瓦爾特助力大同機(jī)車:耐用度與精度缺一不可
【編者按】大同機(jī)車作為成立于1954年的老牌國(guó)企恨摩,已經(jīng)成為我國(guó)電力機(jī)車產(chǎn)品最為齊全的機(jī)車生產(chǎn)企業(yè)胖讶,不僅擁有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,還在北京市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)有研發(fā)基地屋嘉。
2009年斯娃,一場(chǎng)冰災(zāi)侵襲了我國(guó)沿海地區(qū),大秦鐵路上一列承載了2萬(wàn)噸煤的列車臨危受命院塞。這條全長(zhǎng)5km的列車僅由一臺(tái)動(dòng)車驅(qū)動(dòng)遮晚、一站直達(dá)運(yùn)輸,打破了當(dāng)時(shí)軌道運(yùn)輸業(yè)的“吉尼斯”記錄迫悠,在全國(guó)轟動(dòng)一時(shí)鹏漆。這次創(chuàng)舉讓更多人認(rèn)識(shí)了中國(guó)北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司“大功率重載”所提供的強(qiáng)大動(dòng)力。
大秦鐵路是中國(guó)第一條以開行重載單元式列車為主的雙線電氣化鐵路,是我國(guó)西煤東運(yùn)的重要煤運(yùn)通道创泄。2009年艺玲,一場(chǎng)冰災(zāi)侵襲了我國(guó)沿海地區(qū),連日的大雪鞠抑、凍雨壓斷電纜饭聚、電塔,致使電力系統(tǒng)中斷搁拙,而且秒梳,寒冷天氣造成用電量猛增,電力供不應(yīng)求箕速,這些問(wèn)題給整個(gè)東部地區(qū)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了巨大影響酪碘,煤炭的供應(yīng)迫在眉睫。是一列長(zhǎng)達(dá)5km的茵箩、一次性運(yùn)煤量可達(dá)2萬(wàn)噸的列車解決了這一問(wèn)題解夜,該列車僅由兩臺(tái)8軸機(jī)車驅(qū)動(dòng),震驚了當(dāng)時(shí)的中國(guó)鐵路行業(yè)脾询,而這輛“超級(jí)”列車的制造者并非某家國(guó)外企業(yè)李狼,而是中國(guó)北車集團(tuán)大同電力機(jī)車有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“大同機(jī)車”)。
大同機(jī)車作為成立于1954年的老牌國(guó)企斧枚,已經(jīng)成為我國(guó)電力機(jī)車產(chǎn)品最為齊全的機(jī)車生產(chǎn)企業(yè)榆模,不僅擁有國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心,還在北京市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)有研發(fā)基地稽舱。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展积辞,大同機(jī)車先后研發(fā)生產(chǎn)了14種型號(hào)的電力機(jī)車,產(chǎn)品覆蓋直流傳動(dòng)和交流傳動(dòng)兩大領(lǐng)域趋大。其中菠卖,SS7C、SS7D、SS7E型機(jī)車是鐵路第三次揍庄、第四次咆蒿、第五次大提速的主型機(jī)車。2007年至2009年期間蚂子,大同機(jī)車引進(jìn)法國(guó)阿爾斯通公司技術(shù)沃测,先后聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)的和諧2型(HXD2)及和諧2B型(HXD2B)大功率交流傳動(dòng)電力機(jī)車,代表了國(guó)內(nèi)交流傳動(dòng)電力機(jī)車的最高配置食茎,是世界頂級(jí)的電力機(jī)車產(chǎn)品蒂破,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
大同機(jī)車在引進(jìn)消化吸收了法國(guó)阿爾斯通公司先進(jìn)工藝制造技術(shù)的同時(shí)别渔,搭建了8軸交流機(jī)車和6軸交流機(jī)車設(shè)計(jì)制造平臺(tái)附迷,在制造手段方面重點(diǎn)投入了大量資金,進(jìn)行了設(shè)備的更新?lián)Q代和廠房的技術(shù)改造哎媚,使公司形成了備料喇伯、車體、構(gòu)架拨与、轉(zhuǎn)向架稻据、牽引變壓器、受電弓买喧、模塊化電氣屏柜霉枢、中高壓電器、機(jī)車組裝及調(diào)試等專業(yè)化生產(chǎn)的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)布局榔屈。公司消化吸收了阿爾斯通公司先進(jìn)制造管理理念斑宴,又先后實(shí)施了PDM、ERP亏铭、VPM系統(tǒng)以及CATIA三維設(shè)計(jì)軟件窒埃、板材自動(dòng)排料及編程軟件、數(shù)控機(jī)床DNC聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等刊濒,建立了完善的工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝管理標(biāo)準(zhǔn)涌粱,堅(jiān)持采用先進(jìn)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)不斷進(jìn)行工藝改進(jìn)和開發(fā)辱郑,不斷向國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和管理體系靠攏埃的。公司各型電力機(jī)車的工藝設(shè)計(jì)全部PDM系統(tǒng)中進(jìn)行和管理;板材備料(車體糟糊、構(gòu)架愕匪、電氣屏柜)全部數(shù)控排版;走行部的安全關(guān)鍵重要件全部采用數(shù)控加工或三座標(biāo)檢測(cè)讳臣。
經(jīng)過(guò)近幾年對(duì)設(shè)備涮较、平面的改造,尤其是新增了大量的數(shù)控設(shè)備后,大大提高了零部件的加工制造能力狂票,而且為了與新增設(shè)備配套協(xié)同候齿,又新增設(shè)計(jì)了各種工藝裝備,目前公司年產(chǎn)電力機(jī)車(以8軸雙節(jié)機(jī)車為例)能力達(dá)到500臺(tái)以上闺属。
一流運(yùn)輸需要一流裝備
當(dāng)年承擔(dān)大秦線2萬(wàn)噸重載組合列車牽引運(yùn)營(yíng)任務(wù)的慌盯,就是大同機(jī)車和諧2型大功率電力機(jī)車,機(jī)車為8軸交流傳動(dòng)掂器,總功率達(dá)1萬(wàn)千瓦亚皂,最高時(shí)速可達(dá)120公里,是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)功率最大的電力機(jī)車国瓮,代表著世界重載快速貨運(yùn)領(lǐng)域的最高水平灭必。
和諧2型電力機(jī)車2萬(wàn)噸重載牽引采取“1+1”組合牽引模式,即由兩臺(tái)機(jī)車一前一中牽引210節(jié)車輛乃摹、2萬(wàn)噸煤炭進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)10余小時(shí)的一站直達(dá)運(yùn)輸禁漓。和諧2型電力機(jī)車開行2萬(wàn)噸組合重載列車,使大秦鐵路運(yùn)輸量成倍增長(zhǎng)踪觉,極大的提高了鐵路的運(yùn)輸效率穴眨。
目前,共有超過(guò)百臺(tái)和諧2型電力機(jī)車在大秦線參與萬(wàn)噸貨物的運(yùn)輸工作乓记。和諧2型機(jī)車牽引性能穩(wěn)定料悟,制動(dòng)性能優(yōu)良,展示了該機(jī)車重載牽引的一流技術(shù)锌筝,而這一切的成就與其背后的基礎(chǔ)裝備的支持密不可分墙弛。
大同機(jī)車技術(shù)中心工藝開發(fā)部產(chǎn)品主任龐爾勝認(rèn)為,裝備對(duì)機(jī)車制造水平起到?jīng)Q定性的作用法铝,直接影響制造質(zhì)量降井。這里所說(shuō)的裝備,一方面指各種類型的機(jī)床設(shè)備级案,另一方面則指加工過(guò)程中涉及的各種刀具產(chǎn)品隘吆。而對(duì)于機(jī)車車輛的零部件來(lái)說(shuō),刀具的正確選用和使用有時(shí)顯得更為關(guān)鍵溉贞,其質(zhì)量晕石、加工效率經(jīng)常成為制約零部件加工品質(zhì)和交貨周期的首要因素。
拿板材備料加工來(lái)說(shuō)咒循,板材備料包括車體据途、構(gòu)架、電氣屏柜等叙甸,其中車體的鋼板需要使用到坡口銑刀颖医,用于鋼板邊緣的斜面銑削位衩,精度要求是Ra12.5∪巯簦“鋼板的斜面加工主要是用于后續(xù)的焊接工序糖驴,所以對(duì)精度的要求并不高,但是對(duì)刀片的耐用度卻有著很嚴(yán)格的要求佛致∷煸”龐主任介紹說(shuō),“鋼板的連續(xù)加工長(zhǎng)度有時(shí)能達(dá)到14m晌杰,加工過(guò)程中不能換刀跷睦,所以對(duì)刀片的耐用度有著很高的要求±哐荩”而且抑诸,大同機(jī)車一年機(jī)車的產(chǎn)量在300臺(tái)左右,就是600節(jié)車廂状萤,加工任務(wù)重玷仗,對(duì)加工效率的要求非常高。
2006年撒肉,大同機(jī)車結(jié)識(shí)了瓦爾特仅犬,瓦爾特為其提供了三款非標(biāo)刀具產(chǎn)品,分別為F-2001-700346实腹、F-2001-700348和F-2001-700331案哄,刀片為ADKT16 0408。恰逢與法國(guó)阿爾斯通公司合作的初期滥诀,瓦爾特刀具快速的實(shí)現(xiàn)了大同機(jī)車板材備料的加工任務(wù)沐亏,對(duì)和諧2型電力機(jī)車的順利交付起到了決定性的作用,這些產(chǎn)品至今仍在大同機(jī)車的加工車間中服役著婴可。而這僅是雙方合作的開始耸挟,2009年,大同機(jī)車再次就轉(zhuǎn)向架中部分零部件的加工與瓦爾特達(dá)成合作蠕祟,自此卿捎,瓦爾特加工優(yōu)勢(shì)得以在大同機(jī)車的加工中全面展現(xiàn)。
壽命径密、精度午阵、效率并重
轉(zhuǎn)向架是機(jī)車車輛走行部的關(guān)鍵零部件,它直接承載車體自重和載重睹晒,具有轉(zhuǎn)向作用趟庄,并保證機(jī)車車輛在軌道上安全平穩(wěn)地運(yùn)行括细。組成轉(zhuǎn)向架的零部件有輪對(duì)伪很、軸箱裝置戚啥、彈簧懸掛裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置锉试、構(gòu)架猫十、搖枕等。此外呆盖,機(jī)車轉(zhuǎn)向架還起驅(qū)動(dòng)作用拖云,在動(dòng)車的轉(zhuǎn)向架上還有驅(qū)動(dòng)裝置,如兩系彈簧懸掛裝置等应又。
和諧2型機(jī)車采用的是電力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架宙项,由裝在轉(zhuǎn)向架上的牽引電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)齒輪箱產(chǎn)生扭矩使輪對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)的輪對(duì)通過(guò)輪軌間的粘著作用產(chǎn)生機(jī)車牽引力鲜映,機(jī)車牽引力經(jīng)過(guò)軸箱裝置傳給轉(zhuǎn)向架構(gòu)架定岳,再經(jīng)牽引裝置傳給車體,而后再經(jīng)車鉤緩沖裝置實(shí)現(xiàn)列車牽引袭仲。軸箱裝置與一系懸掛連接池膜,其結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)機(jī)車走行質(zhì)量、能源消耗和零部件壽命有直接影響箭基。大同機(jī)車一年要制造1440多個(gè)轉(zhuǎn)向架盘称,一個(gè)轉(zhuǎn)向架上有4個(gè)軸箱體,共生產(chǎn)軸箱體約5760個(gè)芭甚,因此兔阿,軸箱體的加工效率成為了挑戰(zhàn)大同機(jī)車加工能力的關(guān)鍵問(wèn)題。
據(jù)大同機(jī)車機(jī)械加工一車間技術(shù)主管胡智鵬先生介紹少煮,2010年開始屁样,大同機(jī)車開始進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化,自行生產(chǎn)制造機(jī)車轉(zhuǎn)向架睦作,那么作為轉(zhuǎn)向架的重要組成部分我衬,軸箱體的加工成為重中之重∈嗡。“尤其是對(duì)于刀具的要求比以往更高挠羔,經(jīng)過(guò)比較和多次的篩選,我們使用了瓦爾特的仿形立銑刀和絲錐產(chǎn)品埋嵌∑萍樱”大同機(jī)車主要使用瓦爾特的刀具進(jìn)行軸箱體兩個(gè)部位的加工,分別是一個(gè)尺寸為R10圓弧角和軸箱體上側(cè)面孔的加工雹嗦。
在銑圓弧角的加工中范舀,使用的是瓦爾特F2231仿形銑刀,加工部位是正反兩個(gè)圓弧了罪。據(jù)瓦爾特交通行業(yè)專家刑勝華介紹锭环,該款刀具可同時(shí)裝夾2片圓刀片或者將圓刀片和方刀片進(jìn)行組合裝夾聪全,可使用多種刀柄夾持,如莫式錐柄或螺紋連接系統(tǒng)辅辩。該刀具主要用于各種行業(yè)中復(fù)雜形狀的加工难礼,在仿形加工時(shí),穩(wěn)定安全并且精度很高《站螅現(xiàn)在F2231已可配合使用瓦爾特PVD系列老虎(Tiger.tec)刀片和銀虎刀片(Tiger.tec Silver)涂颠,從而使加工更加高效、加工質(zhì)量更加出色摇皿。
給胡工留下印象最為深刻的還要說(shuō)是瓦爾特絲錐的高耐用度俗齿,在軸箱體零件的兩個(gè)側(cè)面上,分別有6個(gè)大小為M20泳嵌,精度等級(jí)為6H犯舆,加工深度為45mm的孔∪嵝“對(duì)它們的加工要求首先是刀具的加工精度壮僵,其次是刀具的使用壽命∑勖叮”胡工很明確的指出清腌,“而對(duì)于瓦爾特的刀具產(chǎn)品來(lái)說(shuō),最打動(dòng)我們的還是超長(zhǎng)的刀具使用壽命竖习》”在與瓦爾特合作之前,所有的加工刀具都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象裸卫,那就是刀具崩刃仿贬,這個(gè)問(wèn)題在大批量加工任務(wù)中是致命的,但是瓦爾特絲錐的加入墓贿,為大同機(jī)車解決了燃眉之急茧泪。據(jù)胡工介紹,現(xiàn)在加工車間一天僅適用瓦爾特的一根絲錐聋袋,就可以完成8個(gè)軸箱體的孔加工队伟,而且不會(huì)出現(xiàn)中途崩刃的現(xiàn)象。一個(gè)軸箱體上共有12個(gè)孔幽勒,這樣算下來(lái)嗜侮,一天一根絲錐可以完成100個(gè)左右螺紋孔的加工。效率十分驚人啥容!
走向高端制造
大同機(jī)車的軸箱體材料為鑄鋼件锈颗,目前,大同機(jī)車正在研發(fā)新的齒輪箱產(chǎn)品咪惠,鑒于之前與瓦爾特的成功合作击吱,大同機(jī)車在新齒輪箱產(chǎn)品的試制過(guò)程中仍然沿用了瓦爾特的產(chǎn)品淋淀。“新齒輪箱材料為鑄鐵件寇杆,用于我公司新設(shè)計(jì)車型30噸大軸重電力機(jī)車沥卦。2013年10月份我車間對(duì)齒輪箱進(jìn)行試制加工缩睛」寡荩”胡工介紹說(shuō),“新產(chǎn)品有深孔加工的要求辉召,在試制過(guò)程中允由,我們選用了瓦爾特的兩把加長(zhǎng)鉆頭,直徑分別為11mm和12mm用于回油孔的加工影虫。兩種孔深度在160mm左右谒只,屬于深孔加工,對(duì)于刀具排出鐵銷的能力有所要求跛农,孔的大小和位置度公差為0.5mm橡吗。”
齒輪箱里面要裝齒輪油沼币,所以各個(gè)面的配合需要非常高的精度胶见,要保證齒輪箱的密封性。其中使用瓦爾特刀具產(chǎn)品進(jìn)行加工的面的粗糙度為Ra3.2呛谜,深孔的粗糙度為Ra1.6在跳。目前的試驗(yàn)結(jié)果表明,瓦爾特的產(chǎn)品可以充分滿足需求隐岛。但高品質(zhì)的產(chǎn)品只是體現(xiàn)瓦爾特技術(shù)能力的一個(gè)方面猫妙,“在新品試制過(guò)程中,瓦爾特也參與制定了一些工藝規(guī)劃聚凹,包括采用何種加工工藝割坠,可以讓效率達(dá)到最大化的同時(shí),刀具的使用壽命也達(dá)到最高妒牙,等等韭脊。”胡工深有體會(huì)的說(shuō)道单旁。
目前沪羔,大同機(jī)車負(fù)責(zé)全國(guó)所有和諧2型機(jī)車的生產(chǎn)制造,其中包括D2型象浑、D2B型和D2C型蔫饰,不僅如此,大同機(jī)車還在不斷對(duì)新型機(jī)車進(jìn)行研發(fā)和制造庸尚,不斷對(duì)現(xiàn)有加工工藝和流程進(jìn)行改善喇暴。這種研發(fā)熱情得益于基礎(chǔ)裝備的有力支持牍系,在大同機(jī)車未來(lái)的發(fā)展里,相信必然會(huì)有更多高品質(zhì)產(chǎn)品與工藝的介入倍熄,而瓦爾特必然會(huì)是其中之一户寺。
圖1.
大同機(jī)車技術(shù)中心工藝開發(fā)部產(chǎn)品主任龐爾勝先生
圖2.
大同機(jī)車機(jī)械加工一車間技術(shù)主管胡智鵬先生展示使用瓦爾特刀具加工的軸箱體部件。
圖3.
大同機(jī)車機(jī)械加工一車間技術(shù)主管鐘立藝先生展示裝備有瓦爾特刀具的刀庫(kù)混检。
圖4.
作為轉(zhuǎn)向架的重要組成部分抢督,軸箱體的加工成為重中之重。
圖5.
在銑圓弧角的加工中写并,使用的是瓦爾特F2231仿形銑刀喧雹,加工部位是正反兩個(gè)圓弧。
圖6.
大同機(jī)車成立于1954年于嚼,已經(jīng)成為我國(guó)電力機(jī)車產(chǎn)品最為齊全的機(jī)車生產(chǎn)企業(yè)越名。
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