[00011898]超越铁路货车厂修水平的段修新技术

技术投资分析： 超越铁路货车厂修水平的段修新技术 　　铁路货车工厂优越的厂房设备，大型和专业的焊接和热处理设备，各种类型的机床加工设备等等，是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件，工厂有能力修理，车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此，对货车段修的质量要求，只能低于厂修质量，更低于新造车质量。事实上，目前的厂,段修技术标准，就是这样分别制定的。厂修是基本修，段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修，铁道部离不开工厂，似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂，从组织上分了家，也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认，任何规律，都是受客观条件制约的。客观条件改变了，规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力，是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题，可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新，使段修技术水平，超越当前的厂修技术水平，那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能，全面承担起货车厂修任务，不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量，延长段修周期，并为铁道部，年节约厂修资金，检修费用数以十亿计。同时，今后的段修质量超越当前的厂修质量，甚至超越原来的新造车质量，冲击世界水平，也是完全可能的。遵循循环经济原则的，精密涂层技术就是这样的新技术之一。 [一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。 [1] 工艺特征： 　　从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺，转向精简的，单工位[或原地]、单工装、一次模塑，各工作面同时成型工艺方向发展。 　　简化后的工艺流程，[以修理或制造互换件为例]如下图： 　　复合材料AB二组,按比例 模具定位 　　分别称重,混合均匀 　　↓ ↓ 　　清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料， 　　锈垢，必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C，保温 1小时缓冷后取出 　　↓ 　　工件全部修复 　　因此，一般段修单位完全可以自己动手，利用精密涂层技术，低成本，高效率地进行厂修或再制造。 [2]工艺优势： 　　1，高精度。从以上流程图可以看到，工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸，同时由于在涂层开始初期，涂料尚处于流体状态时，工件与工件间的相对位置可以调整，使固化后的同心度，平行度，接触程度等配合精度几乎达到100%，远远超过传统工艺所能达到的水平； 　　2，工序大量精简，效率成倍提高； 　　3，没有高温操作。不产生高温应力，变形，裂纹，热疲劳等临修事故隐患。不存在难焊，禁焊问题，压缩报废率。 　　4，改变单件修配作业为批量修理，成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。 [3] 材料特征： 　　从单纯地依赖金属材料，转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机，就是大量采用复合材料代替铝合金，创造了世界水平，令举世震惊的成功范例。 [4] 材料优势： 　　1，大幅度提高摩擦磨损润滑性能，使用寿命。例如，铁路系统开发的DP型高分子复合材料，其磨损率仅为一般货车巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系数[决定摩擦阻力,减磨性能]可以调整，最低到0.008，不到一般钢铁，青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据] 　　2，复合涂料不仅本身耐磨，而且可以保护其对磨件不拉伤，极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近，非常有利于往复运动并能克服爬行； 　　3，抗腐蚀，耐酸碱，抗震减震，降低噪音，抗咬合，拉伤，抗爬行。 　　精密涂层技术，在当年美国“机械设计”杂志上，以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目，出现在世界新设计栏目上时，杂志的执行总编还专门为它起了一个名字叫BONDO，意思是“粘一下，什么都解决了”。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是：“中国为机车修理而开发的抗磨复合材料，可能广泛地应用于重型工程” [二]，实施精密涂层新技术，提高段修水平的三个步骤。 [1]，第一步：首先从立竿见影地，强化运输安全的项目入手。 使段修突破被动的,防守型的安全传统，向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如，侧架立柱磨耗板松动是货车提速后，十大故障临修问题之一[附件1]。为此，规章中制定有严格的技术要求，如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部，保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度，但故障仍有增无减。其实，铁道部在20年前，鉴定批准的高分子涂层技术中，就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度，组装时采用精密涂层技术，一切都不用改变， 　　不费吹灰之力，就能使螺栓，磨耗板和立柱各面，密合接触近100%，并粘接成一体，既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障，下心盘螺栓惯性折断问题，情况与此完全类似。 　　2004全年 “铁道车辆”杂志上，研讨当前铁路货车，惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中，绝大部分产生于加工或组装精度不够，焊修热应力，摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计，精密涂层技术的实施，可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大，将是空前的。 　　尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定，批准在蒸汽机车上应用，但是应用到货车上，仍必须按照法定程序进行验证，然后推广。由于组装涂层只是填充间隙，不改变，不削弱原有机体的强度，因此验证只会在原基础上变好，不可能变坏，不担负任何风险。 [2]，第二步：段修逐步取代厂修 　　1，扩大段修范围，直到包括段修禁区的侧架，摇枕三大件。 　　2，扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍，由于结构复杂，工作面多，焊修变形大，目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万，再加上26万段修车中的报废量，数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回，达到节能降耗，保护环境，的绿色循环经济的目的。 [3]，第三步：向货车世界水平冲击 　　铁路货车工业的技术水平，可以三大指标为代表来衡量。一，高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础，是铁路货运效率的灵魂。二，高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础，是延长货车维修周期的决定性因素。三，高效率，低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础，是节约人力，材料，电力资源，减少`环境污染,缩短生产周期的关键。 　　综观世界知名的机械产品，其所以能领先于其他同类产品，不仅是由于它在某一方面有突出优点，而是靠绝大部分零部件的高质量，共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值，正在其应用范围和优点的普遍性。 　　货车段修通过精密涂层技术的实施，在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如，货车的重大精度指标之一轴距指标，也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车，在前进的方向上，有的轮对偏左转动，有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对，不但由此产生的运行阻力大，消耗的牵引能量大，或速度提不上来。而且增加了钢轨，轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高，载重量愈大，影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是，轴距偏差是从摇枕心盘到轮对，一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺，即使一个一个工作面地精工细做，成本高，周期长，标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米，和其他车型一样，也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术，把一系列的误差，最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验，轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单，成本低。轴距精度标准提高10~20倍，从而降低钢轨和轮缘等的磨损，降低牵引力消耗，改善高速重载列的车运行质量，为挑战世界水平,打下基础。 [三]高分子精密涂层技术的可行性 　　1，早在20 多年前，萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所，7个机务段和2个工厂近3年的运行试验，经铁道部部级鉴定，批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志，在世界新设计栏目中，作为唯一的，中华人民共和国新产品代表，加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是：“中国为机车修理而开发的抗磨复合材料，可能广泛地应用于重型工程”。 　　2，近年来，类似的高分子涂层技术在军事，船舶，航空，机床，水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料，为国家重点发展的新材料之一，前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制，以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能，并改进其耐久性。 　　3，株洲厂开发的高分子涂层楔铁，经铁道部批准，已在货车上运用多年。 　　4，运行验证初期，可先选用要求涂层较薄的磨损件，即使涂层全部磨掉，工件强度仍在限度以内，可以确保安全，试验无任何风险。然后逐步扩大。 　　5，涂层修复成本低，如果应用到价值3000元，车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上，消耗不到200元涂料，半天时间就可修复到设计尺寸。 　　该是铁路局，车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的，铁路退休机械高级工程师，我愿意第一个站出来无偿地，全力支持你们！ 技术的应用领域前景分析： 　　1，扩大段修范围，直到包括段修禁区的侧架，摇枕三大件。 　　2，扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍，由于结构复杂，工作面多，焊修变形大，目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万，再加上26万段修车中的报废量，数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回，达到节能降耗，保护环境，的绿色循环经济的目的。 效益分析： 　　只要突出技术创新，使段修技术水平，超越当前的厂修技术水平，那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能，全面承担起货车厂修任务，不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量，延长段修周期，并为铁道部，年节约厂修资金，检修费用数以十亿计。同时，今后的段修质量超越当前的厂修质量，甚至超越原来的新造车质量，冲击世界水平，也是完全可能的。遵循循环经济原则的，精密涂层技术就是这样的新技术之一。 厂房条件建议： 无 备注： 无