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自備貨車側架,搖枕等大型配件的維護,修理,更新,一向是工礦鐵路運輸部門沉重的技術,經濟負擔。經常要依賴鐵路工廠的支援,消耗大量資金。有時甚至不得不降低貨車質量標準,以致影響運輸效率和安全。金融海嘯后,資金匱乏,經濟緊縮,問題更加嚴峻。有的工礦已在壓縮貨車補充計劃。( E6 Z9 O( I. G
幸運的是,在節能減排循環經濟的原則下,一條正在世界范圍內蓬勃發展中的機械再制造道路,擺到了我們面前。國家發改委高瞻遠矚,早在今年8月,就借鑒卡特彼勒等世界一流企業的經驗,組織了 14家重型企業,從汽車機械開始,展開再制造試點工作。無疑,走鐵路機械再制造道路,正是我們工礦鐵路自力更生,自主創新,抵御經濟風暴的最佳途徑。+ ?; j o! @ T* E" w
【一】貨車零部件實施再制造后的預期效果;
, a$ ]5 m$ K' Y5 W1貨車磨損件的修理,不再需要依賴昂貴的,僅少數鐵路大廠才具備的,專用電焊,熱處理,機床精加工設備和繁重的鉗工畫線鑲配工作,只要用漿糊狀的復合涂料,將舊件各磨損部位填平補齊,用定位工裝壓到位,擠出并抹去多余的涂料,然后局部加溫到70~800C,保溫1小時。工件就全面恢復到設計形狀、尺寸、精度、性能和新車的使用保證期。工藝程序,設備投資大幅度精簡,效率成倍提高 ,成本成倍降低。例如,貨車三大件之一的轉向架側架,更換新品約3000元。走再制造道路,自己就能完成,成本約250元不到更換新品的1/10。
0 m9 }# O! x" d5 m2,再制造后的工件,摩擦磨損潤滑性能,抗腐蝕,耐酸堿,抗疲勞等性能,均超越原設計。例如:DP型涂層的磨損率僅為一般貨車巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系數[決定摩擦阻力,減磨性能],最低可至0.008,不到一般鋼鐵,青銅摩擦副的1/10 。摩擦系數還可以根據需要調整。例如K4轉向架的高分子楔鐵的摩擦系數為0.2左右。高分子涂層不僅本身耐磨,而且剛柔并濟,以柔克剛,可以保護其對磨件不拉傷,極少磨損。 ( O- W3 U8 T4 b, d6 q. q3 G
' W4 X/ @; s1 F/ `0 B" d3,再制造后,工件間的組裝精度遠超過傳統工藝水平。例如對貨車運行性能有決定意義的軸距水平可以提高10倍,沖擊世界之最。( w+ P$ [( b! S) H5 {9 {
4,沒有高溫操作。不產生高溫應力,變形,裂紋,熱疲勞等臨修事故隱患。不存在難焊,禁焊問題,大量壓縮報廢率。) Z5 X. q F- D3 f" r
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【二】實施貨車再制造的可行性
; B, T. d! a) o1,早在20年前,中國鐵路就開發應用了高分子涂層表面技術。例如,原來禁止補焊,大量報廢的機車高頻淬火滑塊,不但全部可以用高分子涂層修復,不需要淬火就達到設計耐磨性能,而且解決了慣性的滑槽拉傷問題。經2個鐵路工廠和從南到北6個鐵路局中的, 5個科研所,7個機務段,在機車車架等重大零部件上,組織了2年的運行試驗。最后由鐵道部鑒定批準,下令全路推廣。當時的美國“機械設計”雜志,以中華人民共和國唯一的新產品代表的名義,在世界新設計欄目上發表。雜志執行總編還專門為它起了一個名字叫BONDO,意思是“粘一下,什么都解決了”。英國“設計工程”雜志在發表文章中的評語是:“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”。不少國家的企業,研究單位,紛紛來函,聯系合作。
$ t% V, P3 B* C* r4 I) _" d遺憾的是,不久,隨著蒸汽機車的淘汰,以及項目科研人員的退休,高分子精密涂層,這一行之有效的機車車輛再制造【當時還沒有這樣的名稱】表面技術,卻逐漸被中國鐵路所遺忘。
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高分子涂層技術20年來,隨著新型復合材料的發展,和通過煤礦、橡膠,供水等企業的驗證實踐中改進。質量正大踏步前進。將改進后的涂層材料和工藝,移花接木,應用到側架,搖枕等貨車零部件的再制造上,無疑是立竿見影,解決當前貨車主要技術、經濟問題的途徑之一。它不但有成熟的鐵路實踐經驗,同時又符合國家發展復合材料,特別是發展納米材料的方向。前途遠大。 9 o, U; y" k/ t9 `
; j1 l* s7 Q3 }' F( v# X7 i( c5 T2,株州廠開發的高分子楔鐵,經鐵道部批準,用在K4,K5等車型上,原材料與精密涂層屬于同一類型,其性能比原來的金屬楔鐵好的多。; _8 e% R: h& D) I' _* i
3,為了消除顧慮,確保試驗運行絕對安全,萬無一失,增加立項的信心和把握性,建議在立項審查前,可先由自備車中,選擇1~2臺段修車,側架的導框和頂面磨損均在段修限度以內,本來不需要焊補的,這次采用高分子涂層將磨損部位修復,其它修程不變。進行小范圍運行試驗觀察【也可以涂層承載鞍代替】。這樣即使運行中涂層全部脫落或磨光,側架仍在段修范圍以內,可以保證繼續安全運行。獲得驗證后,再擴大試驗。鐵道部直屬鐵路系統,由于創新體制機制的限制,自下而上的自主創新項目,很難獲得立項試驗的機會。建議工礦鐵路,首先在自備車上立項,試驗推廣,立竿見影,大幅度提高工礦鐵路的經濟效益,應對金融風暴中的困難。可以肯定,一旦自備車試驗成熟,早晚必能推廣到全國鐵路,甚至走向世界,意義就更大了。美國再制造產業的年產值已達750億美元,卡特彼勒公司再制造中心的旗幟,已插到了我們上海技術開發區。難道我們中國鐵路工程師,眼看著別人在占領市場,就不能響應國家發改委的號召,聯合起來自己搞點什么?轟轟烈烈的,全世界抗擊經濟風暴斗爭,不正是我們,期待已久的,鍛煉,立功的大好時機!
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- `9 T( @5 h H參考 1,技術鑒定證書 鐵道部技初86025號
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3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”- j3 _1 B2 |# C! x; f: e
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DESIGN Sept 1987
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4,“Low friction composite designed for repair of sliding
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machinery parts “。 DESIGN
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1 N2 ~1 R, j" w, z1 U$ sOct 1988。 , S" F4 ^* v/ ]; A( P' d+ z
5,“精密涂層技術大批量修復煤礦支柱液壓缸”煤礦機電1997,2) E' A0 U% R: p" N: N* P1 V! W8 _
6 ,“精密涂層技術的應用”,機械工程師雜志2002年3期。
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