機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車檢修段作為全路總體部署新建的六大和諧電力機車檢修基地之一，是西北地區(qū)唯一的和諧機車檢修基地，是我國鐵路技術(shù)裝備現(xiàn)代化、鐵路機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)和諧電力機車C4、C5 任務(wù)，檢修庫停時間分別為 5d、12d。

機車解體組裝庫內(nèi)機車檢修作業(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)西安機車檢修段部件清洗任務(wù)，需清洗車頂大蓋、通風(fēng)機等機械部件和主（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、空調(diào)、復(fù)合冷卻器等機械部件吹掃、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)機車的主要清洗部件及數(shù)量見表1。

表1 單臺節(jié)機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臺機車的機械部件清洗用時為10h，因機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)機車的主要清洗部件及數(shù)量見表3。

表3 單臺節(jié)機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臺機車的電器部件清洗用時為3.3h，小于機車檢修段單日單班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、空調(diào)、復(fù)合冷卻器等機械部件吹掃、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、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: 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)；高溫高壓水清洗機主要參數(shù)見表5。

表5 高溫高壓清洗機主要參數(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，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、噴射清洗系統(tǒng)；干冰清洗機主要參數(shù)見表6。

表6 干冰清洗機主要參數(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。