机车检修段部件吹扫清洗房工艺方案研究

周航博

（中铁第一勘察设计院集团有限公司环境与设备设计处，陕西 西安710043）

1 概述

西安和谐型大功率机车检修段作为全路总体部署新建的六大和谐电力机车检修基地之一，是西北地区唯一的和谐机车检修基地，是我国铁路技术装备现代化、铁路机车运用检修体系升级的关键工程，也是陕西省十二五铁路建设新十大工程重点项目之[1]。

检修段目前承担和谐电力机车C4、C5任务，相应设置解体组装库2线12台位、调试库3线3台位、返修库2线2台位、整车动态试验库2线2台位、喷漆库2线4台位、淋雨试验库1线1台位，交接车库2线2台位，存车线4条,以及转向架检修线、零部件检修线、智能物流配送系统等，配套机车检修工装设备790余台套，其中包含检修作业线25条[2,3]。

2 部件检修库中部件清洗存在的问题

西安机车检修段设计及建设期间执行原铁道部2018年 《和谐型大功率机车检修工艺及关键设备》研讨会暂定规定，功能为承担和谐机车二年检任务，预留六年检条件，其中二年检库停时间为4d。建成后，按照2015年颁布《中国铁路总公司关于公布和谐型交流传动机车修程修制改革方案的通知》（铁总运[2015]30号），该段主要承担和谐电力机车C4、C5 任务，检修库停时间分别为 5d、12d。

机车解体组装库内机车检修作业线第三工位设置多功能保洁房，集中对车体、车顶大盖、复合冷却器等部件进行吹扫、清洗等作业，原设计理论计算台位占用停时不超过1d，但由于检修修程发生变化且部件清洗产生交叉作业，造成每台机车占用多功能保洁房的时间基本上为3d时间（含夜间加班），且为了保证流水修每个工位占用台位时间不超过2d和保证整车流水作业正常进行，现机车保洁都采用夜间加班来完成。同时受多功能保洁房长度制约，机车大盖、车上部件不能与整车同时清洗，清洗部件时需要进行整车移车作业，清洗整车时，部件需要排队等待，相互制约，严重制约了整车通过能力[4]。

随着西安和谐型大功率机车检修段检修工作量的不断增加，部件清洗问题越来越严重，使其已成为影响检修工作的重要原因，因此，设置部件吹扫清洗房，将现有多功能保洁房中的部件清洗作业进行转移，可以有效较少占用多功能保洁房时间，对确保检修作业线工位通过能力以及完成整车的清洗、吹扫、除漆、探伤、补漆作业，是一套十分有效的解决方案。

3 部件清洗工作量和设计规模

根据西安机车检修段部件清洗任务，需清洗车顶大盖、通风机等机械部件和主（辅）变流柜、电源柜等电器部件，则需要设置两个吹扫清洗房，吹扫清洗房1完成车顶大盖打磨、除锈、吹扫、清洗，以及通风机、空调、复合冷却器等机械部件吹扫、清洗、风干任务；吹扫清洗房2完成主（辅）变流柜、电源柜、列车供电柜等电器部件吹扫清洗任务[5]。

3.1 吹扫清洗房1部件清洗工作量和设计规模

对于检修段流水修每天完成2台节车的通过能力，吹扫清洗房1单台节机车的主要清洗部件及数量见表1。

表1 单台节机车的主要清洗部件及数量

对应2台节车的通过能力，清洗部件最大用时测算见表2。

表2 吹扫清洗房1清洗2台机车的主要清洗部件用时

由表2可知，吹扫清洗房1完成2台机车的机械部件清洗用时为10h，因机车检修段单日单班为8小时工作制，则吹扫清洗房1应设置2个清洗工位，则每个清洗工位平均用时约5h，可以完成每日机械部件清洗任务。其中由表2可知，车顶大盖清洗作业时间为4.5h，接近总时间的一半，因此可以按照一台位承担大盖作业，另一台为承担其余机械部件清洗作业，避免不同部件清洗交叉作业。

3.2 吹扫清洗房1部件清洗工作量和设计规模

对于检修段流水修每天完成2台节车的通过能力，吹扫清洗房2单台节机车的主要清洗部件及数量见表3。

表3 单台节机车的主要清洗部件及数量

对应2台节车的通过能力，清洗部件最大用时测算见表4。

表4 吹扫清洗房2清洗2台机车的主要清洗部件用时

由表4可知，吹扫清洗房2完成2台机车的电器部件清洗用时为3.3h，小于机车检修段单日单班8h工作时间，则吹扫清洗房2可设置1个清洗工位，就可以完成每日电器部件清洗任务。

4 部件吹扫清洗房工艺方案设计

4.1 吹扫清洗房1工艺方案设计

吹扫清洗房1完成车顶大盖打磨、除锈、吹扫、清洗，以及通风机、空调、复合冷却器等机械部件吹扫、清洗、风干任务；根据吹扫清洗房1部件清洗工作量计算，吹扫清洗房1设置2个清洗工位，一台位承担大盖作业，另一台为承担其余机械部件清洗作业，而且吹扫清洗房布置方案需要满足最大工件车顶大盖（约6.3m×3.1m）的吊装和转运要求。综合以上因素，按照车顶大盖横向（最长方向）出入吹扫清洗房方式考虑设备区整体布置，工艺方案设计如下：

（1）吹扫清洗房1房体轴线尺寸为长×宽×高=18m×6m×3m，共设置2个清洗台位，两台位之间设置活动推拉门隔断（最大开门3m），可满足两台位单独作业。

（2）吹扫清洗房1主要由室体、照明系统、轨道平板车、高温高压水清洗机、清洗液供给系统、压缩空气吹扫系统、工业吸尘器、送风系统、排风冷凝系统、自动管轮装置、自动升降卷帘门、储气罐、电气控制系统等组成。

（3）吹扫清洗房1室体：室内外壁均采用不锈钢材质，其中内壁为SUS304材质制作，房体骨架采用不锈钢SUS304材质，采光玻璃均采用钢化玻璃制作。

（4）照明系统：室内设耐温防水灯具，保证室内照度大于300LX，室内安装有应急照明装置。

（5）轨道平板车：采用轨道式人工推动方式。

（6）高温高压水清洗机: 用于满足人工高温高压清洗零部件的需要，可在短时间内迅速、高效地达到所设定的工作压力，能够持续供应恒温的高压热水，在补水过程中没有压力的波动，工作压力和温度可调；高温高压水清洗机主要参数见表5。

表5 高温高压清洗机主要参数表

（7）清洗液供给系统：清洗液采用自动供给，在室外储存放置清洗剂，通过专用清洗剂泵站加压送至清洗室内的管轮系统中。

（8）压缩空气吹扫系统：在清洗后针对工件进行局部吹扫作业。

（9）工业吸尘器：清理除尘清洗作业。

（10）送风系统：采用房间空调回路设计，用主动送风的方式进行补风，加快房间内空气循环效果，提供一个良好的操作环境。

（11）排风冷凝系统：室内设置排风系统为4套。单套由1台离心风机，1套排风管路系统，1套挡风板除水系统，1套配电系统组成。

（12）自动管轮装置：可将高压清洗管路、自来水管路、压缩空气管路等组合在一起，自动收放归纳。

（13）自动升降卷帘门：采用铝合金制造，铝板厚度1mm。卷帘门宽度按6.7m设置，满足最大部件（机车顶盖）出入吹扫清洗房。

（14）储气罐:使供气更加稳定，减少空压机的频繁启动，同时让压缩空气在储气罐中沉淀更有利于除水除污，保证压缩空气的质量。

（15）电气控制系统:主要由控制箱，电器元件，报警装置，按钮，电缆电线等组成。

4.2 吹扫清洗房2工艺方案设计

吹扫清洗房2完成主（辅）变流柜、电源柜、列车供电柜等电器部件吹扫清洗任务；根据吹扫清洗房2部件清洗工作量计算，吹扫清洗房2设置1个清洗工位，工艺方案设计如下：

（1）吹扫清洗房2房体轴线尺寸长×宽×高=5m×6m×3m。

（2）适应清洗部件出入转运要求，开门尺寸为3m。

（3）吹扫清洗房2主要由室体、照明系统、轨道平板车、工业除尘器、干冰清洗系统、压缩空气吹扫系统、送风系统、排风系统、自动管轮装置、自动升降卷帘门、电气控制系统等组成。

（4）工业除尘器：在吹扫间内进行吸尘作业时，自动进行除尘。

（5）干冰清洗系统：采用购买成品固体干冰方式，配套设备包含固体干冰贮存系统、干冰清洗机、喷射清洗系统；干冰清洗机主要参数见表6。

表6 干冰清洗机主要参数表

（6）其余，同吹扫清洗房 1。

吹扫清洗房1和吹扫清洗房2布置和三维示意图如图1、图2和图3所示。

图1 吹扫清洗房1和吹扫清洗房2布置图

图2 吹扫清洗房1和吹扫清洗房2三维示意图1

图3 吹扫清洗房1和吹扫清洗房2三维示意图2

5 结语

本次设计的部件吹扫清洗房可以使解体组装库多功能保洁台位车体作业时间控制在流水节拍2天以内，大幅度压缩车顶大盖等部件吹扫清洗时间，有效解决目前车体及部件集中清洗严重影响整车通过能力的问题，使整车通过能力得到保障，同时减少了作业人员配置，取得了十分可观的经济效益。