浅谈铁路机车车辆制动管系内壁清洗工艺
摘 要：在交通运输方式、工具快速发展的带动下，其机车车辆等各个设施、零部件的维修、管理方式与制度也在不断地发展，社会效益和经济效益也有明显的提高。本文通过对铁路机车车辆的特性、作业性能等内容进行分析，结合机车的维修理论、牵引传动技术、外形空气动力学设计等技术的研究，探讨其制动管系内壁清洗的程序、方式等工艺的优化设计，提高机车车辆的动力传动，减少因其制动管系内壁清洗不当、不彻底而引起的机车故障等问题，进而提高机车车辆的运行效率和使用寿命。
关键词：铁路机车车辆；制动管系内壁；维修理论；清洗工艺
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.037
1 前言
在我国高速铁路及其装备的快速发展、建设条件下，现代化机车车辆制动系统也在不断地更新换代，作为其制动结构中重要部件的制动管的清洗、维修、养护是保障制动系统高效运行的重要手段之一，也是铁路机车高负荷运转的重要保障。但是从目前的铁路机车维修理论和工艺来说，特别是中东管内系壁的清洗等维护技术还存在着维护、清洗后仍然存在着内壁污垢清洗不完全、管内气压不稳定等问题。为此，本文通过对铁路机车车辆的制动管系内壁的清洗、维修现状与作业状态进行分析，结合车辆制动系统与构件性能，对制动管系内壁的清洗等维护工艺进行探讨，进一步改善车辆的制动效果，提高其运行的效率，缓解铁路运输的压力，提高铁路机车的使用寿命。
2 铁路机车车辆的制动装置
2.1 制动概述
我国的铁路机车车辆结构主要包括了车底架、车钩缓冲装置、车底、制动装置、走行部等部件，其中制动装置（如牵引动力：电力、内燃机动力与蒸汽机动力的制动）是其运行作业的重要动力源泉，也是用外力来达到机车停止、减速目的的重要设备之一，主要可以分为手制动机与空气制动机两种。空气制动机一般配置在车辆的总风缸、空气压缩机、制动阀等设备中，由制动支管与主管、远心集尘器、制动缸、截断塞门、空重车调整装置等部件构成；而手制动机是由制动手轮、制动杠杆、制动键、手轮轴、制动缸等部件构成，其工作原理在于迫使机车车辆减速或停止的外力来源于人力操作制动阀门与管道而产生的压力差，如链子闸的使用。
2.2 机车制动装置的维修
从目前我国铁路机车制动装置维修技术规范与工艺流程来看，其维护的内容主要包括了机车内部的燃料、水、砂、润滑油、擦拭材料等；检修与保养的地点主要在机务折返段（机车交路的折返点）、机务段（区段站与编组站内）的特殊性与基层性单位；检修方式分为定期检修与临时检修两种，其中定期检修包括了一级（听、触、嗅、视等）、二级（清洗、测量、注油、校正、调整、试验等）、三级（动力、行走架、仪表等）、四级（一般机件的全盘检修与重点机件的重整检修）检修级别，并依据机车行驶的实际公里基准标准来划分检修等级，实行检修工作。而制动管系内壁的清洗多在定期检修的二级检修级别进行，内壁清洗后残留的污垢仍然会造成部件的质量隐患，不利于机车的高速运转。
制动管系内壁清洗的现状。在实际的铁路运输中，机车车辆的制动系统总是一个相对独立与共同作用的矛盾体综合系统，由于其制动阀、制动管系、制动缸等设置与坚固件、接头等部件形成了一个封闭的制动系统，其所产生的外力动力多为未经干燥净化处理的压缩空气，容易在制动管系内壁产生较厚的污垢、水垢、碳氢化合物、尘埃、细菌等问题，给其清洗、养护工作带来了极大的难度。从现有的车辆管系清洗记录来看，在进行二级维修工艺时，对制动管系内壁的技术性清洗采用外部敲击震打、全压喷射、压水脉冲喷射等工艺，但还是引起了管系内壁的锈蚀与污染且种类繁多，其中油污大约占了3-5%，三氧化二铁占了85%以上，碳氢化合物与尘埃粒子的混合物占了约9%，整个管内壁的锈蚀度达到了15-20um厚。
3 制动管系内壁清洗工艺
3.1 制动管系的结构
铁路机车车辆的种类较多，但是其制动系统、结构配置、制动原理基本上大同小异，但是制动管系的内外径大小、外形结构区别较大，复杂程度的差异性也较大，其通径大致可以分为DN32、DN25、DN20、DN10等规格，长度大约在360-6000mm范围内，弯曲半径（80-250mm以内）与弯曲角度（70°-120°左右）较多。在不同的制动机械装置的使用时，其配套的制动管系也不尽相同，手制动机的制动管系较少且单一，空气制动机的制动管系较多且密封性较强，独立封闭循环效果强，造成清洗检修的效果并不理想。
3.2 制动管系内壁的清洗工艺
从现有的铁路接车车辆制动管系内壁的清洗数据来看，采用外部敲击震打的工艺、高压喷射海绵球清理工艺的效果并不明显，结合我国普通铁路、普快铁路、高速铁路运输的运输类型与运输压力，定期对制动管系内壁进行二级清洗、维护是很有必要的，而要达到清洗、高负荷运转的要求对其清洗工艺流程与维护技术有较高要求。
GOODWAY旋转管路清洗。GOODWAY旋转管路清洗工艺是从美国的机械清洗维护理论中制造并引进国内的，其特点在于能够依据制动管系的结构来改进其在管系内壁小弯曲、小直径中的清洗工艺流程和方案；其工作原理是由机械结构的特性来作业的，利用螺纹式不锈钢可拆卸清洗刷头与清洗剂的旋转软顶端相连的便利，加入好清洗液后逐步向管内推进直到刷头从管道另一端出来，而管系内壁的污垢、污染物质都将顺着清洗机的高压水流流出管系外，再用高压风枪对着管系吹并且在管道两端配置防护套，以便于能够保障制动管系内壁的干燥和整洁。在使用GOODWAY旋转管路清洗工艺后，管系内壁没有明显的颗粒状垃圾，油污、内壁灰尘等垃圾的清洗也较为彻底；且在各种铁路机车车辆的制动管系的清洗工作中适应性强、灵敏度高，受到管路長度、形状的限制较少。
4 结语
在铁路运输压力不断增加的情形下，对于制动装置的养护与检修是重点维护与定期维护的重点内容，而采用常规的外部敲击震打、高压喷射等清洗工艺并不能满足现有的制动管系内壁清洗的高需求，积极引进美国颇有效果的GOODWAY清洗工艺与设备，采用可旋转、可拆卸式不锈钢刷头与清洗机连接，增强其清洗的灵活性、适应性和清洗效果，延长管系内壁的清洗效果，减少检修维护的压力，提高制动效果。
参考文献：
[1]李韬亮.铁路机车车辆制动管系内壁清洗工艺[J].城市建设理论研究（电子版），2016（08）：176.
[2]李明等.制动管路内壁清洗工艺研究[J].科海故事博览：科技探索，2013（05）：17-19.
作者简介：马来苹（1989-），助理讲师，从事铁道机车车辆教学及研究工作。