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第 9 卷
2021 年
12 月刊
文章
第 9 卷 - 2021 年 12 月刊
从轨道到整列火车:表面清理与强化
辊道式输送式抛丸机非常适合对新轨道和旧轨道进行快速、高质量的除锈
Ventus 350 PR喷丸机可以在大约 30 分钟内对火车车轴进行喷丸
全自动MC 2200 A可在15分钟内加工完整的轮轴组合
在铁路应用方面,选择合适的抛喷丸清理和强化设备会带来巨大的收益。Wheelabrator - Global Air的高级副总裁Yves Dufour探讨了该领域表面处理的最新技术水平。
对于金属表面处理行业来说,铁路仍然是一个全球性的机遇。抛喷丸清理和强化是铁路制造和维修的核心,从车轮到整个车厢都需要专业的表面处理。
仅在欧盟就雇佣了近100万名员工,铁路行业在过去几年里出现了复兴,尽管半路杀出了新冠肺炎疫情,市场前景仍然乐观。根据欧盟的最新数据,2015年至2018年间,铁路客运量每年增长2.5%,货运量增长4.1%。在此期间,被认定为拥堵路段的总长度也增加了一倍多。
对轨道和机车车辆更频繁的使用意味着需要额外的维护,并且随着铁路交通在疫情后开始回升,服务提供商将需要足够的能力来处理它。这就把焦点转向了空气喷丸(砂)和抛丸工艺,以及它们相对于手持电动工具的手工工艺所提供的巨大生产力优势。
高效抛喷丸蓬勃发展
铁路涉及的两个主要应用首先是在涂漆和涂层之前或在无损检测(NDT)等检查之前抛喷丸(砂)清理,以达到正确的粗糙度,其次是抛喷丸强化处理以增加组件疲劳强度。零件在尺寸、配置、复杂性和数量上差异很大,包括少量的铸件和数百辆带转向架和轮对的完整客车。
与任何表面处理应用一样,选择合适的设备、设计工艺和选择正确的介质是取得成功结果的重要前提。喷砂(丸)有一个集中的喷砂区域,需要仔细引导,而抛丸机向要清洁的零件输送大量高能介质,这使其非常适合(并且非常经济)处理较大的轨道部件-特别是与自动化零件处理结合使用时。
对大量复杂零件进行抛喷丸是一项挑战,维尔贝莱特很适合帮助SNCF等运营商应对挑战。无论您是抛喷丸清理新铁路线还是强化弹簧,处理大量小组件还是少量大组件,都有适合的解决方案。以下是典型应用和可用于处理它们的最先进技术的汇总。
保持在线
铁路轨道必须为列车运行提供可靠的表面,为此,表面处理至关重要。抛喷丸清理是在新钢轨出厂时除锈以及在其他操作(如型材重磨或铣削)之前清理使用过的钢轨的最有效方法。
辊道式抛丸清理机是这种应用的理想选择,能够在线连续通过过程中快速清理轨道,无论是作为一个单机设备还是集成到更大的生产线。维尔贝莱特为不同的应用和工作速度提供各种辊道输送,其中G型是轨道最受欢迎的选择。
G型是Deutsche Bahn等大型运营商的选择,可以处理从600mm到3m的宽度,其抛丸器位于辊道的上方并垂直于其流动方向。最大的型号有多达八个抛丸器,确保完全覆盖轨道轮廓的每个部分。除锈通常使用粗磨料,例如,铸钢丸大小为S390及以上的弹丸。
使用轮轴组合
轮轴组合是火车行驶的车轮和车轴,是对安全至关重要的部件;一旦使用中出现问题,就可能发生严重事故。定期检查和定期翻新至关重要。
抛喷丸处理为在车轴和车轮上进行超声波或磁力裂纹检测提供了洁净的金属表面,并提供了正确的表面粗糙度,以便与轨道上产生抓地力。对于为去除较大的表面缺陷和恢复所需的车轮轮廓所需的任何车床重新车削,抛喷丸也是良好的准备措施。
Ventus 350 PR机柜安装在一家位于巴黎的铁路和地铁运营商处,提供多达三个手动喷丸工位,可以在大约30分钟内清洁一个车轴。一系列专用工具可用于支撑车轴(不带车轮),并带有用于将组件移入和移出的托架。
处理整个车队的自动化
在有很多车轴需要喷丸的地方,包括一家大型瑞士国家铁路运营商在内的公司都会选择新型Ventus 350 PR AXT这样的设备。这种半自动的2轴机器配备一个或两个喷丸器,可在25-30分钟内处理一个车轴。自动化不仅具有更高的产量,还提供更一致的表面质量-非常适合这些重要组件。
清理大量完整的轮轴组合需要更大的空间和更大的力量,而MC 2200 A为SNCF和SNCB等运营商提供了这一点。基本版完全自动化,具有更大的喷丸罐和2轴或3轴选项,使用两个高流量喷嘴在8小时的班次内清洁30个标准轮对,达到SA 2-3的质量水平。钢丸或钢砂(LG 80, 55-60 HRC)等介质通常会产生0.6μm至4μm的粗糙度。
同样更大的顶级规格MC 2200 A采用两组3轴机械手和四个喷嘴,将循环时间缩短至15分钟以下。两台MC机器都具有复杂的直通处理,轴在托架上通过自动门进出喷丸室。机器会自动识别每个零件并选择相关的处理程序,从而进一步提高产量。
通过抛丸强化减轻车轮的应力
火车车轮承载着数百吨的重量,每年旋转数百万次,面临着严重的疲劳断裂风险,因此需要进行裂纹测试。通过向车轮表面增加残余压应力,抛丸首先有助于防止裂纹的形成。
长期以来,像MG-Valdunes这样的铁路专业公司一直在使用维尔贝莱特的全自动、高容量、直列式机器,以高效地抛丸高应工件。像铁路车轮抛丸机(RWP)这样的抛丸设备提供精细的过程控制,能够监测和控制诸如弹丸速度、弹丸介质尺寸和弹丸介质流速等变量。
当两个抛丸器从两侧向车轮或车轴喷射时,车轮在自动化工作处理工具的协助下滚进和滚出RWP的喷丸工位,而滚轮装置在弹丸流中旋转单个车轮以确保表面均匀。
对于最有弹性的弹簧
板簧和螺旋弹簧所承受的周期性应力使其容易发生疲劳失效;抛喷丸强化可以防止这种情况发生。除了增加疲劳强度和使用寿命外,抛喷丸强化弹簧还提高了其最大工作负载并预防松弛。
像维尔贝莱特RDS这样的直列抛丸机是最高效的解决方案,它在平行旋转的滚轮上传送螺旋弹簧,并用推杆将它们传送通过抛丸区。多个抛丸器从不同角度瞄准弹簧,在它们旋转穿过抛丸工作区对其进行充分抛丸。
可以绝对精确地控制生产速度、受抛时间、排放速度、弹丸大小和分布等参数,让用户提供准确的抛丸强度,以达到所需的Almen值和覆盖率。
闪亮的转向架
转向架是由火车车轮、悬挂、刹车和动力装置牵引电机组成的车辆组件。剥离了它们的零部件之后,分别处理轮对和其他物品,对裸露的底盘进行喷丸处理,准备进行检查、无损检测和涂漆或涂层,然后重新组装。
由一名或多名操作员控制开路喷嘴的喷砂室是处理少量转向架的典型方法,但在涉及较大体积的情况下,机器人解决方案可提供最高容量。
在密闭的喷丸室,机械臂控制喷喷出钢制或刚玉等介质,以区掉积累的铁锈、污垢和旧油漆。转向架装在手推车上,手推车可以简单地通过装载门推到位,而一个2米深的坑会收集用过的弹丸介质,这些介质会自动回收再利用。
抛喷丸接口板或整个车厢
某些轨道组件并不完全适合某个喷砂类别。较小的铸件最好使用固定喷丸室进行加工,而其他铸件可能需要在常规设备之外的现场进行喷丸。
后一种情况需要移动喷丸,使用便携式压力供给、闭路喷气套件提供了极大的灵活性以及比传统电动工具更高的生产率。这些机器的回收系统功能强大、易于使用、紧凑且易于操作,不断回收灰尘和碎屑,同时将可重复使用的弹丸回收回喷枪,去除灰尘或处置问题。
另一方面,闭路机器也非常适合翻新非常大的组件,例如在场外或在定制的展台内翻新车厢,其中多个操作员站在检修平台上手动操作喷嘴。
维尔贝莱特还为整个车厢制造大型抛丸机。这些抛丸室可以做成任何尺寸,具有用于磨料回收的蜂窝地板,与手动定向喷丸相比,循环时间缩短了一半或以上。
为铁路业务做好准备
低排放的铁路不仅可以解决拥挤的道路问题,也对实现全球可持续发展目标至关重要。随着新冠疫情的消退,数以百万计的火车乘客将很快返回。
随着铁路里程的增加以及磨损和维护的进行,铁路对表面处理的需求将会增长。如果您打算服务于这个市场或改进您向客户提供的产品,高度自动化、高效的抛喷丸(砂)是获得盈利的最佳途径。
维尔贝莱特集团 SAS (Charleville)
24 Rue Camille Didier, 08000, France
Charleville Mezieres
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