鐵路循環經濟的早春:貨車再制造
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7 L; s. z2 N0 K節能減排,循環經濟是機械工業大勢所趨。國家發改委高瞻遠矚,一方面支持世界工程機械首席,卡特匹勒公司在上海創立機械再制造中心。一方面組織汽車工業的再制造試點工作。工業和信息化部也通知各省市組織并資助機電產品【包括鐵路機車】的再制造試點1 [0 g/ X6 z; x+ x
。可見,再制造在循環經濟中地位的重要性。在再制造技術中,高分子涂層技術的摩擦磨損潤滑性能突出,工藝最簡單,效率最高,成本最低,設備投資最小,使用范圍最廣,上馬最快。雖然目前也還存在許多不足之處。例如導熱性能差,不適用于高速,高溫;沖擊性能偏低等等,但是緊跟復合材料,納米材料的發展,這些困難都已在不斷克服中。其實,早在20年前早期的高分子精密涂層再制造技術【當時還沒有再制造這一專名詞】就已通過鐵道部鑒定批準,在蒸汽機車重大零部件上應用。它的優點是:- g- h `2 \; S" g) _
1,不依仗高貴的組合機床,加工中心,也不依仗對有關零部件苛刻的加工精度要求,更不依仗勞民傷財,低效率的手工鑲配,就能將機械成型精度,以及同心度,中心距,接觸密度等裝配精度,提高到一個嶄新的歷史階段。
( q" l3 P4 L( `; f# j' b2,不少高分子涂層的摩擦磨損潤滑性能,遠高于一般鋼鐵,金屬復合材料。不僅本身壽命高,同時亦保護其摩擦對方,極少磨損,抗腐蝕,耐酸堿,抗震減震,降低噪音,抗咬合,拉傷,抗爬行。! N) h" f9 V; z4 W
3將大型,復雜工件的多工序加工和鑲配,合并成單工位[或原地]、單工裝、一次涂層,各工作面同時模塑成型的批量制造,批量修理精密涂層工藝。生產效率成倍增長,生產周期成倍壓縮。
, j. Y1 x% H" p; a9 P1 p4,模壓成型,不需要高溫補焊。不產生變形,內應力,裂紋等導致機械事故臨修等不良因素。8 d# A2 }) I9 f3 V/ S% L; x
5,投資小,上馬快,成本低。
4 D! I9 o& z: X# Y$ _, V( O6,機械物理性能與現代復合材料特別是納米材料同步發展,前途無量。6 C; t) n W _% C, j1 S) {
舉例來說,按照原設計,機車摩擦副中,月牙形滑槽的工作面,和滑塊工作面分別靠滲碳蘸火,高頻蘸火來提高硬度,降低磨損。但是,由于配合精度要求高,大修時滑塊仍然100%報廢。月牙槽也因大量磨損,使用壽命低。由于硬碰硬,運用中經常發生拉傷事故,威脅運輸安全。鐵路系統開發的高分子涂層,機械磨損率降低到一般巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系數[決定摩擦阻力,能耗]最低可達0.008,【允許根據要求調整】不到一般鋼鐵,青銅摩擦副阻力的1/10[M2000摩擦磨損試驗機測定數據],為機械摩擦副中所罕見。用它來補償磨損,不僅滑塊可以100%修復,無需再高頻蘸火,直接使用,而且由于高分子涂層可以保護摩擦副對方,幾乎不磨損,月牙槽壽命同時獲得極大提高。以柔克剛,拉傷事故也全部消滅。修復工藝簡單,只需將滑塊的磨損面按滑槽的寬度減去設計間隙,涂上漿糊狀高分子涂料。在滑槽兩面,固定相當于設計間隙厚度的光整塑料薄膜作為脫模劑。然后按照中心將滑塊滑進滑槽,清除擠出來多余涂料后,將涂層部位用電熱板加溫到70~80C,保溫1小時。取出滑塊,全功告成。需要成批修復時,可予制調整寬度式的壓模,代替滑槽實物。可見采用高分子涂層技術修復,機車滑塊不僅變廢為寶,降低修理費用,運用性能也高于原設計。英國“設計工程”雜志為此發表文章時的評語是:“中國為機車修理而開發的抗磨復合材料,可能廣泛地應用于重型工程”。美國“機械設計”雜志,以中華人民共和國唯一的新產品代表的面目,在世界新設計欄目上發表。雜志的執行總編還專門為新材料起了一個名字叫BONDO,意思是“粘一下,什么都解決了”。很多機電工業,也有類似的實例。現階段的高分子涂層技術,已可以廣泛地應用于重載低速的各種機械摩擦副上。如橡膠廠煉膠機的軋輥軸承,材質原設計為青銅,用多個穩釘固定在軸箱體上,仍難免在輥碾力下松動。其工作軸壓為44t軸頸為250x200。在采用精密涂層技術修理時不用 銅瓦,直接在軸箱體上涂層,也無需穩釘。經過4個月雙班運行后檢查,軸和瓦幾乎都量不出磨損來。 % h( x! R3 g4 B
鐵路貨車一旦實施高分子涂層再制造后,可以預見到的效果是:1,鐵路安全更有保證。鐵路提速三年來,貨車一直沒有解決
) s2 k1 r! D t+ J0 K0 Q% y: `9 [的十大事故臨修安全問題,半年內就可以徹底解決50%。
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2,貨車精度指標普遍提高,僅軸距精度,就可以提高10倍。從而大幅度改善運行質量,降低機車牽引動力的消耗和鋼軌,輪緣,轉向架各摩擦副的磨損。
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3,貨車修理體制升級。貨車搖枕側架三大件等重大零部件,可由再制造中心,低成本批量供應。輪對修理,鐵路系統已有專業工廠。60萬輛貨車從此就可以取消廠修,由車輛段就地修復運用。此后不再進廠。為國家節約各種資金難以億計。又為建立鐵路【使用單位】和工廠【生產單位】分家的體制,創造條件
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+ U# r* u; O$ K4 T7 e, g4,取消廠修后,貨車廠修許可限度以及相應的合法質量偏差,不復存在。貨車運行質量和壽命將明顯上升
+ I2 A& {; c; @% ~" f以鐵路貨車再制造帶頭,跨越機械傳統材料,工藝,大面積推廣應用高分子涂層技術,不僅可以為國家,為企業,為改革者創造巨額財富,更將為中國機械工業沖擊世界高峰,闖出一條新路子。對有發展前途,能為國家創造財富的項目,我可以無償提供驗證用的涂料。作為一名近90歲的老人,我無意從中分一杯羹。一旦試驗成功,一切成果悉歸立項單位和參與創新者所有。并可無償享有涂料配方的使用和革新權。4 ?# r- S. [) _ W& C
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