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一種新型機車軸承清洗機的設計及應用
2013-04-19
劉國輝
（北京中鐵工建筑工程設計院）
摘 要：機車軸承情況設備采用可升降式漲緊旋轉裝置，在高壓水全方位噴射下，經脫脂、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，對環境污染小。（北京中鐵工建筑工程設計院）
關鍵詞：清洗機；升降旋轉裝；步進式輸送，漲緊器
1 引言
隨著我國鐵路運輸向高速重載方向的快速發展，對機車檢修質量的要求亦隨之提高。作為機車的關鍵部件，滾動軸承檢修質量的好壞直接關系到機車的正常運行，而滾動軸承檢修的步就是分解后的清洗作業。目前，各廠段所使用的清洗設備存在的不同程度的缺陷，如普通通過式清洗機或一般工作臺回轉式清洗機再加手工擦洗的清洗工藝，工人勞動強度大，環境污染嚴重，能源消耗高。為此，我們研制出一種新的機車滾動軸承檢修專用清洗設備，以滿足機車檢修工藝清潔度要求。
2 設備清洗工藝流程與結構特點
2.1 清洗對象
主要用于機車牽引電機滾動軸承和輪對軸箱滾動軸承的清洗。
2.2 設備簡介
分解下的機車滾動軸承污油脂充滿滾柱、保持架及軸承內圈和外圈縫隙，普通清洗機難以達到清洗要求。本設備采用可升降式漲緊旋轉裝置，該裝置可使滾柱、保持架及內圈、外圈之間產生相對運動，并在配有清洗劑的高溫、高壓水全方位噴射下，經脫脂、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。
本設備由水箱、水泵、給水管路、清洗室、升降旋轉裝置、步進式輸送機構等組成。清洗軸承前應預先把清洗水箱、漂洗水箱內溶液加熱，加熱方式有蒸氣加熱及電加熱兩套系統，加熱溫度為60℃-80℃，由熱電阻和蒸氣電磁閥自動控制溫度，每個水箱裝水約1m3。
將要清洗的軸承放在進口滑道上，由步進機構將軸承自動送入各個工位，升降機構下降將被洗軸承密閉同時漲緊器張開，然后主軸旋轉，四道工序脫脂、清洗、漂洗、油洗同時進行，約3min-10min后清洗結束，該時間可自由根據軸承的油污程度方便調節。設備簡圖見圖1。
軸承放入滑道－輸送軸承到各工位－輸送機構退回原位－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－清洗時間到－脫脂蒸氣閥關、各清洗泵關－延時甩干后主軸旋轉停－主軸上升（漲緊器張合）－輸送機構動作開始下一循環。
2.4 結構特點
2.4.1 蒸氣脫脂裝置
由于軸承上潤滑油脂經過長時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，洗后清洗介質和油脂污物混合在一起，不易分離，對環境污染大。采用高溫、高壓的蒸氣對軸承進行噴射清洗，可將油脂軟化并將其帶出，使油脂落入接脂盤內，減少了與介質混合這一環節，有利于對油脂的后期回收處理，減少了對環境的污染。
2.4.2 降旋轉裝置
升降旋轉裝置是本設備的核心部件，在各工位依靠各自的油缸可獨自升降，在升降的過程中完成對軸承的密閉和對內圈的漲緊，漲緊機構構思巧妙，采用了剪刀式原理，可對不同內徑尺寸的軸承進行漲緊。四個工位均漲緊后，旋轉電機起動，由減速機帶動四根主軸旋轉，這四根主軸即作旋轉運動又能帶著被洗軸承、上噴頭、下噴頭及安裝在主軸下端的漲緊器做升降運動。
主軸下部設計很獨特，被洗軸承安放在下噴頭上，上、下噴頭將軸承密閉，對軸承進行全方位的噴射清洗，同時漲緊器張開帶動軸承內圈旋轉，以保證Z大限度地清除死角，提高軸承清洗質量。
2.4.3 輸送機構
步進輸送機構是由油缸、滑軌、擺動桿等組成，輸送時油缸先將擺動桿拉倒，然后由油缸拖著滑軌、擺動桿，擺動桿再推著軸承向前移動，到位后壓下行程開關；油缸開始返回，先將擺動桿推起以跨過軸承，然后推著滑軌、擺動桿退到原始位置，等待下一個輸送循環。整個步進機構可以根據不同的軸承調整輸送行程，使軸承準確無誤地被送到位。
3 主要技術經濟指標
1）上、下噴頭直徑：φ380mm。
2）主軸旋轉速度：21.1rad/min。
3）主軸升降行程：450mm。
4）步進輸送行程：800mm。
5）蒸氣壓力：0.2MPa。
6）水箱容積：3m3。
4 小結
通過現場實際使用，各項技術性能符合設計要求，設備操作簡便，污油脂清理方便，降低了對環境的污染，減輕了工人勞動強度。能夠滿足國內電力及內燃機車對軸承檢修的清洗要求，完全可以替代原有舊的生產工藝和設備，具有實際推廣價值。該設備與國內外同類產品相比，結構新穎，安裝方便。這對于今后我國鐵路機車檢修后達到優良狀態，杜絕行車事故發生，起到了很好的作用，產生了良好的社會效益。
來源：《工程建設與設計》2007年05期
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