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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
找到22项技术成果数据。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
找到22项技术成果数据。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
找到22项技术成果数据。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。
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一种传动可变速自行车
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明涉及一种传动可变速自行车,属于交通工具创新技术领域。本发明包括前轮、前减震、U型安装架、车架、方向把、转向架、横梁、后减震、座位、后轮安装架、后轮、传动装置;转向架安装在车架顶端,方向把安装在转向架上,U型安装架固定安装在车架下部,前轮通过前减震连接安装在U型安装架下端,横梁安装在车架上部,横梁中部通过后减震与车架连接,座位安装在横梁后端部,后轮安装架安装在车架后端,另一端通过后轮安装架与后轮的从动锥齿轮连接。本发明锥齿轮传动,使动力传动更加平稳;用锥齿轮进行变速,集齿轮传动平稳与变速优点于一身;整体设计造型新颖,美观,结构合理可行,便于推广。
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单摆式机车车辆径向转向架
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本新技术成果为授权发明专利。它以较少的构件实现了转向架径向导向功能,国内外尚无此类的研究及应用,动力学性能优于传统转向架。 本成果国际领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于研发阶段。 本成果应用转化预计约需1000~3000万元的投资,同时有保密要求。
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一种列车转向架摇枕的优化结构
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
本发明公开了一种列车转向架摇枕的优化结构,其特征在于,包括摇枕主体及设置在摇枕主体两侧的摇枕耳部,所述摇枕主体的中心位置的摇枕圆台,所述摇枕主体内部采用中空结构,所述摇枕主体内部对称设置侧壁支撑板,所述摇枕主体内部沿摇枕主体轴向设有加强筋板,所述加强筋板与摇枕主体截面形状相匹配。本发明的有益效果是:本申请的优化结构相比原型较大的提高了结构强度,通过改变摇枕的壁厚、结构和材料使得车辆在行驶过程中的安全性大大增加,使得司机可以在更多紧急的情况下进行更多紧急的操作。
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超越铁路货车厂修水平的段修新技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
技术投资分析:超越铁路货车厂修水平的段修新技术铁路货车工厂优越的厂房设备,大型和专业的焊接和热处理设备,各种类型的机床加工设备等等,是车辆段无法比拟的。许多货车重大另部件,工厂有能力修理,车辆段却不能胜任或达不到质量标准。因此,对货车段修的质量要求,只能低于厂修质量,更低于新造车质量。事实上,目前的厂,段修技术标准,就是这样分别制定的。厂修是基本修,段修只能是辅助修。辅助修离不开基本修,铁道部离不开工厂,似乎已成铁定律规。尽管铁道部和工厂,从组织上分了家,也无法打破这一藕断丝连的常规。但是必须承认,任何规律,都是受客观条件制约的。客观条件改变了,规律也就必然跟着改变。科学技术是第一生产力,是生产的决定性因素。组织命令解决不了的问题,可以通过发展科学技术来解决。货车检修水平也不例外。只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。[一]精密涂层技术的工艺、材料特征和优势。[1] 工艺特征:从繁重的焊接、热处理、粗加工、精加工、人工镶配等多工位、多设备、反复成型的传统工艺,转向精简的,单工位[或原地]、单工装、一次模塑,各工作面同时成型工艺方向发展。简化后的工艺流程,[以修理或制造互换件为例]如下图:复合材料AB二组,按比例 模具定位分别称重,混合均匀↓ ↓清除工件表面 用刮刀将糊状复合材料 工件放入模具调整定位清除多余涂料,锈垢,必要时喷沙→ 满磨损缺陷→ 加温到700C,保温 1小时缓冷后取出↓工件全部修复因此,一般段修单位完全可以自己动手,利用精密涂层技术,低成本,高效率地进行厂修或再制造。[2]工艺优势:1,高精度。从以上流程图可以看到,工件表面的形状尺寸是“一个模子里倒出来的”必然能达到互换要求。磨损的工件不仅可以修复到原形尺寸,同时由于在涂层开始初期,涂料尚处于流体状态时,工件与工件间的相对位置可以调整,使固化后的同心度,平行度,接触程度等配合精度几乎达到100%,远远超过传统工艺所能达到的水平;2,工序大量精简,效率成倍提高;3,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,压缩报废率。4,改变单件修配作业为批量修理,成倍提高生产效率。同时又解决了笨重工件的就地施工问题。[3] 材料特征:从单纯地依赖金属材料,转向发展现代高性能复合材料。它代表了世界装备制造业发展的总趋势。正在生产中的波音787梦幻客机,就是大量采用复合材料代替铝合金,创造了世界水平,令举世震惊的成功范例。[4] 材料优势:1,大幅度提高摩擦磨损润滑性能,使用寿命。例如,铁路系统开发的DP型高分子复合材料,其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]可以调整,最低到0.008,不到一般钢铁,青铜摩擦副的1/10 [M2000摩擦磨损试验机测定数据]2,复合涂料不仅本身耐磨,而且可以保护其对磨件不拉伤,极少磨损。而且启动摩擦和动摩擦系数接近,非常有利于往复运动并能克服爬行;3,抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行。精密涂层技术,在当年美国“机械设计”杂志上,以中华人民共和国唯一的新产品代表的面目,出现在世界新设计栏目上时,杂志的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”杂志在发表文章时的评语是:“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”[二],实施精密涂层新技术,提高段修水平的三个步骤。[1],第一步:首先从立竿见影地,强化运输安全的项目入手。使段修突破被动的,防守型的安全传统,向主动的,创新型“铁路安全第一”方向跨越。例如,侧架立柱磨耗板松动是货车提速后,十大故障临修问题之一[附件1]。为此,规章中制定有严格的技术要求,如用0.1 塞尺检查不得触及螺栓跟部,保证连接螺栓一定的紧固力等。 尽管由此添加了不少施工难度,但故障仍有增无减。其实,铁道部在20年前,鉴定批准的高分子涂层技术中,就有解决这样问题的实例。 只要突破现行规章制度,组装时采用精密涂层技术,一切都不用改变,不费吹灰之力,就能使螺栓,磨耗板和立柱各面,密合接触近100%,并粘接成一体,既耐震又防震。从源头上彻底消灭故障因素。提速后另一个十大故障,下心盘螺栓惯性折断问题,情况与此完全类似。2004全年 “铁道车辆”杂志上,研讨当前铁路货车,惯性运行和维修故障的文章共19篇。分析故障原因中,绝大部分产生于加工或组装精度不够,焊修热应力,摩擦磨损性能差等三类问题。这些都是涂层精密化技术长于解决的难题。可以预计,精密涂层技术的实施,可以保证根除货车50%原有的惯性质量故障。其影响铁路运输安全和效益效率之大,将是空前的。尽管精密涂层技术已通过铁道部鉴定,批准在蒸汽机车上应用,但是应用到货车上,仍必须按照法定程序进行验证,然后推广。由于组装涂层只是填充间隙,不改变,不削弱原有机体的强度,因此验证只会在原基础上变好,不可能变坏,不担负任何风险。[2],第二步:段修逐步取代厂修1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。[3],第三步:向货车世界水平冲击铁路货车工业的技术水平,可以三大指标为代表来衡量。一,高精度指标。它反映的是货车的运行质量基础,是铁路货运效率的灵魂。二,高摩擦磨损性能指标。它反映的是货车的使用寿命基础,是延长货车维修周期的决定性因素。三,高效率,低消耗指标。它反映的是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染,缩短生产周期的关键。综观世界知名的机械产品,其所以能领先于其他同类产品,不仅是由于它在某一方面有突出优点,而是靠绝大部分零部件的高质量,共同来保证。小毛也照样会影响大指标。精密涂层技术的特殊价值,正在其应用范围和优点的普遍性。货车段修通过精密涂层技术的实施,在以上三方面都将有大幅度提高。[附件2] 尤其突出的是高精度。例如,货车的重大精度指标之一轴距指标,也就是轴与轴间平行度和距离的最大许可偏差值。轴距偏差导致列车,在前进的方向上,有的轮对偏左转动,有的轮对偏右转动。一列货车有上百条轮对,不但由此产生的运行阻力大,消耗的牵引能量大,或速度提不上来。而且增加了钢轨,轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货物列车速度愈高,载重量愈大,影响就愈突出。这一点设计人员都清楚。但是,轴距偏差是从摇枕心盘到轮对,一系列另部件加工和组装误差的积累。要靠传统工艺,即使一个一个工作面地精工细做,成本高,周期长,标准却仍然提高了不多少。为什么世界水平的K5转向架的轴距设计标准仍然保持 2毫米,和其他车型一样,也就是这个道理。如果改用复合材料涂层技术,把一系列的误差,最后从承载鞍涂层上全部借正。根据实践经验,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,从而降低钢轨和轮缘等的磨损,降低牵引力消耗,改善高速重载列的车运行质量,为挑战世界水平,打下基础。[三]高分子精密涂层技术的可行性1,早在20 多年前,萌芽初期的高分子涂层技术就已通过6个铁路局中的5个科研所,7个机务段和2个工厂近3年的运行试验,经铁道部部级鉴定,批准在蒸汽机车修理上采用推广。美国“机械设计”杂志,在世界新设计栏目中,作为唯一的,中华人民共和国新产品代表,加以报道。英国“设计工程”杂志在发表文章时的评语是:“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”。2,近年来,类似的高分子涂层技术在军事,船舶,航空,机床,水利等工业也得到了大范围推广。解决了大量技术难题。复合材料尤其是纳米材料,为国家重点发展的新材料之一,前途远大。美国空军研究所已进入纳米涂层的研制,以求提高先进喷气战斗机用发动机的性能,并改进其耐久性。3,株州厂开发的高分子涂层楔铁,经铁道部批准,已在货车上运用多年。4,运行验证初期,可先选用要求涂层较薄的磨损件,即使涂层全部磨掉,工件强度仍在限度以内,可以确保安全,试验无任何风险。然后逐步扩大。5,涂层修复成本低,如果应用到价值3000元,车辆段没有条件修复的货车3大件侧架上,消耗不到200元涂料,半天时间就可修复到设计尺寸。该是铁路局,车辆段较劲的时候了。作为一个89岁的,铁路退休机械高级工程师,我愿意第一个站出来无偿地,全力支持你们!技术的应用领域前景分析:1,扩大段修范围,直到包括段修禁区的侧架,摇枕三大件。2,扩大当前的厂修范围。例如货车转向架的承载鞍,由于结构复杂,工作面多,焊修变形大,目前厂修时一台车8个承载鞍全部报废。全年以6万台厂修车计报废量约48万,再加上26万段修车中的报废量,数量惊人。其中绝大部分可以在实施新段修后挽回,达到节能降耗,保护环境,的绿色循环经济的目的。效益分析:只要突出技术创新,使段修技术水平,超越当前的厂修技术水平,那么不需要什么设备投资 车辆段就有可能,全面承担起货车厂修任务,不再依赖工厂。仅此一项即可大幅度提高运输质量,延长段修周期,并为铁道部,年节约厂修资金,检修费用数以十亿计。同时,今后的段修质量超越当前的厂修质量,甚至超越原来的新造车质量,冲击世界水平,也是完全可能的。遵循循环经济原则的,精密涂层技术就是这样的新技术之一。厂房条件建议:无备注:无
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高分子涂层技术转让
成熟度:可规模生产
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:帮你发财致富,报效祖国的新技术发展再制造【包括铁路机车车辆再制造】是21世纪,我国贯彻节能减排,实现低碳经济的核心措施。以国家发改委,科技部,工信部为主的中央十一个部委,高瞻远瞩,史无先例地联合组织,全力推动机电再制造事业,已获得可喜成效。但由于目前机电再制造主要依赖引进技术及其昂贵的装备,因而步履蹒跚, 就我国设备资产每年因磨损,腐蚀、报废造成逾千亿元的损失而言,还仅仅只是沧海一粟。远远满足不了国家要求。其实20年前,中国铁路系统的新技术高分子涂层【再制造技术中的一种,当时中国还没有再制造这个名称】就已经通过柳州,铜陵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,组织了2年的运行试验,由铁道部鉴定批准,下令在全路蒸汽机车上全面推广。并被 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING等美,英知名杂志作为世界级新产品,广泛报道推荐。今天,只需在这一基础上,紧跟现代新型表面技术,复合材料进一步升级改造,完全可以出奇制胜,在机械精密度,摩擦磨损润滑性能,经济效益,发展前景等4个方面超越其它再制造技术。为国家创造大量财富。【一】,高分子涂层再制造的基本特点有二:一,在原材料上,主要以现代高分子,包括纳米等复合材料,取代机械,理化性能已经落后的传统金属材料。摩擦磨损润滑性能等因而大幅度提高。达到机械摩擦副中所罕见的水平。高分子复合材料不仅本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因以柔克刚,避免硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,极少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合大量重载低速零部件的要求,而且跟随纳米的发展正在不断创新。二,在成型工艺上,不再依仗各种类型的焊补设备,热处理设备,精密昂贵的组合机床,加工中心;也不再依仗劳民伤财,低效率的手工镶配,不需要当前的多阶段,多工位地进行补焊,消除内应力,反复切削,组装镶配等复杂冗长的成型技术,就能在工件原地,用同一工装,一次表面涂层,将磨损的机械全面恢复到原设计尺寸,精度,并将其同心度,中心距,接触密度等关键装配精度,提高到一般切削成型工艺,难以达到的水平,为缺少重型设备的工矿企业,自己进行再制造创造了条件。模压成型生产率比切削成型效率成倍增长,生产周期成倍压缩。由于基本上不需要设备投资,成本低,上马快。[二]高分子涂层在各种再制造技术中的位置在类似铁路DP型等高性能的高分子涂层的基础上,根据不同再制造对象的不同要求,紧追日新月异的复合材料新成果,不断升级改造,将是高分子涂层,争取机电再制造冠军的保证。冠军包括:一,机械精密度冠军。精密度是机械质量的灵魂。同一规格的进口机械,在寿命,安全服务周期,价格等方面往往成倍地高出国产品,其主要差距就在机械精密度,特别是装配精密度。多少年来,提高机械精度,主要靠的是压缩机械各个零件,每一个尺寸的加工误差。为此需要设计,投资昂贵的加工设备,牺牲生产效率和经济效益。高分子再制造技术则不然。其机械精度是当磨损零件清除污垢后,有关零部件在组装状态时,靠采用高分子涂料,模压形成的。当时涂料尚处于半流体状态,各零件相对位置可以自由调整。只要精密量具可以发现的误差 ,再制造涂层都可以全部加以纠正。可见,其精密度之高,任何其它再制造技术无法望其项背。例如:机车导轮转向架是由中心体,左、右矩型横梁,轴箱,等分别加工,用螺栓紧固成一体的。由于各部位加工偏差,组装后各镶嵌面,必然产生间隙。因此经过长年运行颠簸变形,经常发生结构松动,结合螺栓惯性折断事故。如用传统工艺修复,需要大面积补焊,而薄壁铸钢构架形状复杂,焊后变形大,调修困难,还需要大型龙门刨加工,且各孔堵焊后要重新平台画线、钻孔、铰孔、重配螺栓。误差的积累,仍所难免。而采用精密涂层技术时,只需将整形后的横梁涂上脱模剂,放入填有涂料的构架槽内,将轴箱按要求调整到位,清理掉挤出来多余的涂料,【不需要连接的工作面要予涂脱模剂】待涂层部位局部加温固化后,即可投入应用。调整中由于涂层尚在浆糊状态,组装精度几乎可以做到随心所欲地调整。 全部工作面一次同时完成,接触程度达到近100%。其精密度、工作效率、效益之高,远非传统修理技术所能比拟。再者,涂层薄膜在结合面间,还可以起到类似新一代客车转向架弹性定位器的作用,削弱冲击,震动,噪音等危害。避免了金属接触面锈死等问题。德国在用粘结剂代替压装车轮和轮轴的试验中,曾发现由于薄薄的一层粘结剂的弹性,轮缘磨损明显降低,由此更可以证明弹性结构的优越性。精密涂层修复后的转向架经过十万公里检修期的运用,状态不变,保证了继续运行。任何其它机械的重型机构,也都可以由此获得同样的效果二, 摩擦磨损润滑性能冠军高分子涂料的摩擦磨损润滑性能,远超过传统金属。其中铁路DP型涂料性能格外突出,与其他修理材料对比,在M2000型试验机上测定的性能数据如下:测定条件: 轴压 500 N,转速 400 rpm, 滴油润滑。试块材料试验时间分钟摩擦系数磨痕宽度mm温度0C磨损率mm3/KM状态DP涂料14400.0083.3400.005良好青铜30.27.5120不正常铸铁50.09110开始啃伤货车用耐磨合金250.0085350.036良好可见四种材料在测定的摩擦磨损性能上,耐磨合金,DP涂料要好的多。巴氏耐磨合金,DP涂料的减磨性能虽然相似,但在耐磨性能上,后者较前者要高7倍。一般高分子涂料摩擦系数【代表摩擦阻力】在0.04左右,高出DP涂料四倍。也有个别涂料达到0.008的,但磨损率为DP涂料的十倍以上。在实际应用中,如橡胶厂的炼胶机的轧辊轴承,材质原设计为青铜。用多个稳钉固定在轴箱体上,以免在辊碾力下松动。工作轴压44吨,轴颈为 ¢250 × 200mm.。在采用精密涂层技术修理时,不用铜瓦,直接在轴箱体上涂层,也无需稳钉。经过四个月,双班运行后检查,几乎量不出磨损来。DP型 涂料 不仅本身耐磨,还能保护其对磨件,极少磨损,并避免拉伤。例如,离心式给水泵平衡轮的材料是昂贵的特殊铸铜与铸铁体形成摩擦副,每分钟转数上千。由于在高速起动下承受很大的冲击力,一般寿命只半年,有的几天就啃伤,平衡轮报废。采用精密涂层技术不仅可以把啃伤的平衡轮修复使用,寿命还较新轮提高三倍。又如,同一台铁路机车,几个轴箱的滑动面分别与铸铁和涂层的游动钣形成摩擦副,运行时由于缺油。前者严重拉伤,而后者则全部光滑如初。此外,涂层也解决了工作面生锈和酸碱腐蚀问题;解决了可焊性差或不能焊的铝,铜,高碳钢,陶瓷,合金等另部件的修复问题。例如3米多长的中碳钢机车摇杆,纵向载荷达40吨以上,在弯道运行时,侧面承受很大的压力和冲击,为了保证安全,检修规程中制定了,焊接前后严格的热处理要求,但是在磁粉探伤时往往仍然有轻微的裂纹显示,经常为此争论不休。精密涂层技术最后把问题解决了。高安全率 高温焊接应力和裂纹,摩擦副咬合等原因导致的机械故障,特别是铁路机车,车辆临修,故障,占很高比例。精密涂层技术修复的机械另部件,以涂层粘结取代金属焊接,从此将彻底地消灭掉这些安全隐患。目前,纳米复合材料的单价过高,在某些领域推广,尚需假以时日。三, 经济效益冠军。 高分子涂料价格较之其它再制涂料要低得多。而其比重仅为其它金属再制造涂料的1/4,因此修复同样的磨损量,消耗的涂料要少得多。一般高分子涂料由于性能等差异,价格每公斤由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。再加高分子涂层再制造,设备投资小,效率高。因此经济效益,在再制造中明显突出。例如铁路货车转向架实施高分子涂层后,摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床加工,货车从此可由车辆段就地修复运用,不再进厂。为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修,质量高出现在的厂修。侧架单价3000元以上,再制造超越原设计水平,成本不到300元。我国货车将近70万辆,是世界的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,其环保意义,国际示范作用更不可估量,其价值,意义,远远超越一般修旧利废的节约范畴,四, 发展前景冠军。纳米复合材料的高机械强度,高硬度,极强的柔韧性,高导热性能等是举世无双的。例如:碳纳米管比同体积的钢强度高100倍,重量却只有后者的1/6到1/7;硬度与金刚石相当。它的抗拉强度和韧性在目前所有的材料中是最高的,碳纳米管拥有良好的柔韧性,即使被压扁。一旦撤去压力,碳纳米管像弹簧一样立即恢复形状,表现出良好的韧性可以拉伸。在工业上常用的增强型纤维中,决定强度的一个关键因素是长径比,目前材料工程师希望得到的长径比至少是20:1,而碳纳米管的长径比一般在1000:1以上,是理想的高强度纤维材料;有着较高的热导率,只要在复合材料中掺杂微量的碳纳米管 ,该复合材料的热导率将会得到很大的改善;碳纳米管在酸、碱的长时间浸泡下,结构基本不发生破坏;碳纳米管的熔点是目前已知材料中最高的。纳米复合材料最简单,最广泛的应用形式是高分子涂层。[三]高分子涂层技术在铁路货车上的应用一旦推广应用到铁路货车上,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级,几乎不需要设备投资,成本低,经济效益巨大,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用4,我国货车将近70万辆,是世界绿色运输的铁路货运大国。一旦再制造试验推广,锦上添花,其环保意义,国际示范作用更不可估量。作为铁路高分子涂层技术的创始人之一,我今90高龄,心力衰竭,难以继续完成任务。期盼那位铁路自主创新的热心人,敢想,敢闯,挺身而出,把重担挑起来。为了减轻立项单位的顾虑和负担,我愿意无偿提供有关的工艺,历史资料和初步验证涂层可行性所需要的高分子涂料。一旦试验成功,一切成果悉归立项单位和参与创新者所有。
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时速380公里高速列车转向架牵引拉杆
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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时速380公里高速列车转向架悬挂板弹簧
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
本成果为高速列车关键传动零部件,完成样件研制和服役性能评价,达到进口样件性能参数,掌握全套设计、加工、制造、检测技术规范。 本成果国内领先。 本成果适用于轨道交通领域。 本成果处于熟化阶段。 本成果转化需1000万元以下的投资。
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铁路货车再制造技术
成熟度:正在研发
技术类型:-
应用行业:交通运输、仓储和邮政业
技术简介
技术简介:再制造,铁路低碳经济的冲锋号铁路科学技术是铁路第一生产力。动车组技术一旦引进,客车速度就立竿见影,迅速翻番,缩短了中国辽阔大地的时空距离,解放了客运生产力,成为光芒四射的世界亮点。如何乘胜追击,进一步挖掘铁路科学技术潜力,疏浚中国经济大动脉,打好解放铁路货运生产力的下一仗,已是当务之急。根据低碳经济,节能减排的世界总趋势,这一重担无疑将落在货车再制造技术的肩膀上。铁路货车质量,可以三项指标为代表来衡量。1,高摩擦磨损性能指标。它主要是货车使用寿命的基础,是延长货车维修周期的决定性因素。2,高精度指标。它主要是货车运行质量的基础,是铁路货运效率的灵魂。3,高生产效率,低消耗低成本指标。它主要是货车工业的经济效益基础,是节约人力,材料,电力资源,减少`环境污染的关键。从货车新造开始,经历运行中的磨损,变形三大指标不断下降,直到法定年龄报废为止。所谓整旧如新,从来就是一场梦想。货车再制造技术的出现,即将彻底改变这一历史面貌。磨损,变形后的货车,通过再制造,引入新材料,新技术,不仅恢复,而且可以整旧胜新,提超越原设计的三项指标,直到大大延长后的,科学报废年龄为止。为什么二次世界大战中生产的,美国B52重型轰炸机,经过两次再制造升级,寿命能延长50年?为什么当前大量采用纤维复合材料代替铝合金的,波音787梦幻客机,性能优异震惊全世界?为什么高瞻远瞩的国家发改委和工信部,一再支持,资助,并亲自组织,主持全国再制造试点工作?为什么11届3次人大会议中,要举行开展再制造的人大代表集体采访?归根到底,也都是这个道理。铁路高分子涂层技术,曾通过中国铁道部鉴定批准,在蒸汽机车上推广应用,并获得美英MACHINE DESIGN,DESIGN ENGINEERING等国际知名杂志报道和推荐,近年来又通过煤矿,橡胶机械等重载,精密零部件的验证,不断创新,就是这样的再制造技术之一。具体分析如下:【一】铁路高分子涂层再制造技术的三大特色。1,采用现代复合材料作为摩擦副中一方的工作面,代替传统的金属~金属摩擦副。从而赋予制造,再制造后的零部件以超越原设计的摩擦磨损性能。以铁路DP系列高分子复合材料已经达到的水平为例,DP复合材料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车所用,以耐磨著称的,巴氏合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。均远低于目前金属~金属摩擦副。因此在抗磨,减磨性能指标上,较采用金属材料摩擦副的现代货车,包括号称世界水平的K4,K5转向架摩擦副高近7~10倍。不言而喻,使用寿命必然因此大幅度增长。高分子复合材料不仅以柔克刚,本身耐磨,其寿命保证期,可以高于原设计的新品。又因避免了硬碰硬,相互克制,从而保护其摩擦对方,很少磨损,寿命更长。同时还具备了优异的抗腐蚀,耐酸碱,抗震减震,降低噪音,抗咬合,拉伤,抗爬行等性能。其它如抗冲击,抗压,抗剪切,等强度均符合货车重载低速零部件的要求,而且在不断创新中。复合材料还可以解决高温焊接无法解决的许多问题。2,采用一步到位的高分子涂料模压成型工艺,代替传统的,焊补,热处理,调直,然后再一个工作面,一个工作面地粗加工,精加工,钳工镶配。从而大幅度提高机械精度。由于各工作面的,涂层工序都是在在同一工装中,一次调整,同时完成的。各工作面的形状,尺寸,公差,粗糙度等标准由工装保证,全面达到互换要求。涂层操作时涂料尚接近于半流体状态,几乎可以按需要,随心所欲地,调整各个工作面间或工件间的相互组装位置,使同心度,接触精度等装配精度做到接近100%。更非传统工艺所敢想象。例如,货车关键精度指标轴距,现代货车包括进口货车都设计为2mm。采用高分子涂层工艺后,轴距达到0.1~0.2mm是不成问题的。而且工艺简单,成本低。轴距精度标准提高10~20倍,对货车运行质量和钢轨,轮对,转向架寿命影响之大,可想而知3,由于材料和工艺的改革,不再需要昂贵的精密机床,热处理设备投资,高技术钳工。又可以成批再制造,其成本之低,生产效率之高,是传统制造,修理工艺无法比拟的。如货车关键另部件之一的承载鞍,由于加工面多焊修容易变形,一般加工到限后就报废。采用机械精密化涂技术再制造,费用只相当于新品的1/3。寿命,性能都高于新品,又能保护相对的侧架面很少磨损。全国近500万个承载鞍,其经济效益绝非一般。【二】货车再制造的价值和意义以铁路高分子涂层技术为基础,进行铁路货车转向架各大零部件的再制造,与路外激光表面熔覆技术进行车购再制造;SKF技术进行铁路轴承再制造;精密喷射成型技术试行车轮再制造【投资2500万,正在试验中】等等互相配合,完整的铁路货车再制造体系,条件正趋成熟。一旦推广,它的影响将是:1,铁路安全运输更有保证。例如,中国铁路提速三年来,严重影响铁路安全的十大货车事故临修问题,年年发表,年年重复,一直没有解决。仅心盘螺栓折断一项,只哈尔滨一个铁路局,短短一周之内,就曾发生1600多起。一旦实施高分子涂层技术,装配精度大幅度提高,立即可以彻底解决全部问题50%以上。2,货车运行性能普遍提高,仅货车的关键轴距精度,就可以提高10~20倍。从而大幅度改善运行质量,降低机车牵引动力的消耗和钢轨,轮缘,转向架各摩擦副的磨损。再者,取消厂修后,货车厂修许可限度以及相应的合法质量偏差,不复存在。运行中的货车,几乎都成新造车,运行质量必然明显上升3,货车修理技术大幅度简化,修理体制升级为再制造。成本低,经济效益巨大,几乎不需要设备投资,上马快。实施再制造后摇枕侧架三大件等重大零部件,不再需要重型的电焊,热处理设备,专用组合机床,可由铁路企业自己采用再制造技术,低成本批量供应【侧架单价3000元以上,再制造达到甚至超越设计水平,成本不到300元。】。整车从此可由企业就地修复运用。此后不再进厂。又为铁路节省巨额运输量和厂修费用。货车段修简化为换件修。大大减少铁路一线的负担4,为低碳经济树立新典范。不同于美国,我国是铁路运输大国,货车将近70万辆。论低碳经济,铁路本来就比汽车优越。货车再制造实施后,铁路低碳经济更上一层楼。把美国远远的甩在后边。其示范作用不可估量。西方把追求现代机械产品的高精度要求,重点放在昂贵的切削加工设备上,而发展后的高分子纳米涂层技术,完全可以从高精度【特别是装配精度】,高效率,低设备投资,低成本等方面超越他们,成为我国冲击世界水平的杀手锏。可见,铁路货车再制造的价值,意义,已远远超越一般修旧利废的节约范畴。其试点比汽车再制造试点可能更重要。参考 1,技术鉴定证书 铁道部技初86025号2, 86工技字 179号高分子涂层技术推广应用铁道部三局联合通知3,“Composite Bondo repairs worn locomotive parts。”[Design International ] MACHINE DESIGN Sept 19874,“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGN ENGINEERING Oct 1988。5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,26 ,“精密涂层技术的应用”,机械工程师杂志2002年3期。7,超越厂修水平的铁路货车段修新技术 查谷歌8,循环经济下的机械制造,再制造 查谷歌网9,邀请工矿铁路联合创新 查谷歌网
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振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法
成熟度:正在研发
技术类型:发明
应用行业:制造业
技术简介
一种振动与加载多自由度转向架集成耦合模拟系统及方法,属于高速列车转向架模拟系统及方法。拉压力传感器、位移传感器均安装在伺服液压缸上,加速度传感器安装在六自由度激振试验台上,分别检测伺服液压缸缸杆行程、所受拉力或压力大小和六自由度激振试验台加速度,通过AD板卡PCI
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基于模态区间的高速列车转向架关键部件状态预测及可靠性研究
成熟度:-
技术类型:-
应用行业:制造业
技术简介
针对高速列车转向架状态中的不确定性问题,通过对列车转向架起决定性影响的关键部件如:转向架轴承、构架及拉杆螺栓等,采用振动、噪声、温度、转速、电流等先进传感器获取转向架运行特征数据,在此基础上构建了转向架特征大数据监控中心,采用敏感特征提取方法与先进的故障诊断算法,对转向架运行状态进行了状态监测及可靠性评估,为保障列车安全可靠运行和及时维修养护提供指导。主要研究内容如下。 一、构建了转向架关键部件的大数据监控中心 搭建了转向架关键部件实验平台,通过振动、噪声、温度、转速及电流等先进传感器获取模拟转向架(转向架轴承、构架及拉杆螺栓、电机等)的特征数据,为转向架运行状态监控及三维可视化协同维修平台提供基础数据,在此基础上构建大数据监控中心。 二、提取了转向架关键部件的敏感特征数据 采用先进的特征提取方法,提取了转向架早期敏感特征数据:包括时域特征(均值、均方值、峰值、脉冲指标、裕度指标、峭度指标等);频域特征(辐值谱、均方根谱、功率谱等);时频域特征(小波能量、EMD、VMD等),并在此基础上构建了转向架关键部件状态对应的最优特征集间映射关系。 三、完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断 基于列车转向架性能状态监测敏感特征数据、实验和理论分析结果,构建面向列车转向架运行状态的多层次(短期、中期与长期)性能指标集,建立高速列车转向架运行状态评价标准与规范;基于广义区间理论及隐马尔科夫模型,通过高速列车转向架动态性能及状态辨识算法,分析转向架关键部件服役性能与状态演变规律,完成了转向架关键部件状态监测与故障诊断,为转向架运行状态评价及维修提供技术手段。 四、完成了转向架关键部件状态监测系统开发 开发了转向架关键部件状态监测系统,包括基于python的转向架关键部件(构架、拉杆螺栓及轴承)状态监测系统,实现了转向架关键部件状态的可视化监测。

