華彩虹

(廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 廣州 510430)

地鐵車輛中，轉(zhuǎn)向架是必不可少的部件，多由制動(dòng)裝置、構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)裝置以及輪軸等共同組成。構(gòu)架位于輪軸和車體間，由于受輪軸振動(dòng)與車體載荷影響，很容易出現(xiàn)大扭轉(zhuǎn)變形或者彎曲，而且構(gòu)架中還安裝有制動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)和齒輪箱等零部件，由于構(gòu)架所承載荷載較大，需要增加構(gòu)架強(qiáng)度，若在地鐵車輛運(yùn)行期間發(fā)生損壞，容易導(dǎo)致地鐵車輛脫軌。為防止車輛脫軌，需要定期檢修構(gòu)架，重點(diǎn)檢修構(gòu)架焊接位置。

構(gòu)架檢查以焊接位置為重點(diǎn)檢查區(qū)域，現(xiàn)如今在定期檢查構(gòu)架工作中，主要是采用磁粉探傷法檢查構(gòu)架焊接位置表面裂紋。磁粉探傷法主要是先磁化鋼鐵等磁性工件，通過(guò)工件缺陷位置產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)對(duì)磁粉進(jìn)行吸附的特性，根據(jù)磁粉分布狀態(tài)，檢測(cè)被探測(cè)物的表面缺陷[1]。構(gòu)架探傷工作中，需要將熒光磁粉噴射于構(gòu)架表面，同時(shí)還要借助便攜式磁化器，在紫外線的照射下，對(duì)焊接位置進(jìn)行重點(diǎn)檢查。磁粉探傷法檢測(cè)構(gòu)架過(guò)程中，若不去除構(gòu)架外表油漆層，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)徹底檢查。若構(gòu)架表面有油漆層殘留，因油漆層會(huì)減弱磁粉磁性，且因油漆層表面呈凹凸不平狀態(tài)，會(huì)影響到磁粉液流動(dòng)性，進(jìn)而降低裂紋檢測(cè)性能。所以，在磁粉探傷檢修構(gòu)架過(guò)程中，構(gòu)架焊縫油漆層應(yīng)徹底清除。

1 傳統(tǒng)構(gòu)架檢修表面漆層去除工藝

地鐵車輛前期架構(gòu)的定期檢修工作中，通常選擇拋丸法將架構(gòu)表面的油漆整體去除掉，再展開探傷工作，完成探傷檢測(cè)后，再重新涂裝油漆層，具體施工流程如下：（1）屏蔽無(wú)須涂裝的架構(gòu)部位；（2）構(gòu)架整體拋丸；（3）清理構(gòu)架表面；（4）構(gòu)架焊縫磁粉探傷檢測(cè)；（5）清理焊縫；（6）云母環(huán)氧底漆噴涂地鐵車輛構(gòu)架整體；（7）烘烤油漆層；（8）屏蔽無(wú)須涂漆的位置；（9）原子灰構(gòu)架局部找補(bǔ)；（10）干燥；（11）整體打磨地鐵車輛構(gòu)架；（12）丙烯酸聚氨酯面漆整體噴涂；（13）烘烤與清理[2]。

地鐵車輛架構(gòu)檢修選擇拋丸法將構(gòu)架表層油漆去除掉的弊端主要有以下幾點(diǎn)：第一，徹底清除地鐵車輛的舊油漆層，后續(xù)施工工藝相當(dāng)于構(gòu)架重新涂裝油漆，具有較高的構(gòu)架返修成本；第二，選擇拋丸法將構(gòu)架的舊油漆層去除掉，很容易出現(xiàn)無(wú)法去除死角位置舊漆層、漆層去除不徹底等問(wèn)題；第三，在地鐵車輛構(gòu)架油污比較厚重的情況下，油污會(huì)在鋼丸部位沾染，極易導(dǎo)致二次污染；第四，地鐵車輛架構(gòu)拋丸工作中，磨料可回收利用，但如果舊漆層脫落，可能會(huì)污染到構(gòu)架鋼丸；第五，因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)的拋丸間是構(gòu)架檢修和新造交替展開，如果繼續(xù)使用已經(jīng)被污染的鋼丸，一方面會(huì)導(dǎo)致鋼丸除銹與除油效果的下降，另一方面還會(huì)對(duì)新造構(gòu)架表面造成污染，甚至?xí)绊懙降罔F車輛構(gòu)架涂層的實(shí)際附著力[3]。但如果每次都需要徹底清理與更換鋼丸，則會(huì)大大增加地鐵車輛構(gòu)架的檢修成本。基于該情況，探索更理想、有效的構(gòu)架焊縫油漆層去除手段，實(shí)現(xiàn)構(gòu)架裂紋檢測(cè)性能的提升，節(jié)約構(gòu)架檢修成本，進(jìn)而提升地鐵車輛構(gòu)架涂裝質(zhì)量，是構(gòu)架檢修工作的重中之重。

圖1 地鐵車輛轉(zhuǎn)向架

2 構(gòu)架檢修表面漆層去除工藝的優(yōu)化

對(duì)于地鐵車輛架構(gòu)檢修工作來(lái)說(shuō)，舊漆清除的方法主要包括以下4種。

2.1 機(jī)械法舊漆去除

該方法是通過(guò)手工或機(jī)械等方式打磨刮鏟構(gòu)架表面，或選擇高壓水、噴砂等方式去除構(gòu)架表面舊漆，機(jī)械法去除的方式一般對(duì)機(jī)械具有較強(qiáng)依賴性。

2.2 高溫火焰燃燒舊漆

由于火焰具有較高溫度，在舊漆去除工作中，借助火焰溫度，可刺激構(gòu)架表層油漆燃燒，并逐漸發(fā)生碳化反應(yīng)，由此即可將構(gòu)架表面油漆層去除掉，該方式主要表現(xiàn)為操作便捷、成本低等特點(diǎn)，然而，也存在不足之處，例如：燃燒后會(huì)有煙霧產(chǎn)生，這些煙霧會(huì)損害人體健康，且煙霧燃燒極易對(duì)地鐵車輛架構(gòu)表面產(chǎn)生破壞，造成金屬表面扭轉(zhuǎn)或變形，因此該方法適用于對(duì)表面要求較低的構(gòu)架。

2.3 含堿液體舊漆去除

通常含堿液體成分主要為苛性鈉等，這些成分具有強(qiáng)堿性，會(huì)腐蝕構(gòu)架表層涂抹的油漆面，促使構(gòu)架油漆面逐漸膨脹，這就便于有效清除油漆面，雖然該方法具有較低成本，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須對(duì)堿性液體進(jìn)行加熱，而且很多表面涂層選用的是耐堿性材料，因此并不適用于該方法。

2.4 專業(yè)脫漆劑舊漆去除

專業(yè)脫漆劑以有機(jī)溶劑為主要成分，該脫漆劑一般會(huì)在浸泡后才會(huì)發(fā)揮作用，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要加入石蠟，即可涂抹于地鐵車輛構(gòu)架表面，可以有效去除油漆面。脫漆劑的清潔原理在于，有機(jī)溶劑可實(shí)現(xiàn)物體表面膨脹，從而實(shí)現(xiàn)油漆面的有效去除，該方式一方面具有較高工作效率，另一方面也具有良好去除效果，且?guī)缀醪粫?huì)對(duì)物體結(jié)構(gòu)造成破壞性。然而，脫漆劑毒性非常強(qiáng)，且極易燃燒[4]。

2.5 鋼絲輪轎廂磨光機(jī)舊漆去除

用鋼絲輪轎廂磨光機(jī)去掉舊漆必須安裝合適的磨切輪。如果要去掉木頭上面或者金屬上面的油漆必須要安裝鋼絲磨輪或者銅絲磨輪。然后用砂紙磨輪再清除最后的底漆。砂輪片和金屬切割片是不能去除油漆的。角膜機(jī)是要在箱上安裝鋼絲刷子才可以打磨掉舊漆，將已經(jīng)失效、粉化、氣泡的涂層用砂紙等打磨、角磨機(jī)去除。去除區(qū)應(yīng)到達(dá)剩余地坪漆膜完好無(wú)損、附著牢靠的區(qū)域。要把該區(qū)域周圍仍牢靠附著的舊涂膜的邊緣修薄，同時(shí)應(yīng)先把表面磨粗、清潔并干燥，并使新、舊涂層達(dá)到良好融合并防止將新漆涂在疏松或已經(jīng)開裂的舊漆上。

對(duì)大型構(gòu)架而言，選擇火焰燃燒漆面去除的方式不可取。但很多構(gòu)架表面會(huì)增加具有良好抗堿性的一些土層體系，由此就無(wú)法選擇具有較高堿性的溶液。短時(shí)間內(nèi)，脫漆溶液無(wú)法對(duì)油漆面進(jìn)行徹底清除，加之脫漆劑毒性比較強(qiáng)，所以實(shí)用性較弱。實(shí)踐研究表明：選擇鋼絲輪轎廂磨光機(jī)可對(duì)油漆涂層進(jìn)行有效去除，且表面打磨后，還可對(duì)磁粉展開探傷分析，以獲得探傷結(jié)果，該方法是現(xiàn)階段最有效、便捷的油漆土層去除方法。

3 優(yōu)化后的地鐵車輛構(gòu)架檢修表面漆層去除和涂裝技術(shù)

某公司對(duì)地鐵車輛展開兩年檢查，根據(jù)《地鐵車輛兩年檢修規(guī)程》所提出的要求，需要對(duì)地鐵車輛構(gòu)架連接焊縫、構(gòu)架和安裝座連接焊縫展開探傷檢測(cè)，探傷工作結(jié)束后，再次涂刷油漆。由于兩年檢構(gòu)架的出廠時(shí)間比較短，所以在檢修前構(gòu)架的表面涂層非常完整、美觀，油漆附著力等都滿足質(zhì)量要求，宜選擇拋丸法去除構(gòu)架的油漆層。在拋丸法去除油漆層過(guò)程中，除了存在以上問(wèn)題，還由于該公司的拋丸間設(shè)備比較陳舊，涂裝效果很難達(dá)到工作要求。所以，需要對(duì)該批次的構(gòu)架選擇鋼絲輪角向磨光機(jī)仔細(xì)打磨，從而將構(gòu)架焊縫和焊縫周圍的油漆去除掉[5]。

由于地鐵車輛構(gòu)架經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行后，會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，所以在去除構(gòu)架油漆層前，需要整體清潔構(gòu)架，并且考慮到選擇角磨機(jī)打磨的方式在去除焊縫和焊縫周邊的油漆后，僅構(gòu)架焊縫和焊縫周邊有再次涂抹油漆的必要，還有部分破損位置需要補(bǔ)油漆之外，必須要對(duì)構(gòu)架整體涂漆。所以，制訂出以下構(gòu)架漆層去除方案：打磨焊縫，構(gòu)架表面油漆局部噴涂。具體噴涂流程如下：（1）徹底清洗構(gòu)架整體；（2）通過(guò)裝載鋼絲輪的角向磨光機(jī)，對(duì)構(gòu)架焊縫和焊縫周圍20～30 mm位置的油漆涂層進(jìn)行去除；（3）清理焊縫油漆層；（4）磁粉探傷構(gòu)架；（5）清理構(gòu)架；（6）將云母環(huán)氧底漆噴涂在構(gòu)架焊縫和焊縫周圍、油漆層破損位置；（7）烘烤油漆；（8）局部采用原子灰實(shí)施找補(bǔ)；（9）干燥；（10）對(duì)無(wú)須涂抹油漆的位置進(jìn)行屏蔽；（11）徹底打磨必須噴涂面漆的位置；（12）將丙烯酸聚氨酯面漆噴涂在構(gòu)架的焊縫與周邊位置，同時(shí)還需要噴涂在個(gè)別破損的位置；（13）烘烤和清理操作。通過(guò)該油漆去除與噴涂方法，可有效檢測(cè)構(gòu)架的焊縫，除了構(gòu)架的表面油漆有一些色差，整體涂層質(zhì)量基本能與地鐵車輛構(gòu)架要求相滿足。所以，最終選擇優(yōu)化后的方案，也就是局部焊接打磨探傷，并對(duì)架構(gòu)整體進(jìn)行面漆噴涂。

4 地鐵車輛構(gòu)架檢修表面漆層去除工藝的優(yōu)化前后比較

依照地鐵車輛構(gòu)架檢修操作要求，必須對(duì)地鐵車輛構(gòu)架和安裝座連接位置、構(gòu)架焊接部位實(shí)施探傷工作，再重新涂裝，以往因?yàn)闃?gòu)架出場(chǎng)時(shí)間不長(zhǎng)，再加上從涂層美觀效果考慮，選擇拋丸法比較適合，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用拋丸法對(duì)構(gòu)架表面漆層去除的效果并不理想，很難達(dá)到地鐵車輛構(gòu)架要求，因此，及時(shí)選擇裝載鋼絲輪角向磨光機(jī)對(duì)構(gòu)架表層和周圍油漆進(jìn)行打磨。在地鐵車輛運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，通常構(gòu)架周邊會(huì)出現(xiàn)大量的灰塵與雜質(zhì)，這就需要在打磨表層油漆前，徹底清潔構(gòu)架表面，再于焊接位置重新涂裝油漆。通過(guò)該方法能夠有效檢測(cè)構(gòu)架焊接位置，除了有一些色差，從整體來(lái)說(shuō)基本滿足地鐵車輛構(gòu)架要求[6-7]。為解決存在的色差問(wèn)題，選擇優(yōu)化方案，優(yōu)化前后構(gòu)架漆層去除和油漆涂裝的成本比較如表1所示。

表1 優(yōu)化前后構(gòu)架漆層去除和油漆涂裝的成本比較

通過(guò)分析表1 可知，即使后期選擇了優(yōu)化后方案2，各架構(gòu)可節(jié)約成本約1 820.16 元，其成本下降在40%以上，對(duì)地鐵車輛運(yùn)營(yíng)企業(yè)收入的增加與核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升具有重要意義[8]。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，地鐵車輛構(gòu)架檢修工作中，去除表面漆層方式對(duì)構(gòu)架后續(xù)涂抹質(zhì)量有著直接性影響，采用裝載鋼絲輪角向磨光機(jī)，對(duì)地鐵車輛焊縫和焊縫周圍油漆涂層進(jìn)行去除的方式，一方面大大提升了地鐵車輛構(gòu)架的檢修質(zhì)量，另一方面也有助于節(jié)約構(gòu)架檢修成本?，F(xiàn)階段，焊縫局部打磨探傷與面漆整體噴涂的優(yōu)化方案，已被廣泛用于地鐵車輛構(gòu)架檢修工作中，且達(dá)到了最佳運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。