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, j% [' }1 l0 n- |+ n向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn) 8 C3 w% m/ e: Z# |) T: j Q) S
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鐵路貨車工業(yè)的技術(shù)水平,可以三大指標(biāo)為代表來衡量。一,,高精度指標(biāo)。它主要反映了貨車運(yùn)行的質(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),。它主要反映的是貨車的使用壽命基礎(chǔ),,是延長貨車維修周期的決定性因素。三,,高效率,,低消耗指標(biāo)。它主要反映的是貨車工業(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,。 . i! P7 f1 i; K& i
中國發(fā)展中的機(jī)械精密化涂層技術(shù),正是這樣,,一項可以全面,跨越性地,提高三大指標(biāo)的新技術(shù),;一項來自自主創(chuàng)新,有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),;一項獲得美英MACHINE DESIGN,,DESIGN ENGINEERING等國際知名雜志報道和推薦的新技術(shù);一項曾通過中國鐵道部鑒定批準(zhǔn),在蒸汽機(jī)車上推廣應(yīng)用,,具有鐵路具體實踐經(jīng)驗,,如今水平又有了進(jìn)一步發(fā)展的,切實可行的新技術(shù),。一項緊跟中國國家科學(xué)發(fā)展規(guī)劃,展望前途,,無限光明的新技術(shù),。為了闡明這一論點(diǎn),具體分析如下: + C1 j, r$ f& h$ e' e4 a" R
[一]機(jī)械精密化涂層技術(shù)的特點(diǎn),。 9 U* d+ G( ]4 ^% p% Q
機(jī)械精密化涂層技術(shù)不同于,傳統(tǒng)機(jī)械修造技術(shù)的兩大特點(diǎn)是:
5 z4 \- b4 G9 X6 |4 g! z1,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,。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)年制造時代的水平,,不僅整舊勝新,而且是與時具進(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法解決的問題。
4 e5 n, J& G' S; t2,采用一步到位的涂層模壓成型工藝,,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的,,一個工作面,一個工作面地粗加工,,精加工,,鉗工鑲配[修理時還要增加焊補(bǔ),熱處理,,調(diào)直等工序],。大量精簡修造工序,和工序間往返運(yùn)輸和等待時間,,縮短周期,。同時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a(chǎn),修理,,其效率之高,,成本之低是傳統(tǒng)工藝無法比擬的。 $ a4 g. y# ]" w
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,。
; R: [& I( q& ]# b% y復(fù)合材料╋涂層模壓成型工藝,, 構(gòu)成機(jī)械精密化涂層技術(shù)攀登21世紀(jì)高峰的兩大武器, 8 n7 P5 C+ `9 g' b8 p8 D
[二]機(jī)械精密化涂層技術(shù)對貨車世界水平的影響 2 x3 h u5 Z0 H5 D& g# h# w& P
為了驗證,利用,,發(fā)揚(yáng)機(jī)械精密化涂技術(shù)的高水平,,不妨以引進(jìn)美國專利,中美聯(lián)合設(shè)計,,按傳統(tǒng)工藝材料制造,,號稱世界水平的K4,K5型貨車轉(zhuǎn)向架,,現(xiàn)有的三大指標(biāo)為例,。對比如下。 5 K3 @* k* I: |! `$ o' Z
一,,精密度指標(biāo)
- v; f( Q Z* [1 a6 Y' N3 @從機(jī)械工業(yè)整體分析,。一臺瑞士AMMANN生產(chǎn)的瀝青攪拌機(jī)價格約14,500,000元而類似規(guī)格的國產(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,,就在于我國工程機(jī)械的故障間隔時間和大修壽命分別為國外同類機(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,。可見精度是客觀最需要的,,運(yùn)用質(zhì)量的基礎(chǔ),,貨車當(dāng)然也不例外。 # k& f9 }" v. [3 X4 J; k$ L/ u R
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,,在相對前進(jìn)的方向上,,有的輪對偏左轉(zhuǎn)動,有的輪對偏右轉(zhuǎn)動,。一列貨車有上百條輪對,,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,。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)計人員都清楚,。但是,軸距偏差是從搖枕心盤到輪對,,一系列另部件加工和組裝誤差的積累,。要靠傳統(tǒng)工藝,即使一個一個工作面地精工細(xì)做,,成本高,,周期長,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)計標(biāo)準(zhǔn)仍然保持 2毫米,和其他車型一樣,,可能就是這個道理,。如果改用機(jī)械精密化涂層技術(shù),發(fā)揮特點(diǎn)2的優(yōu)勢,,把一系列的誤差,,最后從承載鞍涂層上全部借正。根據(jù)實踐經(jīng)驗,,軸距達(dá)到0.1~0.2mm是不成問題的,。而且工藝簡單,,成本低。軸距精度標(biāo)準(zhǔn)提高10~20倍,,對貨車運(yùn)行質(zhì)量和鋼軌,,輪對,轉(zhuǎn)向架壽命影響之大,,可想而知,。 4 j+ U+ u3 R X! {, [5 m0 ?2 B: W
二,摩擦磨損性能指標(biāo),。 5 ~* o) |4 w6 X+ [8 B2 O) l9 l
機(jī)械物理性能試驗表明,,當(dāng)前中國鐵路系統(tǒng)發(fā)展的復(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,以犧牲對磨件部分壽命的條件來提高本身耐磨度的方法,,當(dāng)然更優(yōu)越,,而且更簡單,成本更低,。這一點(diǎn)已在機(jī)車高頻表面硬化滑塊,,從報廢改為用精密涂層修復(fù)的實踐中證實。更受歡迎的是,,同時還解決了月牙槽拉傷的慣性嚴(yán)重事故,。 & R; a7 s( r7 H: I8 X. i' H
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)計分析,50%以上的故障臨修來自精度低,,摩擦磨損性能低,,電焊高溫應(yīng)力和裂紋三大問題。復(fù)合材料涂層工藝,,不存在高溫問題,。又能提高精度,和摩擦磨損性能,。 因此,,機(jī)械精密化涂層技術(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。問題就在于心盤與底座面接觸不良,,連接孔錯位在震動中導(dǎo)致松動,。這些多年來傳統(tǒng)技術(shù)難以解決的問題,對精密化涂層技術(shù)來說只是舉手之勞,。任何創(chuàng)新都存在風(fēng)險,,驗證過程中,都需要采取安全措施,。完全沒有必要,,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)不出好果子來的,,更不用說什么技術(shù)跨越了。
$ R: ]- C7 I! Q, u6 k4 m: }三,,效率和消耗指標(biāo),。
' `, }, J# H6 p5 D" G7 y/ r機(jī)械精密化涂層技術(shù),大幅度簡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廢,。采用機(jī)械精密化涂技術(shù)不但很容易修復(fù),而且費(fèi)用只相當(dāng)于新品的1/3,,壽命,,性能高于新品,又能保護(hù)相對的側(cè)架面很少磨損,。僅此一項,。全路50萬輛貨車400萬個承載鞍,年直接節(jié)約檢修費(fèi)用即以億計,。
% i. f9 J. w. N% I* S" R$ g. R推行機(jī)械精密化技術(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)量每噸估計利潤在10~25萬元,。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,,也就有更多的企業(yè)和機(jī)械工作者從中受益的可能。當(dāng)然機(jī)械精密化涂技術(shù)的最大貢獻(xiàn),,還在于提高運(yùn)輸效率所創(chuàng)造的社會效益,。
8 C" B! e1 p% H+ b9 s K可見,為了創(chuàng)造世界貨車新水平,,先進(jìn)的貨車設(shè)計原則和機(jī)械精密化涂層技術(shù),,二者相輔相成,不可缺一,。在當(dāng)前中國全面發(fā)展25噸軸重,,120公里/小時的貨車運(yùn)行規(guī)范下,中國貨車創(chuàng)新模式的理論基礎(chǔ)之一是:
2 Q0 n# M4 P& G$ Q0 z0 L0 h) ^+ oK5,k6型貨車結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則╋機(jī)械精密化涂層技術(shù) ; P7 P4 |5 ?) f; Q2 q, V0 x
挑戰(zhàn)21世紀(jì)貨車先進(jìn)水平,。
- ^% o, `2 j- E! s機(jī)械精密化涂層技術(shù)的推廣,勢在必行,。
* |" r |2 m( e* ~貨車采用機(jī)械精密化涂層的技術(shù)創(chuàng)新,在中國工程師們的努力下,,已接近運(yùn)行驗證階段,。但來自國營企業(yè)中,國家利益與個人利益之間的矛盾,,創(chuàng)新與守舊思想之間的矛盾,,阻力依然很大。究竟是穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)乇3�,,現(xiàn)在落后的安全水平和個人利益,,還是努力爭取更高的安全水平和社會效益?是一個急待解決的問題,。歡迎國內(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),。
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聯(lián)系人: 范哲 電話 : 86-0562-6803200
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