铁路货车再制造技术

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，提升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B-52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？为什么十一届三次人大会议中，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的、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。把美国远远地甩在后边。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 1987 4. “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1997,2 6. “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

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 ]MACHINEDESIGN Sept 1987 4，“Low friction composite designed for repair of sliding machinery parts “。 DESIGNENGINEERINGOct 1988。 5,“精密涂层技术大批量修复煤矿支柱液压缸”煤矿机电1997,2 6 ,“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