鐵路貨車創新動向：段修升級取代廠修

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鐵路貨車工廠優越的廠房設備，大型和專業的焊接和熱處理設備，各種類型的機床加工設備等等，是車輛段無法比擬的。許多貨車重大另部件，工廠有能力修理，車輛段卻不能勝任或達不到質量標準。因此，對貨車段修的質量要求，只能低于廠修質量，更低于新造車質量。事實上，目前的廠,段修技術標準，就是這樣分別制定的。廠修是基本修，段修只能是輔助修。輔助修離不開基本修，鐵道部離不開工廠，似乎已成鐵定律規。盡管鐵道部和車輛修理工廠，從組織上分了家，也無法打破這一藕斷絲連的常規。但是必須承認，任何規律，都是受客觀條件制約的。客觀條件改變了，規律也就必然跟著改變。科學技術是第一生產力，是生產的決定性因素。組織命令解決不了的問題，只能依靠科學技術來解決。貨車檢修水平也不例外。只要突出技術創新，使段修技術水平，超越當前的廠修技術水平，那么不需要什么設備投資 車輛段就有可能，全面承擔起貨車修理任務，不再依賴工廠。同時，段修質量超越當前的廠修質量，甚至超越新造車質量，也是完全可能的。精密涂層技術就是這樣的新技術之一。

[一]精密涂層技術的工藝、材料特征和優勢。

[1]工藝特征：從繁重的焊接、熱處理、粗加工、精加工、人工鑲配等多工位、多設備、反復成型的傳統工藝，轉向精簡的，單工位[或原地]、單工裝、一次模塑，各工作面同時成型工藝方向發展。

簡化后的工藝流程，[以修理或制造互換件為例]如下圖：

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模具定位

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工件表面清除銹垢， + D% u! `* H8 L K3 f 必要時噴砂處理

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工件放入模具調整定位, ( i, n- {( @ w C% F 擠出并清除多余涂料后. 恒溫加熱700C，1~3 小時，緩冷到室溫,取出

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用刮刀將糊狀復合涂料 & a4 H! r$ Q- ~8 z 填滿舊件缺陷， 或新件予留的涂層厚度中

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工件放入模具調整定位, 擠出并清除多余涂料后. 恒溫加熱700C，1~3 小時，緩冷到室溫,取出

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工藝優勢：1，高精度。從以上流程圖可以看到，工件表面的形狀尺寸是“一個模子里倒出來的”必然能達到互換要求。磨損的工件不僅可以修復到原形尺寸，同時由于在涂層開始初期，涂料尚處于流體狀態時，工件與工件間的相對位置可以調整，使固化后的同心度，平行度，接觸程度等配合精度幾乎達到100%，遠遠超過傳統工藝所能達到的水平；

           2，成型靠模子，不需要昂貴的重型,精密機床,專用焊接,熱處理設備；

           3，工序大量精簡，效率成倍提高；

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           4，沒有高溫操作。不產生高溫應力，變形。不存在難焊，禁焊問題

[2]材料特征：從單純地依賴金屬材料，轉向發展現代高性能復合材料。它代表了世界裝備制造業發展的總趨勢。正在生產中的波音787夢幻客機，就是大量采用復合材料代替鋁合金，創造了世界水平，令舉世震驚的成功范例。           

     材料優勢：1，大幅度提高摩擦磨損潤滑性能，使用壽命。例如，鐵路系統開發的DP型高分子復合材料，其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]僅0.008，不到一般鋼鐵，青銅摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨損試驗機測定數據]；

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              2，復合涂料不僅本身耐磨，而且可以保護其對磨件不拉傷，極少磨損。而且啟動摩擦和動摩擦系數接近，非常有利于往復運動并能克服爬行；

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              3，抗腐蝕，耐酸堿。

精密涂層技術，在當年美國“機械設計”雜志上，以中華人民共和國唯一的新產品代表的面目，出現在世界新設計欄目上時，雜志的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” 

 

[二]，實施精密涂層新技術，提高段修水平的三個步驟。

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[1]，第一步：首先從立竿見影地，強化運輸安全的項目入手。使段修突破被動的,防守型的安全傳統，向主動的,創新型“鐵路安全第一”方向跨越。例如，側架立柱磨耗板松動是貨車提速后，十大故障臨修問題之一[附件1]。為此，規章中制定有嚴格的技術要求，如用0.1 塞尺檢查不得觸及螺栓跟部，保證連接螺栓一定的緊固力等。盡管由此添加了不少施工難度，但故障仍有增無減。其實，在鐵道部20年前，鑒定批準的高分子涂層技術中，就有解決這樣問題的實例。只要突破現行規章制度，組裝時采用精密涂層技術，一切都不用改變，不費吹灰之力，就能使螺栓，磨耗板和立柱各面，密合接觸近100%，并粘接成一體，既耐震又防震。從源頭上徹底消滅故障因素。提速后另一個十大故障，下心盤螺栓慣性折斷問題，情況與此完全類似。

2004全年 “鐵道車輛”雜志上，研討當前鐵路貨車，慣性運行和維修故障的文章共19篇。分析故障原因中，絕大部分產生于加工或組裝精度不夠，焊修熱應力，摩擦磨損性能差等三類問題。這些都是涂層精密化技術長于解決的難題。可以預計，精密涂層技術的實施，可以保證根除貨車50%原有的慣性質量故障。其影響鐵路運輸安全和效益效率之大，將是空前的。

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盡管精密涂層技術已通過鐵道部鑒定，批準在蒸汽機車上應用，但是應用到貨車上，仍必須按照法定程序進行驗證，然后推廣。由于組裝涂層只是填充間隙，不改變，不削弱原有機體的強度，因此驗證只會在原基礎上變好，不可能變壞，不擔負任何風險。

 

[2]，第二步：段修逐步取代廠修

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1，擴大段修范圍，直到包括段修禁區的側架，搖枕三大件。為了簡化車輛段作為直接運輸部門的負擔，輪對等大型或精密的互換件可以由鐵路局設專業部門供應。為了簡化段修修程，建議調整三大件磨損部位的設計為組合式。

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2，擴大當前的廠修范圍。例如貨車轉向架的承載鞍，由于結構復雜，工作面多，焊修變形大，目前廠修時一臺車8個承載鞍全部報廢。全年以6萬臺廠修車計報廢量約48萬，再加上26萬段修車中的報廢量，數量驚人。其中絕大部分可以在實施新段修后挽回，達到節能降耗，保護環境的目的。

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[3]，第三步：向貨車世界水平沖擊

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。

貨車段修通過精密涂層技術的實施，在三方面都將有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。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，也就是這個道理。如果改用復合材料涂層技術，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，從而降低鋼軌和輪緣等的磨損，降低牽引力消耗，改善高速重載列的車運行質量，為挑戰世界水平,打下基礎。

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該是鐵路局，車輛段較勁的時候了。作為一個87歲的，鐵路退休機械高級工程師，我愿意第一個站出來無償地，全力支持你們！

 

 

憤怒的小鳥

你老辛苦啦。這么好的技術怎么鐵道部不采用啊。還在靠人工焊修恢復