全民節(jié)約時代,機(jī)械工業(yè)發(fā)展的新趨勢

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全民節(jié)約時代正在到來。深入發(fā)展以節(jié)約資源,能源,保護(hù)環(huán)境為核心要素之一的機(jī)械再制造工程,主觀條件成熟，客觀需要迫切，箭已上弦，勢在必行。

[一]機(jī)械再制造工程的五項(xiàng)奮斗目標(biāo)：

1, 提高機(jī)械精度,特別是傳統(tǒng)修造技術(shù)難以解決的組裝精度。通過再制造，不僅全面恢復(fù)而是明顯地超越機(jī)械原新造精度水平，以滿足現(xiàn)代機(jī)械高效率，高效益運(yùn)行，如鐵路客貨車提速，工程機(jī)械降低司機(jī)室震動噪音改善勞動條件等需要。

2，提高機(jī)械摩擦副原設(shè)計(jì)的摩擦磨損性能，滿足現(xiàn)代機(jī)械延長檢修周期和另部件使用壽命如鐵路車輛廠修，段修年限，工程機(jī)械大修間隔小時等需要。

3，提高機(jī)械運(yùn)行安全性能，從慣性故障的源頭上，消滅或壓縮不安全因素，保證運(yùn)行質(zhì)量，如提高鐵路的安全正點(diǎn)率，工程機(jī)械的平均故障間隔時間等

4，大幅度精簡工藝程序,成倍,數(shù)十倍地提高另部件修造效率。同時壓縮昂貴的熱處理，精加工等專業(yè)設(shè)備投資。

5，挖掘另部件潛在壽命，有效地降低資源和能源浪費(fèi)，減少廢棄物，保護(hù)環(huán)境。體現(xiàn)全民節(jié)約的社會精神。

[二]貫徹實(shí)施再制造工程奮斗目標(biāo)的，機(jī)械精密化技術(shù)兩大武器。

1,  采用現(xiàn)代高分子復(fù)合材料作為摩擦副一方的工作面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬-金屬摩擦副，從而賦予涂層修復(fù),改造后的另部件以優(yōu)異的摩擦磨損性能。以DP系列高分子復(fù)合材料，初步達(dá)到的水平為例，復(fù)合材料-鋼摩擦副的磨損率可低到一般巴氏耐磨合金-鋼摩擦副的1/7，減磨性和摩擦系數(shù)可低到鑄鐵-鋼摩擦副的1/10。從此機(jī)械制造、機(jī)械修理后的水平，不再是恢復(fù)，機(jī)械原來制造年代的老標(biāo)準(zhǔn)，而是與時俱進(jìn)，和復(fù)合材料、納米材料的發(fā)展并駕齊驅(qū)。

2，采用一步到位的精密化涂層,模壓工藝，代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械修理的焊補(bǔ)，熱處理，機(jī)床粗加工，精加工，鉗工鑲配等多步走工藝。大量精簡修造工序，其效率、和精度之高遠(yuǎn)非一般工藝所能比擬。例如，同心度，接觸面密合度等組裝精度達(dá)到近100%。與此同時壓縮熔焊作業(yè)，減少高溫應(yīng)力，裂紋，大幅度減少機(jī)械運(yùn)行故障，提高安全生產(chǎn)率，壓縮設(shè)備投資。擴(kuò)大再制造技術(shù)應(yīng)用范圍。

[三] 機(jī)械精密化技術(shù)的昨天，明天和今天

早在20世紀(jì)中中葉，機(jī)械精密化技術(shù)就在不同機(jī)械工業(yè)部門，不同的水平上，以不同的名稱，解決了不少不同的技術(shù)難題。例如（1）海軍系統(tǒng)，魚雷快艇的發(fā)動機(jī)在船頭，螺旋槳在船尾。傳動軸需通過幾道軸承，同心度要求很高，就是采用類似技術(shù)解決的。（2）機(jī)床系統(tǒng)，超重型龍門銑床、刨床的導(dǎo)軌，采用精密化涂層技術(shù)，解決了高精度和爬行的質(zhì)量關(guān)鍵。過去一臺X2150龍門銑工作臺采用精刨仍達(dá)不到要求，還需30個工人刮研2~3個月。改用涂層后質(zhì)量提高了，工作量卻減少95 % .現(xiàn) 已列為國家標(biāo)準(zhǔn)。（3）水利系統(tǒng)，水輪機(jī)葉片采用精密化涂層，解決了大面積腐蝕和焊修變形問題， 獲得國家進(jìn)步獎。（4）鐵路系統(tǒng)，1985年精密化技術(shù)初級階段的，高分子涂層技術(shù)，經(jīng)歷了6個鐵路局的5個科研所，7個機(jī)務(wù)段,和2個鐵路機(jī)車車輛工廠，2年多的研究,開發(fā),運(yùn)行通過了鐵道部部級鑒定。開創(chuàng)了中國鐵路機(jī)車車輛重大配件，合法采用高分子復(fù)合材料代替全金屬配件的先例。1987/9期美國MACHINE DESIGN 雜志，曾在國際新設(shè)計(jì)欄目中，將本項(xiàng)目推舉為我國唯一的新產(chǎn)品代表,在顯明的中華人民共和國署名前,與各國最優(yōu)秀新產(chǎn)品并列。1988/10 期英國DESIGN ENGINEERING 雜志把精密化技術(shù)作為“在重型機(jī)械工程中有廣泛應(yīng)用可能性的耐磨復(fù)合材料，向讀者推薦。此后不少國家的大學(xué)，企業(yè)，工程師,工人,紛紛通過使館,鐵道部,編輯部,來函,索取資料,咨詢,聯(lián)系技術(shù)合作。1990年，上海某橡膠廠在Φ250′300mm，軸重44噸，線速15M/min的碾壓機(jī)上，試用涂層滑動軸承代替原來磨損快，易松動的銅或尼龍軸承。經(jīng)過連續(xù)4個月雙班作業(yè)，幾乎量不出磨損來。可見DP材料在高壓，低速，油潤困難摩擦副上的優(yōu)越地位。1993年，大同煤礦某機(jī)械廠的一臺重型龍門刨床面嚴(yán)重拉傷。需拆送外地有更大龍門刨的工廠修理加工。來回拆裝運(yùn)輸，耗時費(fèi)工影響全廠生產(chǎn)。經(jīng)采用精密化涂層技術(shù)，不需要機(jī)床設(shè)備，原地修復(fù)，三天恢復(fù)生產(chǎn)。涂料成本100元。大同水廠大型水泵特殊銅合金均衡輪，每只近千元，經(jīng)常拉傷更換，采用精密化涂層修復(fù)，涂料成本50元，壽命增加若干倍。1995年與江西某礦合作，采用精密化涂層技術(shù)修復(fù)煤礦支柱液壓缸。經(jīng)半年井下運(yùn)用后檢查，符合繼續(xù)應(yīng)用的條件。液壓缸Φ100H10mm，高1000mm。特點(diǎn)是細(xì),長,薄，精度高，批量大，傳統(tǒng)修理工藝,難以解決,類似的情況在工程機(jī)械，翻斗車等機(jī)械中，大量存在。

來自四面八方，閃爍發(fā)光的機(jī)械精密化創(chuàng)新亮點(diǎn)，越來越多，水平越來越高，效益越來越驚人。說明機(jī)械精密化技術(shù)，已從解決個別疑難問題發(fā)展到系統(tǒng)分析,提高,推廣，形成機(jī)械再制造大氣候的條件已經(jīng)成熟。而當(dāng)前，成千上萬職工的鐵路大廠，年利潤比不上百十號工人的民營小廠；幾十萬一臺的國產(chǎn)工程機(jī)械賣不過上百萬一臺同類型洋機(jī)器的局面，也到了非改不可的時候了。

明天的中國，將是全民節(jié)約型社會的天下。明天的中國機(jī)械工業(yè)，必須是全民節(jié)約型工業(yè)。今天的機(jī)械創(chuàng)新路線，體制，是用一列車，一列車廉價紡織品，去換取西方專利嚴(yán)格控制，剝削下的二手機(jī)械技術(shù)。相反地卻嚴(yán)厲約束自主創(chuàng)新的試驗(yàn)和推廣。這樣的做法，早晚應(yīng)退居二線。明天，來自中國自主知識產(chǎn)權(quán)，為全民節(jié)約型社會服務(wù)，類似機(jī)械精密化再制造等技術(shù)的發(fā)展，勢在必行。

以鐵路貨車工業(yè)為例。2004全年 “鐵道車輛”雜志上，研討鐵路貨車，慣性運(yùn)行和維修故障的文章共19篇。其中至少80%涉及到承載鞍,側(cè)架,心盤等重大配件摩損超標(biāo)，裂紋；車鉤分離；上下心盤松動和螺栓丟失；交叉桿,制動梁滾子軸,立柱等裂紋,松動和有關(guān)問題。分析故障原因,其中至少80%產(chǎn)生于;焊修熱應(yīng)力和震動下發(fā)展裂紋或破損，加工或組裝精度不夠，摩擦磨損性能差等。這些正是機(jī)械精密化再制造技術(shù)的強(qiáng)項(xiàng)。保守地講，機(jī)械精密化技術(shù)也能消除其中80%的起因。80%╳80%╳80%≒51.2%。就是說僅僅推廣機(jī)械精密化一項(xiàng)技術(shù)，就可以保證根除貨車50%以上的慣性質(zhì)量故障。其影響鐵路運(yùn)輸安全和效益效率之大，可想而知。又如鐵路貨車關(guān)鍵另部件之一的承載鞍，由于工作面多，焊修容易變形，一般只能進(jìn)行修整加工，加工到限后就報(bào)廢換新。全路50萬輛貨車， 400萬個承載鞍，年報(bào)廢量按1/5，單價按200元估算，僅此一項(xiàng)年消耗即達(dá)1億6千萬元。如采用機(jī)械精密化技術(shù)進(jìn)行再制造，費(fèi)用可以節(jié)約2/3，人工，能源節(jié)約90%以上。而且再制造，克服了修整加工必然導(dǎo)致的，組裝偏差的擴(kuò)大，貨車高速度運(yùn)行質(zhì)量因此得到保證。又如，一列貨車有上百條輪對，如果組裝精度[也就是技術(shù)上所謂的軸距]高，條條輪對都能較正確地一齊向前，平行轉(zhuǎn)動，比之當(dāng)前法定偏差大，較寬地允許有的輪對偏左轉(zhuǎn)，有的輪對偏右轉(zhuǎn)，作用互相抵消，其運(yùn)用質(zhì)量，效率無疑相差甚巨。提高這一關(guān)鍵性組裝精度，在傳統(tǒng)工藝上是個弱項(xiàng) ，困難重重，幾乎是老虎屁股沒有人敢碰。相反地對機(jī)械精密化工藝來說卻正是非常有利的強(qiáng)項(xiàng)。這許多自主技術(shù)創(chuàng)新實(shí)例的驗(yàn)證工作，已在爭取中。

再以工程機(jī)械為例。在市場競爭中，司機(jī)室震動大噪音高，勞動條件差是我國工程機(jī)械落后于世界水平的主要指標(biāo)之一。目前指望投資高精度的專用加工設(shè)備，指望高性能減振裝置，來解決振動和噪音音源，解決振動和噪音的傳播，成本高，效率低，難以與國外同類產(chǎn)品競爭。實(shí)踐證明，曾為鐵路機(jī)車轉(zhuǎn)向架減振立功的，機(jī)械精密化涂層技術(shù)具備了更優(yōu)越的降低振動噪音條件。它的特點(diǎn)是： 

1，振動主要產(chǎn)生于工件與工件間的組裝精度差。如結(jié)合面接觸不良，局部有間隙，容易松動。如軸與軸瓦同心度低，緊固螺孔錯位等等。在工件分別加工，然后組裝到一起的條件下，采用的機(jī)床再精密，這些組裝誤差也很難達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。而以現(xiàn)代復(fù)合材料，粘結(jié)工藝為基礎(chǔ)的，機(jī)械精密化涂層技術(shù)，幾乎可以在粗加工的條件下，使組裝精度接近100% 工件愈復(fù)雜效果愈明顯。

2，高分子復(fù)合材料本身就是吸振，隔振的彈性體，用它來組裝工程機(jī)械，等于在大大小小另部件之間，都裝上了一個減振器。效果當(dāng)然更突出。

再如，柱塞泵液壓缸的精度和耐磨性能，關(guān)系到工程機(jī)械全面的運(yùn)行效率和效益。液壓缸缸壁薄而長，焊補(bǔ)變形大，上萬元一臺的液壓缸，往往由于少量磨損，局部拉傷而報(bào)廢。采用機(jī)械精密化技術(shù)，自制簡單工裝，就可以批量修復(fù)磨損的液壓缸。磨損深度在0.2左右時,復(fù)合材料費(fèi)用不過幾十元。操作工時不超過半個工，不僅工藝簡單，而摩擦磨損性能則勝過原設(shè)計(jì)蘸火硬化的摩擦副。這一項(xiàng)目的驗(yàn)證，正在有關(guān)工廠進(jìn)行中。

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展一日千里。今天的機(jī)械精密化技術(shù)，對我們當(dāng)前的機(jī)械工業(yè)來說，已經(jīng)具備很高的經(jīng)濟(jì)價值，但是還遠(yuǎn)沒有達(dá)到它進(jìn)一步現(xiàn)代化，可能達(dá)到的水平。再說高水平的新技術(shù)也絕不會是僅此一家。只要通過機(jī)械精密化技術(shù)的典型創(chuàng)新，破除對舊觀點(diǎn)，路線，思想，體制，規(guī)章的迷信，樹立自主創(chuàng)新信心。一個百花齊放的，全民節(jié)約型機(jī)械工業(yè)，必然將從東方升起。

為了迅速提高機(jī)械精密化再制造技術(shù)的社會效益，對有推廣條件和創(chuàng)新積極性的國營企業(yè)，可以考慮分地區(qū)地，無償轉(zhuǎn)讓配方設(shè)計(jì)和生產(chǎn)應(yīng)用工藝。

下決心吧！就在您掌握機(jī)械精密化再制造信息的第一時間：今天。

聯(lián)系人：  鐵路機(jī)械高級工程師  范哲     

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