沖擊鐵路貨車世界水平

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鐵路貨車工業(yè)的技術(shù)水平，可以三大指標(biāo)為代表來(lái)衡量,。一,，高精度指標(biāo)。它反映的是貨車的運(yùn)行質(zhì)量基礎(chǔ)，是鐵路貨運(yùn)效率的靈魂,。二，高摩擦磨損性能指標(biāo),。它反映的是貨車的使用壽命基礎(chǔ),，是延長(zhǎng)貨車維修周期的決定性因素。三,，高效率,，低消耗指標(biāo)。它反映的是貨車工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ),，是節(jié)約人力,，材料，電力資源,，減少`環(huán)境污染,縮短生產(chǎn)周期的關(guān)鍵,。

發(fā)展中的復(fù)合材料精密涂層技術(shù)，正是這樣,，一項(xiàng)可以全面,跨越性地,提高三大指標(biāo)的新技術(shù),；一項(xiàng)來(lái)自自主創(chuàng)新，有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),；一項(xiàng)獲得美英等國(guó)際知名雜志MACHINE DESIGN,，DESIGN ENGINEERING報(bào)道和推薦的新技術(shù)；一項(xiàng)曾通過(guò)中國(guó)鐵道部鑒定批準(zhǔn),在蒸汽機(jī)車上推廣應(yīng)用,，具有鐵路具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),，如今水平又有了進(jìn)一步發(fā)展的,切實(shí)可行的新技術(shù)。一項(xiàng)緊跟中國(guó)國(guó)家科學(xué)發(fā)展規(guī)劃,，展望前途,，無(wú)限光明的新技術(shù)。為了闡明這一論點(diǎn),，具體分析如下：

[一精密涂層技術(shù),，區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械修造技術(shù)的兩大特點(diǎn)。

1,采用現(xiàn)代復(fù)合材料作為摩擦副中一方的工作面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬~金屬摩擦副,。從而賦予制造,，改造，修復(fù)后的零部件以優(yōu)異的摩擦磨損性能,。以DP系列高分子復(fù)合材料已經(jīng)達(dá)到的水平為例,，DP復(fù)合材料~鋼摩擦副的磨損率可低到一般貨車用巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系數(shù)[代表減磨性] 為鐵~鋼摩擦副的1/10,。不言而喻,，使用壽命必然由此大幅度增長(zhǎng)。更可貴的是,，從此機(jī)械修造水平,，不再是恢復(fù)機(jī)械當(dāng)年制造時(shí)代的水平，不僅整舊勝新,，而且是與時(shí)具進(jìn),，和發(fā)展中的復(fù)合材料，納米材料并駕齊驅(qū),。修一次好一次,。復(fù)合材料還可以解決高溫焊接無(wú)法解決的問(wèn)題。

2,采用一步到位的涂層模壓成型工藝,，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的,，一個(gè)工作面，一個(gè)工作面地粗加工,，精加工,，鉗工鑲配[修理時(shí)還要增加焊補(bǔ)，熱處理,，調(diào)直等工序。大量精簡(jiǎn)修造工序,，和工序間往返運(yùn)輸和等待時(shí)間,，縮短周期。同時(shí)不需要昂貴的精密機(jī)床,，熱處理設(shè)備投資,，高技術(shù)工種�,？梢猿膳�生產(chǎn),，修理，其效率之高,，成本之低是傳統(tǒng)工藝無(wú)法比擬的,。

再者，由于各工作面的，涂層工序都是在在同一工裝中,，一次調(diào)整,，同時(shí)完成的。各工作面的形狀,尺寸,公差,粗糙度等標(biāo)準(zhǔn)由工裝保證,，全面達(dá)到互換要求,。涂層操作時(shí)涂料尚接近于半流體狀態(tài)，幾乎可以按需要,，隨心所欲地,，調(diào)整各個(gè)工作面間或工件間的相互組裝位置，滿足高水平要求,。例如,，同心度，接觸面做到接近100%,。其精度之高更非傳統(tǒng)工藝所敢想象的,。

復(fù)合材料╋涂層模壓成型工藝， 構(gòu)成復(fù)合材料涂層技術(shù)攀登高水平的兩大武器,密

[二復(fù)合材料涂層技術(shù)對(duì)貨車世界水平的影響

為了驗(yàn)證,，利用,，發(fā)揚(yáng)復(fù)合材料涂層技術(shù)的高水平，不妨以引進(jìn)美國(guó)專利,，中美聯(lián)合設(shè)計(jì),，按傳統(tǒng)工藝材料制造，號(hào)稱世界水平的K4,，K5型貨車轉(zhuǎn)向架三大指標(biāo)為例,。對(duì)比如下。   

一,，精密度指標(biāo)

從機(jī)械工業(yè)整體分析,。一臺(tái)瑞士AMMANN生產(chǎn)的瀝青攪拌機(jī)價(jià)格約14,500,000元而類似規(guī)格的國(guó)產(chǎn)攪拌機(jī)只要7,000.000元.相差1倍。其他工程機(jī)械情況大 致相同,。主要原因之一,，就在于我國(guó)工程機(jī)械的故障間隔時(shí)間和大修壽命分別為國(guó)外同類機(jī)械的1/3和1/5~1/20。指標(biāo)之所以低,，關(guān)鍵就低在精度上,，特別是傳統(tǒng)工藝難以達(dá)到的組裝精度上�,？梢娋�度是客觀最需要的,，運(yùn)用質(zhì)量的基礎(chǔ)，貨車當(dāng)然也不例外,。                                         

例如,，貨車的重大精度指標(biāo)之一軸距指標(biāo),，也就是軸與軸間平行度和距離的最大許可偏差值。軸距偏差導(dǎo)致列車,，在前進(jìn)的方向上,，有的輪對(duì)偏左轉(zhuǎn)動(dòng)，有的輪對(duì)偏右轉(zhuǎn)動(dòng),。一列貨車有上百條輪對(duì),，不但由此產(chǎn)生的運(yùn)行阻力大，消耗的牽引能量大,，或速度提不上來(lái),。而且增加了鋼軌，輪緣和轉(zhuǎn)向架各摩擦副的磨損,。貨物列車速度愈高,，載重量愈大，影響就愈突出,。這一點(diǎn)設(shè)計(jì)人員都清楚,。但是，軸距偏差是從搖枕心盤到輪對(duì),，一系列另部件加工和組裝誤差的積累,。要靠傳統(tǒng)工藝，即使一個(gè)一個(gè)工作面地精工細(xì)做,，成本高,，周期長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)卻仍然提高了不多少,。為什么世界水平的K5轉(zhuǎn)向架的軸距設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)仍然保持 2毫米,，和其他車型一樣，可能就是這個(gè)道理,。如果改用復(fù)合材料涂層技術(shù),，發(fā)揮特點(diǎn)2的優(yōu)勢(shì)，把一系列的誤差,，最后從承載鞍涂層上全部借正,。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，軸距達(dá)到0.1~0.2mm是不成問(wèn)題的,。而且工藝簡(jiǎn)單，成本低,。軸距精度標(biāo)準(zhǔn)提高10~20倍,，對(duì)貨車運(yùn)行質(zhì)量和鋼軌，輪對(duì),，轉(zhuǎn)向架壽命影響之大,，可想而知,。

二，摩擦磨損性能指標(biāo),。

機(jī)械物理性能試驗(yàn)表明,，當(dāng)前中國(guó)鐵路系統(tǒng)發(fā)展的涂層復(fù)合材料，在耐磨,，減磨性能指標(biāo)上已較K5轉(zhuǎn)向架采用的金屬材料高近7~10倍,。更重要的是，不僅復(fù)合材料本身耐磨,。它還可以保護(hù)其對(duì)磨件[一般是摩擦副中的重大或難以拆卸或加工修理的工件,。例如，側(cè)架和承載鞍摩擦副中的側(cè)架極少磨損,。從而減少磨損修理的整體和主要工作量,。較之傳統(tǒng)的硬化處理，以犧牲對(duì)磨件部分壽命的條件來(lái)提高本身耐磨度的方法,，當(dāng)然更優(yōu)越,，而且更簡(jiǎn)單，成本更低,。這一點(diǎn)已在機(jī)車高頻表面硬化滑塊,，從報(bào)廢改為用精密涂層修復(fù)的實(shí)踐中證實(shí)。更受歡迎的是,，同時(shí)還解決了月牙槽拉傷的慣性嚴(yán)重事故,。

再者，根據(jù) 2004年鐵路雜志發(fā)表的,，關(guān)于貨車故障,，臨修原因的統(tǒng)計(jì)分析，50%以上的故障臨修來(lái)自精度低,，摩擦磨損性能低,，電焊高溫應(yīng)力和裂紋三大問(wèn)題。復(fù)合材料涂層工藝,，不存在高溫問(wèn)題,。又能提高精度，和摩擦磨損性能,。 因此,，復(fù)合材料涂層技術(shù)的推廣，還可以降低提高貨車運(yùn)行故障臨修50%,。例如,，心盤螺栓慣性切斷，嚴(yán)重威脅行車安全,。問(wèn)題就在于心盤與底座面接觸不良,，連接孔錯(cuò)位在震動(dòng)中導(dǎo)致松動(dòng),。這些多年來(lái)傳統(tǒng)技術(shù)難以解決的問(wèn)題，對(duì)精密化涂層技術(shù)來(lái)說(shuō)只是舉手之勞,。任何創(chuàng)新都存在風(fēng)險(xiǎn),，驗(yàn)證過(guò)程中，都需要采取安全措施,。完全沒(méi)有必要,，被“鐵路安全第一” ，老虎屁股摸不得的,，守舊思想所嚇倒,。沒(méi)有措施，畏首畏尾地空談創(chuàng)新的重要性,，是結(jié)不出好果子來(lái)的,，更不用說(shuō)什么技術(shù)跨越了。

三,，效率和消耗指標(biāo),。

復(fù)合材料涂層技術(shù)，大幅度簡(jiǎn)化修造工藝和充分利用,挖掘另部件的潛在壽命,，是貨車修造獲得高效率,低消耗和經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ),。例如貨車關(guān)鍵另部件之一的承載鞍，由于加工面多焊修容易變形,，一般加工到限后就報(bào)廢,。全路50萬(wàn)輛貨車400萬(wàn)個(gè)承載鞍，年消耗更新費(fèi)用以億計(jì),。如采用機(jī)械精密化涂技術(shù)進(jìn)行再制造,，人工和材料，能源費(fèi)用可以節(jié)約80%以上,。還能年節(jié)約5萬(wàn)噸鋼材的再生消耗,。保護(hù)環(huán)境。復(fù)合材料涂層技術(shù)修復(fù)后的承載鞍,，質(zhì)量,，性能比新的更好。

推行復(fù)合材料涂層技術(shù)除了鐵路系統(tǒng)受益外,，生產(chǎn)涂料的企業(yè),，也將是受益者之一。產(chǎn)量每噸估計(jì)利潤(rùn)在10~25萬(wàn)元,。有工業(yè),，有機(jī)械的地方，就有機(jī)械精密化涂層技術(shù)用武之地,，也就有更多機(jī)械工作者從中受益的可能,。當(dāng)然精密化涂技術(shù)的最大貢獻(xiàn)，還在于提高運(yùn)輸效率所創(chuàng)造的社會(huì)效益,。

可見,，為了創(chuàng)造世界貨車新水平，先進(jìn)的貨車設(shè)計(jì)原則和復(fù)合材料涂層技術(shù),，二者相輔相成,，不可缺一。在當(dāng)前中國(guó)25噸軸重,，120公里/小時(shí)的貨車運(yùn)行規(guī)范下,，中國(guó)貨車創(chuàng)新模式的理論基礎(chǔ)之一是：

K5,k6型貨車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則╋復(fù)合材料涂層技術(shù)

≒貨車21世紀(jì)世界水平。

復(fù)合材料涂層技術(shù)的推廣,勢(shì)在必行,。

貨車采用復(fù)合材料精密涂層的技術(shù)創(chuàng)新,，在中國(guó)工程師們的努力下，已進(jìn)入運(yùn)行驗(yàn)證階段,。但來(lái)自國(guó)營(yíng)企業(yè)中,，國(guó)家利益與個(gè)人利益之間的矛盾，創(chuàng)新與守舊思想之間的矛盾,，阻力依然很大,。歡迎國(guó)內(nèi)外鐵路單位，企業(yè)和專家的支持和合作,，共同為世界鐵路事業(yè)做出貢獻(xiàn),。