陈敏锋 上海铁路局南京东车辆段

随着铁路大提速和货车修程、修制的改革，对车辆检修的要求、标准越来越高，加强轮对的检修和维护显得至关重要，根据铁道部轮对检修作业标准规定：轮对组装、检修后，须在车轴轴身和车轮表面（踏面和轮辋内、外侧面除外）均匀涂刷醇酸清漆。目前车辆段、车辆工厂、车轮厂检修轮对的油漆工作均为人工操作，劳动强度大，安全无保障，材料浪费严重，油漆不均匀，尚未自然干燥时就组装转向架，造成环境、地面污染。实现轮对油漆喷涂烘干自动化，是环境保护、职工健康、文明生产所急需要解决的问题。为此，我段组织专业技术人员开展了轮对自动涂漆烘干设备的研制，现将研制情况简介如下。

1 研制目标

铁道部早在多年前就提出：车辆修理机械化，检测手段仪器化，轮对检修数控化，数据采集自动化，信息传输网络化，现场管理信息化的要求。为此，实现轮对油漆自动喷涂烘干需达到的研制目标应是：

（1）实现检修机械化、自动化；

（2）提高工效，降低劳动强度；

（3）满足环境保护的要求；

（4）确保职工健康；

（5）满足铁道部车辆检修现代化的要求。

2 工作原理

2.1 喷漆原理

2.1.1 油漆循环

油漆泵通过压缩空气作为动力源，从盛装油漆的不锈钢桶内将油漆吸入透明的循环管内，调节空气压力，使泵动作频率在15～20次/min，并保持油漆在一定的压力下处于稳定循环状态。

2.1.2 油漆搅拌

为保证调和好的油漆一直处于稳定调和状态，在盛装油漆的不锈钢桶上方加装以空气为动力的搅拌器，使油漆一直处于搅拌调和状态。

2.1.3 喷枪喷雾

循环流动的油漆经过油漆过滤器，进入压力调节阀，通过油管进入喷枪口处于待喷漆状态。电磁阀控制喷枪阀针打开回路控制喷漆时间。调节喷漆雾化浓度及压力调节阀调节油漆量的大小，以达到雾化喷漆的作用。

2.1.4 喷漆时的环境保护

喷漆时外部的空气经过初级滤网过滤器后进入喷房内，下置式抽风除尘装置将房内残留的雾化油漆通过下吸风口，经过活性炭吸附，再由过滤器材料过滤，由大功率的抽风装置将净化过的空气排放，以保证达到排放标准。为防止雾化油漆在轮对喷漆过滤过程渗出，在喷漆房两端加装风帘门隔断雾化油漆对外界和工作人员的污染。

2.2 烘干原理

喷漆后的轮对通过轮对移动装置进入烘漆房。烘漆房室内温度通过远红外自动控制加热系统及热循环系统，将设定的烘漆温度对喷漆后的轮对进行烘干。采用PC全自动控制手段，以1条/60s自动将轮对逐个喷漆烘干。其动作程序：轮对进入→轮对顶起→轮对旋转→轴向两侧幅板移动喷漆→停止喷漆→落轮→自动进入烘干房，同时轮对再次进入循环。

3 轮对自动涂漆烘干设备功能的实现

3.1 自动化

现有的轮对油漆大多采用人工滚动车轮用毛刷刷漆，个别单位喷漆也只是停留在手动和机械动作之间，费时、费力、费油漆，污染空气、工作场地。研制该设备过程中应用微电子技术，实现喷涂、烘干定时定量的系统控制：一是提高了工作效率4－5倍，二是无污染，工作场地洁净，三是无需专人操作，节省了人力。

3.2 流水作业

喷漆房、烘干房恒温、过滤、无污染排烟除尘，该流水线采用独立的喷漆房和独立的烘干房，以确保喷枪无堵塞，空气进行过滤再进行排放。

3.3 合理利用能源

在用车辆段、车辆工厂、车轮厂现有风源作为动力源的同时，烘干加热系统选用加热快、效率高的远红外加热和内置式热源循环系统。

3.4 执行控制系统

利用无触点感应作为该系统的命令执行，以确保各部动作的准确性、可靠性。

4 技术关键

4.1 工艺布局

根据车辆段工作现场实际状况，合理利用现有空间并满足工艺流程的要求，是整个项目研制成败的关键。我段轮对自动涂漆烘干设备的工艺布局如图1所示：通过推臂小车往复运动实现轮对定位动作：准备位、喷涂清漆位、中间停顿位、烘干房烘干位、出轮位，达到最大限度5条轮对同时动作，减少中间停留空位时间。

图1 轮对自动涂漆烘干工艺布局

4.2 喷枪的设置

为保证车轴轴身和车轮表面（踏面和轮辋内、外侧面除外）均匀喷涂清漆，系统选用六只喷枪同时进行喷漆(详见图2)。中间二只喷枪通过横向往返运动，侧面四只喷枪通过上下一定角度往复摆动，配合轮对旋转实现轮对自动喷涂清漆。

4.3 喷枪的选择

喷枪不堵塞、自动化清洗。目前油漆喷枪无论是人工喷漆还是自动化喷漆，技术难点是喷枪堵塞需清洗（或浸泡）喷枪。而该设备采用：一是自动喷枪；二是按规定要求或程序进行自动清洗；三是油漆调配采用特殊工艺，从而实现了油漆喷枪免清洗无堵塞的目的。

5 技术指标

（1）工作时间：60-90s/条（含喷涂烘干）；

（2）喷涂均匀，不留死角；

（3）系统实现流水作业自动化；

（4）单位喷涂时间：20s/条；

（5）空气排放达标。

6 效果评价

依据设计方案，经过3个多月的研制，生产出的LZPX-Ⅲ型轮对自动喷漆烘干线在南京东车辆段现场安装使用。通过近半年的现场实际使用，其效果主要有以下几点：

6.1 操作简单，劳动强度低

由于该机采用PC全自动集中控制，操作人员在各项准备工作做好的前提下，在整个作业过程中只需按一次启动运行按钮，轮对从喷涂到烘干及出轮自动循环运行，大大减轻了现场劳动强度。

6.2 工作效率高

由于采用了全自动集中控制，现场实际喷涂烘干轮对仅用60秒就能完成一条，满足了段修检修量为45辆/天的生产任务。

6.3 性能可靠，环境得到有效保护

该套设备运行过程中性能可靠，配套设备采用了吸附过滤排放的防污染控制模式，现场的环境保护得到控制，并能有效保护职工身心健康。