Hệ thống làm sạch kiểu đi qua dạng chữ U cho bánh xe đường sắt

Hệ thống làm sạch bánh xe đường sắt công nghiệp Big Bird được phát triển nhằm làm sạch hiệu quả cao các bánh xe đường sắt dùng trong sản xuất tàu cao tốc và tàu chở hàng nặng. Hệ thống gồm hai trạm làm sạch: trạm thứ nhất đặt ở đầu dây chuyền kiểm tra để loại bỏ dung dịch cắt gọt, dung dịch bảo vệ quy trình, chất bẩn dạng dầu và nhãn dán quy trình; trạm thứ hai đặt sau công đoạn kiểm tra bằng hạt từ để loại bỏ dung dịch kiểm tra bằng hạt từ.

Thiết bị được cung cấp dưới dạng giải pháp trọn gói bao gồm thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành thử.

Ứng dụng phôi

Hệ thống phù hợp với các chi tiết bánh xe đường sắt sau:

Tất cả phôi đều là bánh xe đường sắt dành cho tàu cao tốc và vận tải nặng. Hệ thống được thiết kế để xử lý nhiều kích thước và hình dạng bánh xe khác nhau, với thời gian chuyển đổi thủ công ≤10 phút.

Cấu hình làm sạch hai trạm

Trạm làm sạch thứ nhất (dòng kiểm tra sơ bộ)

Đặt tại công đoạn đầu tiên của dây chuyền kiểm tra, trạm này loại bỏ các chất gây nhiễm bẩn trên bề mặt bánh xe tích tụ trong quá trình gia công và bảo quản:

• Dịch làm mát khi cắt và dịch bảo vệ trong quá trình

• Chất gây nhiễm bẩn dạng dầu và mỡ

• Bụi và hạt

• Nhãn quy trình trên bề mặt gai lốp

Trạm kết hợp việc loại bỏ nhãn bằng áp lực cao (33 MPa) với làm sạch bằng phun áp lực thấp (2,0 MPa) nhằm đạt hiệu quả làm sạch toàn diện.

Trạm Làm sạch Thứ hai (Sau MPI)

Đặt sau công đoạn kiểm tra bằng hạt từ, trạm này loại bỏ dịch kiểm tra bằng hạt từ trên bề mặt bánh xe sau khi thực hiện kiểm tra không phá hủy.

Cả hai trạm đều sử dụng cấu hình cấp liệu dạng chữ U với bánh xe được định vị theo phương thẳng đứng trên các pallet.

Sản xuất tự động đa mô hình

Hệ thống hỗ trợ tích hợp sản xuất hoàn toàn tự động với:

Tải tự động/Lấy ra tự động

• Trạm thứ nhất: Kết nối với robot cần trục số 1 (kẹp nghiêng)

• Trạm thứ hai: Kết nối với robot cần cẩu số 4/5 (kẹp thẳng)

• Định vị bánh xe theo phương thẳng đứng trên các pallet định vị

Chuyển đổi mô hình tự động

Thời gian chuyển đổi ≤10 phút, với quy trình chuyển đổi được thiết kế cho mọi biến thể bánh xe.

Tích hợp Quy trình

• Vận hành hoàn toàn tự động dưới sự điều khiển của hệ thống PCS

• Theo dõi vật liệu và tải dữ liệu sản xuất lên hệ thống

• Liên động an toàn với các hệ thống robot cần cẩu

Quy trình làm sạch nhiều giai đoạn — Trạm thứ nhất

Giai đoạn 1: Nạp liệu

Robot cần cẩu đặt bánh xe thẳng đứng lên pallet định vị. Băng chuyền dẫn động bằng động cơ vận chuyển bánh xe và pallet vào buồng làm sạch. Nhãn quy trình được định vị ở khu vực phía trên bánh xe thông qua quét trước để loại bỏ nhãn hiệu hiệu quả nhất bằng áp lực cao.

Giai đoạn 2: Loại bỏ nhãn bằng áp lực cao (33 MPa)

Các vòi phun áp lực cao được bố trí phía trên bánh xe tạo ra áp lực làm sạch 33 MPa nhằm loại bỏ nhãn quy trình khỏi bề mặt gai lốp. Hệ thống áp lực cao được bao kín trong buồng cách âm để duy trì mức độ ồn dưới 80 dB.

Giai đoạn 3: Làm sạch bằng phun áp suất thấp (2,0 MPa)

Các vòi phun dao động dọc theo bề mặt bánh xe để loại bỏ chất làm mát khi cắt, chất bảo vệ trong quá trình gia công, chất bôi trơn và các hạt bụi. Việc làm sạch áp suất thấp đảm bảo phủ đều toàn bộ bề mặt với lưu lượng cao.

Giai đoạn 4: Xả nước bằng phun

Bánh xe được xả nước bằng phun để loại bỏ các chất gây nhiễm đã bị lỏng ra và dư lượng dung dịch làm sạch.

Giai đoạn 5: Sấy thổi khí

Các vòi khí tốc độ cao loại bỏ độ ẩm còn sót lại trên bề mặt bánh xe và trong các khoang bên trong.

Giai đoạn 6: Sấy bằng thanh khí

Các thanh khí thực hiện công đoạn sấy cuối cùng nhằm đảm bảo bánh xe khô hoàn toàn trước khi tiến hành kiểm tra kích thước. Nhiệt độ đầu ra được kiểm soát ở mức ≤40°C để đo đạc kích thước chính xác.

Quy trình làm sạch nhiều giai đoạn — Trạm thứ hai

Giai đoạn 1: Nạp liệu

Robot cần cẩu đặt bánh xe thẳng đứng lên bàn định vị.

Giai đoạn 2: Trạm trống (bộ đệm)

Bánh xe được đặt tại trạm trống để đảm bảo dòng sản xuất vận hành trơn tru.

Giai đoạn 3: Làm sạch bằng phun (2,0 MPa)

Các vòi phun dao động dọc theo bề mặt bánh xe nhằm loại bỏ chất lỏng kiểm tra bằng hạt từ trên mọi bề mặt.

Giai đoạn 4: Thổi khô

Các vòi khí tốc độ cao loại bỏ độ ẩm còn sót lại trên bề mặt bánh xe.

Giai đoạn 5: Làm khô bằng lưỡi khí

Lưỡi khí thực hiện công đoạn làm khô cuối cùng nhằm đảm bảo bánh xe hoàn toàn khô ráo cho các công đoạn tiếp theo.

Công nghệ gỡ nhãn áp suất cao

Trạm làm sạch đầu tiên được trang bị công nghệ áp suất cao chuyên biệt để gỡ nhãn:

Kiểm soát độ sạch kỹ thuật

Trong sản xuất bánh xe đường sắt, độ sạch ảnh hưởng đến cả độ chính xác kiểm tra kích thước lẫn chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Hệ thống được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu độ sạch nghiêm ngặt:

Quản lý lọc tiên tiến

Hệ thống lọc tại Trạm 1 (bốn cấp)

Dòng chảy lọc:
Bể làm sạch: Giỏ → Bơm hồi lưu → Bộ lọc băng giấy → Bể sơ cấp → Bơm lọc → Bộ lọc túi nối tiếp → Bơm tăng áp → Bể thứ cấp → Bộ lọc túi → Bơm áp suất cao

Bể xả: Giỏ → Bể xả → Bơm xả → Bộ lọc túi nối tiếp

Hệ thống lọc trạm thứ hai (kèm bộ tách từ tính)

Dòng chảy lọc:
Bể làm sạch: Giỏ → Bơm hồi lưu → Bộ lọc băng giấy → Bể sơ cấp → Bơm lọc → Bể thứ cấp → Bộ lọc túi

Tích hợp Sản xuất Thông Minh

Hệ thống đáp ứng các yêu cầu của Công nghiệp 4.0 thông qua khả năng kết nối dữ liệu toàn diện:

Giao tiếp PCS/MES

• Giao thức truyền thông PROFINET

• Trao đổi dữ liệu TCP/IP với hệ thống PCS

• Truyền dữ liệu sản xuất, trạng thái thiết bị và dữ liệu chất lượng

• Thu thập dữ liệu OPC UA

Tích hợp phần cứng

• Đầu nối Harting 24 chân cho tín hiệu an toàn (3 bộ)

• Bộ ghép nối PN/PN cho truyền thông PROFINET

• Liên động dừng khẩn cấp với các hệ thống robot cần cẩu

Giao diện người vận hành

• Màn hình cảm ứng Siemens TP1200 HMI

• Điều khiển thiết bị, thiết lập thông số và phân tích biểu đồ

• Theo dõi và tải lên thông tin phôi

• Chẩn đoán sự cố và hiển thị cảnh báo

Trường hợp ứng dụng

Giải pháp làm sạch toàn diện

Big Bird Industrial cung cấp giải pháp kỹ thuật toàn diện bao gồm:

Phát triển Quy trình

• Phân tích thành phần cho bánh xe đường sắt

• Thiết kế quy trình làm sạch để tích hợp vào dây chuyền kiểm tra

• Đánh giá yêu cầu về độ sạch

Tích hợp thiết bị

• Hệ thống làm sạch kiểu đi qua dạng chữ U

• Công nghệ loại bỏ nhãn áp suất cao (33 MPa)

• Hệ thống làm sạch phun áp suất thấp

• Quản lý lọc nhiều cấp

• Hệ thống băng chuyền và xử lý pallet

Kết nối Sản xuất Thông minh

• Giao diện PCS/MES

• Thu thập dữ liệu sản xuất

• Theo dõi và truy xuất vật liệu

Tại sao nên chọn Big Bird Industrial

Kinh nghiệm làm sạch bánh xe đường sắt

Big Bird Industrial chuyên về các giải pháp làm sạch chính xác trong sản xuất linh kiện đường sắt, với kinh nghiệm đã được chứng minh trong việc làm sạch bánh xe cho tàu cao tốc và ứng dụng vận tải nặng, với chi tiết có đường kính tối đa 1.320 mm và trọng lượng tối đa 1.000 kg.

Công nghệ cấp liệu liên tục dạng chữ U

Cấu hình dạng chữ U cho phép sử dụng hiệu quả diện tích sàn, đồng thời tự động nạp/dỡ từ cùng một phía. Việc định vị bánh xe theo phương thẳng đứng và vận chuyển bằng pallet đảm bảo thao tác ổn định đối với các chi tiết lớn và nặng.

Loại bỏ nhãn bằng áp lực cao (33 MPa)

Hệ thống được trang bị công nghệ áp lực cao chuyên biệt (33 MPa) nhằm loại bỏ hiệu quả nhãn quy trình trên bề mặt mặt lăn của bánh xe. Buồng cách âm đảm bảo mức độ ồn dưới 80 dB ở khoảng cách 1 mét.

Giải pháp trọn gói hai trạm

Dự án cung cấp hai hệ thống làm sạch hoàn chỉnh dưới dạng giải pháp chìa khóa trao tay, bao trùm cả công đoạn làm sạch trước kiểm tra (loại bỏ tạp chất và nhãn) lẫn công đoạn làm sạch sau kiểm tra bằng phương pháp MPI (loại bỏ các hạt từ) trong cùng một phạm vi dự án.

Năng lực kỹ thuật ở cấp độ hệ thống

Công ty cung cấp giải pháp toàn diện, từ phát triển quy trình làm sạch đến tích hợp vào sản xuất, bao gồm làm sạch áp lực cao, quản lý lọc, tích hợp với PCS/MES và giao diện với robot cần cẩu.

Kỹ thuật phi tiêu chuẩn tùy chỉnh

Mỗi chi tiết và dây chuyền sản xuất đều có yêu cầu riêng biệt. Big Bird Industrial cung cấp các giải pháp kỹ thuật tùy chỉnh dựa trên:

• Phân tích cấu trúc và vật liệu của chi tiết

• Phát triển quy trình làm sạch

• Thiết kế đồ gá và tự động hóa theo yêu cầu

• Tích hợp bố trí nhà máy và luồng sản xuất

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống làm sạch này xử lý những thành phần nào?

Hệ thống này được thiết kế dành riêng cho bánh xe đường sắt dùng trong sản xuất tàu cao tốc và vận tải nặng — đường kính từ 860–1.320 mm, trọng lượng tối đa 1.000 kg.

Cấu hình hai trạm bao gồm những gì?

Hệ thống bao gồm hai trạm làm sạch: Trạm 1 đặt tại công đoạn đầu tiên trên dây chuyền kiểm tra (loại bỏ dung dịch cắt, dung dịch bảo vệ quá trình, dầu và nhãn); Trạm 2 đặt sau công đoạn kiểm tra bằng hạt từ (loại bỏ dung dịch hạt từ).

Hệ thống có áp suất làm sạch nào?

Làm sạch phun áp suất thấp ở 2,0 MPa cho việc làm sạch thông thường. Trạm 1 cũng có chức năng gỡ nhãn bằng áp suất cao ở 33 MPa để loại bỏ nhãn quy trình trên bề mặt hoa lốp.

Có thể loại bỏ những chất gây ô nhiễm nào?

Hệ thống loại bỏ chất làm mát khi cắt, chất bảo vệ quy trình, chất bôi trơn/dầu mỡ, bụi, nhãn quy trình và dung dịch kiểm tra bằng hạt từ trên bề mặt bánh xe.

Mức độ sạch đạt được là bao nhiêu?

Lượng dư nước ≤0,1 mg/kg; lượng dư kim loại ≤2 mg/kg (hoặc chỉ số độ sạch ≥70%); không xuất hiện vệt nước lớn; nhiệt độ đầu ra tại Trạm 1 <40°C.

Hệ thống có hỗ trợ tích hợp sản xuất tự động không?

Có. Hệ thống kết nối với robot cần cẩu để nạp/xả tự động và với các hệ thống PCS/MES nhằm theo dõi dữ liệu sản xuất và truy xuất nguồn gốc vật liệu.

Thời gian chu kỳ điển hình là bao nhiêu?

Hệ thống đạt thời gian xử lý ≤120 giây mỗi chi tiết, đáp ứng nhu cầu sản xuất bánh xe đường sắt khối lượng lớn.

Làm sạch bánh xe đường sắt là một quy trình quan trọng giữa giai đoạn gia công và kiểm tra cuối cùng trong sản xuất tàu cao tốc và tàu chở hàng nặng. Các bánh xe có đường kính lên đến 1.320 mm và khối lượng lên đến 1.000 kg đòi hỏi các công nghệ làm sạch tiên tiến nhằm loại bỏ dung dịch cắt gọt, dung dịch bảo vệ quá trình, chất bẩn dạng dầu và nhãn dán quy trình trước khi kiểm tra kích thước, cũng như dung dịch từ tính sau khi kiểm tra không phá hủy. Các hệ thống làm sạch kiểu U có cơ chế cấp phôi liên tục cho phép tích hợp hiệu quả vào dây chuyền sản xuất tự động.

Công nghệ gỡ nhãn áp suất cao

Nhãn dán quy trình trên bề mặt mặt lăn của bánh xe yêu cầu công nghệ phun áp lực cao chuyên biệt để loại bỏ hiệu quả mà không làm hư hại bề mặt bánh xe. Việc làm sạch bằng áp lực cao ở mức 33 MPa với độ phủ toàn bộ bề mặt mặt lăn đảm bảo loại bỏ hoàn toàn nhãn dán. Các buồng cách âm giúp duy trì mức độ ồn tại nơi làm việc dưới 80 dB, đáp ứng yêu cầu về sức khỏe nghề nghiệp đồng thời cung cấp đủ lực làm sạch cần thiết để xử lý keo dán nhãn dai sức.

Công nghệ lọc cho quy trình làm sạch bánh xe đường sắt

Lọc hiệu quả là yếu tố thiết yếu để duy trì chất lượng làm sạch trong sản xuất bánh xe đường sắt với khối lượng lớn. Hệ thống lọc bốn cấp gồm bộ lọc rổ, bộ lọc băng giấy (để loại bỏ nhãn giấy), bộ lọc túi và bộ lọc túi lắp trực tiếp đảm bảo duy trì chất lượng dung dịch làm sạch. Bộ tách từ tính tại trạm sau MPI loại bỏ hiệu quả các hạt nhiễm từ ra khỏi dung dịch làm sạch, kéo dài tuổi thọ dung dịch và đảm bảo kết quả làm sạch ổn định.

Cấu hình cấp liệu dạng U đi xuyên qua để tích hợp vào dây chuyền sản xuất

Hệ thống làm sạch cấp liệu dạng U đi xuyên qua cho phép tích hợp hiệu quả vào dây chuyền sản xuất với việc tự động nạp/dỡ tải từ cùng một phía. Cấu hình này rất phù hợp để tích hợp với hệ thống robot cần cẩu và tận dụng tối ưu diện tích mặt bằng. Việc định vị bánh xe theo phương thẳng đứng trên các pallet đảm bảo khả năng xử lý ổn định đối với các chi tiết lớn, nặng đồng thời cho phép chuyển đổi nhanh giữa các kích thước và hình dạng bánh xe khác nhau.

Thông số kỹ thuật