نظام تنظيف عجلات السكك الحديدية من النوع يو مع التغذية المستمرة

تم تطوير نظام تنظيف عجلات السكك الحديدية الصناعي من شركة ذا بيغ بيرد لتنظيف عجلات السكك الحديدية المستخدمة في القطارات عالية السرعة والتصنيع الثقيل بكفاءة عالية. ويتكون النظام من محطتي تنظيف: المحطة الأولى، الواقعة في بداية خط الفحص، تزيل سوائل التشغيل، وسوائل الحماية أثناء المعالجة، والشوائب الزيتية، والملصقات العملية؛ أما المحطة الثانية، الواقعة بعد فحص الجسيمات المغناطيسية، فتزيل سوائل هذا الفحص.

يُقدَّم هذا المعدّات كحلٍّ جاهزٍ يتضمّن التصميم والتصنيع والتركيب والتشغيل التجريبي.

تطبيقات قطعة العمل

يُمكن للنظام استيعاب مكونات عجلات السكك الحديدية التالية:

جميع القطع المصنعة هي عجلات قطارات لتطبيقات السكك الحديدية عالية السرعة والنقل الثقيل. وقد صُمّم النظام ليتعامل مع طائفة واسعة من أحجام وأشكال العجلات، مع إمكانية تغيير التجهيز يدويًّا خلال مدة لا تتجاوز ١٠ دقائق.

تكوين تنظيف بمحطتين

محطة التنظيف الأولى (خط الفحص الأولي)

توجد هذه المحطة في أول عملية ضمن خط الفحص، وتزيل الملوثات العالقة على أسطح العجلات نتيجة عمليات التشغيل والتخزين:

• سوائل القطع وسوائل الحماية أثناء التصنيع

• الزيوت والشحوم الملوثة

• الغبار والجسيمات

• الملصقات المستخدمة أثناء التصنيع من أسطح السطح المتصل بالأرض

تجمع المحطة بين إزالة الملصقات تحت ضغط عالٍ (٣٣ ميجا باسكال) والتنظيف بالرش تحت ضغط منخفض (٢٫٠ ميجا باسكال) لتحقيق تنظيف شامل.

محطة التنظيف الثانية (بعد فحص الجسيمات المغناطيسية)

توجد بعد فحص الجسيمات المغناطيسية، وتزيل سوائل هذا الفحص من أسطح العجلات بعد الاختبار غير التدميري.

تتميز كلتا المحطتين بتخطيط تدفق على شكل حرف U مع وضع العجلات رأسياً على المنصات.

الإنتاج الآلي المختلط النماذج

يدعم النظام التكامل التام مع الإنتاج الآلي عبر:

تحميل / تفريغ أوتوماتيكي

• المحطة الأولى: متصلة بالروبوت العارض رقم ١ (مقبض مائل)

• المحطة الثانية: متصلة بالروبوت العارض رقم ٤/٥ (مقبض مستقيم)

• تحديد وضع العجلة عموديًّا على منصات التموضع

التبديل التلقائي بين النماذج

زمن التحويل ≤ ١٠ دقائق، مع إجراءات تحويل مُصمَّمة لجميع أنواع العجلات.

تكامل العملية

• تشغيل تام أوتوماتيكي تحت تحكُّم نظام PCS

• تتبع المواد وتحميل بيانات الإنتاج

• قفل أمان مشترك مع أنظمة الروبوت العارض

عملية تنظيف متعددة المراحل — المحطة الأولى

المرحلة ١: التحميل

يضع الروبوت العارض العجلة عموديًّا على منصة التموضع. ثم تنقل الناقلة ذات الدفع الكهربائي العجلة ومنصة التموضع إلى غرفة التنظيف. ويتم تحديد موقع الملصق الخاص بالعملية في المنطقة العلوية من العجلة عبر المسح المبدئي لضمان إزالته بكفاءة عالية باستخدام الضغط العالي.

المرحلة الثانية: إزالة الملصق بالضغط العالي (٣٣ ميجا باسكال)

الفوهات عالية الضغط المُركَّبة فوق العجلة تُوفِّر تنظيفًا بضغط ٣٣ ميجا باسكال لإزالة الملصقات الخاصة بالعملية من سطح النتوء. ويتم إغلاق نظام الضغط العالي داخل غلاف عازل للصوت للحفاظ على مستويات الضوضاء دون ٨٠ ديسيبل.

المرحلة الثالثة: التنظيف بالرش منخفض الضغط (٢٫٠ ميجا باسكال)

تتحرك فوهات الرش ذهابًا وإيابًا عبر سطح العجلة لإزالة سوائل التقطيع وسوائل الحماية أثناء المعالجة والشوائب الزيتية والجسيمات. ويضمن التنظيف منخفض الضغط تغطيةً شاملةً بمعدل تدفُّقٍ عالٍ.

المرحلة الرابعة: شطف بالرش

تخضع العجلة لعملية شطف بالرش لإزالة الشوائب المُرتخية وبقايا سوائل التنظيف.

المرحلة الخامسة: التجفيف بالنفخ

تُزيل فوهات الهواء عالي السرعة الرطوبة المتبقية من سطح العجلة ومن التجاويف الداخلية.

المرحلة السادسة: التجفيف بواسطة سكين هوائي

توفر سكاكين الهواء عملية تجفيف نهائية لضمان جفاف العجلة تمامًا قبل الفحص البُعدي اللاحق. ويتم التحكم في درجة حرارة المخرج بحيث لا تتجاوز ٤٠°م لضمان دقة القياس البُعدي.

عملية التنظيف متعددة المراحل — المحطة الثانية

المرحلة ١: التحميل

يضع الروبوت المعلق العجلة رأسيًّا على المنصة المُحدِّدة لموقعها.

المرحلة الثانية: المحطة الفارغة (المخزن المؤقت)

تُوضع العجلة في المحطة الفارغة لضمان سلاسة تدفق الإنتاج.

المرحلة الثالثة: التنظيف بالرش (٢,٠ ميجا باسكال)

تتحرك فوهات الرش ذهابًا وإيابًا عبر سطح العجلة لإزالة سوائل فحص الجسيمات المغناطيسية من جميع الأسطح.

المرحلة الرابعة: التجفيف بالنفخ

تُزيل فوهات الهواء عالي السرعة الرطوبة المتبقية من سطح العجلة.

المرحلة الخامسة: التجفيف بسكاكين الهواء

توفر سكاكين الهواء عملية تجفيف نهائية لضمان جفاف العجلة تمامًا قبل العمليات اللاحقة.

تقنية إزالة الملصقات ذات الضغط العالي

تتميز محطة التنظيف الأولى بتقنية ضغط عالٍ متخصصة لإزالة الملصقات:

مراقبة النظافة التقنية

في تصنيع عجلات السكك الحديدية، يؤثر النظافة على دقة فحص الأبعاد وجودة المنتج النهائي.

صمّم النظام لتلبية متطلبات النظافة الصارمة:

إدارة الترشيح المتقدمة

نظام الترشيح في المحطة الأولى (رباعي المراحل)

تدفق التنقية:
خزان التنظيف: السلة → مضخة الإرجاع → مرشح الحزام الورقي → الخزان الأولي → مضخة الترشيح → المرشح الكيسي على الخط → مضخة التقوية → الخزان الثانوي → المرشح الكيسي → مضخة الضغط العالي

خزان الشطف: السلة → خزان الشطف → مضخة الشطف → المرشح الكيسي على الخط

نظام التنقية في المحطة الثانية (مع فاصل مغناطيسي)

تدفق التنقية:
خزان التنظيف: السلة → المضخة العائدة → مرشح الحزام الورقي → الخزان الرئيسي → مضخة الترشيح → الخزان الثانوي → مرشح الكيس

تكامل التصنيع الذكي

يدعم النظام متطلبات الثورة الصناعية الرابعة من خلال اتصال بيانات شامل:

الاتصال بين نظام التحكم في العمليات (PCS) ونظام إدارة التصنيع (MES)

• بروتوكول اتصال PROFINET

• تبادل البيانات عبر بروتوكول TCP/IP مع نظام PCS

• إدخال بيانات الإنتاج وحالة المعدات وبيانات الجودة

• استخلاص البيانات عبر بروتوكول OPC UA

تكامل الأجهزة

• موصلات هارتينغ ذات ٢٤ دبوسًا لإشارات السلامة (٣ مجموعات)

• وصلات PN/PN لاتصال PROFINET

• قفل الطوارئ المترابط مع أنظمة الروبوتات الشاقولية

واجهة المشغل

• شاشة لمس HMI من شركة سيمنز طراز TP1200

• التحكم في المعدات، وضبط المعاملات، وتحليل الرسوم البيانية

• تتبع معلومات قطعة العمل وتحميلها

• تشخيص الأعطال وعرض الإنذارات

حالة التطبيق

حل تنظيف شامل

توفر شركة بيغ بيرد إنديستريال حلولاً هندسية شاملة تشمل:

تطوير العملية

• تحليل المكوّنات لأقراص عجلات السكك الحديدية

• تصميم عملية التنظيف لدمجها في خط الفحص

• تقييم متطلبات النظافة

تكامل المعدات

• أنظمة تنظيف ذات تغذية مستمرة على شكل حرف يو

• تقنية إزالة الملصقات بالضغط العالي (٣٣ ميجا باسكال)

• أنظمة تنظيف بالرش منخفض الضغط

• إدارة الترشيح متعدد المراحل

• أنظمة نقل الحمولة ومناولة الصواني

الاتصال بالتصنيع الذكي

• واجهة وحدات التحكم في الإنتاج/نظام إدارة التصنيع

• جمع بيانات الإنتاج

• تتبع المواد وإمكانية تتبعها

لماذا تختار شركة بيغ بيرد الصناعية

تجربة تنظيف عجلات السكك الحديدية

تتخصص شركة بيغ بيرد إنديستريال في حلول التنظيف الدقيقة لمكونات تصنيع السكك الحديدية، ولها خبرة مُثبتة في تنظيف العجلات المُستخدمة في القطارات فائقة السرعة والسكك الحديدية الثقيلة، مع قطع عمل يصل قطرها إلى ١٣٢٠ مم ووزنها إلى ١٠٠٠ كجم.

تقنية التغذية المستمرة على شكل حرف يو

يتيح الترتيب على شكل حرف يو الاستفادة الفعّالة من مساحة الأرضية مع تحميل وتفريغ أوتوماتيكي من نفس الجانب. ويضمن وضع العجلات رأسيًّا ونقلها على منصات ثباتًا في التعامل مع المكونات الكبيرة والثقيلة.

إزالة الملصقات تحت ضغط عالٍ (٣٣ ميجا باسكال)

يضم النظام تقنية متخصصة للضغط العالي (٣٣ ميجا باسكال) لإزالة الملصقات العملية من أسطح سطح العجلة. ويضمن الغلاف العازل للصوت أن تكون مستويات الضوضاء أقل من ٨٠ ديسيبل على بعد متر واحد.

حل جاهز مكوَّن من محطتين

يُقدِّم المشروع نظامَيْ تنظيفٍ كاملين كحلٍّ جاهزٍ، يشملان تنظيف ما قبل الفحص (الملوِّثات والملصقات) وتنظيف ما بعد فحص الجسيمات المغناطيسية (إزالة الجسيمات المغناطيسية) ضمن نطاق مشروع واحد.

الكفاءة الهندسية على مستوى النظام

توفِّر الشركة حلولاً كاملةً تبدأ من تطوير عملية التنظيف وتنتهي بالتكامل في خط الإنتاج، بما في ذلك التنظيف عالي الضغط وإدارة الترشيح والتكامل مع أنظمة PCS/ MES وواجهة الروبوتات الشاقولية.

هندسة غير قياسية مخصصة

تختلف المتطلباتُ من مكوِّنٍ إلى آخر ومن خط إنتاجٍ إلى آخر. وتقدِّم شركة بيغ بيرد إنديستريال حلولاً هندسيةً مخصصةً استناداً إلى:

• تحليل هيكل المكوِّن ومواده

• تطوير عملية التنظيف

• تصميم تثبيتات وأتمتة مخصصة

• دمج تخطيط المصنع وتدفق الإنتاج

الأسئلة الشائعة

ما المكونات التي ينظّفها هذا النظام؟

صُمِّم هذا النظام لعجلات السكك الحديدية المستخدمة في تصنيع القطارات فائقة السرعة والقطارات الثقيلة — وبأقطار تتراوح بين ٨٦٠ و١٣٢٠ ملم، وأوزان تصل إلى ١٠٠٠ كجم.

ما المكوِّنات التي يشملها الترتيب ذا المحطتين؟

يشمل النظام محطتي تنظيف: المحطة ١ الواقعة عند أول عملية في خط الفحص (لإزالة سوائل التشغيل وسوائل الحماية أثناء التصنيع والزيوت والملصقات)؛ والمحطة ٢ الواقعة بعد فحص الجسيمات المغناطيسية (لإزالة سوائل الجسيمات المغناطيسية).

ما ضغط التنظيف المتاح؟

تنظيف برش مائي منخفض الضغط عند ٢,٠ ميجا باسكال للتنظيف العام. وتتميز المحطة ١ أيضًا بإزالة الملصقات بواسطة رش عالي الضغط عند ٣٣ ميجا باسكال لإزالة الملصقات العملية من أسطح النتوءات.

ما الملوِّثات التي يمكن إزالتها؟

يُزيل النظام سوائل القطع وسوائل الحماية العملية والزيوت/الشحوم والغبار والملصقات العملية وسوائل فحص الجسيمات المغناطيسية من أسطح العجلات.

ما مستويات النظافة التي يمكن تحقيقها؟

بقايا الماء ≤ ٠,١ ملغ/كغ؛ وبقايا المعادن ≤ ٢ ملغ/كغ (أو درجة نظافة ≥ ٧٠٪ حسب جهاز قياس النظافة)؛ دون وجود بقع مائية كبيرة؛ ودرجة حرارة الخرج من المحطة ١ أقل من ٤٠°م.

هل يدعم التكامل مع الإنتاج الآلي؟

نعم. يتصل النظام بروبوتات السقالات لأتمتة عمليات التحميل/التفريغ، وبأنظمة PCS/MES لتتبع بيانات الإنتاج وضمان إمكانية تتبع المواد.

ما هو زمن الدورة النموذجي؟

يُنجِز النظام عملية التنظيف في غضون ≤ ١٢٠ ثانية لكل قطعة، ما يدعم إنتاج العجلات الحديدية بكميات كبيرة.

تَنظيف عجلات السكك الحديدية هو عمليةٌ بالغة الأهمية تقع بين عمليتي التشغيل الآلي والتفتيش النهائي في تصنيع قطارات الركاب عالية السرعة وقطارات النقل الثقيل. وتتطلب العجلات التي يبلغ قطرها حتى ١٣٢٠ ملم ووزنها حتى ١٠٠٠ كجم تقنيات تنظيف متقدمة لإزالة سوائل القطع وسوائل الحماية أثناء التصنيع والشوائب الزيتية والملصقات المستخدمة في العمليات قبل إجراء الفحص البُعدي، وكذلك سوائل الجسيمات المغناطيسية بعد الاختبارات غير التدميرية. وتتيح أنظمة التنظيف ذات التغذية المتواصلة على الشكل (U) دمجًا فعّالًا في خطوط الإنتاج الآلية.

تقنية إزالة الملصقات ذات الضغط العالي

تتطلب الملصقات المستخدمة في العمليات على أسطح سطح الدوران للعجلات تقنية ضغطٍ عالٍ متخصصة لإزالتها بكفاءة دون الإضرار بسطح العجلة. ويضمن التنظيف عالي الضغط عند ٣٣ ميغاباسكال مع تغطية كاملة لسطح الدوران إزالةً شاملةً للملصقات. كما تحافظ غرف العزل الصوتي على مستويات الضوضاء في مكان العمل عند أقل من ٨٠ ديسيبل، مما يلبّي متطلبات الصحة المهنية مع تقديم القوة التنظيفية اللازمة لإزالة المواد اللاصقة العنيدة للملصقات.

تقنية الترشيح لتنظيف عجلات السكك الحديدية

يُعَدُّ الترشيح الفعّال ضروريًّا للحفاظ على جودة التنظيف في تصنيع عجلات السكك الحديدية بكميّاتٍ كبيرة. وتضمن أنظمة الترشيح ذات الأربع مراحل — والتي تشمل مرشحات السلّة، ومرشحات الحزام الورقي (لإزالة أوراق التسميات)، ومرشحات الأكياس، ومرشحات الأكياس المتصلة مباشرةً — الحفاظ على جودة سائل التنظيف. كما تُزيل فواصل المغناطيس المركّبة في محطة ما بعد الفحص المغناطيسي الجزيئي (MPI) الجسيمات المغناطيسية من سائل التنظيف بكفاءة، مما يطيل عمر السائل ويضمن نتائج تنظيفٍ متسقة.

تكوين التغذية عبر النوع U للدمج في خط الإنتاج

تتيح أنظمة التنظيف ذات التغذية عبر النوع U دمجًا فعّالًا في خطوط الإنتاج مع تحميلٍ وتفريغٍ آليٍّ من نفس الجانب. ويُعدُّ هذا التكوين مثاليًّا للدمج مع أنظمة الروبوتات العلوية (Gantry)، ويوفّر استغلالًا ممتازًا لمساحة الأرضية. كما يضمن وضع العجلات رأسيًّا على المنصات التعامل المستقر مع المكونات الكبيرة والثقيلة، مع إمكانية تغيير سريع بين أحجام وأشكال العجلات المختلفة.

المواصفات الفنية