摘要：为满足车轮探伤要求，需打磨清除车轮表面锈蚀及制动盘安装面二硫化钼残余，但打磨后车轮表面粗糙度增大，打磨纹路杂乱。车轮属于机车安全运行关键零部件，车轮表面需要精加工，对表面粗糙度要求极高，特别是圆弧过渡部位，若打磨处理不当，可能产生应力集中，因此需对现行车轮除锈方法进行改进，提高车轮表面质量。检修车轮表面存在大量灰尘、油污及锈蚀，为保证清理效果，首先必须清除灰尘、油污，再进行锈蚀清理，因此车轮采用先清洗剂清洗再除锈的方案。
关键词：机车车轮；清洗；除锈
引言：从当前情况来看，当下的和谐机机车车轮除锈效果差，影响机车的运行质量。文章主要借助试验方法，对比分析6种清洗剂和6种除锈工艺方法，最终选出最佳的清洗及除锈方法。
1.清洗剂选择、试用
由于车轮属于机车重要零部件，为确保车轮完好，选择使用中性清洗剂，避免清洗剂对车轮产生不良影响。经过调查、分析、挑选，选择了德邦2790、洛克威清洗剂、Ｒ2C01清洗剂、ＲDA01－6常温除锈剂、德邦ＲB－30常温特效除锈防锈剂、德邦YSD－1051中性除锈剂等6种清洗剂对检修报废车轮进行除油、除锈、除二硫化钼试验。主要试验项点为去污能力、除锈能力、二硫化钼清洗、酸碱度、刺激性气味、清洗后是否需要后期处理。试验结果如下。1）德邦2790：去污能力一般、能去除浮锈、无法去除二硫化钼、酸碱度未知、无刺激性气味、无需后期处理。2）洛克威清洗剂：去污能力一般、仅能去除浮锈（反复擦拭后可进一步除锈，但无法去除四氧化三铁）、无法去除二硫化钼、弱酸性、极强刺激性气味、清洗后需半小时内使用清水清洗干净后做防锈处理。3）Ｒ2C01清洗剂：去污能力一般、仅能去除浮锈（反复擦拭后可进一步除锈，但无法去除四氧化三铁）、无法去除二硫化钼、弱碱性、强刺激性气味、无需后期处理。4）ＲDA01－6常温除锈剂：去污能力显著、可清除一定程度的中度锈蚀，但无法清除深度锈迹、可清除至二硫化钼层、中性、强刺激性气味、清洗后需防锈处理。5）德邦ＲB－30常温特效除锈防锈剂：去污能力显著、除锈效果相对其他显著，需一定时间清除深度锈迹、可清除至二硫化钼层、强酸性（pH2～3）、强刺激性气味、需中和或大量清水清洗并防锈；6）德邦YSD－1051中性除锈剂：可清除一定程度的中度锈蚀，但无法清除深度锈迹、可清除至二硫化钼层、中性、弱刺激性气味、清洗后需防锈处理。经过清洗对比试验，发现ＲDA01－6常温除锈剂及德邦YSD－1051中性除锈剂去油污、除锈效果较好，且酸碱度为中性，对车轮无损伤，而且YSD－1051对部分深度锈蚀的去除效果较ＲDA01－6显著，使用YSD－1051清洗后可见二硫化钼喷涂层，可降低后续工序对二硫化钼去除工作的难度。因此，经综合考虑决定清洗剂采用德邦YSD－1051中性除锈剂进行车轮清洗，但需注意清洗后车轮防锈处理。
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2.除锈方法调研、试验
由于强酸清洗可能会对车轮造成损伤，为避免运行风险不采用强酸清洗车轮，同时了解到二硫化钼目前只能使用煮沸的浓硫酸或者王水进行清洗，因此清洗剂无法完全去除深度锈蚀及车轮制动盘面二硫化钼。经调研了解，可采用气动砂纸打磨机和不锈钢拉丝机进行车轮除锈，但由于气动砂纸打磨机只能去除平面锈蚀，车轮过渡圆弧处锈蚀无法清理到，因此决定采用不锈钢拉丝机进行车轮的进一步除锈工作。不锈钢拉丝机主要有2种配套使用的工作头：叶片式砂布轮和弹性拉丝轮。本次试验也是采用这两种工作头。为提高工作效率，主要分成以下6组试验：①气动千叶砂轮除锈试验。②拉丝机叶片式砂布轮除锈试验。③拉丝机弹性拉丝轮除锈试验。④气动千叶砂轮后拉丝机叶片式砂布轮叠加试验。⑤气动千叶轮抛光后弹性拉丝轮拉丝除锈试验。⑥拉丝机砂布轮抛光后拉丝轮拉丝试验。从试验结果来看，使用气动千叶砂轮抛光后的车轮、使用气动千叶砂轮抛光后再使用拉丝机叶片式砂布轮处理后的车轮、气动千叶砂轮抛光后弹性拉丝轮拉丝处理的车轮均无法得到预期的抛光纹路，而经过拉丝机的千叶轮抛光后的车轮再经过拉丝轮处理后，所得纹路为近似绕圆心圆弧，纹路较为美观，接近预期纹路，外观满足要求。然后采用粗糙度测试仪对车轮表面进行测量，测量显示拉丝处理后车轮表面粗糙度约为Ｒa0．8，符合设计图纸要求。对6种除锈方法验证后可发现，第6种除锈方法：拉丝机砂布轮抛光后拉丝轮拉丝，对车轮本体无损伤，除锈后外观、粗糙度符合要求，其为最佳除锈方法[1]。
3.研制方案的原理及思路
通过对现场作业实际情况进行调研，发现机车轮对在除锈时轮对上还附带抱轴箱和大齿轮，大齿轮和轮对辐板之间的距离较近，旋转的钢丝刷无法进入轮对辐板部位进行除锈，同时抱轴箱部位的轴承在除锈过程中不能进水影响轴承的使用，因此需利用快速摆动的钢丝刷对辐板表面进行清理除锈，在除锈过程中不进行水的喷淋，利用除尘器对除锈过程中产生的灰尘进行处理。由于辐板表面成曲面分布，在此利用钢丝刷的调整装置，使刷子沿着辐板表面做仿形运动，达到除锈的目的。
4.车轮清洗、除锈方案确定
通过试验，清洗车轮时使用德邦YSD－1051清洗剂对车轮进行清洗，然后再使用拉丝机的叶片式砂布轮对二硫化钼层及深度锈蚀区域进行抛光，最后使用弹性拉丝轮对产品的清洁表面进行拉丝处理。考虑到德邦YSD－1051的清理、车轮防锈及车轮边角锈蚀的清理，增加煤油清洗、防锈处理及气动式角磨机碗型钢丝轮除锈，优化后工艺流程如下。煤油清洗→德邦YSD－1051清洗→煤油清洗→碗型钢丝轮除锈→叶片式砂布轮抛光处理→弹性拉丝轮拉丝→煤油防锈[2]。
结论：
简而言之，按以上方案进行清洗、除锈的和谐机车检修车轮表面除锈彻底、纹路美观、光洁度高，且可实现2d左右的防锈，满足了目前检修未到限车轮的清洗、除锈要求，同时也可将该清洗、除锈方案推广至其他车型车轮的清洗、防锈工作中
参考文献：
[1]阎邦椿.机械设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2019.
[2]胡宗武，石来德，徐履冰.非标设备设计手册［M］.北京：机械工业出版社，2018
论文作者:崔静
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/11
标签：车轮论文; 除锈论文; 锈蚀论文; 砂布论文; 清洗剂论文; 表面论文; 机车论文; 《基层建设》2019年第21期论文;