Com un dels components més importants i sofisticats del bogie d'un tren d'alta{0}}velocitat, la caixa de canvis necessita tecnologies de neteja precises, eficients i automatitzades, que tenen una importància pràctica important. Tanmateix, l'anell col·lector, un component crític dins de la caixa de canvis, és molt susceptible a l'òxid, afectant molt la qualitat, l'estabilitat de la caixa de canvis i la vida útil de tot el sistema de transmissió.
La qualitat de neteja del component de l'anell col·lector és crucial per al funcionament segur i estable dels trens d'alta-velocitat. L'anell col·lector (màniga exterior) s'instal·la a l'eix fora de la tapa del coixinet interior de la caixa de canvis. El raspall de carbó del dispositiu de connexió a terra manté el contacte radial amb l'anell col·lector sota la pressió de la molla. L'anell col·lector recull el corrent de fuga del tren i el transmet a través del raspall de carbó i la placa conductora al cable de terra. El corrent flueix des de l'anell del col·lector, a través del raspall de carbó, la placa conductora i el cable de connexió a terra, i finalment cap a tot el terra del tren. Per tant, la neteja de l'òxid de la superfície de l'anell col·lector és de gran importància, ja que no només pot allargar molt la seva vida útil, sinó que també pot garantir el funcionament segur de tot el tren. En conseqüència, és essencial trobar un mètode de neteja eficient i d'alta-qualitat.
Per als anells col·lectors, les tecnologies de neteja existents inclouen principalment la neteja d'aigua-alta pressió, la neteja mecànica, la neteja química, la neteja per ultrasons i la neteja per làser. Tanmateix, aquests mètodes tradicionals d'eliminació de l'òxid tenen les seves pròpies limitacions, com ara una contaminació severa, dificultat per garantir la qualitat de la neteja i nivells d'automatització baixos.
Actualment,eliminació d'òxid per làser, com a tecnologia de neteja emergent, ofereix avantatges com ara una alta eficiència de neteja, una excel·lent qualitat de neteja, respectuós amb el medi ambient i facilitat d'automatització quan s'utilitza per eliminar l'òxid de les superfícies de la caixa de canvis, demostrant amplies perspectives d'aplicació. Mitjançant l'aplicació de la tecnologia d'eliminació d'òxid per làser, s'han realitzat estudis experimentals sobre el procés de neteja per làser de superfícies rovellades dels anells col·lectors, amb èxit aconseguint l'eliminació completa de l'òxid superficial i revelant un substrat metàl·lic net i blanc-platejat.
Netejador làser de fibra de pols de 200 W per eliminar l'òxid i la pintura
Segons l'estàndard nacional GB8923-88, es va avaluar el nivell de corrosió inicial de l'espècimen de l'anell col·lector, revelant una corrosió severa a la superfície d'acer; així, l'exemplar es va classificar com a corrosió de grau B. A causa de l'important gruix de la capa d'òxid, la corrosió severa havia format nombroses fosses a la superfície de l'anell col·lector, cosa que dificultava molt el procés d'eliminació. Tanmateix, després de la neteja de l'òxid per làser, es va observar que l'òxid de la superfície es va eliminar completament i que el material del substrat no va fer malbé.
Després de la neteja làser amb paràmetres de procés optimitzats, la neteja de la superfície de l'anell col·lector va assolir l'estàndard Sa2. En comparació amb la mostra original, que es va classificar com a corrosió de grau B, la superfície netejada presentava una bona brillantor metàl·lica, sense cap capa d'òxid residual ni contaminants poc adherits, aconseguint així l'efecte de neteja desitjat.
Per al procés d'eliminació de l'òxid dels anells col·lectors, mitjançant l'ús dels paràmetres de neteja òptims, no només hem aconseguit una superfície neta i uniforme de l'anell col·lector-permet que el component funcioni correctament dins de la caixa d'engranatges i garanteix l'estabilitat general del sistema-, sinó que també hem garantit que el procés de neteja per làser no tingués efectes adversos sobre les propietats mecàniques fonamentals de la superfície mecànica del col·lector, que és el mètode tradicional de neteja de la superfície mecànica. A més, després de l'eliminació de l'òxid per làser, la conductivitat elèctrica de la superfície de l'anell col·lector es va restaurar completament al seu nivell pre-de corrosió. Per tant, el mètode d'eliminació de l'òxid per làser té un valor d'aplicació important per a l'eliminació de l'òxid superficial als anells col·lectors.