地鐵列車(chē)車(chē)體表面頑固污漬清洗探討

地鐵列車(chē)車(chē)體表面頑固污漬清洗探討摘要：列車(chē)在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中會(huì)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(jìn)行處理。本文根據(jù)多年工作實(shí)踐，對(duì)地鐵列車(chē)車(chē)體表面頑固性污漬的清洗進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：地鐵列車(chē)；頑固污漬；清洗劑

引言

地鐵列車(chē)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，列車(chē)表面會(huì)產(chǎn)生灰塵、油污及其他污漬。干凈整潔的列車(chē)表面，代表著公司的形象，給乘客帶來(lái)舒適的視覺(jué)感受。全自動(dòng)清洗地鐵車(chē)輛表皮的洗車(chē)機(jī)顯得非常重要，它能夠快速、自動(dòng)清洗車(chē)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(lái)清洗車(chē)輛，但有些黃斑是這兩種清洗方案無(wú)法清洗干凈的。

一、黃斑采樣分析

通過(guò)對(duì)列車(chē)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(jiàn)表1：

表1

洗滌劑和黃斑成分對(duì)比表

通過(guò)以下流程采樣：（1）利用光譜對(duì)清洗劑化驗(yàn)2次，（2）將樣品放入3mL清洗劑中，分2次進(jìn)行光譜化驗(yàn)。其分析結(jié)果：將絮狀樣品放入3mL清洗劑中，化驗(yàn)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(chē)輪對(duì)摩擦鋼軌、列車(chē)氣制動(dòng)時(shí)閘瓦磨耗及鋼軌打磨車(chē)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(chē)運(yùn)行時(shí)附著于電客車(chē)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(jìn)行人工清洗試驗(yàn)，檢驗(yàn)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(duì)油垢、積碳等有較強(qiáng)的去污能力，但經(jīng)過(guò)人工清洗試驗(yàn)，堿性洗滌劑對(duì)污漬清洗效果并不明顯，且對(duì)列車(chē)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(jī)酸溶劑?；瘜W(xué)成分主要為有機(jī)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(chē)機(jī)噴霧，將配置好的RSB-808A、濃度為6%的列車(chē)清洗劑溶液噴灑于電客車(chē)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(duì)于較深頑固污漬反復(fù)擦拭后效果更明顯。手工清洗實(shí)驗(yàn)完成后，未發(fā)現(xiàn)酸性清洗劑對(duì)油漆表面造成明顯的不良影響。清洗前后的對(duì)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(chē)清洗工藝布置

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

圖3

地鐵列車(chē)清洗工藝布置

①洗車(chē)藥液噴管用于車(chē)體洗滌劑的噴灑，洗滌液管?chē)姵鼍鶆?、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(jìn)行車(chē)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(duì)列車(chē)的前/后端面進(jìn)行刷洗清潔。并根據(jù)值班員選定的洗刷工藝，自動(dòng)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(chē)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(zhǎng)距離是從藥液噴管到側(cè)刷3之間的28m，如果按正常洗車(chē)速度3km/h，在不端洗的情況下，電客車(chē)通過(guò)時(shí)間為33.6s，因此從理論上來(lái)說(shuō)電客車(chē)表面的黃斑可以被軟化及分解。但試驗(yàn)過(guò)程發(fā)現(xiàn)，即使通過(guò)時(shí)間為33.6s，電客車(chē)表面的黃斑去除率很低，看來(lái)還有其他原因?qū)е铝熊?chē)清洗劑清洗效果不佳。

四、洗車(chē)機(jī)刷毛轉(zhuǎn)速

除了清洗劑之外，另一個(gè)影響清洗效果的因素就是刷毛，刷毛與車(chē)體直接接觸，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程直接關(guān)系到清洗效果的好壞，當(dāng)洗車(chē)車(chē)速一定時(shí)（控制在3km/h左右），電客車(chē)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(dòng)功率也越大，能耗也越高，且過(guò)高的轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的離心力將增加刷毛與車(chē)體表面的接觸力，從而對(duì)車(chē)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(guò)300r/min。目前洗車(chē)機(jī)側(cè)刷的功率為2.2kW，刷毛轉(zhuǎn)速為159r/min，刷毛展開(kāi)直徑1220mm，洗車(chē)設(shè)備可調(diào)節(jié)的吃毛量100~200mm（取中間值150mm），通過(guò)公式可以求得刷毛旋轉(zhuǎn)過(guò)程中給予車(chē)體的動(dòng)量。

刷毛動(dòng)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(jì)算所得；M1為刷毛的質(zhì)量。由此可以看出，要提高刷毛的動(dòng)量，有以下幾個(gè)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(jī)及相匹配的減速箱，對(duì)既有線路的洗車(chē)機(jī)來(lái)說(shuō)，只有在設(shè)備大修時(shí)才能實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有洗車(chē)機(jī)側(cè)刷刷毛的展開(kāi)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(zhǎng)度計(jì)算可得：

r=（D-120）/2=550mm

如圖4所示，側(cè)刷工作時(shí)側(cè)刷的毛刷與刷架的距離為240mm，考慮毛刷在工作時(shí)與洗刷架或龍門(mén)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(zhǎng)度增加100mm，在刷毛粗細(xì)不變的情況下，刷毛的質(zhì)量增加18.2%，同時(shí)控制刷毛的吃毛量在100mm左右，再次計(jì)算刷毛的動(dòng)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(jì)算所得。從兩次計(jì)算數(shù)據(jù)可以得出，刷毛長(zhǎng)度增加100mm，同時(shí)控制刷毛的吃毛量在100mm左右，刷毛的動(dòng)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(chē)體表面的動(dòng)量及作用力得以提高，對(duì)洗車(chē)機(jī)清洗效果有一定的改善。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為了提高洗車(chē)機(jī)的洗車(chē)效果，在電客車(chē)行駛速度不變的情況下，洗車(chē)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(lèi)型，洗滌劑的選擇關(guān)系到去污能力的強(qiáng)弱，考慮到洗車(chē)過(guò)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(chē)的首選。②對(duì)刷組進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，提高刷毛轉(zhuǎn)速，優(yōu)化刷毛的吃毛量，使得作用在列車(chē)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(dòng)洗車(chē)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(duì)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(duì)頑固污漬進(jìn)行人工清洗，可大大提高整體的美觀度。當(dāng)然，洗車(chē)效果還有許多制約因素，這需要因地制宜、反復(fù)試驗(yàn)、綜合考慮后才能得出相應(yīng)的洗車(chē)優(yōu)化方案。

參考文獻(xiàn)：