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发表于 2016-7-25 01:53:18
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机械产业自立立异之路
21世纪机械修造产业技巧的成长趋向，有三个光鲜的特点：
1， 传统的金属资料已不克不及知足现代机械配件在摩擦，磨损，润滑，抗震抗腐化，抗噪音等一系列的高机能请求。闪耀发光的各型复合资料，正在宇航等尖端产业成长，并点点滴滴地，向一般机械产业扩散。2005年全国科技年夜会上仅有的二项科技一等奖都发给了复合资料，就是一个证实。
2， 传统的修造工艺已不克不及知足现代机械的高精度，高速度，高效力，高效益等请求。没有工艺立异，就没有机械现代化。神州六号仅用粘结取代传统的铆接，焊接，螺栓衔接，用涂层改革工作面的高分子粘结剂，即达数百公斤，就是一个例子。在中国市场上，一 台瑞士出产的沥青搅拌机价钱约14,500,000元而相似规格的国产搅拌机只要7,000.000元.相差1倍。其他工程机械情形年夜 致雷同。重要原因之一，就在于我国工程机械的故障距离时光和年夜修寿命分辨为国外同类进步前辈机械的1/3和1/5~1/20，而能耗高近一倍。指标之所以低，要害就低在工艺上。
3， 传统的机械产业方针，已不克不及知足节俭立异型国度的请求，以维护情况，节俭能源，资本为焦点的轮回出产，在技巧进步前辈国度已应运而生。而在我国基础仍是一片空缺。工程界惊呵责警戒CATERPPILAR在中国投资工程机械再制作工程，就是一个例子。
换句话说，中国机械产业假如再纯真地依靠技巧引进，持续抱着西方的传统产业技巧不放手，前程将愈走愈狭小。只有敢于冲破来自西方的技巧封闭，来自机制和引导思惟的自我封闭，敢于冲击世界进步前辈产业程度，把自立立异，提到日程上来，才干为我国机械产业，活着界上争夺一席之地。
下面就铁路体系酝酿中，若何从如许的原则动身，将复合资料涂层技巧立项，利用于货车补缀的测验考试，供给切磋。
[一]铁路货车产业的技巧程度，可以三年夜指标为代表来权衡。一，高精度指标，高平安率指标。它重要反应了货车运行的质量基本，是铁路货运的魂灵。二，高摩擦磨损机能指标。它重要反应的是货车的应用寿命基本，是延伸货车维修周期的决议性身分。三，高效力，低耗费指标。它重要反应的是货车产业的经济效益基本，是节俭人力，资料，电力资本，削减`情况污染,缩短出产周期的要害。
成长中的复合资料涂层技巧，恰是如许，一项可以周全,跨越性地,进步三年夜指标的新技巧；一项来自自立立异，有自立常识产权的新技巧；一项获得美英MACHINE DESIGN，DESIGN ENGINEERING等国际着名杂志报道和推举的新技巧；一项曾经由过程中国铁道部判定同意,在蒸汽机车上推广利用，具有铁路具体实践经验，现在程度又有了进一步成长的,切实可行的新技巧。一项紧跟中国国度科学成长计划，瞻望前程，无穷光亮的新技巧。为了说明这一论点，具体剖析如下：
一，复合资料涂层技巧的特色。
复合资料涂层技巧分歧于,传统机械修造技巧的两年夜特色是：
1,采取现代复合资料作为摩擦副中一方的工作面，取代传统的金属~金属摩擦副。从而付与制作，改革，修复后的零部件以优良的摩擦磨损机能。以DP系列高分子复合资料已经到达的程度为例，DP复合资料~钢摩擦副的磨损率可低到一般货车用巴氏耐磨合金的1/7。摩擦系数[代表减磨性] 为铁~钢摩擦副的1/10。不问可知，应用寿命必定由此年夜幅度增加。更宝贵的是，从此机械修造程度，不再是恢复机械昔时制作时期的程度，不仅整旧胜新，并且是与时具进，和成长中的复合资料，纳米资料并驾齐驱。修一次好一次。复合资料还可以解决高温焊接无法解决的题目。
2,采取一步到位的涂层模压成型工艺，取代传统的，一个工作面，一个工作面地粗加工，精加工，钳工镶配[补缀时还要增添焊补，热处置，调直等工序]。大批精简修造工序，和工序间往返运输和等候时光，缩短周期。同时不须要昂贵的紧密机床，热处置装备投资，高技巧工种。可以成批出产，补缀，其效力之高，本钱之低是传统工艺无法相比的。
再者，因为各工作面的，涂层工序都是在统一工装中，一次调剂，同时完成的。各工作面的外形,尺微暇,公役,粗拙度等尺度由工装包管，周全到达交换请求。涂层操纵时涂料尚接近于半流体状况，几乎可以按须要，为所欲为地，调剂各个工作面间或工件间的彼此组装地位，知足高程度请求。例如，齐心度，接触面做到接近100%。其精度之高更非传统工艺所敢想象的。
复合资料╋涂层模压成型工艺， 组成复合资料涂层技巧攀缘21世纪岑岭的两年夜兵器,
二，复合资料涂层技巧对货车世界程度的影响
为了验证，应用，发扬复合资料涂层技巧的高程度，不妨以引进美国专利，中美结合设计，按传统工艺资料制作，号称世界程度的K4，K5型货车转向架，现有的三年夜指标为例。对照如下。
1，紧密度指标
货车的重年夜精度指标之一轴距指标，也就是轴与轴间平行度和间隔的最年夜允许误差值。轴距误差导致列车，在相对进步的标的目的上，有的轮对偏左动弹，有的轮对偏右动弹。一列货车有上百条轮对，不单由此发生的运行阻力年夜，耗费的牵引能量年夜，或速度提不上来。并且增添了钢轨，轮缘和转向架各摩擦副的磨损。货色列车速度愈高，载重量愈年夜，影响就愈凸起。这一点设计职员都明白。可是，轴距误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聚。要靠传统工艺，即使一个一个工作面地精工细做，本钱高，周期长，尺度却仍然进步了未几少。为什么世界程度的K5转向架的轴距设计尺度仍然坚持 2毫米，和其他车型一样，可能就是这个事理。假如改用机械紧密化涂层技巧，施展特色2的上风，把一系列的误差，最后从承载鞍涂层上全体借正。依据实践经验，轴距到达0.1~0.2mm是不成题目的。并且工艺简略，本钱低。轴距精度尺度进步10~20倍，对货车运行质量和钢轨，轮对，转向架寿命影响之年夜，可想而知。高精度对货车和任何机械的价值来说都是广泛性的。
2，摩擦磨损机能指标。
机械物理机能实验表白，当前中国铁路体系成长的复合资料，在耐磨，减磨机能指标上已较K5转向架采取的金属资料高近7~10倍。更主要的是，不仅复合资料自己耐磨。它还可以维护其对磨件[一般是摩擦副中的重年夜或难以拆卸或加工补缀的工件。例如，侧架和承载鞍摩擦副中的侧架]少少磨损。从而削减磨损补缀的┞符体和重要工作量。较之传统的硬化处置，以就义对磨件部门寿命的前提来进步自己耐磨度的方式，当然更优胜，并且更简略，本钱更低。这一点已在机车高频概况硬化滑块，从报废改为用紧密涂层修复的实践中证实。更受接待的是，同时还解决了新月槽拉伤的惯性严重变乱。
再者，依据 2004年铁路杂志颁发的，关于货车故障，临修原因的统计剖析，50%以上的故障临修来自精度低，摩擦磨损机能低，电焊高温应力和裂纹三年夜题目。复合资料涂层工艺，不存在高温题目。又能进步精度，和摩擦磨损机能。 是以，复合资料涂层技巧的推广，还可以下降进步货车运行故障临修50%。例如，心盘螺栓惯性堵截，严重要挟行车平安。题目就在于心盘与底座面接触不良，衔接孔错位在震撼中导致松动。这些多年来传统技巧难以解决的题目，对紧密化涂层技巧来说只是举手之劳。任何立异都存在风险，验证进程中，都须要采用平安办法。完整没有需要，被“铁路平安第一” ，山君屁股摸不得的，保守思惟所吓倒。没有办法，畏首畏尾地空口说立异的主要性，是结不出好果子来的，更不消说什么技巧跨越了。
3，效力和耗费指标。
复合资料涂层技巧，年夜幅度简化修造工艺和充足应用,发掘另部件的潜伏寿命，是货车修造获得高效力,低耗费和经济效益的基本。例如货车要害另部件之一的承载鞍，因为加工面多焊修轻易变形，一般加工到限后就报废。采取机械紧密化涂技巧不单很轻易修复，并且用度只相当于新品的1/3，寿命，机能高于新品，又能维护相对的侧架面很少磨损。仅此一项。全路50万辆货车400万个承载鞍，年直接节俭检验用度即以亿计。
奉行复合资料涂层技巧除了铁路体系受益外，出产涂料的企业，也将是受益者之一。产量每吨估量利润在10~25万元。有产业，有机械的处所，就有复合资料涂层技巧用武之地，也就有更多的企业和机械工作者从中受益的可能。当然复合资料涂技巧的最年夜进献，还在于进步运输效力所发明的社会效益。
可见，为了发明世界货车新程度，进步前辈的货车设计原则和复合资料涂层技巧，二者相辅相成，不成缺一。在当前中国周全成长25吨轴重，120公里/小时的货车运行规范下，中国货车立异模式的理论基本之一是：
K5,k6型货车构造的设计原则╋复合资料涂层技巧
挑衅21世纪货车进步前辈程度。
复合资料涂层技巧的推广,势在必行。
货车采取复合资料涂层的技巧立异，在中国工程师们的尽力下，已接近运行验证阶段。但来自国营企业中，国度好处与小我好处之间的抵触，立异与保守思惟之间的抵触，阻力依然很年夜。毕竟是稳稳当本地坚持，此刻落伍的平安程度和小我好处，仍是尽力争夺更高的平安程度和社会效益？是一个急待解决的题目。
接待产业企业专家们的支撑，指教和合作，配合为中国机械产业的保存和成长做出进献。 |
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