铁路货车创新动向：段修升级取代厂修

zhef84

 

fficeffice" /> 

" M* _& \' h1 C! _0 P; ]& N2 M

 

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。尽管铁道部和车辆修理工厂，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，只能依靠科学技术来解决。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，全面承担起货车修理任务，不再依赖工厂。同时，段修质量超越当前的厂修质量，甚至超越新造车质量，也是完全可能的。精密涂层技术就是这样的新技术之一。

2 T) a w* q, C; k6 {) z8 b8 E! I( M

[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：

8 _( \5 I8 X1 h/ k% p( q) h

# c1 R d" X6 }* b- p

7 k, m i/ l( |# o* c3 G! K% k# I( p$ ], Y* S% o1 ?( e" E( R" N9 F4 @1 ~8 M

复合涂料A组,B组，按比例 分别称重， + u$ ]0 \( n6 S0 x( @2 t0 O& X5 \8 x 混合均匀

! k* Y x5 r6 W9 v3 d

 

( h4 I7 l+ i+ n9 V, e

3 Q+ |& G/ V/ T% {+ I( p+ |; K

+ W# z4 ?2 H& j# o* k: w( E9 S( d 模具定位

5 L+ _6 w% Q( j) q; o$ x0 Y4 O

                                        ↓             

 

↓                     ↓                                                         

9 y. @7 t- k; j! o4 I. D8 f9 o

1 @; J; ]% r0 h

( R7 w* B; ^! o8 ~! k3 o5 Y 工件表面清除锈垢， 必要时喷砂处理

1 t9 e) o& N8 j3 `: l4 R& T0 h2 u' I, ?( C8 {4 c& w

工件放入模具调整定位, 挤出并清除多余涂料后. 恒温加热700C，1~3 小时，缓冷到室温,取出

4 u/ {7 w. u8 x8 ]

$ K( L! o/ w+ o 用刮刀将糊状复合涂料 * B; f! ^' j9 v$ ^7 I6 z 填满旧件缺陷， * Y) `& O- f- G9 J5 J6 X1 N 或新件予留的涂层厚度中

2 r" E" g4 w: ^) }2 r

                                                     

H. D! X3 J( {

→ →        

4 f2 n! A& n# e: t1 k/ ?

& N: c( a/ {8 _8 }

工件全部修复 达到互换水平

+ R1 `& R6 U# Y2 C+ B# N6 ^

                                                                         

                                        

↓         

 

0 K9 i0 z9 w3 U! t9 c3 s

                                                                  

1 _) [6 h$ H8 z& p- t) ~/ L

+ W3 t" q- Y3 K& O4 O2 w- O

( ~, w: D8 Q. b8 A 复合涂料A组,B组，按比例 & l$ \/ c/ V5 j0 A1 n# R+ q 分别称重， 混合均匀

$ X6 W4 m" @5 C6 E8 ]

 

5 S/ B C8 @+ z) B4 o1 @6 b

! o( b6 f% n+ d 模具定位

                                        ↓             

: d, o/ t! y* Y# W/ ]. G

 

+ C. \6 V0 W% H# w

↓                                                                            

( N6 q/ x; D+ m1 i% ?3 Z6 ~: q, I' Z; w; S; `

9 w+ A, s% d* i2 A: _ 工件表面清除锈垢， ( h- p7 w# U" Q) A/ H; v 必要时喷砂处理

& ~+ c0 c; K9 y' k9 g" ^- k5 V4 \2 A2 H% D1 o

; n. ^ g/ M2 W6 \3 ^0 y% x 工件放入模具调整定位, " d3 i* \7 o. F! K/ L 挤出并清除多余涂料后. 2 ?! k, O" y- s5 V 恒温加热700C，1~3 " y2 f, X; `; w' j 小时，缓冷到室温,取出

# k3 T! g. E$ y9 c" ~- {0 x

用刮刀将糊状复合涂料 填满旧件缺陷， ; D; Y$ @1 V/ t, u) y' I 或新件予留的涂层厚度中

                                                     

* ^. S$ i! d" V- b9 j

→ →                                              

9 _+ U! h6 P0 ?

7 ? ?& {2 Z) V0 ]8 V: E x# N% d+ a, R( G9 O

工件全部修复 达到互换水平

                                                                         

7 n+ V1 r! X3 m6 F1 n

                                        

                                                                                                                       

4 x! m/ T/ H( a2 |- j- I

 

 

6 e& r' D$ h! m& }8 q2 J" Y t' N* V! @7 I Q. U

' d# ^/ n* Y: A& Y 复合涂料A组,B组，按比例 分别称重， " j# q6 T7 a B3 s5 d 混合均匀 - p8 t3 Q; a4 k9 G

3 _0 M( q, f6 H3 _& o+ y

 

* S( Z; K' n3 y7 t, b

0 Y; B6 T2 t" D, a6 H# S

4 G8 n" x5 q. n0 I k7 T- N# k 模具定位

                                        ↓             

 

↓                     ↓                                                         

, C9 v6 K) ?: Y( }

/ V$ A. J: k% f* Y" v5 c$ N

7 I0 M# P/ }: K7 o' a, c8 v% q; ~/ A8 S8 o3 S0 B* A+ Y5 ^

9 u' D U& I2 I+ P" _( C k 工件表面清除锈垢， 必要时喷砂处理

( b. [* S( \1 @8 T0 w1 ^. f4 B

' W& N$ L/ d$ M8 N& j' Y. q; H 工件放入模具调整定位, 8 b% f3 ~; I( \7 r7 v! ^2 ~! Q& ~ 挤出并清除多余涂料后. ! E4 y. H- ~0 M8 G 恒温加热700C，1~3 小时，缓冷到室温,取出

. T* P' j) |- Y, M, _) U/ q" x2 i) a7 V. L! w& I2 c

* B* r( `9 [ E2 U4 l4 N 用刮刀将糊状复合涂料 填满旧件缺陷， ) M( R2 E" l7 V2 t: K; k- _ 或新件予留的涂层厚度中

                                                     

, z/ {0 H$ {$ F7 z# M

→ →        

8 \+ O& A6 }2 \! v" n$ c

+ z& H, b% K' ]% |

; L! W) h2 K# [7 z9 b: N2 [! j, ^$ D3 ?

工件全部修复 0 O0 { D5 a1 F 达到互换水平

" \! w7 R2 U0 J9 i

                                                                         

, ^9 ~0 }' S4 F& U5 B8 \, E, x6 ~' C

                                        

2 j* g! O# x, z# r

↓         

 

2 i6 n( Z8 z7 f

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；

: }3 R7 P- T5 u( C

           2，成型靠模子，不需要昂贵的重型,精密机床,专用焊接,热处理设备；

1 p# ]# R2 W5 h' r5 D/ G

           3，工序大量精简，效率成倍提高；

           4，没有高温操作。不产生高温应力，变形。不存在难焊，禁焊问题

[2]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。           

     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]仅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。

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” 

6 w& F( w" }5 R/ Y3 j

 

* Q5 p) I# `2 X' D

[二]，实施精密涂层新技术，提高段修水平的三个步骤。

/ W, y, b3 e% ? K

 

[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，在铁道部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。

" r# q0 a2 n2 u q0 k1 L' s

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。

7 x% q8 D/ z$ i. Q1 ]

 

[2]，第二步：段修逐步取代厂修

; T I/ K7 ~' K/ h6 C5 M' ]

1，扩大段修范围，直到包括段修禁区的侧架，摇枕三大件。为了简化车辆段作为直接运输部门的负担，轮对等大型或精密的互换件可以由铁路局设专业部门供应。为了简化段修修程，建议调整三大件磨损部位的设计为组合式。

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，保护环境的目的。

 

" ^, X( [- X) b# h( l( b

[3]，第三步：向货车世界水平冲击

0 I7 E9 f. p7 g( K x

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。

( |5 W' `4 i2 ^1 ?+ L

货车段修通过精密涂层技术的实施，在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。

该是铁路局，车辆段较劲的时候了。作为一个87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！

 

 

2 G0 M1 l5 X, ?& m

愤怒的小鸟

你老辛苦啦。这么好的技术怎么铁道部不采用啊。还在靠人工焊修恢复