機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題: 自主創(chuàng)新 向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn) [打印本頁(yè)]
作者: zhef84 時(shí)間: 2006-1-25 15:25
標(biāo)題: 自主創(chuàng)新 向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn)
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向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn)
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鐵路貨車工業(yè)的技術(shù)水平,可以三大指標(biāo)為代表來(lái)衡量。一,高精度指標(biāo)。它主要反映了貨車運(yùn)行的質(zhì)量基礎(chǔ),是鐵路貨運(yùn)效率的靈魂。二,高摩擦磨損性能指標(biāo)。它主要反映的是貨車的使用壽命基礎(chǔ),是延長(zhǎng)貨車維修周期的決定性因素。三,高效率,低消耗指標(biāo)。它主要反映的是貨車工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益基礎(chǔ),是節(jié)約人力,材料,電力資源,減少`環(huán)境污染,縮短生產(chǎn)周期的關(guān)鍵。
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中國(guó)發(fā)展中的機(jī)械精密化涂層技術(shù),正是這樣,一項(xiàng)可以全面,跨越性地,提高三大指標(biāo)的新技術(shù);一項(xiàng)來(lái)自自主創(chuàng)新,有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù);一項(xiàng)獲得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等國(guó)際知名雜志報(bào)道和推薦的新技術(shù);一項(xiàng)曾通過(guò)中國(guó)鐵道部鑒定批準(zhǔn),在蒸汽機(jī)車上推廣應(yīng)用,具有鐵路具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),如今水平又有了進(jìn)一步發(fā)展的,切實(shí)可行的新技術(shù)。一項(xiàng)緊跟中國(guó)國(guó)家科學(xué)發(fā)展規(guī)劃,展望前途,無(wú)限光明的新技術(shù)。為了闡明這一論點(diǎn),具體分析如下:
$ ^' j+ Q) [1 \/ p( w5 r[一]機(jī)械精密化涂層技術(shù)的特點(diǎn)。
, b" K' _, p) H1 v6 ~; U機(jī)械精密化涂層技術(shù)不同于,傳統(tǒng)機(jī)械修造技術(shù)的兩大特點(diǎn)是:
$ ?8 G5 z+ x- n* R, n! i7 ]1,采用現(xiàn)代復(fù)合材料作為摩擦副中一方的工作面,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬~金屬摩擦副。從而賦予制造,改造,修復(fù)后的零部件以優(yōu)異的摩擦磨損性能。以DP系列高分子復(fù)合材料已經(jīng)達(dá)到的水平為例,DP復(fù)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(shù)[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(zhǎng)。更可貴的是,從此機(jī)械修造水平,不再是恢復(fù)機(jī)械當(dāng)年制造時(shí)代的水平,不僅整舊勝新,而且是與時(shí)具進(jìn),和發(fā)展中的復(fù)合材料,納米材料并駕齊驅(qū)。修一次好一次。復(fù)合材料還可以解決高溫焊接無(wú)法解決的問(wèn)題。
" L% r* C$ q( [9 \. t" u- y2,采用一步到位的涂層模壓成型工藝,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的,一個(gè)工作面,一個(gè)工作面地粗加工,精加工,鉗工鑲配[修理時(shí)還要增加焊補(bǔ),熱處理,調(diào)直等工序]。大量精簡(jiǎn)修造工序,和工序間往返運(yùn)輸和等待時(shí)間,縮短周期。同時(shí)不需要昂貴的精密機(jī)床,熱處理設(shè)備投資,高技術(shù)工種。可以成批生產(chǎn),修理,其效率之高,成本之低是傳統(tǒng)工藝無(wú)法比擬的。
7 G8 T4 q6 w( L: s/ m. _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(diào)整,同時(shí)完成的。各工作面的形狀,尺寸,公差,粗糙度等標(biāo)準(zhǔn)由工裝保證,全面達(dá)到互換要求。涂層操作時(shí)涂料尚接近于半流體狀態(tài),幾乎可以按需要,隨心所欲地,調(diào)整各個(gè)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(tǒng)工藝所敢想象的。
, j. |: ~4 t) o- h. s q. d% X% Q" @復(fù)合材料╋涂層模壓成型工藝, 構(gòu)成機(jī)械精密化涂層技術(shù)攀登21世紀(jì)高峰的兩大武器,
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[二]機(jī)械精密化涂層技術(shù)對(duì)貨車世界水平的影響
& Y0 B8 H9 Q+ p0 F6 B) y! Z為了驗(yàn)證,利用,發(fā)揚(yáng)機(jī)械精密化涂技術(shù)的高水平,不妨以引進(jìn)美國(guó)專利,中美聯(lián)合設(shè)計(jì),按傳統(tǒng)工藝材料制造,號(hào)稱世界水平的K4,K5型貨車轉(zhuǎn)向架,現(xiàn)有的三大指標(biāo)為例。對(duì)比如下。
; _) O7 u3 ` m8 o) J一,精密度指標(biāo)
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從機(jī)械工業(yè)整體分析。一臺(tái)瑞士AMMANN生產(chǎn)的瀝青攪拌機(jī)價(jià)格約14,500,000元而類似規(guī)格的國(guó)產(chǎn)攪拌機(jī)只要7,000.000元.相差1倍。其他工程機(jī)械情況大 致相同。主要原因之一,就在于我國(guó)工程機(jī)械的故障間隔時(shí)間和大修壽命分別為國(guó)外同類機(jī)械的1/3和1/5~1/20。指標(biāo)之所以低,關(guān)鍵就低在精度上,特別是傳統(tǒng)工藝難以達(dá)到的組裝精度上。可見精度是客觀最需要的,運(yùn)用質(zhì)量的基礎(chǔ),貨車當(dāng)然也不例外。
* r3 N) b% ]( t3 J7 T例如,貨車的重大精度指標(biāo)之一軸距指標(biāo),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(dǎo)致列車,在相對(duì)前進(jìn)的方向上,有的輪對(duì)偏左轉(zhuǎn)動(dòng),有的輪對(duì)偏右轉(zhuǎn)動(dòng)。一列貨車有上百條輪對(duì),不但由此產(chǎn)生的運(yùn)行阻力大,消耗的牽引能量大,或速度提不上來(lái)。而且增加了鋼軌,輪緣和轉(zhuǎn)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(diǎn)設(shè)計(jì)人員都清楚。但是,軸距偏差是從搖枕心盤到輪對(duì),一系列另部件加工和組裝誤差的積累。要靠傳統(tǒng)工藝,即使一個(gè)一個(gè)工作面地精工細(xì)做,成本高,周期長(zhǎng),標(biāo)準(zhǔn)卻仍然提高了不多少。為什么世界水平的K5轉(zhuǎn)向架的軸距設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)仍然保持 2毫米,和其他車型一樣,可能就是這個(gè)道理。如果改用機(jī)械精密化涂層技術(shù),發(fā)揮特點(diǎn)2的優(yōu)勢(shì),把一系列的誤差,最后從承載鞍涂層上全部借正。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),軸距達(dá)到0.1~0.2mm是不成問(wèn)題的。而且工藝簡(jiǎn)單,成本低。軸距精度標(biāo)準(zhǔn)提高10~20倍,對(duì)貨車運(yùn)行質(zhì)量和鋼軌,輪對(duì),轉(zhuǎn)向架壽命影響之大,可想而知。
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二,摩擦磨損性能指標(biāo)。
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機(jī)械物理性能試驗(yàn)表明,當(dāng)前中國(guó)鐵路系統(tǒng)發(fā)展的復(fù)合材料,在耐磨,減磨性能指標(biāo)上已較K5轉(zhuǎn)向架采用的金屬材料高近7~10倍。更重要的是,不僅復(fù)合材料本身耐磨。它還可以保護(hù)其對(duì)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(cè)架和承載鞍摩擦副中的側(cè)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(tǒng)的硬化處理,以犧牲對(duì)磨件部分壽命的條件來(lái)提高本身耐磨度的方法,當(dāng)然更優(yōu)越,而且更簡(jiǎn)單,成本更低。這一點(diǎn)已在機(jī)車高頻表面硬化滑塊,從報(bào)廢改為用精密涂層修復(fù)的實(shí)踐中證實(shí)。更受歡迎的是,同時(shí)還解決了月牙槽拉傷的慣性嚴(yán)重事故。
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再者,根據(jù) 2004年鐵路雜志發(fā)表的,關(guān)于貨車故障,臨修原因的統(tǒng)計(jì)分析,50%以上的故障臨修來(lái)自精度低,摩擦磨損性能低,電焊高溫應(yīng)力和裂紋三大問(wèn)題。復(fù)合材料涂層工藝,不存在高溫問(wèn)題。又能提高精度,和摩擦磨損性能。 因此,機(jī)械精密化涂層技術(shù)的推廣,還可以降低提高貨車運(yùn)行故障臨修50%。例如,心盤螺栓慣性切斷,嚴(yán)重威脅行車安全。問(wèn)題就在于心盤與底座面接觸不良,連接孔錯(cuò)位在震動(dòng)中導(dǎo)致松動(dòng)。這些多年來(lái)傳統(tǒng)技術(shù)難以解決的問(wèn)題,對(duì)精密化涂層技術(shù)來(lái)說(shuō)只是舉手之勞。任何創(chuàng)新都存在風(fēng)險(xiǎn),驗(yàn)證過(guò)程中,都需要采取安全措施。完全沒(méi)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(méi)有措施,畏首畏尾地空談創(chuàng)新的重要性,是結(jié)不出好果子來(lái)的,更不用說(shuō)什么技術(shù)跨越了。
5 U$ h6 ]1 j$ T Z4 f三,效率和消耗指標(biāo)。
7 S6 o: q4 G. k# W5 N- M! L機(jī)械精密化涂層技術(shù),大幅度簡(jiǎn)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(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。例如貨車關(guān)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(bào)廢。采用機(jī)械精密化涂技術(shù)不但很容易修復(fù),而且費(fèi)用只相當(dāng)于新品的1/3,壽命,性能高于新品,又能保護(hù)相對(duì)的側(cè)架面很少磨損。僅此一項(xiàng)。全路50萬(wàn)輛貨車400萬(wàn)個(gè)承載鞍,年直接節(jié)約檢修費(fèi)用即以億計(jì)。
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推行機(jī)械精密化技術(shù)除了鐵路系統(tǒng)受益外,生產(chǎn)涂料的企業(yè),也將是受益者之一。產(chǎn)量每噸估計(jì)利潤(rùn)在10~25萬(wàn)元。有工業(yè),有機(jī)械的地方,就有機(jī)械精密化涂層技術(shù)用武之地,也就有更多的企業(yè)和機(jī)械工作者從中受益的可能。當(dāng)然機(jī)械精密化涂技術(shù)的最大貢獻(xiàn),還在于提高運(yùn)輸效率所創(chuàng)造的社會(huì)效益。
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可見,為了創(chuàng)造世界貨車新水平,先進(jìn)的貨車設(shè)計(jì)原則和機(jī)械精密化涂層技術(shù),二者相輔相成,不可缺一。在當(dāng)前中國(guó)全面發(fā)展25噸軸重,120公里/小時(shí)的貨車運(yùn)行規(guī)范下,中國(guó)貨車創(chuàng)新模式的理論基礎(chǔ)之一是:
0 N+ m: r$ ]6 @! P+ f% MK5,k6型貨車結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則╋機(jī)械精密化涂層技術(shù)
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挑戰(zhàn)21世紀(jì)貨車先進(jìn)水平。
k* b5 L4 e$ g8 B機(jī)械精密化涂層技術(shù)的推廣,勢(shì)在必行。
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貨車采用機(jī)械精密化涂層的技術(shù)創(chuàng)新,在中國(guó)工程師們的努力下,已接近運(yùn)行驗(yàn)證階段。但來(lái)自國(guó)營(yíng)企業(yè)中,國(guó)家利益與個(gè)人利益之間的矛盾,創(chuàng)新與守舊思想之間的矛盾,阻力依然很大。究竟是穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)乇3郑F(xiàn)在落后的安全水平和個(gè)人利益,還是努力爭(zhēng)取更高的安全水平和社會(huì)效益?是一個(gè)急待解決的問(wèn)題。歡迎國(guó)內(nèi)外鐵路單位,企業(yè)和專家的支持和合作,共同為世界鐵路事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
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聯(lián)系人: 范哲 電話 : 86-0562-6803200
/ i, u J0 L' Q 黃雅薇 86-021-64865068
" Z1 a* r- `% b+ J5 d. L( t電子信箱: zfan85@yahoo.com.cn
作者: 老鷹 時(shí)間: 2006-3-15 14:55
標(biāo)題: 自主創(chuàng)新鐵路貨車--樓主80歲了還上網(wǎng),可敬!
樓主是機(jī)械工業(yè)的老前輩,在此表示敬意!以下是作者發(fā)給我的簡(jiǎn)歷,貼出來(lái)請(qǐng)大家看看。80多了還可以上網(wǎng),真是可敬! 1943年畢業(yè)于上海交通大學(xué)機(jī)械系。從桂林鐵路工廠[已廢棄]實(shí)習(xí)開始,到1985年退休,基本上都在鐵路系統(tǒng),從事機(jī)車修造技術(shù)工作。1956年在鐵道部工廠總局工資改革時(shí),被評(píng)定國(guó)家5級(jí)工程師,198 1年直接轉(zhuǎn)為高級(jí)工程師。文革強(qiáng)迫勞動(dòng)中,在車間職工暗地幫助下,進(jìn)行高分子復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)的試驗(yàn)。文革后期,趁鐵路管理未上“正規(guī)”[就是說(shuō)鐵路系統(tǒng)的體制規(guī)章,對(duì)自主創(chuàng)新卡的還沒(méi)有像現(xiàn)在這么死]的機(jī)會(huì),上車驗(yàn)證,取得運(yùn)行數(shù)據(jù),和基層好評(píng)。最終獲得鐵道部鑒定批準(zhǔn),下令全路推廣。退休后又在煤礦,橡膠等企業(yè)中應(yīng)用試驗(yàn),綜合分析提高,逐步跨越了,局限于,在金屬材料和焊接,機(jī)床加工,人工鑲配工藝范圍內(nèi)兜圈子的,傳統(tǒng)機(jī)械修造術(shù),發(fā)展成今天的機(jī)械精密化技術(shù)。歡迎合作推廣。
作者: mhzyd 時(shí)間: 2006-4-23 20:06
標(biāo)題: Re: 自主創(chuàng)新 向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn)
我一哥們兒在賣此類東東,美國(guó)貨.
作者: 老鷹 時(shí)間: 2006-4-23 20:16
標(biāo)題: Re: 自主創(chuàng)新 向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn)
啊?那么說(shuō),樓主所說(shuō)的話并不確切?
作者: mhzyd 時(shí)間: 2006-4-23 21:56
標(biāo)題: Re: 自主創(chuàng)新 向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn)
不敢那樣說(shuō).
6 `" d7 B7 _; ?我建議我哥們兒放棄賺取撇油利潤(rùn)的想法,壓低經(jīng)營(yíng)成本,降低利潤(rùn),搶占市場(chǎng).該建議已形成決策正在實(shí)施中,那是去年年初的事了.8 P# c0 f A6 ]% q. Q1 w( e
可憐的樓主,不好意思了.
作者: zhef84 時(shí)間: 2007-2-12 12:40
標(biāo)題: Re: 自主創(chuàng)新 向世界鐵路貨車工業(yè)挑戰(zhàn)
對(duì)不起,快一年了我才發(fā)現(xiàn)有回復(fù)我的貼子。謝謝!
- X6 e, N% l. p' Q' ^ O* u. `您發(fā)現(xiàn)外國(guó)也有賣蛋炒飯的嗎?其實(shí)這不奇怪。我認(rèn)為賣揚(yáng)州蛋炒飯的人并不可憐?梢源蠹冶纫槐让。何況各有各的特色,主顧的需要和條件也不同。下列資料可供參考* E5 ?+ z9 M5 L" ]8 v( z7 s
1,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts!
8 [ P z1 F0 a [Design International ] MACHINE DESIGN Sept 1987
' ]. O9 u+ D9 S* N0 o. ]2,“Low friction composite designed for repair of sliding
0 s9 t$ G! o0 a2 b# Q. E1 N# l+ c machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。
_ k P. Z7 a, K k
作者: nickboy3 時(shí)間: 2010-10-15 13:53
可我覺得揚(yáng)州炒飯很難吃啊!暈!
作者: hua_102a 時(shí)間: 2010-10-15 14:12
敬禮感謝你們對(duì)中國(guó)機(jī)械產(chǎn)品的貢獻(xiàn)
作者: zhef84 時(shí)間: 2010-11-2 11:05
高分子再制造技術(shù) 7 R& p$ B7 E. S0 y1 y/ `1 s' c% F- z/ M
機(jī)車車輛自主創(chuàng)新的沖鋒號(hào)2 ?- u B8 o) _2 R& B
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發(fā)展再制造【包括鐵路機(jī)車車輛再制造】是21世紀(jì),我國(guó)貫徹節(jié)能減排,實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的核心措施。以國(guó)家發(fā)改委,科技部,工信部為主的中央十一個(gè)部委,高瞻遠(yuǎn)矚,史無(wú)先例地聯(lián)合組織,全力推動(dòng)機(jī)電再制造事業(yè),已獲得可喜成效。但由于目前機(jī)電再制造主要依賴引進(jìn)技術(shù)及其昂貴的裝備,因而步履蹣跚, 就我國(guó)設(shè)備資產(chǎn)每年因磨損,腐蝕、報(bào)廢造成逾千億元的損失而言,還僅僅只是滄海一粟。遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)家要求。其實(shí)20年前,中國(guó)鐵路系統(tǒng)的新技術(shù)高分子涂層【再制造技術(shù)中的一種,當(dāng)時(shí)中國(guó)還沒(méi)有再制造這個(gè)名稱】就已經(jīng)通過(guò)柳州,銅陵2個(gè)鐵路工廠和從南到北6個(gè)鐵路局中的, 5個(gè)科研所,7個(gè)機(jī)務(wù)段,組織了2年的運(yùn)行試驗(yàn),由鐵道部鑒定批準(zhǔn),下令在全路蒸汽機(jī)車上全面推廣。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名雜志作為世界級(jí)新產(chǎn)品,廣泛報(bào)道推薦。今天,只需在這一基礎(chǔ)上,緊跟現(xiàn)代新型表面技術(shù),復(fù)合材料進(jìn)一步升級(jí)改造,完全可以出奇制勝,在機(jī)械精密度,摩擦磨損潤(rùn)滑性能,經(jīng)濟(jì)效益,發(fā)展前景等4個(gè)方面超越其它再制造技術(shù)。為國(guó)家創(chuàng)造大量財(cái)富。
3 Q" ]: v; j0 R) F2 Q7 j" {( h4 F+ q【一】,高分子涂層再制造的基本特點(diǎn)有二:
' W5 E3 a5 {" A d9 o1 x: w一, 在原材料上,主要以現(xiàn)代高分子,包括納米等復(fù)合材料,取代機(jī)械,理化性能已經(jīng)落后的傳統(tǒng)金屬材料。摩擦磨損潤(rùn)滑性能等因而大幅度提高。達(dá)到機(jī)械摩擦副中所罕見的水平。高分子復(fù)合材料不僅本身耐磨,其壽命保證期,可以高于原設(shè)計(jì)的新品。又因以柔克剛,避免硬碰硬,相互克制,從而保護(hù)其摩擦對(duì)方,極少磨損,壽命更長(zhǎng)。同時(shí)還具備了優(yōu)異的抗腐蝕,耐酸堿,抗震減震,降低噪音,抗咬合,拉傷,抗爬行等性能。其它如抗沖擊,抗壓,抗剪切,等強(qiáng)度均符合大量重載低速零部件的要求,而且跟隨納米的發(fā)展正在不斷創(chuàng)新。; q. g( a* x ?& a
二,在成型工藝上,不再依仗各種類型的焊補(bǔ)設(shè)備,熱處理設(shè)備,精密昂貴的組合機(jī)床,加工中心;也不再依仗勞民傷財(cái),低效率的手工鑲配,不需要當(dāng)前的多階段,多工位地進(jìn)行補(bǔ)焊,消除內(nèi)應(yīng)力,反復(fù)切削,組裝鑲配等復(fù)雜冗長(zhǎng)的成型技術(shù),就能在工件原地,用同一工裝,一次表面涂層,將磨損的機(jī)械全面恢復(fù)到原設(shè)計(jì)尺寸,精度,并將其同心度,中心距,接觸密度等關(guān)鍵裝配精度,提高到一般切削成型工藝,難以達(dá)到的水平,為缺少重型設(shè)備的工礦企業(yè),自己進(jìn)行再制造創(chuàng)造了條件。模壓成型生產(chǎn)率比切削成型效率成倍增長(zhǎng),生產(chǎn)周期成倍壓縮。由于基本上不需要設(shè)備投資,成本低,上馬快。
$ e# X! [: J! L" w4 d( z0 v [二]高分子涂層在各種再制造技術(shù)中的位置
2 Q! ?+ F t2 [, ^$ \7 o 在類似鐵路DP型等高性能的高分子涂層的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同再制造對(duì)象的不同要求,緊追日新月異的復(fù)合材料新成果,不斷升級(jí)改造,將是高分子涂層,爭(zhēng)取機(jī)電再制造冠軍的保證。冠軍包括:
8 w# W' D0 Y6 D; u一, 機(jī)械精密度冠軍。精密度是機(jī)械質(zhì)量的靈魂。同一規(guī)格的進(jìn)口機(jī)械,在壽命,安全服務(wù)周期,價(jià)格等方面往往成倍地高出國(guó)產(chǎn)品,其主要差距就在機(jī)械精密度,特別是裝配精密度。多少年來(lái),提高機(jī)械精度,主要靠的是壓縮機(jī)械各個(gè)零件,每一個(gè)尺寸的加工誤差。為此需要設(shè)計(jì),投資昂貴的加工設(shè)備,犧牲生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。高分子再制造技術(shù)則不然。其機(jī)械精度是當(dāng)磨損零件清除污垢后,有關(guān)零部件在組裝狀態(tài)時(shí),靠采用高分子涂料,模壓形成的。當(dāng)時(shí)涂料尚處于半流體狀態(tài),各零件相對(duì)位置可以自由調(diào)整。只要精密量具可以發(fā)現(xiàn)的誤差 ,再制造涂層都可以全部加以糾正?梢姡渚芏戎,任何其它再制造技術(shù)無(wú)法望其項(xiàng)背。例如:機(jī)車導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向架是由中心體,左、右矩型橫梁,軸箱,等分別加工,用螺栓緊固成一體的。由于各部位加工偏差,組裝后各鑲嵌面,必然產(chǎn)生間隙。因此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年運(yùn)行顛簸變形,經(jīng)常發(fā)生結(jié)構(gòu)松動(dòng),結(jié)合螺栓慣性折斷事故。如用傳統(tǒng)工藝修復(fù),需要大面積補(bǔ)焊,而薄壁鑄鋼構(gòu)架形狀復(fù)雜,焊后變形大,調(diào)修困難,還需要大型龍門刨加工,且各孔堵焊后要重新平臺(tái)畫線、鉆孔、鉸孔、重配螺栓。誤差的積累,仍所難免。而采用精密涂層技術(shù)時(shí),只需將整形后的橫梁涂上脫模劑,放入填有涂料的構(gòu)架槽內(nèi),將軸箱按要求調(diào)整到位,清理掉擠出來(lái)多余的涂料,【不需要連接的工作面要予涂脫模劑】待涂層部位局部加溫固化后,即可投入應(yīng)用。調(diào)整中由于涂層尚在漿糊狀態(tài),組裝精度幾乎可以做到隨心所欲地調(diào)整。 全部工作面一次同時(shí)完成,接觸程度達(dá)到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,遠(yuǎn)非傳統(tǒng)修理技術(shù)所能比擬。再者,涂層薄膜在結(jié)合面間,還可以起到類似新一代客車轉(zhuǎn)向架彈性定位器的作用,削弱沖擊,震動(dòng),噪音等危害。避免了金屬接觸面銹死等問(wèn)題。德國(guó)在用粘結(jié)劑代替壓裝車輪和輪軸的試驗(yàn)中,曾發(fā)現(xiàn)由于薄薄的一層粘結(jié)劑的彈性,輪緣磨損明顯降低,由此更可以證明彈性結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。精密涂層修復(fù)后的轉(zhuǎn)向架經(jīng)過(guò)十萬(wàn)公里檢修期的運(yùn)用,狀態(tài)不變,保證了繼續(xù)運(yùn)行。任何其它機(jī)械的重型機(jī)構(gòu),也都可以由此獲得同樣的效果! Y' M: @" _8 D0 N. H: i5 \
二, 摩擦磨損潤(rùn)滑性能冠軍
4 J; `+ s" O; f) `" z& `3 r0 xDP型涂料與其他修理材料對(duì)比,在M2000型試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定的性能數(shù)據(jù)如下: 2 D; Q( Z3 k. F- Z4 s- y
測(cè)定條件: 軸壓 500 N,轉(zhuǎn)速 400 rpm, 滴油潤(rùn)滑。/ U- k# p* P/ Z: i! X* O
試塊材料 試驗(yàn)時(shí)間
~5 o9 K' ~9 i2 K 分鐘 摩擦系數(shù) 磨痕寬度7 B# X$ j% ^: t& [# c, w
mm 溫度
6 i4 I6 q. f) e1 @( z3 G+ W, w 0C 磨損率& J; K/ i: x7 a9 o& ?
mm3/KM 狀態(tài)3 G3 W7 \% {" m" q. v9 @
DP涂料 1440 0.008 3.3 40 0.005 良好% f5 u) F7 C& M% s& }
青銅 3 0.2 7.5 120 不正常
1 n7 B2 b h3 A5 B( W4 {鑄鐵 5 0.09 110 開始啃傷
" j. ~3 ]0 Q& D9 J8 v貨車用耐磨合金 25 0.008 5 35 0.036 良好- s) y3 Z0 s1 ?& l9 a
. \, Q$ M" ^/ u可見四種材料在測(cè)定的摩擦磨損性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。耐磨合金,DP涂料的減磨性能雖然相似,但在耐磨性能上,后者較前者要高7倍。在實(shí)際應(yīng)用中,如橡膠廠的煉膠機(jī)的軋輥軸承,材質(zhì)原設(shè)計(jì)為青銅。用多個(gè)穩(wěn)釘固定在軸箱體上,以免在輥碾力下松動(dòng)。工作軸壓44噸,軸頸為 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂層技術(shù)修理時(shí),不用銅瓦,直接在軸箱體上涂層,也無(wú)需穩(wěn)釘。經(jīng)過(guò)四個(gè)月,雙班運(yùn)行后檢查,幾乎量不出磨損來(lái)。
1 t! {5 f/ D( Z% i/ i' ODP型 涂料 不僅本身耐磨,還能保護(hù)其對(duì)磨件,極少磨損,并避免拉傷。例如,離心式給水泵平衡輪的材料是昂貴的特殊鑄銅與鑄鐵體形成摩擦副,每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)上千。由于在高速起動(dòng)下承受很大的沖擊力,一般壽命只半年,有的幾天就啃傷,平衡輪報(bào)廢。采用精密涂層技術(shù)不僅可以把啃傷的平衡輪修復(fù)使用,壽命還較新輪提高三倍。又如,同一臺(tái)鐵路機(jī)車,幾個(gè)軸箱的滑動(dòng)面分別與鑄鐵和涂層的游動(dòng)鈑形成摩擦副,運(yùn)行時(shí)由于缺油。前者嚴(yán)重拉傷,而后者則全部光滑如初。/ R+ s4 T3 b) i: Y9 o. B
此外,涂層也解決了工作面生銹和酸堿腐蝕問(wèn)題;解決了可焊性差或不能焊的鋁,銅,高碳鋼,陶瓷,合金等另部件的修復(fù)問(wèn)題。例如3米多長(zhǎng)的中碳鋼機(jī)車搖桿,縱向載荷達(dá)40噸以上,在彎道運(yùn)行時(shí),側(cè)面承受很大的壓力和沖擊,為了保證安全,檢修規(guī)程中制定了,焊接前后嚴(yán)格的熱處理要求,但是在磁粉探傷時(shí)往往仍然有輕微的裂紋顯示,經(jīng)常為此爭(zhēng)論不休。精密涂層技術(shù)最后把問(wèn)題解決了。5 X( b) K" @" ]* J/ H2 ]! C9 |
高安全率 高溫焊接應(yīng)力和裂紋,摩擦副咬合等原因?qū)е碌臋C(jī)械故障,特別是鐵路機(jī)車,車輛臨修,故障,占很高比例。精密涂層技術(shù)修復(fù)的機(jī)械另部件,以涂層粘結(jié)取代金屬焊接,從此將徹底地消滅掉這些安全隱患。- K9 ]+ K% u" E$ V! y3 u% W
目前,納米復(fù)合材料的單價(jià)過(guò)高,在某些領(lǐng)域推廣,尚需假以時(shí)日。. \/ u# r- _. N6 h7 \
三, 經(jīng)濟(jì)效益冠軍。 高分子涂料價(jià)格較之其它再制涂料要低得多。而其比重僅為其它金屬再制造涂料的1/4,因此修復(fù)同樣的磨損量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差異,價(jià)格每公斤由500元到1,2千元不等。而DP型涂料工料成本每公斤不到200元。再加高分子涂層再制造,設(shè)備投資小,效率高。因此經(jīng)濟(jì)效益,在再制造中明顯突出。例如鐵路貨車轉(zhuǎn)向架實(shí)施高分子涂層后,搖枕側(cè)架三大件等重大零部件,不再需要重型的電焊,熱處理設(shè)備,專用組合機(jī)床加工,貨車從此可由車輛段就地修復(fù)運(yùn)用,不再進(jìn)廠。為鐵路節(jié)省巨額運(yùn)輸量和廠修費(fèi)用。貨車段修簡(jiǎn)化為換件修,質(zhì)量高出現(xiàn)在的廠修。側(cè)架單價(jià)3000元以上,再制造超越原設(shè)計(jì)水平,成本不到300元。/ O) Z4 I" Q4 U: @
我國(guó)貨車將近70萬(wàn)輛,是世界的鐵路貨運(yùn)大國(guó)。一旦再制造試驗(yàn)推廣,其環(huán)保意義,國(guó)際示范作用更不可估量,其價(jià)值,意義,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越一般修舊利廢的節(jié)約范疇,
/ X. m+ D% X' f1 v( D3 G四, 發(fā)展前景冠軍。
5 r: L/ ~! t) o. ~納米復(fù)合材料的高機(jī)械強(qiáng)度,高硬度,極強(qiáng)的柔韌性,高導(dǎo)熱性能等是舉世無(wú)雙的。例如:碳納米管比同體積的鋼強(qiáng)度高100倍,重量卻只有后者的1/6到1/7;硬度與金剛石相當(dāng)。它的抗拉強(qiáng)度和韌性在目前所有的材料中是最高的,碳納米管擁有良好的柔韌性,即使被壓扁。一旦撤去壓力,碳納米管像彈簧一樣立即恢復(fù)形狀,表現(xiàn)出良好的韌性可以拉伸。在工業(yè)上常用的增強(qiáng)型纖維中,決定強(qiáng)度的一個(gè)關(guān)鍵因素是長(zhǎng)徑比,目前材料工程師希望得到的長(zhǎng)徑比至少是20:1,而碳納米管的長(zhǎng)徑比一般在1000:1以上,是理想的高強(qiáng)度纖維材料;有著較高的熱導(dǎo)率,只要在復(fù)合材料中摻雜微量的碳納米管 ,該復(fù)合材料的熱導(dǎo)率將會(huì)得到很大的改善;碳納米管在酸、堿的長(zhǎng)時(shí)間浸泡下,結(jié)構(gòu)基本不發(fā)生破壞;碳納米管的熔點(diǎn)是目前已知材料中最高的。納米復(fù)合材料最簡(jiǎn)單,最廣泛的應(yīng)用形式是高分子涂層。
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[三]高分子涂層技術(shù)在鐵路貨車上的應(yīng)用1 ~4 z. f' w& E& [/ ]; N
一旦推廣應(yīng)用到鐵路貨車上,它的影響將是:" E C- Q/ t4 z; v! u4 o
1,鐵路安全運(yùn)輸更有保證。例如,中國(guó)鐵路提速三年來(lái),嚴(yán)重影響鐵路安全的十大貨車事故臨修問(wèn)題,年年發(fā)表,年年重復(fù),一直沒(méi)有解決。僅心盤螺栓折斷一項(xiàng),只哈爾濱一個(gè)鐵路局,短短一周之內(nèi),就曾發(fā)生1600多起。一旦實(shí)施高分子涂層技術(shù),裝配精度大幅度提高,立即可以徹底解決全部問(wèn)題50%以上。3 d5 J9 i; x/ p. r+ l, u6 Q6 @+ i
2,貨車運(yùn)行性能普遍提高,僅貨車的關(guān)鍵軸距精度,就可以提高10倍。從而大幅度改善運(yùn)行質(zhì)量,降低機(jī)車牽引動(dòng)力的消耗和鋼軌,輪緣,轉(zhuǎn)向架各摩擦副的磨損。再者,取消廠修后,貨車廠修許可限度以及相應(yīng)的合法質(zhì)量偏差,不復(fù)存在。運(yùn)行中的貨車,幾乎都成新造車,運(yùn)行質(zhì)量必然明顯上升
2 J" N) M0 T" J/ B4 j 3,貨車修理技術(shù)大幅度簡(jiǎn)化,修理體制升級(jí),幾乎不需要設(shè)備投資,成本低,經(jīng)濟(jì)效益巨大,上馬快。實(shí)施再制造后搖枕側(cè)架三大件等重大零部件,不再需要重型的電焊,熱處理設(shè)備,專用組合機(jī)床,可由鐵路企業(yè)自己采用再制造技術(shù),低成本批量供應(yīng)【側(cè)架單價(jià)3000元以上,再制造達(dá)到甚至超越設(shè)計(jì)水平,成本不到300元。】。整車從此可由企業(yè)就地修復(fù)運(yùn)用。此后不再進(jìn)廠。又為鐵路節(jié)省巨額運(yùn)輸量和廠修費(fèi)用; p g4 W: T& h- F; q
4,我國(guó)貨車將近70萬(wàn)輛,是世界綠色運(yùn)輸?shù)蔫F路貨運(yùn)大國(guó)。一旦再制造試驗(yàn)推廣,錦上添花,其環(huán)保意義,國(guó)際示范作用更不可估量。- Y' N4 X) U4 }2 _( L g, q
作為鐵路高分子涂層技術(shù)的創(chuàng)始人之一,我今90高齡,心力衰竭,難以繼續(xù)完成任務(wù)。期盼那位鐵路自主創(chuàng)新的熱心人,敢想,敢闖,挺身而出,把重?fù)?dān)挑起來(lái)。為了減輕立項(xiàng)單位的顧慮和負(fù)擔(dān),我愿意無(wú)償提供有關(guān)的工藝,歷史資料和初步驗(yàn)證涂層可行性所需要的高分子涂料。一旦試驗(yàn)成功,一切成果悉歸立項(xiàng)單位和參與創(chuàng)新者所有。
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