鐵路學校轉(zhuǎn)播:“成都智造”讓高鐵運行更智慧
成都鐵路學校關(guān)注:5月15日,在凌云集團河北太行機械工業(yè)有限公司的消費車間內(nèi),一位工人將一根雪白色螺栓放在機床的工裝座上。隨著機器啟動,一個紫銅感應(yīng)器應(yīng)聲落下,精準地套在螺栓上,螺栓的桿部亮起亮堂的橘紅色火光……
“這是我們引進的先進高頻淬火技術(shù)。它使我國高鐵制動系統(tǒng)關(guān)鍵部件消費完成了國產(chǎn)化,突破了西方國度多年的壟斷。”該公司技術(shù)處處長郝彥彰說。2007年以來,太行機械所屬的機械制造公司立足高難度、高精度、高技術(shù)含量產(chǎn)品研發(fā),在高難技術(shù)的支撐下,產(chǎn)品曾經(jīng)由高速動車組系統(tǒng),向大功率機車、城鐵制動系統(tǒng)拓展,并逐漸完成了主要零部件的自動化消費,震動業(yè)界。
依托創(chuàng)新,傾力推進高鐵國產(chǎn)化
在機械制造公司的消費車間,廢品區(qū)擺放著一箱箱曾經(jīng)消費終了的不同型號螺栓。郝彥彰從中抽出一根十幾厘米長的螺栓,扭頭對記者說:“高強度螺栓是高鐵制動系統(tǒng)的重要零部件。別看它表面不起眼,其實是一種科技含量很高的產(chǎn)品。”高強度螺栓既要具有相當大的硬度,又要具備一定的韌性。由于,只要這樣,高鐵制動安裝才干既耐磨又堅韌。同時,它還提出了較為嚴厲的淬火加工技術(shù)請求,能夠完成間隔端面1mm范圍的淬火,這在業(yè)界是技術(shù)難度極高的。在機械公司的消費車間內(nèi),有兩臺頂部帶有抽風管道的機器顯得非常惹眼。此時,一名技術(shù)工人正在應(yīng)用它對一筐螺栓停止精密加工。這名工人首先將一根螺栓固定在玻璃窗底部的一個托架上,然后,關(guān)閉玻璃窗,啟動程序按鈕。隨著螺栓的高速轉(zhuǎn)動,玻璃窗內(nèi)一個感應(yīng)器緩緩落下,穩(wěn)穩(wěn)地而且精準地將螺栓套在中央。幾秒鐘后,幾股劇烈的水流從玻璃窗內(nèi)噴出,沖刷在這個螺栓上。當技術(shù)工人將螺栓從機器上取下時,其金屬色澤比加工前顯得愈加鮮亮。“這是數(shù)控高頻淬火設(shè)備,主要是經(jīng)過電磁感應(yīng)技術(shù),使零件外表溫度瞬時產(chǎn)生極高的溫度。高強度螺栓可以到達尺寸精度和硬度規(guī)范,全靠它。”郝彥彰說。
多年來,高鐵制動系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)不斷被德國控制。要想使之完成國產(chǎn)化,國內(nèi)消費的零部件就必需送到德國,由德國人停止檢測。直到2010年春節(jié)前夕,太行機械公司接到命令,請求在春節(jié)前完成高鐵某鑄件高頻淬火技術(shù)的研討、試制、加工,并在最短的時間內(nèi)構(gòu)成批量消費。在接到這個任務(wù)之初,郝彥彰以及他的同事們既沖動又擔憂。由于,德國對這類鑄件的檢測規(guī)范極端嚴厲。在試制加工的3個多月時間里,機械公司從指導到員工每天都在車間里重復做實驗。經(jīng)過無數(shù)次失敗,他們打破了傳統(tǒng)高頻加熱的技術(shù)瓶頸,按時消費出了第一批高頻淬火鑄件產(chǎn)品。直到如今,郝彥彰都無法遺忘,得知他們的鑄件經(jīng)過德國產(chǎn)品檢測時,本人那沖動、喜悅的心情。
技術(shù)升級,“成都智造”更具競爭力
在生產(chǎn)車間的成品存放區(qū),公司常務(wù)副經(jīng)理高民棟又拿出一個黑色的不規(guī)則“U”字形鑄件。
“這是高鐵制動裝置上的一種異形鑄件,要求是在表面指定的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)局部淬火,而且,淬火尺寸、硬度和深度要求都異常嚴格。”他說。對異形鑄件進行高頻淬火,技術(shù)難度更高,此前國內(nèi)幾乎沒有人能做到。在前期的試驗階段,機械公司的技術(shù)人員采用了仿形加工工藝。但是,他們很快就發(fā)現(xiàn),該工藝在上下加工范圍上很難做到精確控制。經(jīng)過無數(shù)次試驗,效果始終都不是很理想。技術(shù)人員們靜下心來,對企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)進行了深度梳理。比如,在實驗上下點的控制時,能不能通過可編程控制器,來對感應(yīng)器進行控制?這樣,感應(yīng)器就可以像刀具一樣,在鑄件表面游走,實現(xiàn)對淬火處的精準加工。
在明確了新的技術(shù)方向以后,技術(shù)人員們馬上行動起來,經(jīng)過反復編程和試驗,產(chǎn)品終于達到質(zhì)量要求。在車間的高頻淬火生產(chǎn)區(qū)域,工作人員打開一個白色柜子,里面擺滿各種各樣的淬火感應(yīng)頭,足有數(shù)十種之多。高民棟說:“這都是我們根據(jù)不同的異型鑄件自己研發(fā)和生產(chǎn)的感應(yīng)器,基本能夠滿足各種高鐵制動系統(tǒng)零部件的淬火需要。”另外,太行所屬機械公司對高強度螺栓的以車代磨工藝,也是一項重要工藝創(chuàng)新。高強度螺栓表面硬度大,這類產(chǎn)品的加工通常采用磨削加工。不過生產(chǎn)效率低下,一天下來也就能生產(chǎn)20多根。如何提高效率,又成了一道難題。
“以車代磨”工藝研發(fā)的重任落在了公司數(shù)控車工靳小海身上。
#p#分頁標題#e#用普通刀具加工,磨損厲害且容易折斷,加工精度誤差也遠超標準。為找到適合加工不同原料螺栓的刀具,靳小海找來瑞典、美國、以色列等國的各式刀具逐一試驗。根據(jù)幾何參數(shù)和刀具材料,一點點兒改進切削參數(shù),終于選出了一套適合的刀具方案,并根據(jù)實際需求設(shè)計數(shù)控程序。以車代磨技術(shù)的應(yīng)用,使機械公司的生產(chǎn)效率成倍提高,高強度螺栓產(chǎn)量由原來磨削加工的每班25件,提高到班產(chǎn)130-150件,為高鐵制動裝置主要零部件的批量化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
此外,端面推力軸承也是一個令許多專業(yè)軸承廠撓頭的產(chǎn)品。軸承壁厚只有0.6mm,異型軸承不僅要保證在0.6mm的卡槽內(nèi),讓3mm的滾珠運動無卡滯,還要確保滾珠受力均勻、不變形。多家軸承廠經(jīng)過試驗都搖頭放棄。面對該難題,機械公司的技術(shù)人員和技能骨干經(jīng)過多次試驗,不到一個月就攻克了難關(guān)。
屢克難關(guān),為高鐵制動智慧加碼
在機械公司的高強度螺栓生產(chǎn)線上,兩只機器手靈巧地來回穿梭。其中,一只機器手從插滿螺栓的架子上將螺栓一根根拿起,然后放入一個機器內(nèi)。經(jīng)過初步加工后,機器手又將它放上傳送帶,由另一只機器手一只只拿起,放入車床,車出螺紋,最后,整齊地插入生產(chǎn)線另一頭的螺栓架子。在這套自動化生產(chǎn)線區(qū)域內(nèi),完全看不到工人的身影,螺栓的上料、車螺紋、銑扁等工序,完全由機器手完成。
機械公司生產(chǎn)運營副經(jīng)理李光旭說,目前機械公司的兩臺生產(chǎn)線可以提高三分之一的生產(chǎn)效率,整條生產(chǎn)線只需要一個人就可以。智能化、自動化、少人化已經(jīng)讓太行機械嘗到甜頭,他們正在開發(fā)更多適合自己的數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)備。比如,現(xiàn)在螺栓從生產(chǎn)線到高頻淬火設(shè)備還需要工人運輸,不久這里就會多上幾臺全自動貨車,高強度螺栓的整個生產(chǎn)過程都將由電腦和機器人來完成。
目前,機械公司“十三五”期間的訂單已突破1億元,僅大小13項高鐵螺栓生產(chǎn)加工就已達幾十萬根。面對龐大的中國高速鐵路市場,太行機械的數(shù)字化生產(chǎn)將為高鐵制動增加更多智慧元素。技術(shù)和工藝的創(chuàng)新,為高鐵制動擰上了“中國螺栓”,也讓太行的產(chǎn)品向著更廣闊的領(lǐng)域延伸,除了高速動車組系統(tǒng),他們還拓展到了大功率機車、城鐵制動系統(tǒng)等。在公司的產(chǎn)品展示墻上,一個黑色的圓形設(shè)備照片下方,寫有“青藏盤”字樣。李光旭介紹說,這是一組青藏鐵路列車特有的制動系統(tǒng),主要零部件就由機械公司生產(chǎn)。青藏鐵路列車在行駛過程中,所跨海拔落差巨大,對制動系統(tǒng)零部件的技術(shù)要求極高。
成都鐵路學校了解到:從全世界來看,高寒條件下鐵路運行管理控制技術(shù)都有很多難題。而上述這種高寒車的零件加工技術(shù)研究,對太行機械是一個新的突破,對“成都智造”也是一個新的起點。