沖擊鐵路貨車世界水平

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鐵路貨車工業的技術水平，可以三大指標為代表來衡量。一，高精度指標。它反映的是貨車的運行質量基礎，是鐵路貨運效率的靈魂。二，高摩擦磨損性能指標。它反映的是貨車的使用壽命基礎，是延長貨車維修周期的決定性因素。三，高效率，低消耗指標。它反映的是貨車工業的經濟效益基礎，是節約人力，材料，電力資源，減少`環境污染,縮短生產周期的關鍵。

發展中的復合材料精密涂層技術，正是這樣，一項可以全面,跨越性地,提高三大指標的新技術；一項來自自主創新，有自主知識產權的新技術；一項獲得美英等國際知名雜志MACHINE DESIGN，DESIGN ENGINEERING報道和推薦的新技術；一項曾通過中國鐵道部鑒定批準,在蒸汽機車上推廣應用，具有鐵路具體實踐經驗，如今水平又有了進一步發展的,切實可行的新技術。一項緊跟中國國家科學發展規劃，展望前途，無限光明的新技術。為了闡明這一論點，具體分析如下：

[一精密涂層技術，區別于傳統機械修造技術的兩大特點。

1,采用現代復合材料作為摩擦副中一方的工作面，代替傳統的金屬~金屬摩擦副。從而賦予制造，改造，修復后的零部件以優異的摩擦磨損性能。以DP系列高分子復合材料已經達到的水平為例，DP復合材料~鋼摩擦副的磨損率可低到一般貨車用巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系數[代表減磨性] 為鐵~鋼摩擦副的1/10。不言而喻，使用壽命必然由此大幅度增長。更可貴的是，從此機械修造水平，不再是恢復機械當年制造時代的水平，不僅整舊勝新，而且是與時具進，和發展中的復合材料，納米材料并駕齊驅。修一次好一次。復合材料還可以解決高溫焊接無法解決的問題。

2,采用一步到位的涂層模壓成型工藝，代替傳統的，一個工作面，一個工作面地粗加工，精加工，鉗工鑲配[修理時還要增加焊補，熱處理，調直等工序。大量精簡修造工序，和工序間往返運輸和等待時間，縮短周期。同時不需要昂貴的精密機床，熱處理設備投資，高技術工種。可以成批生產，修理，其效率之高，成本之低是傳統工藝無法比擬的。

再者，由于各工作面的，涂層工序都是在在同一工裝中，一次調整，同時完成的。各工作面的形狀,尺寸,公差,粗糙度等標準由工裝保證，全面達到互換要求。涂層操作時涂料尚接近于半流體狀態，幾乎可以按需要，隨心所欲地，調整各個工作面間或工件間的相互組裝位置，滿足高水平要求。例如，同心度，接觸面做到接近100%。其精度之高更非傳統工藝所敢想象的。

復合材料╋涂層模壓成型工藝， 構成復合材料涂層技術攀登高水平的兩大武器,密

[二復合材料涂層技術對貨車世界水平的影響

為了驗證，利用，發揚復合材料涂層技術的高水平，不妨以引進美國專利，中美聯合設計，按傳統工藝材料制造，號稱世界水平的K4，K5型貨車轉向架三大指標為例。對比如下。   

一，精密度指標

從機械工業整體分析。一臺瑞士AMMANN生產的瀝青攪拌機價格約14,500,000元而類似規格的國產攪拌機只要7,000.000元.相差1倍。其他工程機械情況大 致相同。主要原因之一，就在于我國工程機械的故障間隔時間和大修壽命分別為國外同類機械的1/3和1/5~1/20。指標之所以低，關鍵就低在精度上，特別是傳統工藝難以達到的組裝精度上。可見精度是客觀最需要的，運用質量的基礎，貨車當然也不例外。                                         

例如，貨車的重大精度指標之一軸距指標，也就是軸與軸間平行度和距離的最大許可偏差值。軸距偏差導致列車，在前進的方向上，有的輪對偏左轉動，有的輪對偏右轉動。一列貨車有上百條輪對，不但由此產生的運行阻力大，消耗的牽引能量大，或速度提不上來。而且增加了鋼軌，輪緣和轉向架各摩擦副的磨損。貨物列車速度愈高，載重量愈大，影響就愈突出。這一點設計人員都清楚。但是，軸距偏差是從搖枕心盤到輪對，一系列另部件加工和組裝誤差的積累。要靠傳統工藝，即使一個一個工作面地精工細做，成本高，周期長，標準卻仍然提高了不多少。為什么世界水平的K5轉向架的軸距設計標準仍然保持 2毫米，和其他車型一樣，可能就是這個道理。如果改用復合材料涂層技術，發揮特點2的優勢，把一系列的誤差，最后從承載鞍涂層上全部借正。根據實踐經驗，軸距達到0.1~0.2mm是不成問題的。而且工藝簡單，成本低。軸距精度標準提高10~20倍，對貨車運行質量和鋼軌，輪對，轉向架壽命影響之大，可想而知。

二，摩擦磨損性能指標。

機械物理性能試驗表明，當前中國鐵路系統發展的涂層復合材料，在耐磨，減磨性能指標上已較K5轉向架采用的金屬材料高近7~10倍。更重要的是，不僅復合材料本身耐磨。它還可以保護其對磨件[一般是摩擦副中的重大或難以拆卸或加工修理的工件。例如，側架和承載鞍摩擦副中的側架極少磨損。從而減少磨損修理的整體和主要工作量。較之傳統的硬化處理，以犧牲對磨件部分壽命的條件來提高本身耐磨度的方法，當然更優越，而且更簡單，成本更低。這一點已在機車高頻表面硬化滑塊，從報廢改為用精密涂層修復的實踐中證實。更受歡迎的是，同時還解決了月牙槽拉傷的慣性嚴重事故。

再者，根據 2004年鐵路雜志發表的，關于貨車故障，臨修原因的統計分析，50%以上的故障臨修來自精度低，摩擦磨損性能低，電焊高溫應力和裂紋三大問題。復合材料涂層工藝，不存在高溫問題。又能提高精度，和摩擦磨損性能。 因此，復合材料涂層技術的推廣，還可以降低提高貨車運行故障臨修50%。例如，心盤螺栓慣性切斷，嚴重威脅行車安全。問題就在于心盤與底座面接觸不良，連接孔錯位在震動中導致松動。這些多年來傳統技術難以解決的問題，對精密化涂層技術來說只是舉手之勞。任何創新都存在風險，驗證過程中，都需要采取安全措施。完全沒有必要，被“鐵路安全第一” ，老虎屁股摸不得的，守舊思想所嚇倒。沒有措施，畏首畏尾地空談創新的重要性，是結不出好果子來的，更不用說什么技術跨越了。

三，效率和消耗指標。

復合材料涂層技術，大幅度簡化修造工藝和充分利用,挖掘另部件的潛在壽命，是貨車修造獲得高效率,低消耗和經濟效益的基礎。例如貨車關鍵另部件之一的承載鞍，由于加工面多焊修容易變形，一般加工到限后就報廢。全路50萬輛貨車400萬個承載鞍，年消耗更新費用以億計。如采用機械精密化涂技術進行再制造，人工和材料，能源費用可以節約80%以上。還能年節約5萬噸鋼材的再生消耗。保護環境。復合材料涂層技術修復后的承載鞍，質量，性能比新的更好。

推行復合材料涂層技術除了鐵路系統受益外，生產涂料的企業，也將是受益者之一。產量每噸估計利潤在10~25萬元。有工業，有機械的地方，就有機械精密化涂層技術用武之地，也就有更多機械工作者從中受益的可能。當然精密化涂技術的最大貢獻，還在于提高運輸效率所創造的社會效益。

可見，為了創造世界貨車新水平，先進的貨車設計原則和復合材料涂層技術，二者相輔相成，不可缺一。在當前中國25噸軸重，120公里/小時的貨車運行規范下，中國貨車創新模式的理論基礎之一是：

K5,k6型貨車結構的設計原則╋復合材料涂層技術

≒貨車21世紀世界水平。

復合材料涂層技術的推廣,勢在必行。

貨車采用復合材料精密涂層的技術創新，在中國工程師們的努力下，已進入運行驗證階段。但來自國營企業中，國家利益與個人利益之間的矛盾，創新與守舊思想之間的矛盾，阻力依然很大。歡迎國內外鐵路單位，企業和專家的支持和合作，共同為世界鐵路事業做出貢獻。