Редуктор, являющийся одним из наиболее важных и сложных компонентов тележки-высокоскоростного поезда, требует применения точных, эффективных и автоматизированных технологий очистки, которые имеют большое практическое значение. Однако коллекторное кольцо, важнейший компонент коробки передач, очень подвержено ржавчине, что сильно влияет на качество, стабильность работы коробки передач и срок службы всей системы трансмиссии.
Качество очистки компонента коллекторного кольца имеет решающее значение для безопасной и стабильной работы высокоскоростных-поездов. Коллекторное кольцо (наружная втулка) установлено на оси снаружи внутренней крышки подшипника коробки передач. Угольная щетка заземляющего устройства сохраняет радиальный контакт с коллекторным кольцом под давлением пружины. Коллекторное кольцо собирает ток утечки из поезда и передает его через угольную щетку и токопроводящую пластину на заземляющий провод. Ток течет от коллекторного кольца через угольную щетку, проводящую пластину и заземляющий провод и, наконец, на землю всего поезда. Поэтому очистка поверхности коллекторного кольца от ржавчины имеет большое значение, так как позволяет не только существенно продлить срок его службы, но и обеспечить безопасную эксплуатацию всего поезда. Следовательно, крайне важно найти эффективный и высококачественный-метод очистки.
Существующие технологии очистки коллекторных колец в основном включают очистку водой под высоким-давлением, механическую очистку, химическую очистку, ультразвуковую очистку и лазерную очистку. Однако эти традиционные методы удаления ржавчины имеют свои ограничения, такие как сильное загрязнение, сложность обеспечения качества очистки и низкий уровень автоматизации.
В настоящее время,лазерное удаление ржавчины, как новая технология очистки, предлагает такие преимущества, как высокая эффективность очистки, превосходное качество очистки, экологичность и простота автоматизации при использовании для удаления ржавчины с поверхностей коробки передач, что демонстрирует широкие перспективы применения. С применением технологии лазерного удаления ржавчины были проведены экспериментальные исследования процесса лазерной очистки ржавых поверхностей коллекторных колец, в результате которых было успешно достигнуто полное удаление поверхностной ржавчины и обнаружена чистая серебристо--белая металлическая подложка.
Импульсный волоконный лазерный очиститель мощностью 200 Вт для удаления ржавчины и краски
В соответствии с национальным стандартом GB8923-88 был оценен первоначальный уровень коррозии образца коллекторного кольца, выявивший сильную коррозию на стальной поверхности; таким образом, образец был классифицирован как коррозия степени B. Из-за значительной толщины слоя ржавчины сильная коррозия образовала на поверхности коллекторного кольца многочисленные ямки, что крайне затруднило процесс снятия. Однако после лазерной очистки ржавчины было замечено, что поверхностная ржавчина была полностью удалена, а материал подложки остался неповрежденным.
После лазерной очистки с оптимизированными технологическими параметрами чистота поверхности коллекторного кольца достигла стандарта Sa2. По сравнению с исходным образцом, которому была присвоена степень коррозии класса B, очищенная поверхность имела хороший металлический блеск, без остаточного слоя ржавчины или слабо приставших загрязнений, что позволило достичь желаемого эффекта очистки.
В процессе удаления ржавчины с колец коллектора, используя оптимальные параметры очистки, мы не только добились чистой и однородной поверхности кольца коллектора,-что позволило компоненту правильно функционировать в редукторе и обеспечить общую стабильность системы-, но также гарантировали, что процесс лазерной очистки не окажет отрицательного воздействия на основные механические свойства поверхности кольца коллектора, что недостижимо с помощью традиционных методов механической очистки. Более того, после лазерного удаления ржавчины электропроводность поверхности коллекторного кольца полностью восстановилась до до-уровня. Таким образом, метод лазерного удаления ржавчины имеет важное прикладное значение для удаления поверхностной ржавчины с коллекторных колец.