地鐵列車車體表面頑固污漬清洗探討

地鐵列車車體表面頑固污漬清洗探討摘要：列車在長期運營中會產(chǎn)生不同程度的污漬，有的比較好處理，有的屬于頑固污漬，需要采取清洗劑酸堿度調(diào)整或光譜分析等方法進行處理。本文根據(jù)多年工作實踐，對地鐵列車車體表面頑固性污漬的清洗進行研究。

關(guān)鍵詞：地鐵列車；頑固污漬；清洗劑

引言

地鐵列車經(jīng)過長時間的運營，列車表面會產(chǎn)生灰塵、油污及其他污漬。干凈整潔的列車表面，代表著公司的形象，給乘客帶來舒適的視覺感受。全自動清洗地鐵車輛表皮的洗車機顯得非常重要，它能夠快速、自動清洗車輛表皮的不同程度的黃斑及污漬。當(dāng)前采用清水或添加洗滌劑來清洗車輛，但有些黃斑是這兩種清洗方案無法清洗干凈的。

一、黃斑采樣分析

通過對列車黃斑取樣分析發(fā)現(xiàn)，黃斑中鐵元素Fe及硅元素Si超標(biāo)較多，見表1：

表1

洗滌劑和黃斑成分對比表

通過以下流程采樣：（1）利用光譜對清洗劑化驗2次，（2）將樣品放入3mL清洗劑中，分2次進行光譜化驗。其分析結(jié)果：將絮狀樣品放入3mL清洗劑中，化驗結(jié)果顯示絮狀物中的鐵元素和硅元素明顯升高。Fe元素超標(biāo)約70.6倍，硅Si元素超標(biāo)3.43倍。得出以下結(jié)論：排除油漆質(zhì)量導(dǎo)致漆面發(fā)黃的因素，另外，列車輪對摩擦鋼軌、列車氣制動時閘瓦磨耗及鋼軌打磨車打磨作業(yè)等共同原因?qū)е滤淼揽諝庵械蔫F氧化物與硅酸鹽含量超標(biāo)，列車運行時附著于電客車表面，久而久之產(chǎn)生黃斑現(xiàn)象。

二、清洗劑選擇

分別選用堿性及酸性清洗劑進行人工清洗試驗，檢驗其清洗效果。選用原液PH值為9～10的堿性清洗劑，該清洗劑的主要成分為陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑等，對油垢、積碳等有較強的去污能力，但經(jīng)過人工清洗試驗，堿性洗滌劑對污漬清洗效果并不明顯，且對列車表面存在一定的腐蝕性，因此不采用堿性洗滌劑。

選用某化工有限公司生產(chǎn)的RSB-808A，PH值為4.5±0.5有機酸溶劑?；瘜W(xué)成分主要為有機弱酸、助劑、緩蝕劑、軟水劑及多種表面活性劑。用噴水壺模仿洗車機噴霧，將配置好的RSB-808A、濃度為6%的列車清洗劑溶液噴灑于電客車黃斑處，20s后用棉布擦拭后查看效果，黃斑有較明顯的減淡，對于較深頑固污漬反復(fù)擦拭后效果更明顯。手工清洗實驗完成后，未發(fā)現(xiàn)酸性清洗劑對油漆表面造成明顯的不良影響。清洗前后的對比如圖1、2所示。

圖1酸性清洗劑清洗前

圖2酸性清洗劑清洗后

三、列車清洗工藝布置

洗車機的清洗工藝布置直接關(guān)系到洗滌劑從附著在車體外表面到被沖洗的反應(yīng)時間，洗滌劑反應(yīng)時間必須與洗車工藝布置相適宜，才能獲得最佳的洗滌效果。目前洗車機工藝布置如圖3所示。

圖3

地鐵列車清洗工藝布置

①洗車藥液噴管用于車體洗滌劑的噴灑，洗滌液管噴出均勻、扇形、含有洗滌劑的水霧；

②側(cè)刷1、2及側(cè)頂弧刷工位是洗滌液揉抹工位，主要進行車體噴灑洗滌劑后的刷抹，加速清洗劑與污物的反應(yīng)；③端刷工位是對列車的前/后端面進行刷洗清潔。并根據(jù)值班員選定的洗刷工藝，自動確定是否加入洗滌劑；④側(cè)刷3工位不加入洗滌劑，刷洗列車兩側(cè)，去除殘留洗滌劑，作用和功能與側(cè)面初刷洗基本相同。由此可以看出，藥液停留的最長距離是從藥液噴管到側(cè)刷3之間的28m，如果按正常洗車速度3km/h，在不端洗的情況下，電客車通過時間為33.6s，因此從理論上來說電客車表面的黃斑可以被軟化及分解。但試驗過程發(fā)現(xiàn)，即使通過時間為33.6s，電客車表面的黃斑去除率很低，看來還有其他原因?qū)е铝熊嚽逑磩┣逑葱Ч患选?/p>

四、洗車機刷毛轉(zhuǎn)速

除了清洗劑之外，另一個影響清洗效果的因素就是刷毛，刷毛與車體直接接觸，其運動過程直接關(guān)系到清洗效果的好壞，當(dāng)洗車車速一定時（控制在3km/h左右），電客車的洗凈程度與刷組設(shè)置的數(shù)量、刷組的旋轉(zhuǎn)速度成正比，刷組數(shù)量越多，轉(zhuǎn)速越高，則洗凈程度越高。但是刷組的轉(zhuǎn)速越高，需要的驅(qū)動功率也越大，能耗也越高，且過高的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的離心力將增加刷毛與車體表面的接觸力，從而對車體表面的涂料產(chǎn)生不利影響。根據(jù)廠家數(shù)據(jù)，刷組轉(zhuǎn)速以不超過300r/min。目前洗車機側(cè)刷的功率為2.2kW，刷毛轉(zhuǎn)速為159r/min，刷毛展開直徑1220mm，洗車設(shè)備可調(diào)節(jié)的吃毛量100~200mm（取中間值150mm），通過公式可以求得刷毛旋轉(zhuǎn)過程中給予車體的動量。

刷毛動量：E=Ft=MΔv=M×ω×r=M1×2π×n/60×r=2.44πM1

式中：n=159r/min；r=0.46m，r由刷毛半徑減去吃毛量計算所得；M1為刷毛的質(zhì)量。由此可以看出，要提高刷毛的動量，有以下幾個方法：①增加刷組的旋轉(zhuǎn)速度；②增大刷毛的質(zhì)量；③增加刷毛的半徑。

由于刷組的旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)恒定，如需要提高轉(zhuǎn)速，需要更換大功率電機及相匹配的減速箱，對既有線路的洗車機來說，只有在設(shè)備大修時才能實現(xiàn)。現(xiàn)有洗車機側(cè)刷刷毛的展開直徑D=1220mm，刷毛安裝在直徑120mm的側(cè)刷軸上，故側(cè)刷刷毛的長度計算可得：

r=（D-120）/2=550mm

如圖4所示，側(cè)刷工作時側(cè)刷的毛刷與刷架的距離為240mm，考慮毛刷在工作時與洗刷架或龍門架支柱之間應(yīng)保持適當(dāng)距離避免發(fā)生碰撞，所

以刷毛可增加的半徑最多也只有100mm左右。

圖4側(cè)刷圖

刷毛的長度增加100mm，在刷毛粗細不變的情況下，刷毛的質(zhì)量增加18.2%，同時控制刷毛的吃毛量在100mm左右，再次計算刷毛的動量可得：

E=Ft=MΔv=M×ω×r=1.18M1×2π×n/60×r=3.81πM1

式中：n=159r/min；r=0.61m，r由刷毛半徑減去吃毛量計算所得。從兩次計算數(shù)據(jù)可以得出，刷毛長度增加100mm，同時控制刷毛的吃毛量在100mm左右，刷毛的動量可以增加56.4%。因此，提高刷毛轉(zhuǎn)速，可以使刷毛作用于車體表面的動量及作用力得以提高，對洗車機清洗效果有一定的改善。

五、結(jié)束語

綜上所述，為了提高洗車機的洗車效果，在電客車行駛速度不變的情況下，洗車工序以及洗滌劑之間的關(guān)系應(yīng)當(dāng)從以下思路去優(yōu)化配置：①洗滌劑類型，洗滌劑的選擇關(guān)系到去污能力的強弱，考慮到洗車過程追求高效、快捷的要求，需要選擇能深入瓦解污漬，特別是能迅速與鐵化合物、硅化合物反應(yīng)的洗滌劑是清洗列車的首選。②對刷組進行重新設(shè)計，提高刷毛轉(zhuǎn)速，優(yōu)化刷毛的吃毛量，使得作用在列車表面的洗刷力最大化，能夠在一定程度上改善清洗效果。③自動洗車需結(jié)合局部的人工洗刷。洗滌劑的去污效果再好，刷毛的轉(zhuǎn)速再快，對于頑固污漬和邊角區(qū)域的污漬去除效果還是不理想，如果能在局部對頑固污漬進行人工清洗，可大大提高整體的美觀度。當(dāng)然，洗車效果還有許多制約因素，這需要因地制宜、反復(fù)試驗、綜合考慮后才能得出相應(yīng)的洗車優(yōu)化方案。

參考文獻：