西省十二五鐵路建設(shè)新十大工程重點項目之[1]。

檢修段目前承擔(dān)和諧電力機(jī)車C4、C5任務(wù)，相應(yīng)設(shè)置解體組裝庫2線12臺位、調(diào)試庫3線3臺位、返修庫2線2臺位、整車動態(tài)試驗庫2線2臺位、噴漆庫2線4臺位、淋雨試驗庫1線1臺位，交接車庫2線2臺位，存車線4條,以及轉(zhuǎn)向架檢修線、零部件檢修線、智能物流配送系統(tǒng)等，配套機(jī)車檢修工裝設(shè)備790余臺套，其中包含檢修作業(yè)線25條[2,3]。

2 部件檢修庫中部件清洗存在的問題

西安機(jī)車檢修段設(shè)計及建設(shè)期間執(zhí)行原鐵道部2018年 《和諧型大功率機(jī)車檢修工藝及關(guān)鍵設(shè)備》研討會暫定規(guī)定，功能為承擔(dān)和諧機(jī)車二年檢任務(wù)，預(yù)留六年檢條件，其中二年檢庫停時間為4d。建成后，按照2015年頒布《中國鐵路總公司關(guān)于公布和諧型交流傳動機(jī)車修程修制改革方案的通知》（鐵總運[2015]30號），該段主要承擔(dān)和諧電力機(jī)車C4、C5 任務(wù)，檢修庫停時間分別為 5d、12d。

機(jī)車解體組裝庫內(nèi)機(jī)車檢修作業(yè)線第三工位設(shè)置多功能保潔房，集中對車體、車頂大蓋、復(fù)合冷卻器等部件進(jìn)行吹掃、清洗等作業(yè)，原設(shè)計理論計算臺位占用停時不超過1d，但由于檢修修程發(fā)生變化且部件清洗產(chǎn)生交叉作業(yè)，造成每臺機(jī)車占用多功能保潔房的時間基本上為3d時間（含夜間加班），且為了保證流水修每個工位占用臺位時間不超過2d和保證整車流水作業(yè)正常進(jìn)行，現(xiàn)機(jī)車保潔都采用夜間加班來完成。同時受多功能保潔房長度制約，機(jī)車大蓋、車上部件不能與整車同時清洗，清洗部件時需要進(jìn)行整車移車作業(yè)，清洗整車時，部件需要排隊等待，相互制約，嚴(yán)重制約了整車通過能力[4]。

隨著西安和諧型大功率機(jī)車檢修段檢修工作量的不斷增加，部件清洗問題越來越嚴(yán)重，使其已成為影響檢修工作的重要原因，因此，設(shè)置部件吹掃清洗房，將現(xiàn)有多功能保潔房中的部件清洗作業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，可以有效較少占用多功能保潔房時間，對確保檢修作業(yè)線工位通過能力以及完成整車的清洗、吹掃、除漆、探傷、補(bǔ)漆作業(yè)，是一套十分有效的解決方案。

3 部件清洗工作量和設(shè)計規(guī)模

根據(jù)西安機(jī)車檢修段部件清洗任務(wù)，需清洗車頂大蓋、通風(fēng)機(jī)等機(jī)械部件和主（輔）變流柜、電源柜等電器部件，則需要設(shè)置兩個吹掃清洗房，吹掃清洗房1完成車頂大蓋打磨、除銹、吹掃、清洗，以及通風(fēng)機(jī)、空調(diào)、復(fù)合冷卻器等機(jī)械部件吹掃、清洗、風(fēng)干任務(wù)；吹掃清洗房2完成主（輔）變流柜、電源柜、列車供電柜等電器部件吹掃清洗任務(wù)[5]。

3.1 吹掃清洗房1部件清洗工作量和設(shè)計規(guī)模

對于檢修段流水修每天完成2臺節(jié)車的通過能力，吹掃清洗房1單臺節(jié)機(jī)車的主要清洗部件及數(shù)量見表1。

表1 單臺節(jié)機(jī)車的主要清洗部件及數(shù)量

對應(yīng)2臺節(jié)車的通過能力，清洗部件最大用時測算見表2。

表2 吹掃清洗房1清洗2臺機(jī)車的主要清洗部件用時

由表2可知，吹掃清洗房1完成2臺機(jī)車的機(jī)械部件清洗用時為10h，因機(jī)車檢修段單日單班為8小時工作制，則吹掃清洗房1應(yīng)設(shè)置2個清洗工位，則每個清洗工位平均用時約5h，可以完成每日機(jī)械部件清洗任務(wù)。其中由表2可知，車頂大蓋清洗作業(yè)時間為4.5h，接近總時間的一半，因此可以按照一臺位承擔(dān)大蓋作業(yè)，另一臺為承擔(dān)其余機(jī)械部件清洗作業(yè)，避免不同部件清洗交叉作業(yè)。

3.2 吹掃清洗房1部件清洗工作量和設(shè)計規(guī)模

對于檢修段流水修每天完成2臺節(jié)車的通過能力，吹掃清洗房2單臺節(jié)機(jī)車的主要清洗部件及數(shù)量見表3。

表3 單臺節(jié)機(jī)車的主要清洗部件及數(shù)量

對應(yīng)2臺節(jié)車的通過能力，清洗部件最大用時測算見表4。

表4 吹掃清洗房2清洗2臺機(jī)車的主要清洗部件用時

由表4可知，吹掃清洗房2完成2臺機(jī)車的電器部件清洗用時為3.3h，小于機(jī)車檢修段單日單班8h工作時間，則吹掃清洗房2可設(shè)置1個清洗工位，就可以完成每日電器部件清洗任務(wù)。

4 部件吹掃清洗房工藝方案設(shè)計

4.1 吹掃清洗房1工藝方案設(shè)計

吹掃清洗房1完成車頂大蓋打磨、除銹、吹掃、清洗，以及通風(fēng)機(jī)、空調(diào)、復(fù)合冷卻器等機(jī)械部件吹掃、清洗、風(fēng)干任務(wù)；根據(jù)吹掃清洗房1部件清洗工作量計算，吹掃清洗房1設(shè)置2個清洗工位，一臺位承擔(dān)大蓋作業(yè)，另一臺為承擔(dān)其余機(jī)械部件清洗作業(yè)，而且吹掃清洗房布置方案需要滿足最大工件車頂大蓋（約6.3m×3.1m）的吊裝和轉(zhuǎn)運要求。綜合以上因素，按照車頂大蓋橫向（最長方向）出入吹掃清洗房方式考慮設(shè)備區(qū)整體布置，工藝方案設(shè)計如下：

（1）吹掃清洗房1房體軸線尺寸為長×寬×高=18m×6m×3m，共設(shè)置2個清洗臺位，兩臺位之間設(shè)置活動推拉門隔斷（最大開門3m），可滿足兩臺位單獨作業(yè)。

（2）吹掃清洗房1主要由室體、照明系統(tǒng)、軌道平板車、高溫高壓水清洗機(jī)、清洗液供給系統(tǒng)、壓縮空氣吹掃系統(tǒng)、工業(yè)吸塵器、送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)冷凝系統(tǒng)、自動管輪裝置、自動升降卷簾門、儲氣罐、電氣控制系統(tǒng)等組成。

（3）吹掃清洗房1室體：室內(nèi)外壁均采用不銹鋼材質(zhì)，其中內(nèi)壁為SUS304材質(zhì)制作，房體骨架采用不銹鋼SUS304材質(zhì)，采光玻璃均采用鋼化玻璃制作。

（4）照明系統(tǒng)：室內(nèi)設(shè)耐溫防水燈具，保證室內(nèi)照度大于300LX，室內(nèi)安裝有應(yīng)急照明裝置。

（5）軌道平板車：采用軌道式人工推動方式。

（6）高溫高壓水清洗機(jī): 用于滿足人工高溫高壓清洗零部件的需要，可在短時間內(nèi)迅速、高效地達(dá)到所設(shè)定的工作壓力，能夠持續(xù)供應(yīng)恒溫的高壓熱水，在補(bǔ)水過程中沒有壓力的波動，工作壓力和溫度可調(diào)；高溫高壓水清洗機(jī)主要參數(shù)見表5。

表5 高溫高壓清洗機(jī)主要參數(shù)表

（7）清洗液供給系統(tǒng)：清洗液采用自動供給，在室外儲存放置清洗劑，通過專用清洗劑泵站加壓送至清洗室內(nèi)的管輪系統(tǒng)中。

（8）壓縮空氣吹掃系統(tǒng)：在清洗后針對工件進(jìn)行局部吹掃作業(yè)。

（9）工業(yè)吸塵器：清理除塵清洗作業(yè)。

（10）送風(fēng)系統(tǒng)：采用房間空調(diào)回路設(shè)計，用主動送風(fēng)的方式進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，加快房間內(nèi)空氣循環(huán)效果，提供一個良好的操作環(huán)境。

（11）排風(fēng)冷凝系統(tǒng)：室內(nèi)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)為4套。單套由1臺離心風(fēng)機(jī)，1套排風(fēng)管路系統(tǒng)，1套擋風(fēng)板除水系統(tǒng)，1套配電系統(tǒng)組成。

（12）自動管輪裝置：可將高壓清洗管路、自來水管路、壓縮空氣管路等組合在一起，自動收放歸納。

（13）自動升降卷簾門：采用鋁合金制造，鋁板厚度1mm。卷簾門寬度按6.7m設(shè)置，滿足最大部件（機(jī)車頂蓋）出入吹掃清洗房。

（14）儲氣罐:使供氣更加穩(wěn)定，減少空壓機(jī)的頻繁啟動，同時讓壓縮空氣在儲氣罐中沉淀更有利于除水除污，保證壓縮空氣的質(zhì)量。

（15）電氣控制系統(tǒng):主要由控制箱，電器元件，報警裝置，按鈕，電纜電線等組成。

4.2 吹掃清洗房2工藝方案設(shè)計

吹掃清洗房2完成主（輔）變流柜、電源柜、列車供電柜等電器部件吹掃清洗任務(wù)；根據(jù)吹掃清洗房2部件清洗工作量計算，吹掃清洗房2設(shè)置1個清洗工位，工藝方案設(shè)計如下：

（1）吹掃清洗房2房體軸線尺寸長×寬×高=5m×6m×3m。

（2）適應(yīng)清洗部件出入轉(zhuǎn)運要求，開門尺寸為3m。

（3）吹掃清洗房2主要由室體、照明系統(tǒng)、軌道平板車、工業(yè)除塵器、干冰清洗系統(tǒng)、壓縮空氣吹掃系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、自動管輪裝置、自動升降卷簾門、電氣控制系統(tǒng)等組成。

（4）工業(yè)除塵器：在吹掃間內(nèi)進(jìn)行吸塵作業(yè)時，自動進(jìn)行除塵。

（5）干冰清洗系統(tǒng)：采用購買成品固體干冰方式，配套設(shè)備包含固體干冰貯存系統(tǒng)、干冰清洗機(jī)、噴射清洗系統(tǒng)；干冰清洗機(jī)主要參數(shù)見表6。

表6 干冰清洗機(jī)主要參數(shù)表

（6）其余，同吹掃清洗房 1。

吹掃清洗房1和吹掃清洗房2布置和三維示意圖如圖1、圖2和圖3所示。

圖1 吹掃清洗房1和吹掃清洗房2布置圖

圖2 吹掃清洗房1和吹掃清洗房2三維示意圖1

圖3 吹掃清洗房1和吹掃清洗房2三維示意圖2

5 結(jié)語

本次設(shè)計的部件吹掃清洗房可以使解體組裝庫多功能保潔臺位車體作業(yè)時間控制在流水節(jié)拍2天以內(nèi)，大幅度壓縮車頂大蓋等部件吹掃清洗時間，有效解決目前車體及部件集中清洗嚴(yán)重影響整車通過能力的問題，使整車通過能力得到保障，同時減少了作業(yè)人員配置，取得了十分可觀的經(jīng)濟(jì)效益。