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Sistema de limpieza con alimentación continua en forma de U para ruedas ferroviarias, destinado a la fabricación de trenes de alta velocidad y transporte pesado
Solución llave en mano personalizada para un importante fabricante de ruedas ferroviarias
Aplicación: Limpieza de ruedas ferroviarias para fabricación de trenes de alta velocidad y transporte pesado — proceso de primera línea e inspección posterior con partículas magnéticas
Pieza: Ruedas ferroviarias — diámetro de 860 a 1320 mm, peso ≤1000 kg
Proceso de limpieza: Eliminación de etiquetas a alta presión (33 MPa) + limpieza por pulverización a baja presión (2,0 MPa) + enjuague por pulverización + secado con chorro de aire + secado con cuchilla de aire
Presión de limpieza: Baja presión ≥2,0 MPa / Alta presión ≥33 MPa (para eliminación de etiquetas) — personalizable
Temperatura de limpieza: 40–60 °C (calefacción eléctrica) — personalizable
Tiempo de ciclo: ≤120 segundos por pieza — personalizable según los requisitos de la línea de producción
Requisito de limpieza: Residuo acuoso ≤0,1 mg/kg; residuo metálico ≤2 mg/kg (o medidor de limpieza ≥70 % en promedio) — personalizable según los requisitos del cliente
Tecnología de secado: Secado con chorro de aire + secado con cuchilla de aire
Sistema de Filtración: Filtración de cuatro etapas (malla 40 / 20 μm / 10 μm) + filtro de cinta de papel — personalizable
Carga/Descarga: Automático (interfaz con robot de pórtico) — personalizable
Configuración del sistema: Dos sistemas de limpieza: primera estación (limpieza previa a la inspección) y segunda estación (limpieza posterior a la inspección por MPI)
DESCRIPCIÓN
Sistema de limpieza con alimentación continua en forma de U para ruedas ferroviarias
El sistema industrial de limpieza de ruedas ferroviarias Big Bird está desarrollado para la limpieza de alta eficiencia de ruedas ferroviarias utilizadas en trenes de alta velocidad y en la fabricación de transporte pesado. El sistema consta de dos estaciones de limpieza: la primera, ubicada al inicio de la línea de inspección, elimina fluidos de corte, fluidos de protección durante el proceso, contaminantes oleosos y etiquetas de proceso; la segunda, ubicada tras la inspección por partículas magnéticas, elimina los fluidos empleados en dicha inspección.
El equipo se suministra como una solución llave en mano, que incluye diseño, fabricación, instalación y puesta en marcha.
Aplicaciones de piezas de trabajo
El sistema acepta componentes de ruedas ferroviarias:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Diámetro de la rueda (incluido el reborde) | 860–1 320 mm |
| Diámetro de la banda de rodadura | 800–1 260 mm |
| Espesor Total | 130–260 mm |
| Ancho de llanta | 120–150 mm |
| Longitud del eje | 140–230 mm |
| Diámetro interior del cubo | 150–230 mm |
| Distancia máxima desde el borde hasta el cubo | ≤80 mm |
| Peso individual | ≤1.000 kg |
| Tamaños principales de producto | ruedas Φ840, Φ860, Φ915, Φ920, Φ1260 |
| Formas de productos | Alma en S, alma corrugada, alma inclinada, alma recta, alma escalonada |
Todas las piezas de trabajo son ruedas ferroviarias para aplicaciones de alta velocidad y transporte pesado. El sistema está diseñado para manejar una amplia gama de tamaños y formas de ruedas, con un cambio manual de ≤10 minutos.
Configuración de limpieza de dos estaciones
Primera estación de limpieza (línea previa a la inspección)
Situada en el primer proceso de la línea de inspección, esta estación elimina los contaminantes acumulados en las superficies de las ruedas durante el mecanizado y el almacenamiento:
Fluidos de corte y fluidos de protección del proceso
Contaminantes oleosos y grasientos
Polvo y partículas
Etiquetas del proceso en las superficies de rodadura
Esta estación combina la eliminación de etiquetas a alta presión (33 MPa) con la limpieza por pulverización a baja presión (2,0 MPa) para una limpieza integral.
Segunda estación de limpieza (después de la MPI)
Situada tras la inspección mediante partículas magnéticas, esta estación elimina los fluidos de inspección mediante partículas magnéticas de las superficies de las ruedas tras las pruebas no destructivas.
Ambas estaciones presentan una configuración de alimentación en forma de U con posicionamiento vertical de las ruedas sobre paletas.
Producción automática mixta por modelo
El sistema admite la integración completamente automática en la producción con:
Carga/Descarga Automática
Primera estación: conectada al robot puente n.º 1 (pinza angular)
Segunda estación: conectada a los robots puente n.º 4 y n.º 5 (pinza recta)
Posicionamiento vertical de las ruedas sobre paletas de localización
Cambio automático de modelo
Tiempo de cambio ≤ 10 minutos, con procedimientos de cambio diseñados para todas las variantes de ruedas.
Integración de Procesos
Funcionamiento totalmente automático bajo control del sistema PCS
Seguimiento de materiales y carga de datos de producción
Bloqueo de seguridad interconectado con los sistemas de robots puente
Proceso de limpieza en varias etapas — Primera estación
Etapa 1: Carga
El robot de pórtico coloca la rueda verticalmente sobre la plataforma de posicionamiento. El transportador accionado por motor traslada la rueda y la plataforma a la cámara de limpieza. La etiqueta de proceso se ubica en la zona superior de la rueda mediante preescaneo, para lograr una eliminación óptima mediante alta presión.
Etapa 2: Eliminación de etiquetas mediante alta presión (33 MPa)
Las boquillas de alta presión situadas sobre la rueda aplican una limpieza a 33 MPa para eliminar las etiquetas de proceso de la superficie de rodadura. El sistema de alta presión está alojado en una carcasa insonorizada para mantener los niveles de ruido por debajo de 80 dB.
Etapa 3: Limpieza por pulverización a baja presión (2,0 MPa)
Las boquillas de pulverización oscilan sobre la superficie de la rueda para eliminar fluidos de corte, fluidos de protección durante el proceso, contaminantes oleosos y partículas. La limpieza a baja presión garantiza una cobertura exhaustiva con alto caudal.
Etapa 4: Enjuague por pulverización
La rueda se somete a un enjuague por pulverización para eliminar los contaminantes sueltos y los residuos del fluido limpiador.
Etapa 5: Secado por soplado
Las boquillas de aire de alta velocidad eliminan la humedad residual de la superficie de la rueda y de sus cavidades internas.
Etapa 6: Secado con cuchilla de aire
Las cuchillas de aire proporcionan el secado final para garantizar que la rueda quede completamente seca antes de la inspección dimensional subsiguiente. La temperatura de salida se controla a ≤40 °C para lograr mediciones dimensionales precisas.
Proceso de limpieza en varias etapas — Segunda estación
Etapa 1: Carga
El robot de pórtico coloca la rueda verticalmente sobre la plataforma de posicionamiento.
Etapa 2: Estación vacía (almacenamiento temporal)
La rueda se posiciona en la estación vacía para permitir un flujo de producción uniforme.
Etapa 3: Limpieza por pulverización (2,0 MPa)
Las boquillas de pulverización oscilan a lo largo de la superficie de la rueda para eliminar los fluidos de inspección con partículas magnéticas de todas las superficies.
Etapa 4: Secado con chorro de aire
Las boquillas de aire de alta velocidad eliminan la humedad residual de la superficie de la rueda.
Etapa 5: Secado con cuchilla de aire
Las cuchillas de aire proporcionan el secado final para garantizar que la rueda quede completamente seca antes de las operaciones posteriores.
Tecnología de eliminación de etiquetas a alta presión
La primera estación de limpieza incorpora tecnología especializada a alta presión para la eliminación de etiquetas:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Presión de limpieza | ≥33 MPa |
| Bomba de alta presión | Uraca EP-36-28-4D, 60 L/min, 37 kW |
| Cobertura de las boquillas | Cobertura completa de la superficie de rodadura |
| Control de Ruido | Vivienda insonorizada (<80 dB a 1 metro) |
| Normas de Conformidad | GB/T 14976-2012, GB/T 12771-2019, GB/T 28708-2012, GB/T 10544-2022 |
Control de limpieza técnica
En la fabricación de ruedas ferroviarias, la limpieza afecta tanto la precisión de la inspección dimensional como la calidad final del producto.
El sistema está diseñado para cumplir requisitos estrictos de limpieza:
| Área de requisitos | Especificación |
|---|---|
| Residuos de agua | ≤0,1 mg/kg (verificado mediante la diferencia de peso en papel de filtro) |
| Residuo metálico | ≤2 mg/kg (2 L de fluido de ensayo a 0,2 MPa, membrana filtrante de 5 μm) |
| Limpieza superficial | Medidor de limpieza ≥70 % en promedio (medición en cinco puntos) |
| Inspección visual | Sin manchas grandes de agua en las superficies de las ruedas |
| Temperatura de salida en la primera estación | <40°C |
| Rango de pH del fluido (dentro del ciclo de cambio) | 6.8–9.5 |
Gestión avanzada de filtración
Sistema de filtración en la primera estación (cuatro etapas)
| Tipo de filtro | Capacidad | Precisión | Aplicación |
|---|---|---|---|
| Filtro de cesta | 300 L/min | malla 40 | Filtración primaria (3 unidades) |
| Filtro de cinta de papel | 600 L/min | — | Filtración secundaria (1 unidad, eliminación de etiquetas de papel) |
| Filtro de bolsas | 300 L/min | 20 μm | Filtración terciaria (2 activas + 1 de respaldo) |
| Filtro de bolsa en línea | 300 L/min | 10 μm | Filtración cuaternaria (1 activa + 1 de respaldo) |
Flujo de filtración:
Tanque de limpieza: cesta → bomba de retorno → filtro de cinta de papel → tanque primario → bomba de filtración → filtro de bolsa en línea → bomba de refuerzo → tanque secundario → filtro de bolsa → bomba de alta presión
Tanque de enjuague: cesta → tanque de enjuague → bomba de enjuague → filtro de bolsa en línea
Sistema de filtración de la segunda estación (con separador magnético)
| Tipo de filtro | Capacidad | Precisión | Aplicación |
|---|---|---|---|
| Filtro de cesta | 300 L/min | malla 40 | Filtración primaria (3 unidades) |
| Filtro de cinta de papel | 500 L/min | — | Filtración secundaria (1 unidad) |
| Filtro de bolsa (con varillas magnéticas) | 300 L/min | 20 μm | Filtración terciaria (1 activa + 2 de respaldo) |
| Separador magnético | 200 L/min | — | Filtración cuaternaria (1 unidad, eliminación de partículas magnéticas) |
Flujo de filtración:
Tanque de limpieza: cesta → bomba de retorno → filtro de cinta de papel → tanque primario → bomba de filtración → tanque secundario → filtro de bolsa
Integración de Fabricación Inteligente
El sistema cumple con los requisitos de la Industria 4.0 mediante una conectividad integral de datos:
Comunicación PCS/MES
Protocolo de comunicación PROFINET
Intercambio de datos TCP/IP con el sistema PCS
Transmisión de datos de producción, estado del equipo y datos de calidad
Adquisición de datos OPC UA
Integración de hardware
Conectores Harting de 24 pines para señales de seguridad (3 juegos)
Acopladores PN/PN para comunicación PROFINET
Bloqueo de parada de emergencia con sistemas de robots de pórtico
Interfaz del operador
Pantalla táctil HMI Siemens TP1200
Control de equipos, configuración de parámetros y análisis de gráficos
Seguimiento y carga de información de las piezas de trabajo
Diagnóstico de fallos y visualización de alarmas
Caso de Aplicación
| Parámetro | Primera estación | Segunda estación |
|---|---|---|
| Proyecto | Fabricante principal de ruedas ferroviarias — Sistema de limpieza de alimentación continua en forma de U (2 unidades) | |
| Pieza de trabajo | Ruedas ferroviarias — Φ860–1 320 mm, ≤1 000 kg | |
| Tiempo de ciclo | ≤120 segundos/pieza | ≤120 segundos/pieza |
| Tecnologías de limpieza | AP 33 MPa + BP 2,0 MPa + Enjuague + Secado | BP 2,0 MPa + Enjuague + Secado |
| Temperatura de limpieza | 40–60°C | 40–60°C |
| Potencia total | 185 kW (calentador 90 kW) | 102 kW (calentador 45 kW) |
| Capacidad del tanque | 3 700 L | 2 200 L |
| Aire comprimido | 8 Nm³/min | 8 Nm³/min |
Solución integral de limpieza
Big Bird Industrial ofrece soluciones integrales de ingeniería, incluidas:
Desarrollo de Procesos
Análisis de componentes para ruedas ferroviarias
Diseño del proceso de limpieza para integración en la línea de inspección
Evaluación de los requisitos de limpieza
Integración de equipos
Sistemas de limpieza con alimentación en forma de U
Tecnología de eliminación de etiquetas a alta presión (33 MPa)
Sistemas de limpieza por pulverización a baja presión
Gestión de filtración en múltiples etapas
Sistemas de manejo de transportadores y paletas
Conexión de fabricación inteligente
Interfaz PCS/MES
Adquisición de datos de producción
Seguimiento y trazabilidad de materiales
¿Por qué elegir Big Bird Industrial?
Experiencia en la limpieza de ruedas ferroviarias
Big Bird Industrial se especializa en soluciones de limpieza de precisión para la fabricación de componentes ferroviarios, con experiencia comprobada en la limpieza de ruedas para aplicaciones de trenes de alta velocidad y transporte pesado, con piezas de hasta 1.320 mm de diámetro y 1.000 kg de peso.
Tecnología de alimentación en forma de U
La configuración en forma de U permite una utilización eficiente del espacio disponible en el suelo, con carga y descarga automatizadas desde el mismo lado. La posición vertical de las ruedas y el transporte basado en paletas garantizan un manejo estable de componentes grandes y pesados.
Eliminación de etiquetas a alta presión (33 MPa)
El sistema incorpora tecnología especializada a alta presión (33 MPa) para eliminar eficazmente las etiquetas de proceso de las superficies de rodadura de las ruedas. La carcasa insonorizada garantiza niveles de ruido inferiores a 80 dB a 1 metro.
Solución llave en mano de dos estaciones
El proyecto entrega dos sistemas completos de limpieza como solución llave en mano, abarcando tanto la limpieza previa a la inspección (contaminantes y etiquetas) como la limpieza posterior a la inspección por partículas magnéticas (MPI) dentro de un único alcance de proyecto.
Capacidad de ingeniería a nivel de sistema
La empresa ofrece soluciones integrales, desde el desarrollo del proceso de limpieza hasta la integración en producción, incluidas la limpieza a alta presión, la gestión de filtración, la integración con PCS/MES y la interfaz con robots de pórtico.
Ingeniería personalizada no estandarizada
Cada componente y línea de producción presenta requisitos únicos. Big Bird Industrial ofrece soluciones de ingeniería personalizadas basadas en:
Análisis de la estructura y el material del componente
Desarrollo del proceso de limpieza
Diseño personalizado de utillajes y automatización
Integración del diseño de planta y del flujo productivo
Preguntas frecuentes
¿Qué componentes procesa este sistema de limpieza?
Este sistema está diseñado para ruedas ferroviarias utilizadas en la fabricación de trenes de alta velocidad y transporte pesado: diámetros de 860–1.320 mm, pesos de hasta 1.000 kg.
¿Qué incluye la configuración de dos estaciones?
El sistema incluye dos estaciones de limpieza: la estación 1, ubicada en el primer proceso de la línea de inspección (elimina fluidos de corte, fluidos de protección durante el proceso, aceite y etiquetas); y la estación 2, ubicada tras la inspección con partículas magnéticas (elimina los fluidos para inspección con partículas magnéticas).
¿Qué presión de limpieza está disponible?
Limpieza por pulverización a baja presión a 2,0 MPa para limpieza general. La estación 1 también dispone de eliminación de etiquetas a alta presión a 33 MPa para retirar las etiquetas del proceso de las superficies de rodadura.
¿Qué contaminantes se pueden eliminar?
El sistema elimina fluidos de corte, fluidos de protección durante el proceso, contaminantes de aceite/grasa, polvo, etiquetas del proceso y fluidos para inspección con partículas magnéticas de las superficies de las ruedas.
¿Qué niveles de limpieza se pueden lograr?
Residuo de agua ≤ 0,1 mg/kg; residuo metálico ≤ 2 mg/kg (o índice de limpieza ≥ 70 %); sin manchas grandes de agua; temperatura de salida de la estación 1 < 40 °C.
¿Admite integración con producción automatizada?
Sí. El sistema se conecta con robots pórticos para carga/descarga automática y con sistemas PCS/MES para seguimiento de datos de producción y trazabilidad de materiales.
¿Cuál es el tiempo de ciclo típico?
El sistema ofrece ≤120 segundos por pieza, lo que permite la producción en gran volumen de ruedas ferroviarias.
Limpieza de ruedas ferroviarias en la fabricación de trenes de alta velocidad
La limpieza de ruedas ferroviarias es un proceso crítico entre el mecanizado y la inspección final en la fabricación de trenes de alta velocidad y transporte pesado. Ruedas de hasta 1320 mm de diámetro y 1000 kg de peso requieren tecnologías avanzadas de limpieza para eliminar fluidos de corte, fluidos de protección durante el proceso, contaminantes oleosos y etiquetas de proceso antes de la inspección dimensional, así como fluidos de partículas magnéticas tras las pruebas no destructivas. Los sistemas de limpieza de alimentación continua en configuración en U permiten una integración eficiente en líneas de producción automatizadas.
Tecnología de eliminación de etiquetas a alta presión
Las etiquetas de proceso en las superficies de rodadura de las ruedas requieren tecnología especializada de alta presión para su eliminación eficaz sin dañar la superficie de la rueda. La limpieza a alta presión de 33 MPa con cobertura total de la superficie de rodadura garantiza la eliminación completa de las etiquetas. Las cabinas insonorizadas mantienen los niveles de ruido en el lugar de trabajo por debajo de 80 dB, cumpliendo así los requisitos de salud ocupacional y ofreciendo al mismo tiempo la potencia de limpieza necesaria para adhesivos de etiquetas especialmente resistentes.
Tecnología de filtración para la limpieza de ruedas ferroviarias
Una filtración eficaz es fundamental para mantener la calidad de la limpieza en la fabricación industrial de ruedas ferroviarias. Los sistemas de filtración de cuatro etapas —que incluyen filtros de cesta, filtros de banda de papel (para la eliminación de restos de papel de etiquetas), filtros de bolsa y filtros de bolsa en línea— aseguran la conservación de la calidad del fluido de limpieza. Los separadores magnéticos ubicados en la estación posterior a la inspección por partículas magnéticas (MPI) eliminan eficazmente las partículas magnéticas del fluido de limpieza, prolongando su vida útil y garantizando resultados de limpieza constantes.
Configuración en U con alimentación continua para integración en la línea de producción
Los sistemas de limpieza de alimentación en forma de U permiten una integración eficiente en la línea de producción con carga y descarga automatizadas desde el mismo lado. Esta configuración es ideal para su integración con sistemas de robots de pórtico y ofrece un excelente aprovechamiento del espacio en planta. La posición vertical de las ruedas sobre palets garantiza una manipulación estable de componentes grandes y pesados, al tiempo que permite una rápida sustitución entre distintos tamaños y formas de rueda.
Especificaciones técnicas
| Especificación | Primera estación | Segunda estación |
|---|---|---|
| Tipo de Producto | Sistema de limpieza de alimentación en forma de U | Sistema de limpieza de alimentación en forma de U |
| Aplicación | Limpieza previa a la inspección (contaminantes + etiquetas) | Limpieza posterior a la inspección mediante partículas magnéticas (MPI) |
| Pieza de trabajo | Ruedas ferroviarias (860–1320 mm, ≤1000 kg) | Ruedas ferroviarias (860–1320 mm, ≤1000 kg) |
| Tecnología de limpieza | AP 33 MPa + BP 2,0 MPa + Enjuague + Secado | BP 2,0 MPa + Enjuague + Secado |
| Temperatura de limpieza | 40–60°C | 40–60°C |
| Tiempo de ciclo | ≤120 segundos/pieza | ≤120 segundos/pieza |
| Capacidad del tanque | 3700 L (1500 + 700 + 1500 L) | 2200 L (1500 + 700 L) |
| Potencia de Calefacción | 90 kW (6 calentadores × 15 kW) | 45 kW (3 calentadores × 15 kW) |
| Potencia total | 185 KW | 102 kW |
| Aire comprimido | 8 Nm³/min | 8 Nm³/min |
| Consumo de agua | 3 700 L | 2 200 L |
| Sistema de filtración | Cuatro etapas (malla de 40 / 20 μm / 10 μm + cinta de papel) | Cuatro etapas (malla de 40 / 20 μm + cinta de papel + separador magnético) |
| Bomba de alta presión | Uraca EP-36-28-4D (37 kW, 60 L/min, MAX 33 MPa) | — |
| Bomba de baja presión | CNP CDLK32-140/14-2 (30 kW, 500 L/min, 2,0 MPa) | CNP CDLK32-140/14-2 (30 kW, 500 L/min, 2,0 MPa) |
| Sistema de control | PLC Siemens S7-1200 + HMI TP1200 | PLC Siemens S7-1200 + HMI TP1200 |
| Comunicación | PROFINET, TCP/IP | PROFINET, TCP/IP |
| Nivel de ruido | <80 dB (a 1 metro) | <80 dB (a 1 metro) |
| Huella | Según distribución del cliente | Según distribución del cliente |
