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激光除锈

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齿轮箱作为动车组转向架最重要、最精密的部件之一,研究精准、高效、自动化的清洗技术具有重要的现实意义。但齿轮箱中的关键零部件集电环极易锈蚀,极大地影响齿轮箱质量、稳定性和整个传动系统使用寿命。

集电环零件的清洗质量对动车安全稳定行驶有着至关重要的影响,在齿轮箱内侧轴承压盖的外侧车轴上,安装了集流环(外套筒),接地装置的碳刷在弹簧压力的作用下与集流环保持径向密贴,集流环收集车上的漏电电流,通过碳刷、导电板传导至接地导线。电流的传导过程为从集流环、碳刷、导电板、接地导线,最后整车接地。因此,对于集电环表面锈蚀的清洗具有重大意义,不仅可以大大提高使用寿命,还可以保证整个动车的运行安全,进而寻找一种高效、高质量的清洗方式至关重要。

对于集电环,现有的清洗技术主要为高压水清洗法、机械清洗法、化学清洗法、超声波清洗法和激光清洗技术。但这些传统的除锈方法存在自身的局限性,如污染严重、清洗质量难以保证、自动化程度低下等问题。


而目前激光除锈作为一种新兴的清洗技术,利用激光除锈技术去除齿轮箱表面锈蚀具有清洗效率高、清洗质量好、绿色环保与易实现自动化的优点,具有广泛的应用前景。利用激光除锈技术,对集电环表面锈蚀进行激光除锈工艺实验,实现了材料表面锈蚀的完整去除,显露出银白色的金属基体。

根据国标GB8923-88的标准,对集电环试样原本锈蚀程度进行判断,发现钢材表面已发生严重锈蚀,因此判断试样锈蚀等级为B级。由于表面锈蚀厚度极大,集电环表面严重锈蚀后在材料产生了许多凹坑,使得表面锈蚀的去除过程变得极为困难,而经过激光除锈清洗后可以发现集电环表面锈蚀被完全去除,并且基材没有受到损伤。

经过优化工艺清洗后的集电环表面清洁程度达到Sa2的标准,与原本试样锈蚀等级为B级的表面相比,呈良好金属光泽,表面无残留锈蚀层,无不牢固粘接物,达到了清洗的效果。

集电环锈蚀去除工艺,我们利用最佳清洗工艺清洗,不仅获得了洁净与均匀的集电环表面,使得集电环可以在齿轮箱中进行正常地工作,保证整体系统的稳定性,而且整个激光除锈过程对集电环表面的基础力学性能并不产生影响,这是传统机械清洗手段无法实现的。同时,经过激光除锈后,集电环表面导电性能均恢复到未锈蚀前的导电性能,因此激光除锈方法对于集电环表面除锈具有重要应用价值。

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