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自备货车侧架,摇枕等大型配件的维护,修理,更新,一向是工矿铁路运输部门沉重的技术,经济负担。经常要依赖铁路工厂的支援,消耗大量资金。有时甚至不得不降低货车质量标准,以致影响运输效率和安全。金融海啸后,资金匮乏,经济紧缩,问题更加严峻。有的工矿已在压缩货车补充计划。
- B% p1 n- N$ F+ K! E f幸运的是,在节能减排循环经济的原则下,一条正在世界范围内蓬勃发展中的机械再制造道路,摆到了我们面前。国家发改委高瞻远瞩,早在今年8月,就借鉴卡特彼勒等世界一流企业的经验,组织了 14家重型企业,从汽车机械开始,展开再制造试点工作。无疑,走铁路机械再制造道路,正是我们工矿铁路自力更生,自主创新,抵御经济风暴的最佳途径。
- D Y6 Y& ]! I7 c; L$ D5 w$ \【一】货车零部件实施再制造后的预期效果;
+ E( v }% V8 u! T+ P( g/ x- L1货车磨损件的修理,不再需要依赖昂贵的,仅少数铁路大厂才具备的,专用电焊,热处理,机床精加工设备和繁重的钳工画线镶配工作,只要用浆糊状的复合涂料,将旧件各磨损部位填平补齐,用定位工装压到位,挤出并抹去多余的涂料,然后局部加温到70~800C,保温1小时。工件就全面恢复到设计形状、尺寸、精度、性能和新车的使用保证期。工艺程序,设备投资大幅度精简,效率成倍提高 ,成本成倍降低。例如,货车三大件之一的转向架侧架,更换新品约3000元。走再制造道路,自己就能完成,成本约250元不到更换新品的1/10。
0 t% E* a8 X9 ?) O; D4 @9 l1 _% p2,再制造后的工件,摩擦磨损润滑性能,抗腐蚀,耐酸碱,抗疲劳等性能,均超越原设计。例如:DP型涂层的磨损率仅为一般货车巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系数[决定摩擦阻力,减磨性能],最低可至0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 。摩擦系数还可以根据需要调整。例如K4转向架的高分子楔铁的摩擦系数为0.2左右。高分子涂层不仅本身耐磨,而且刚柔并济,以柔克刚,可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。 8 n) `7 h, E# k4 ~4 R# A& m% Z
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3,再制造后,工件间的组装精度远超过传统工艺水平。例如对货车运行性能有决定意义的轴距水平可以提高10倍,冲击世界之最。
9 D/ }+ @! [8 p. s) J! l4,没有高温操作。不产生高温应力,变形,裂纹,热疲劳等临修事故隐患。不存在难焊,禁焊问题,大量压缩报废率。# f* C1 G x6 U M' K4 }8 H
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【二】实施货车再制造的可行性( Y8 n$ ~- o* ?* T' v
1,早在20年前,中国铁路就开发应用了高分子涂层表面技术。例如,原来禁止补焊,大量报废的机车高频淬火滑块,不但全部可以用高分子涂层修复,不需要淬火就达到设计耐磨性能,而且解决了惯性的滑槽拉伤问题。经2个铁路工厂和从南到北6个铁路局中的, 5个科研所,7个机务段,在机车车架等重大零部件上,组织了2年的运行试验。最后由铁道部鉴定批准,下令全路推广。当时的美国“机械设计”杂志,以中华人民共和国唯一的新产品代表的名义,在世界新设计栏目上发表。杂志执行总编还专门为它起了一个名字叫BONDO,意思是“粘一下,什么都解决了”。英国“设计工程”杂志在发表文章中的评语是:“中国为机车修理而开发的抗磨复合材料,可能广泛地应用于重型工程”。不少国家的企业,研究单位,纷纷来函,联系合作。0 |5 ~/ ^, x9 w; O& K a
遗憾的是,不久,随着蒸汽机车的淘汰,以及项目科研人员的退休,高分子精密涂层,这一行之有效的机车车辆再制造【当时还没有这样的名称】表面技术,却逐渐被中国铁路所遗忘。
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高分子涂层技术20年来,随着新型复合材料的发展,和通过煤矿、橡胶,供水等企业的验证实践中改进。质量正大踏步前进。将改进后的涂层材料和工艺,移花接木,应用到侧架,摇枕等货车零部件的再制造上,无疑是立竿见影,解决当前货车主要技术、经济问题的途径之一。它不但有成熟的铁路实践经验,同时又符合国家发展复合材料,特别是发展纳米材料的方向。前途远大。 5 W7 L O& ^# \' P# M& }# }
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2,株州厂开发的高分子楔铁,经铁道部批准,用在K4,K5等车型上,原材料与精密涂层属于同一类型,其性能比原来的金属楔铁好的多。" C+ v- F V5 P4 u& S& D0 D
3,为了消除顾虑,确保试验运行绝对安全,万无一失,增加立项的信心和把握性,建议在立项审查前,可先由自备车中,选择1~2台段修车,侧架的导框和顶面磨损均在段修限度以内,本来不需要焊补的,这次采用高分子涂层将磨损部位修复,其它修程不变。进行小范围运行试验观察【也可以涂层承载鞍代替】。这样即使运行中涂层全部脱落或磨光,侧架仍在段修范围以内,可以保证继续安全运行。获得验证后,再扩大试验。铁道部直属铁路系统,由于创新体制机制的限制,自下而上的自主创新项目,很难获得立项试验的机会。建议工矿铁路,首先在自备车上立项,试验推广,立竿见影,大幅度提高工矿铁路的经济效益,应对金融风暴中的困难。可以肯定,一旦自备车试验成熟,早晚必能推广到全国铁路,甚至走向世界,意义就更大了。美国再制造产业的年产值已达750亿美元,卡特彼勒公司再制造中心的旗帜,已插到了我们上海技术开发区。难道我们中国铁路工程师,眼看着别人在占领市场,就不能响应国家发改委的号召,联合起来自己搞点什么?轰轰烈烈的,全世界抗击经济风暴斗争,不正是我们,期待已久的,锻炼,立功的大好时机!- U& v3 p9 h: H" E) c4 t) N
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参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号
& M3 D" ~- X# y9 J7 N2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用三局联合通知 5 X* Q* z; @# q: a
1 b& ^! r# N$ }3 D6 a* x+ X9 u3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”2 U. Y6 V! y1 h7 l
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[Design International ]* |4 g, i, Q& n6 ]0 ?+ \% Y
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) }! L- k: |$ K4 i; C. E! R E4,“Low friction composite designed for repair of sliding
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machinery parts “。 DESIGN
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Oct 1988。 # L N' b( F; U7 o+ O- G
5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,20 x, f& A" M* F# M, v
6 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。% B' z* M2 f8 r4 [) F6 W, j: H
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