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鐵道車輛論文:鐵道車輛電氣設備預防性維修探索
【摘要】隨著我國機械設備的研究水平不斷提升，機械設備逐漸實現(xiàn)自動化和智能化控制，在鐵道車輛上裝備了越來越多的電氣設備，在運行過程中電器元件以及各種電子基板可能失效，本文對以500系電動車組為例對鐵道車輛電氣設備的預防性維修方法進行分析，旨在提高車輛電氣設備的安全性和穩(wěn)定性，減少故障發(fā)生率。
【關鍵詞】電氣設備；鐵道車輛；維修
引言
為防止鐵道車輛發(fā)生故障，對車輛的裝備質量進行提升，在鐵道車輛的運營過程中應該要加強對維修方式的轉變，傳統(tǒng)的維修是在設備發(fā)生故障之后對故障進行處理，這種方式會對鐵道車輛的運行效率產生嚴重影響，因此必須要加強對各種事故的防范，預防性維修指的是在設備正常運行過程中設想故障發(fā)生的時期，預先采取相應的措施進行維護和保養(yǎng)，從而有效地防止故障發(fā)生。為了實現(xiàn)預防性維修，不僅要掌握故障的原因，還應該要掌握設備的老化情況，及時作出判斷，提前采取相應措施對故障進行預防。近年來，隨著電子技術的不斷發(fā)展和應用，在車輛設備上采用了大量的電氣設備，有助于實現(xiàn)對車輛的自動檢測、自動維修，推擠了車輛的免維修化進程。在實際應用過程中，隨著電子裝置的使用時間逐漸延長，發(fā)生故障的幾率也越來越高，而且由于技術人員沒能及時在故障發(fā)生的時候進行檢測，則對故障的原因了解不夠明確，無法查明真正的故障原因，對車輛設備的運行安全性和穩(wěn)定性產生嚴重影響。對此，在鐵道車輛運行過程中，應該要加強對電氣設備的研究，對電氣設備的常見故障進行匯總，及時更新，從而不斷提高電氣設備的運行水平。
1、500系電子基板的焊接裂紋維修技術
電子基板是鐵道車輛運行的重要基礎，確保電子基板處于正常運行狀態(tài)，有助于提高車輛的運行效率，確保車輛運行的穩(wěn)定性和安全性。在鐵道車輛維修過程中，維修規(guī)程規(guī)定了設備的檢修主要是對電子基板的污損狀態(tài)進行確認，通過觀察可以確認污損狀態(tài)，但在實際運行過程中有的故障并不能通過眼睛直接觀察出來。例如電子基板的焊接裂紋，焊接裂紋是電子基板中的一個常見問題，由于裂紋存在，會導致間歇性接觸不良，從而對整個車輛的運行狀態(tài)產生影響，造成車輛運行故障。為了對車輛的故障進行預防，則必須要掌握焊接裂紋的惡化狀態(tài)，并且及時做好預防性處理，防止裂紋不斷擴大，造成車輛運行故障，甚至其他的安全隱患。在預防性維修過程中，應該要加強詳細檢查，可以借助顯微鏡對電子基板的焊接部位進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有焊接裂縫，則應該要重新進行錫焊處理。另外，在調查的過程中應該要對焊錫裂紋的情況進行記錄，例如焊錫裂紋的部位、程度等，并且對這些數據進行整合，制作成圖表，對焊接裂紋的發(fā)生趨勢以及劣化趨勢進行分析，從而采取有效地措施進行預防。某單位在對鐵道車輛的電子基板例行檢查的時候發(fā)現(xiàn)，焊接裂紋是一種最常見的故障問題，通過匯總發(fā)現(xiàn)，發(fā)生焊接裂紋最多的是發(fā)熱部件，大約占總元件的37%，發(fā)熱部件上的裂紋程度也比較深。對于電子元件上的焊接裂紋，應該要定期進行維修保養(yǎng)，尤其是要定期對電子元件的焊接部位進行檢查，一旦出現(xiàn)裂紋，要及時根據裂紋的狀態(tài)采取相應措施進行處理。
2、繼電器劣化調查
繼電器也是鐵道車輛電氣設備中的一個重要元件，繼電器對整個電氣系統(tǒng)的工作都有重要影響，繼電器接點故障是繼電器最常見的故障類型，因為接點處出現(xiàn)斷流電弧，從而導致接點氧化，使接點電阻發(fā)生變化，最終影響電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。因此在鐵道車輛設備的運營過程中必須要加強對繼電器的檢查，并且要對繼電器的劣化情況進行預測，做好預測性維修，減少各種故障的發(fā)生率。對于繼電器常見的接點故障，可以采取將繼電器的接點密封在惰性氣體中的方式，防止接點出現(xiàn)氧化，從而不斷提高繼電器的性。除了這種保護方式，由于繼電器的接點在長期使用過程中會出現(xiàn)老化、磨損，甚至會出現(xiàn)電弧熱從而導致接點熔化，因此在繼電器工作過程中還應該要做好故障的調查，提前診斷，做好預防。對繼電器的劣化情況進行診斷，主要包括以下方面的內容：①對繼電器的動作特性進行檢查，包括對繼電器的動作電壓、復位電壓、電阻等參數進行測定；②對繼電器進行振動測試，觀察振動時繼電器的狀態(tài)；③對繼電器進行溫度測試，觀察繼電器工作時的溫度狀態(tài)是否正常；④將繼電器拆卸之后進行調查，確認繼電器的焊接區(qū)域、焊接點表面的狀態(tài)是否正常。某單位在對車輛進行檢查的時候，通過振動、電壓測試均未發(fā)現(xiàn)問題，但是在拆卸檢查的過程中發(fā)現(xiàn)有幾個接點部位出現(xiàn)了損傷，通過對電流的斷開次數進行計算，發(fā)現(xiàn)電流斷開次數較多，但是不確定斷電流次數是否就位繼電器劣化的原因，為了對繼電器劣化問題進行進一步確定，還對繼電器材料進行檢測，發(fā)現(xiàn)繼電器接點的固定一側使用的材料是低熔點材料，而且將很容易受到電弧熱影響的正極接到接點的固定側。由此可以推斷，超過電流額定值的斷流以及連接極性與規(guī)定標準相反，是引起繼電器接點故障的主要原因。對此，要采取相應的措施對問題進行解決，例如要對連接極性進行調整，將不容易受到電弧熱影響的負極與繼電器接點的固定側相連，對繼電器接點的材料進行更換，選擇一些熔點較高的材料，防止繼電器接點在長期工作中產生大量熱量，從而使得材料出現(xiàn)熔化現(xiàn)象。
3結語
綜上所述，隨著電氣自動化、智能化研究的不斷深入，在鐵道車輛上使用的電氣設備越來越多，電氣設備可以提高車輛的運行控制效率，但電氣設備在長期使用過程中也會出現(xiàn)較多故障。對此，要積極加強對對鐵道車輛電氣設備故障的處理，尤其是要做好預防性檢測和維修，將各種故障控制在萌芽階段。
作者：王天夫 單位：遼寧鐵道職業(yè)技術學院
鐵道車輛論文:鐵道車輛車體強度提高研究
摘要：
介紹了以鐵道車輛結構的高強度化及輕量化為目標，對車輛結構的化方法所開展的研究工作。
關鍵詞：
鐵道車輛；結構；化方法；日本
1概述
近年來，對于鐵道車輛提出了諸如安全性、高速化或乘坐舒適度等各種各樣的迫切要求。應該對鐵道車輛的車體結構進行設計，來滿足這類需求。而關于高強度化與輕量化，如從結構方面看，有相反的要素。另外，為評價性，也有必要研究車輛車體結構及焊接區(qū)的壽命，不過，傳統(tǒng)的設計方法中難以開展這類研究。針對這樣的課題，瞄立車體結構合理設計方法的目標，引進了有限元法數值仿真的結構優(yōu)化方法。該優(yōu)化方法已在汽車、航空、設備、機組等各個領域應用，但是，零部件規(guī)模的應用占據大多數比重。鐵道車輛作為大型結構物，由于載荷傳遞復雜，認為要將整個車體結構列為對象的研究必不可少。因此，本研究以原有的車輛車體結構為對象，地建立整車模型，構建假定能實現(xiàn)高強度以及輕量化的車體結構設計的結構優(yōu)化方法。同時，關于車體焊接區(qū)，也根據建立精密模型的方法，研究建議的高性車體結構方法的可行性。
2車體結構優(yōu)化方法
2．1結構優(yōu)化的分類
假設大致劃分尋求結構優(yōu)化的方法，而這些結構收稿日期：2015－09－28要滿足根據某原型的結構所給與的設計必要條件，則有尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓撲學優(yōu)化等3種方法［1］。尺寸優(yōu)化是將現(xiàn)行設計的尺寸作為設計變量，進而當作參數進行評價的方法。化方法中應用了線性規(guī)劃法［2］等。假設外形形狀為設計變量的形狀優(yōu)化，以及內部結構也設定為設計變量的拓撲學優(yōu)化是根據組合FEM分析、靈敏度分析、化方法，進行結構優(yōu)化的方法。這些方法的設計變量多，所以，雖說優(yōu)化的自由度高，可是，在收斂性方面，需要性基準法［3］等適當的優(yōu)化方法。本研究中根據對生產制約等了解少的情況，認為拓撲學優(yōu)化的結果評價困難，所以，運用形狀優(yōu)化法進行研究。該方法的優(yōu)點是可以考慮強度、剛度、局部壓曲以及幾何約束等諸多的約束條件。此外，也容易開展實體結構的設計，缺點是對FEM分析的早期網格的依賴性大，要素出現(xiàn)變形（或分布不均）情況下，需要變更網格。因此，形狀變更范圍狹窄，大幅提高性能就要借助于拓撲學優(yōu)化法。
2．2形狀化
形狀化是將FEM模型的邊緣及幾何表面的邊界部節(jié)點作為設計變量，進行化的方法。該方法1973年由Zienkiewicz與Campbell［4］建議采用，統(tǒng)一FEM分析及靈敏度分析，求解結構的均衡狀態(tài)與設計靈敏度。運用該靈敏度，根據化作為設計變量的節(jié)點坐標的方法進行更新，是推導出結構的途徑，由此，面向實用化開辟了通道。不過，本研究中應用的非參數形狀化［5］，為緩和應力，在表面變更的同時，變更有限元網格的過程帶來較大的困難。許多的形狀化程序，每一個化環(huán)節(jié)（回路），自動地再生成有限元網格，避免變更原有網格的處理。因此，早期的要素拓撲學（初期網格）被破壞，多數情形下，成為新的模型被建立。一邊保持要素拓撲學，一邊由表面部分按順序計算網格的變更，這樣實施的程序少。本研究中，將形狀變更范圍設定為要素尺寸以下，根據約束條件的設定，做到避免要素拓撲學的破壞，實施了形狀化。
2．3結構化算法
為實現(xiàn)原有的不銹鋼制車體結構的高強度化及輕量化目標，提出結構化算法的建議。本研究中，為進行原有車體結構的化，應用形狀化的方法。此外，由于鐵道車輛是大型結構件，其實際動態(tài)復雜，運用部分模型評價載荷傳遞路徑及應力的大小是困難的。另一方面，承受高載荷區(qū)域，是限定的區(qū)域，基于單車車體模型實施化的方法并不高效。因此，如圖1所示，首先根據單車車體的精密模型實施應力分析，根據評價高載荷區(qū)域以限定結構化的實施區(qū)域。其次，根據部分車體結構模型，實施結構化。這時，由一個車輛模型的分析結果來決定載荷條件。車輛的車體結構有許多部位是同一結構，所以，不但將根據結構化以實現(xiàn)高強度化及輕量化的結構應用于該部位，而且，也對相同部位予以同樣的應用。，根據應用了化結構的單車車體模型進行應力分析，驗證其結果，不滿足條件的情況下，再次實施部分區(qū)域的評價。
3部分車體結構建模
3．1分析模型結構
化方面，基于FEM應力分析的精度是重要的。因此，建立圖2所示的部分車體結構模型，驗證了進行結構化是否得到足夠的精度。該車體結構是既有線用不銹鋼制作車體側墻板塊的普通車體。由接頭構件結合外板、側柱、腰帶組成車體。關于構成模型的要素，因為外板及骨架是薄板結構，所以應用薄殼結構要素。點焊部有必要建立更的模型，所以，并非只基于剛體要素的結合，而是運用實體要素與剛體要素，才能做到描述力學上的實際動態(tài)。建立點焊部模型的情況下，普通的方法是，如果為通用FEM代碼，就運用再現(xiàn)焊接的剛體要素以結合模型。但是，本模型因為是剛體要素，并不能表達點焊部（熔核）的彈性狀態(tài)。因此，使用實體要素建立點焊部的模型，通過運用剛體要素結合這類要素與構件的殼體要素，建立了能再現(xiàn)點焊部的FEM分析模型。至于剛體要素，根據從實體要素結合到殼體要素的節(jié)點間的距離，對載荷傳遞進行加權計算，由此，因為能夠結合成任意的網格模型，不依賴于結合構件的網格形狀，可再現(xiàn)點焊區(qū)，評價點焊內部及焊接引起的應力集中。
3．2部分車體結構模型的驗證
3．2．1基于部分車體結構模型的應力分析
利用圖2所示的部分車體結構模型，進行了應力分析。從材料常數看，由于模擬SUS304不銹鋼，所以設定彈性常數為210GPa，泊松比為0．3。此外，也考慮構件間的接觸進行計算，所以，設定摩擦系數為0．3。從邊界條件看，為了與下節(jié)所述的試驗相吻合，載荷條件設為10kN。另一方面，約束條件設定腰帶兩端固定。圖3為基于FEM應力分析結果所得到的較大主應力輪廓線圖。將在分析結果中計算的高應力部位，以及在點焊區(qū)等應該關注的部位設定為下節(jié)的強度試驗中的應力測試點。
3．2．2基于部分車體試件的強度試驗
為驗證基于殼體要素描述的車體結構以及運用實體要素的點焊區(qū)模型的妥當性，采用與圖2的部分車體結構與形狀相同的實物大小的部分車體試件（圖4），實施了拉伸試驗。試樣采用SUS304不銹鋼。此外，拉伸試驗的載荷條件與應力分析的載荷條件相同，為10kN載荷。試件的約束條件為固定腰帶的兩端。由此，通過使側柱向上方拉伸，在腰帶的接合部位附近施加載荷。應力的測試采用應變計，由測試的應變根據彈性系數進行換算。應力測試點是由分析結果選定的圖5所示部位。
3．3分析與試驗結果的比較
表1給出分析及基于實物大小的部分車體結構試件進行的拉伸試驗得到的各測試點的應力。如表1所示，在低應力部分雖然有若干波動，可是，高應力部分卻能夠以充分的精度再現(xiàn)出來。在低應力部分產生波動的原因，可以推測為緣于試驗中測試應力低的情況下，測試誤差較大。至于測試點1～測試點5，是點焊區(qū)附近的測試結果，但可看到分析與試驗結果十分吻合，因此，可認為點焊區(qū)的建模是妥當的。
4基于單車車體模型的強度分析
4．1分析模型
為實現(xiàn)結構化，評價運行時車體結構承載載荷的傳遞路線及發(fā)生應力分布，利用圖6所示的既有線用不銹鋼制車輛的單車（1輛車）車體模型，基于FEM實施了動態(tài)應力分析。從分析中應用的要素看，車體構件是三維殼體要素，點焊區(qū)是剛體結合的連接要素。分析模型只考慮將車體結構的地板下機組及制冷裝置等附帶設備，作為質點表示的載荷（或質量），沒有考慮內裝修（如座椅等）。
4．2分析條件
作為應力分析中的載荷條件，對枕梁兩端部的空氣彈簧安裝部位施加了加速度。根據運行試驗中產生了較大應力時的加速度測試值，假定了從1位到4位的加速度（圖7）。圖7（a）是以車體長度方向為軸的無扭轉的垂直方向的變化；圖7（b）是車體有扭轉的條件。
4．3高載荷區(qū)域的評價
從運用單車車體模型實施動態(tài)應力分析的結果得知，由枕梁起靠近車體中部的側墻體，尤其是車窗轉角部以及車頂上安裝制冷機組附近產生明顯的應力。本文考慮節(jié)省篇幅，只論述車窗轉角部位。如按照有、無扭轉情況的比較，則車體有扭轉條件下產生了高應力；車體無扭轉情況下，車體側面的應力分布大體上呈現(xiàn)左、右對稱。有扭轉情況下，1位、4位及2位、3位分別形成同樣的應力分布。圖8表示車體有扭轉條件下車體側面的應力分布。
5車體模型的結構化方法
5．1面向化的FEM分析
根據前節(jié)所述的基于單車模型進行動態(tài)應力分析的結果，已弄清楚了車體側面的車窗轉角部形成高載荷區(qū)域。因此，就這些區(qū)域而言，建立適于FEM分析用詳細的部分車體結構模型，將高強度化及輕量化作為的必要條件，嘗試結構的化。實施結構化時，運用了FE－Design公司研制的結構化工具TOSCA［6］。實施結構化時，建立了圖9所示的車體結構側面的FEM分析模型。從該分析模型看，為提高計算精度，相比于單車車體模型，設定了更為精細的網格模型。根據3．1節(jié)中說明的應用了實體要素的方法，建立了點焊區(qū)模型。車體側面的模型是由側墻外板、使用了帽形型材的柱件及腰帶、接頭等構件構成的。因為構件全部用板材，所以，分析模型使用殼體要素。此外，關于外板的壓肩部使用鋼板用的粘接材料，分析中使用NASTRAN的黏著功能來描述。至于結構化的過程，由單車車體模型切出高載荷區(qū)域作為部分車體結構模型，以部分車體結構模型為對象進行應力分析，運用所謂Zooming法［7］。從部分車體結構模型的邊界條件看，根據將單車車體模型的邊界節(jié)點的位移值作為強迫位移施加的方法，使得與單車車體模型的應力載荷狀態(tài)相同。由此，就能夠只在高載荷區(qū)域用更精細的網格模型進行計算。
5．2關于化條件
本研究中根據形狀化方法實施車體結構的高強度化及輕量化。作為化條件的設定，首先，從進行化的設計區(qū)域看，只設定柱件及車頂椽子等骨架結構，外板除外。這是為了不改變車體結構的外觀。關于點焊區(qū)，因為利用剛體要素結合殼體要素與實體要素，所以，設計范圍不包括點焊部。其次關于目標函數與約束條件，假設各個應力與質量。將應力的較大值作為目標函數，使該值為最小，將輕量化率作為約束條件進行指定，以便部分車體結構的質量按照指定的比例（輕量化率）減小。作為載荷條件，能夠同時考慮多數情形。因此，由基于單車模型的前述的2種加速度條件（圖7中車體有、無扭轉）的分析結果，分別計算出部分車體結構模型受到的強迫位移，將計算結果作為載荷情況應用。
5．3車體的結構
應用前文所述的應力分析模型，以及根據應用化條件的非參數形狀化方法，為實現(xiàn)車體側面車窗轉角部的高強度化與輕量化，實施了化。結構化計算，首先，為減小質量，使涉及范圍的要素均等地縮小。例如，縮小骨架構件或者縮小接頭構件。然后，對已修正的形狀進行應力分析，根據計算結果，將應力高的部位相對于應力緩和方向擴大形狀。反復進行這一工作程序，直至滿足化條件?；瘲l件的設定，作為約束條件，設定質量減輕的比例（輕量化率）為0％、12％和20％。作為目標函數的應力，將較大值設定為最?。ń档驮O計范圍內的較大應力值）。圖10表示基于結構化方法，輕量化率的變化與較大應力值的降低。由該計算結果可知，經過10次左右反復計算，其計算結果收斂。通常情況下，結構化方面需要幾十次至幾百次左右的反復計算，而本方法僅用少量的反復計算次數，就能達到計算結果收斂。這可認為是應用性基準法的效果。第1次計算中，由于縮小形狀的比例高，所以，應力值比初期值升高。在以后的反復計算中，要求應力值緩和以進行結構化。圖11為在設定輕量化率為12％的情況下，化前后的應力輪廓圖。觀察圖11的模型形狀，則骨架的形狀發(fā)生了變化，可知應力值也在緩和中。從化后的部分車體結構看，雖然相比于初期形狀質量降低了12％，但較大應力值卻減小了12％。圖12表示骨架結構形狀的變化。從骨架構件看，可知由于做成曲線形狀，比呈直線形狀的彎曲強度要高。還需要開展制造上的約束等研究。通過形狀變化，由于強度提高，形狀縮小成為可能。關于車頂部等其他高應力區(qū)域，同樣實施結構化。由于在車輛車體結構的相同構件上應用的緣故，可推測車輛整體強度會提高。另外，關于高強度化與輕量化的效果，通常情況下存在協(xié)調（平衡）的關系。因此，對于單車模型應用化的部分車體結構，分別評價了效果。其結果見圖13，根據結構化的約束條件，改變了化載荷的結果，表明了在保持質量不變的情況下，較大發(fā)生應力可降低40％；在保持較大應力值情況下，能夠實現(xiàn)7％的輕量化。
6結束語
瞄準鐵道車輛車體結構的高強度化及輕量化目標，對結構化的一種有效方法即非參數形狀化方法開展了研究。為應用于車輛車體結構，在單車整體的FEM分析中，運用Zooming法，力求分析的高效化，將根據結構化所得到的部分區(qū)域的車體結構模型，應用到單車模型中，再次實施結構化，直至達到規(guī)定的目標值，建立了結構化的算法。列為形狀化對象的部分車體結構模型，要求能夠高精度，并且有效地評價點焊區(qū)及其周邊的應力狀態(tài)，進而建立模型。關于應力分析精度，利用實物大小的車體結構試件進行拉伸試驗，模擬了車體試件實施應力分析，根據與試驗結果比較的方式，確認了分析模型的妥當性。作為結構化的實例，運用不銹鋼制作的車輛單車車體模型，將運行試驗數據作為邊界條件施加，進行動態(tài)應力分析，評價了車體的高應力部位?；谠摲治鼋Y果，以車體側面車窗轉角部附近區(qū)域為對象，實施結構化，尋求結構，能夠得到提高強度的形狀。將化部分區(qū)域的骨架結構應用于單車車體模型的方法，可以使車輛整個車體實現(xiàn)高強度化及輕量化。
作者:高垣 昌和 單位:日本
鐵道車輛論文:鐵道車輛轉向架重型轉盤設計
《黑龍江科學雜志》2015年第二期
1裝置構成設計與實施
該轉向架重載轉盤由蓋板、轉盤架、轉盤定位裝置、上輪器及活動手柄、液壓泵站、遙控裝置等組成。
1.1蓋板蓋板由防滑花紋鋼板及構架組成，與轉盤架通過螺栓連接，構成轉盤盤面。轉盤旋轉時，蓋板始終保持在同一水平面內，與周邊混凝土地坪圓心同心，與地坪高差處無凸臺，平滑過渡，方便作業(yè)。
1.2轉盤架及回轉裝置轉盤架由相互垂直的兩股軌道（軌距為1435mm）及焊接構架組成。轉盤架整體支承在直徑φ2100mm的單排球式回轉支承上，增大中心點支撐，垂直和偏載能力達300t以上，整個結構具有足夠的承載強度及剛度、過軌的偏載強度和抗沖擊強度，保障旋轉作業(yè)無扇形擺動和軸間晃動，轉動方便靈活，無別勁現(xiàn)象。
1.3轉盤定位及支撐裝置轉盤蓋板邊緣處設置可轉動定位板，并與存放線軌道的定位裝置鎖定，保障轉盤軌道與地面線路鋼軌對位，并防止過機車和推動轉向架過軌時轉盤轉動，又是過機車時支撐點，保障機車通過時整機通過載荷能力。
1.4止輪器轉盤配有2套止輪器，防止轉盤轉動過程中，轉向架自由轉動，造成轉向架脫軌。
1.5活動手柄轉盤蓋板上設置2套美觀實用的活動手柄，不用時，可拔出放在一邊，需要使用時，插入蓋板上的方孔即可。
1.6轉盤地面軌頭固定裝置主要解決機車、轉向架上下轉盤時沖擊軌道引起的地面軌頭松動。
1.7轉盤上“井”軌道端部均設有支撐輪，保障轉盤轉動到任何位置平衡和穩(wěn)定性。
1.8基坑內設有固定的檢修照明裝置，方便檢修。
1.9變頻調速裝置啟停時，實現(xiàn)緩啟緩停，減少沖擊，精準定位。
2設備裝置的主要技術特點
主體結構為框架形，承重軌道固結在主梁上，2主梁由多個連接梁連接。轉盤回轉定位軸從中間連接梁穿過，定位軸除起回轉定位作用外，還可以承受轉盤徑向和軸向向上的外載荷。圓形臺面面板和輔助梁固結在主體框架上，形成轉盤鋼結構主體。8個鋼制車輪固結在4個主梁兩端，承受全部自重和外載荷。車輪在圓坑內環(huán)行軌道上運行。轉向架轉盤為圓形地坑式布置，上設相互垂直的兩股軌道，旋轉工作中轉盤軌頂與車間軌頂保持齊平。轉盤旋轉面板與周邊地坪圓柱形孔壁同心定位。轉盤轉動時平穩(wěn)、輕便、靈活，承載能力強。轉盤轉動時對位，無扇形擺動和軸間晃動。轉盤設有轉向架、輪對止輪器，以防止轉向架、輪對脫軌。
止動裝置安全、。轉盤可順時針和逆時針回轉，轉盤軌道日常處于過機車狀態(tài)，轉向架轉向后，轉盤返回過機車狀態(tài)。定位狀態(tài)下，輪對、轉向架及車輛通過轉盤時，轉盤在徑向移動不大于2mm，周向不大于2mm。轉盤軌道與庫內鋼軌的對位誤差滿足：縱向間隙≤4mm，頂面高差≤2mm，側向偏差≤2mm。轉盤面板與轉盤上鋼軌軌面高差≤2mm。轉盤圓周基礎坑的上地面與轉盤臺面平齊，即轉盤臺面與庫地面平齊，無凸臺。轉盤臺面外側圓周與轉盤基礎坑圓周，在任何轉動位置的間隙≤10mm。轉盤圓周基礎坑的上地面與庫地面成一體，無接縫，且與庫地面平齊。設備工作中不能對輪對踏面等部位造成損傷。
3設備能力參數及控制線路
3.1設備能力參數轉盤直徑Φ6000mm。轉盤旋轉承載45t。轉盤過車載重100t。軌距1435mm。外形尺寸Φ6000×1000mm。轉盤鋼軌與存放線鋼軌對位偏差要求：鋼軌縱向間隙≤4mm，軌頂高差≤2mm，接頭側向錯位≤2mm。液壓系統(tǒng)工作壓力16MPa?？偣β?1kW。旋轉速度0.2～2r/min。操作方式：遙控/電動。遙控器主要技術參數：a操作溫度：-45℃～80℃；b識別碼：32位元組（約43億組）；c漢明碼≥4；d抗靜電>15kV；e操作距離可達50m。
3.2控制線路
4結論
鐵道車輛轉向架重型轉盤設計成功，實現(xiàn)了當初的設計初衷。該裝置具有設計精巧、適用性強、質優(yōu)價廉、操作簡便、防誤措施完備、安全性能好的特點。投入使用后，切實優(yōu)化了車輛轉向架分解、組裝流水線的功能，是一套適用性較高的車輛修造裝置。
作者：于洪易單位：哈爾濱鐵路局哈爾濱鐵路車輛段
鐵道車輛論文:鐵道車輛構件壽命的展望
根據試驗結果，可繪制在應力循環(huán)特性不變的循環(huán)過程中反映上述參數變化的試驗曲線。根據更好的符合試驗曲線的條件來選取合適的近似函數，其形式在多循環(huán)疲勞方面與循環(huán)應力值無關。其次，這個描述整個動力曲線族的函數可用來進行非固定加載時的壽命計算。在力的立題中，材料的循環(huán)狀態(tài)用抗拉強度的實時值SB(σM，n)確定。隨意選擇解析函數來描述試驗曲線SB(σM，n)，有可能導致零件壽命預測的非單值性。建議在設計評價計算中盡可能使用簡單函數，例如冪函數:在多循環(huán)疲勞方面，為不同固定應力值σM(圖2中的曲線1、曲線2)建成的動力學曲線SB(σM，n)，屬于由函數(1)所描述的一個曲線族。它們在點A和點Б經過疲勞曲線3。具有相同強度值SB的材料的兩種狀態(tài)如Д和C在循環(huán)上是相當的。后兩個表達式在下列情況下重合:及時，當兩級應力差趨于0時，但這將會是固定加載;第二，在m∞的情況下，當材料性能直到破壞也沒有發(fā)生變化時。顯然是材料弱化模型算題在Palmgren-Miner意義上將始終是非線性的。其中也包括在m=1的情況下，當動力學曲線變成直線時。及時個公式中的附加因數反映出，在實驗力學中早為人們熟知的不同數值應力相互作用的影響。除此之外，它還排除了應力循環(huán)任何重新組合的可能性。因此，從計算中排除了兩個不充分的理論假定:損壞的線性疊加準則和應力循環(huán)總譜中損壞作用獨立性假定。
在實際計算中，通常使用以基本原理為依據的簡化算法。評估零件疲勞壽命的工程方法須滿足以下計算要求:(1)具有概念的清晰性和確定損壞標準、疲勞破壞標準、損壞疊加準則、疲勞裂紋出現(xiàn)和穩(wěn)定發(fā)展時計算循環(huán)數的進程的統(tǒng)一性;(2)依靠積累的試驗數據或那些可在工廠實驗室和參考文獻積累范圍內得到的數據;(3)避免采用未經檢驗的假定，允許在任何計算階段直接進行試驗檢驗;(4)具有清晰的算法或向用戶提供帶有詳細說明的程序資料;(5)在確定的立題中，或者在隨機原始值分布的分位點有數據的情況下半概率立題中進行計算;(6)給出具有可接受的度的壽命預測，并含有計算方法使用范圍和獲得結果的說明。建議的材料模型既包括新的關系式(式(1)～式(3))，也包括已知的關系式:在總結平面循環(huán)應力狀態(tài)下疲勞試驗結果基礎上，所獲得的相似判據是足夠多的。換算應力的具體形式σП=σia/(1－σim/σB)對于工程計算是很方便的，因為應力幅值σia和平均循環(huán)應力σim是在標準的計算綜合體中算得的。此外，計算中不需要引用非對稱循環(huán)系數。不排除及時主應力作為當量應力利用的可能性，因為材料在疲勞破壞前不可避免地要發(fā)生脆化。薄壁管疲勞試驗也表明，第二主應力不影響壽命，如果它比及時主應力小80%。相似的應力狀態(tài)也能實現(xiàn)，例如，罐車的罐體中材料循環(huán)弱化的計算得出，與在損壞線性疊加基礎上進行的預測相比，計算壽命大大降低了。
對可把提供的材料模型和COSMOSWorks模型中應力-應變狀態(tài)計算統(tǒng)一起來的方法，建議采用18-100型轉向架鑄件在試驗臺試驗條件下進行檢驗。搖枕的計算是按下列程序進行的:(1)根據搖枕設計圖樣研制SolidWorks空間模擬系統(tǒng)固體模型;(2)在與SolidWorks系統(tǒng)整合在一起的COS-MOSWorks有限元分析模數中，建立搖枕的有限元模型，并使模型所有有限元具有相同的特性;(3)根據給出的固定循環(huán)的較大載荷Pmax=784kN，計算COSMOSWorks模型中搖枕的應力-應變狀態(tài)(圖3)和內部加強筋的危險點;(4)確定每一個有限元的計算疲勞極限和較大加載數N(σmax);(5)根據疲勞曲線找出所有有限元中破壞前的循環(huán)數;(6)在循環(huán)數N(σmax)的情況下，在用VBA語言專門編制的程序中假定循環(huán)停止，較大負載單元按照疲勞強度判據(2)失效(消失);(7)進行一個帶斷開單元薄板的新的應力-應變狀態(tài)計算，并檢驗其余單元的靜強度條件;(8)那些沒有實現(xiàn)這個條件的單元也失效，找出新的應力-應變狀態(tài)，重新檢驗了靜強度條件等;(9)在完成所有未失效單元中靜強度條件的情況下完成迭代過程，采用該條件作為在N(σmax)次循環(huán)后有部分破壞單元新的平衡狀態(tài)存在的條件;(10)搖枕以新的應力值繼續(xù)循環(huán)加載到任何一個單元，直到未重新實現(xiàn)疲勞強度條件(2)為止;(11)循環(huán)重新停止，單元失效并開始新的計算應力-應變狀態(tài)的迭代過程;(12)找出新的平衡狀態(tài)，而任一計算階段不能平衡都被看作是整個搖枕破壞。假定的循環(huán)停止的根據是，循環(huán)弱化和彈性體應力再分配過程的實際時間的不可比性。認為后一個過程是瞬時的，且因為作用的局部性而不考慮動力作用。根據用本文建議的工程方法進行計算的結果，搖枕疲勞裂紋出現(xiàn)前和破壞前的循環(huán)數分別為NTP=1755100和Npaзp=2065100。
搖枕內部加強筋疲勞裂紋萌生處示于圖4。為了進行比較，在邊界條件不變的情況下，利用疲勞損壞線性疊加準則，完成了同樣結構搖枕的壽命計算。疲勞裂紋出現(xiàn)前的循環(huán)數未發(fā)生變化，搖枕破壞前的循環(huán)數達到了數千萬次。對26個搖枕進行的試驗臺疲勞試驗認定，受試零件疲勞裂紋出現(xiàn)前的循環(huán)數以及在它們破壞前的循環(huán)數都屬于正態(tài)分布律。疲勞裂紋出現(xiàn)前循環(huán)數的算術平均值為173萬次，而搖枕破壞前的循環(huán)平均值為233萬次。搖枕下弦桿出砂孔處的內部加強筋，然后是在鑄件側壁的破壞循環(huán)數為88.5%。裂紋出現(xiàn)前的循環(huán)數、裂紋的萌生處和裂紋的發(fā)展方向都與試驗觀測到的相一致。根據疲勞裂紋擴展的循環(huán)數，計算與試驗之間存在11.5%的偏差，這是工程計算不能接受的。為了改進壽命預測，應考慮到零件表層性能的異常和循環(huán)載2012年6月6日，StadlerRail公司推出其“迄今為止較大型、動力最強的齒軌機車”。
巴西MRSLogística公司于2010年訂購了7臺定制設計的DC3kV電力機車，用來在連接圣保羅和桑多斯港口的10km長齒軌線上牽引運輸鐵礦石的重載列車。表1為MRSLogística型齒軌機車的技術參數。該齒軌機車裝有2臺二軸轉向架，每臺轉向架帶有2個齒輪傳動系統(tǒng)，與三鋼板式Abt齒軌嚙合。2臺獨立式粘著牽引電機可提供25%的動力。Stadler公司稱，這款齒軌機車的動力是該線路上現(xiàn)役日立公司機車的2倍。在齒軌線路上，原本每列車的較大載重量為500t，但采用了Stadler新款齒軌機車后，每列車的載重量可增至800多t。同時，再生制動的運用可為DC3kV供電制式線路節(jié)省大量能源。該齒軌機車計劃將在2012年年末交付使用。
作者：В．И．МИРОНОВ
鐵道車輛論文:鐵道車輛抗石擊性能的試驗
1涂層抗石擊性能試驗方法
對樣板涂層抗石擊性能試驗，是在模擬車輛運行狀態(tài)等條件下，利用硬物擊打涂層表面，通過測定和分析涂層的破壞程度與形式，來評定涂膜的抗石擊性能。具體做法是，使用特定的設備，在規(guī)定的時間內，將沖擊粒子（卵石、鐵丸、螺絲帽或其他等硬物）以一定的角度噴射或投射到涂層試板上，之后，去除樣板上碎裂松動的涂膜，按照標準對涂層的損壞情況做出評價。
1.1國外汽車行業(yè)相關標準目前，國外汽車行業(yè)制定的石擊試驗方法相關標準被汽車廠和涂料生產廠廣泛采用，如國際標準化組織的ISO20567-1：2007《涂料和清漆涂層的耐石片劃痕的測定第1部分：多次沖擊試驗》、德國工業(yè)標準DIN55996-1：2001《涂層材料的碎石沖擊強度檢驗第1部分：多重沖擊試驗》、美國汽車工程師協(xié)會的SAEJ400：2002《汽車表面涂層的抗石擊碎裂性測試》、美國材料實驗協(xié)會的ASTMD3170：2012《涂層抗石擊碎裂性試驗方法》、日本汽車協(xié)會的JASOM306：1988《車底涂層》和JASOM104：1986《汽車制動管試驗方法》等。這些標準可以劃分為DIN和SAE這2個標準體系，多數汽車公司的企業(yè)標準也主要是由這2個體系的標準衍生而來。DIN和SAE的涂層抗石擊性能標準在設備上有相近之處，二者都采用氣壓式噴丸（粒）沖擊試驗法，只是設備的具體尺寸規(guī)格、空氣壓力、噴射角和沖擊粒子材料的種類、數量有所不同。這2個標準體系在試驗前后對樣板的處理方式和評價方法不一樣。ISO20567-1：2007來源于DIN55996-1：2001，在歐洲被廣泛采用，多家汽車公司均引用或參照此標準建立了自己的檢測體系，如大眾公司、標致-雪鐵龍、福特公司和雷諾公司等，我國的奇瑞汽車和吉利公司也據此建立了自己的檢測體系。SAEJ400：2002與ASTMD3170：2012基本相同，多被美國的汽車公司采用，如通用汽車公司。日系汽車公司采用的涂層抗石擊試驗方法大體上與之相似。
1.2國外鐵道行業(yè)相關標準鐵道車輛涂層抗石擊試驗方法標準有法國的NFF19-201：2010《鐵路運輸車輛涂漆產品一般規(guī)定檢驗和試驗方法》和歐洲標準EN13261：2009《軌道交通-輪對和轉向架-車軸-產品要求》。這2個標準均在附錄D中規(guī)定了涂層抗石擊性能的具體試驗方法，試驗設備也相同，只是沖擊粒子和評價方法不同，是專門應用于高速列車表面涂層抗石擊試驗方法。NF的試驗方法有別于汽車行業(yè)，采用自由落體原理，從5m的高度用螺絲帽沖擊涂漆樣板，也被稱為落砂式試驗方法。
1.3國外相關標準基本要求DIN，SAE和NF石擊試驗方法基本參數和要求見表1。
2鐵道車輛涂層特點
與汽車不同，鐵路常速車輛車體是用低合金鋼焊接而成，近似為3m×3m×25m的長方體，主體為框架結構，蒙皮鋼板厚度約3mm；高速鐵路動車組車體多由中空鋁合金擠壓型材焊接而成，表層鋁合金材料厚度一般在5mm以上。通常情況下車輛車體外表面涂層由底漆、膩子、中間漆和面層涂料組成，對裝飾性有較高要求。由于焊接會引起表面變形或產生缺陷，為保障車體側墻的平整度，生產中大量使用膩子找平，較大厚度一般可達1mm甚至更多，這也是鐵道車輛與汽車涂層較大的差別。車體下部的轉向架構架一般由超過10mm厚的鋼板焊接而成，采用防銹底漆加面漆組成保護性涂層，涂層厚度通常為200~300μm。車頭等特殊形狀部位也有采用纖維增強顏料（玻璃鋼）做外殼的，表面同樣使用涂料進行裝飾。新造客車、機車或動車組所用涂料的數量較大，單車可達0.5~1t（不包括車體內側和底面的阻尼涂料），材料成本在5~10萬元。在涂料品種方面，車體的底漆多為雙組份環(huán)氧漆，膩子通常為不飽和聚脂類材料，中涂和面漆為聚氨酯，面層多數為色漆，部分車輛使用底色漆+罩光清漆；轉向架構架多為環(huán)氧底漆和環(huán)氧面漆配套使用。鐵道車輛的涂料施工方式一般為高壓無氣或空氣噴涂，只有小型零部件可能采用浸涂或粉末涂裝。由于鐵道車輛結構相對較大，無法應用汽車涂料的高溫干燥方式，實際現(xiàn)場多采用整車低溫烘烤，較高溫度為50~70℃。動車組車輛速度較高，隨著運用時間的延長，石擊損壞的現(xiàn)象趨于嚴重，對裝飾性和保護性均構成威脅。例如，經過一段時間運行后，高速動車組車頭前部清障器部位損壞嚴重；CRH380動車組轉向架構架及底部設備局部涂層嚴重破壞，出現(xiàn)類似于打砂的表面；有些CRH2型動車組側面門窗或風檔的邊緣處表面藍色的漆膜基本消失，露出底面的白色涂層、膩子層甚至鋁合金基體。
3鐵道車輛表面涂層抗石擊試驗方法
3.1運行速度與涂層損傷的關系根據大量現(xiàn)場觀察和統(tǒng)計分析，當列車運行速度在140km/h以下時，車上涂層基本良好；當列車運行速度達到160km/h時，石擊現(xiàn)象開始出現(xiàn)；當列車運行速度達到200km/h及以上時，車頭區(qū)域下部涂層的損壞非常明顯。通常情況下，車體下部受石擊損壞的程度比較嚴重，上部要輕許多。若通過室內試驗模擬列車涂層的各種損壞情況難度較大，有必要借鑒汽車行業(yè)的試驗方法。
3.2試驗參數石擊試驗方法中主要的可變參數有沖擊速度（空氣壓力或下落高度）和角度、沖擊粒子類型和數量、試驗溫度等。理論上沖擊物速度越快，沖擊能越大，破壞越嚴重；沖擊角度用于模擬不同部位的受擊打過程；沖擊物的尖銳程度和密度代表飛石物類型；試驗溫度用于模擬車輛的實際工況。
3.3國外標準的借鑒意義通過按照SAE和DIN標準對各種配套涂膜樣板的測試發(fā)現(xiàn)，可能是因為車體下部的轉向架構架涂膜與汽車相近，上述方法與現(xiàn)場的涂膜損壞情形有一定的相關性。相比之下，SAE的方法更好些，這也許與SAE選擇粒徑為9.5~16mm鵝卵石、模擬沖擊速度約為100km/h的試驗條件相關。但這2種方法對動車組車體外側的裝飾性涂層很難形成對照，大概是由于這類涂裝體系中大量使用了填充膩子。因此，按照汽車行業(yè)的標準進行石擊試驗對鐵道車輛外表面的裝飾涂層并不適用。NF標準采用落砂式石擊試驗裝置，沖擊粒子為高強度鋼制造的HM8螺絲帽，高度為5m。在不考慮空氣阻力的情況下，根據物理學中勢能的計算公式mgh=12mV2，物體自5m高度自由下落時對樣板的沖擊速度約為10m/s，即36km/h。從測試情況看，對于無膩子層的涂膜，破損涂膜的外觀與采用DIN方法的試驗結果相近，可能是因為試驗時這2種方法所用沖擊粒子都有棱角；但對有膩子層的裝飾性涂膜結果仍不理想，與車輛的實際沖擊情形有較大差別。EN13261：2009將這種方法用于車輛空心軸表面的保護性涂層的試驗。
3.4動車組表面涂層石擊試驗方法建議根據上述試驗結果，為了尋求適用于鐵道車輛表面涂層的石擊試驗方法，通過對上述標準方法的分析比較，采用不同類型的沖擊粒子進行試驗，測試多種涂料涂裝系和配套涂膜，確定使用不帶棱角的鵝卵石做為沖擊物。通過反復試驗，根據標準制定原則，提出以下適用于動車組表面涂層的石擊試驗方法。（1）選用不同的測試裝置以適應車體外側裝飾性涂層和轉向架構架涂膜：車體下部涂膜試驗利用氣壓式石擊試驗裝置，選用SAE方法；車體上部涂膜試驗利用落砂式石擊試驗裝置，即NF標準。圖2為落砂式石擊試驗裝置結構。（2）沖擊粒子：選用統(tǒng)一粒徑的鵝卵石，規(guī)定數量為1kg或1L。（3）試驗溫度：室溫和低溫（-30℃或-40℃）。（4）試驗后樣板的處理方式：布基膠帶粘貼，去除所有松動涂膜。（5）確定評級方法和結果表示形式：破損數量、碎裂大小和失效位置等。在與動車組車輛制造廠和涂料生產廠充分交流的基礎上，經多次試驗和反復修改，形成了《鐵路機車車輛表面涂層抗石擊碎裂性試驗方法》標準初稿，目前已有部分單位開始作為企業(yè)標準試行。根據這一標準方法對多種涂料涂裝系制成的樣板進行測試，無論是否含有膩子層，由于采用2種試驗設備，涂膜損壞情況均比較接近實際車輛的狀態(tài)。當然由于動車組的運用工況極為復雜，要達到模擬的程度還需要大量的實踐經驗驗證，目前只完成了初步工作，具備了測試現(xiàn)用涂料及涂裝系抗石擊性能的平臺。經過分析和對比測試數據，認為涂裝系各層涂膜性能之間的配合相當重要，采用上述方法可對機車車輛用涂料及涂裝系進行初步篩選、測試和研究，通過選用硬度搭配合理的底、中、面涂層，改善涂層的抗石擊碎裂性能，延緩涂膜老化過程，有助于改善動車組各部位涂料涂膜的保護和裝飾性能。
4結語
涂層抗石擊試驗對高速動車組有重要意義，鐵道車輛專用的表面涂層抗石擊試驗方法已經開始試用，對改善實際車輛涂層的耐久性和保護性將起到積極作用。
作者：楊松柏趙民張寶祥單位：中國鐵道科學研究院金屬及化學研究所南車青島四方機車車輛股份有限公司唐山軌道客車有限責任公司
鐵道車輛論文:鐵道車輛上鋁合金的運用
1鐵道車輛上鋁合金應用優(yōu)勢
1）節(jié)能降耗，利于環(huán)保。鋁合金在擁有輕量化的基礎之上，在強度上也能夠滿足安全的需求，對于高速列車來說，要使車輛輕量化的途徑則是提升車體的用鋁比例。2）便于加工與制造。隨著鋁合金生產工藝、鋁合金車輛制造技術的不斷進步，鋁合金車體的制造工藝也大大簡化，制造工作量也相對減少，并且無需除銹、可以回收，便于維護，更有利于加工與制造。并且適用于各種表面處理，可以在鋁合金表面著色、噴涂等，提高其耐蝕性，并且使車體表面更為美觀。3）價格適中。鋁材料的價格較高，鋁合金材料的車輛制造成本有所增加，但由于輕量化的特點，鋁合金給鐵道車輛帶來了運能的增加與耗能的減少，以及維修費用的降低等。并且鋁合金車輛更具回收價值，報廢車輛的回收價值中，鋼車為，而鋁車則為480%，因而，采用鋁合金的車輛綜合效益高，價格適中，成本合理。4）安全性能好。鋁合金車體為型材結構，其剛度要好遠遠好于普通的碳鋼車，因而能夠承受更大的機械外力，避免對車內乘客造成致命的傷害。并且，鋁合金材料也具有優(yōu)良的耐火性與耐電弧性，同鋼鐵相比，其具有更優(yōu)良的導熱性與散熱性，這些特性都使得鋁合金車體具有更好的安全性能。
2鋁合金在鐵道車輛的應用現(xiàn)狀
高速、節(jié)能、舒適、安全、環(huán)保是如今交通運輸發(fā)展的主要目標，鋁合金作為輕量化發(fā)展的材料，具有諸多的無可比擬的優(yōu)勢，因而其被越來越廣泛地應用到鐵道車輛當中。近年來，時速超過300km/h的高鐵、高速磁墊式、新型混合結構車輛等的不斷投入使用，促進了鋁合金更好的發(fā)展前景。如今，在世界范圍內，生產與制造鋁合金車體成為了城市軌道交通發(fā)展與鐵路運輸事業(yè)發(fā)展的總體趨勢。我國鐵道運輸載客量以及物流量為世界首位，然而我國鋁合金車體開發(fā)起步較晚。長春軌道客車股份有限公司于1989年開發(fā)了首輛鋁合金地鐵車體，并于2001年建成了我國的及時條鋁合金自動化焊接生產線，開發(fā)出了我國及時輛磁懸浮列車，隨后，南京蒲鎮(zhèn)車輛廠、唐山車輛廠、株洲電力車輛廠等都陸續(xù)建立起了生產線，逐漸生產鋁合金車體。隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，“和諧號”的誕生以及城市地鐵軌道交通的不斷發(fā)展，鋁合金車體越來越多地出現(xiàn)在人們的生活中，鐵道部引進國外先進生產技術，實現(xiàn)了鐵路的跨越式發(fā)展，如今，京廣高鐵、京滬高鐵等的運營，建立起了巨大的鋁合金車輛市場需求，進一步推動了中國鋁合金車體制造技術的發(fā)展。同時，由于鋁合金車體制造仍然處在高速發(fā)展階段，尚未有一個成熟的技術運用體系，因而也存在著一些技術等問題。如今鋁制軌道車輛的發(fā)展，要遠遠落后于汽車運輸行業(yè)，由于鋁制品創(chuàng)新的周期長、加上鐵道車廂的使用壽命長，使得車體與車的零部件等驗證周期長，從整體上看，鋁合金車體在運輸市場上的使用量遠遠不如航空航天、汽車運輸以及一些民用市場。同時，鐵路運輸重載與高速對鐵路工程構件的耐磨腐蝕性也提出了更高的要求，如今使用高速列車制動盤、電弧噴涂維修鐵路橋梁等方式，可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蝕效果。此外，鐵路車輛鋁合金的應用也有許多技術上的難題，例如鐵道車輛車身工件大部分為沖壓形成，而用沖壓鋼板的方法沖壓鋁板易出現(xiàn)裂縫；車身工件大部分為焊接組裝，但鋁的焊接比鋼材焊接的難度要大，其焊接的外表需要光滑，并且要對零部件進行電泳與噴涂。
3鋁合金在鐵道車輛上的應用發(fā)展
如今世界各國組織大量人力、財力以及物理對車輛用鋁材，以及一些新的技術、工藝進行深入研究，特別是在軋制工藝、擠壓工藝、材料整體化、大型化、空心化等，以及材料的各種特殊性能、處理方法、結合方法、材料混搭方法、表面處理等方面，都展開了科技攻關與開發(fā)，促進鐵道用鋁材向著高標準、高性能、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展，推進到一個新的水平。當前隨著鐵道交通事業(yè)的不斷發(fā)展，以及鋁合金車輛運行考驗的深入，我們需要進行更為廣泛的試驗研究，適當地引進一些先進的技術與相關的設備，并將其轉化為自身的經驗與技術使用。同時需加強對鋁合金材料的技術研究和開發(fā)，有效提升鋁合金材料使用的綜合性能，例如融合一些新工藝方法，采用噴射成型等工藝，降低制造成本，穩(wěn)定產品質量，此外要加強焊接工藝以及控制技術研究，提升焊接質量，只有材料與制造技術的不斷發(fā)展，才能夠探索出更為合理的車輛結構，我國目前在一些主要的制造技術上還依靠進口，因而需要加大對技術的研究，縮短差距。而在鋁合金車輛的保養(yǎng)方面，需要從廠商、用戶以及列檢等環(huán)節(jié)，都需要提升保養(yǎng)與環(huán)保意識，制定嚴格流程，完善對車輛的應用管理，有效降低對鋁合金車輛破壞。
4結束語
鋁合金車體的應用是鐵路運輸事業(yè)以及城市軌道發(fā)展的必然趨勢，鋁合金因其良好的性能與諸多優(yōu)勢，將鐵路車輛設計與制造技術提升到了一個新的高度。隨著鋁合金制造應用技術的不斷發(fā)展，其將成為現(xiàn)代化鐵路發(fā)展應用的主流，我們必須要不斷開展技術攻關與開發(fā)，促進我國軌道運輸行業(yè)的高速發(fā)展。
作者：封銳杰單位：蘭州鐵路局蘭州車輛段
鐵道車輛論文:鐵道車輛專業(yè)模式的改革
一、“訂單培養(yǎng)”中的教學問題
“訂單培養(yǎng)”是依據專業(yè)與企業(yè)雙方對加深校企合作的強烈意愿，采取企業(yè)提前介入專業(yè)人才培養(yǎng)方案設計、制定以及實施的一種方式。通過企業(yè)提前錄取專業(yè)學生以及一年的“訂單培養(yǎng)”，讓畢業(yè)生不僅具備扎實的專業(yè)知識和較強的實踐能力，而且還具備了良好的職業(yè)素養(yǎng)，縮減用人單位后期培訓的時間，實現(xiàn)了學校、企業(yè)和學生“三贏”的效果。但結合專業(yè)近幾年“訂單培養(yǎng)”的教學工作、對鐵路運輸企業(yè)的現(xiàn)場調研以及“訂單培養(yǎng)”畢業(yè)生在崗位工作情況的反饋等方式，當前“訂單培養(yǎng)”教學中出現(xiàn)的主要問題有以下幾個方面。
(一)訂單班學生專業(yè)構成復雜，基礎知識差異大當前制定的“訂單培養(yǎng)”方案是以鐵道機車車輛專業(yè)的兩年專業(yè)培養(yǎng)為基礎進行設置，“訂單培養(yǎng)”專業(yè)課程擬定的教學對象主要是經過了專業(yè)基礎素質模塊及專業(yè)必修模塊學習的學生。鐵道機車車輛專業(yè)人才培養(yǎng)模式如圖1所示。但隨著近年鐵路運輸企業(yè)用人需求在急劇增長，鐵道機車車輛專業(yè)學生無法滿足鐵路的用人需求。而相關軌道類專業(yè)學生，受地鐵相關企業(yè)的用人需求影響，同樣無法滿足鐵路的用人需求，因此企業(yè)將招收范圍擴大至學院其他專業(yè)(機械類、電氣類)學生。以鐵道機車車輛專業(yè)2012屆廣州鐵路(集團)公司訂單班為例，開設了2個司機訂單班，3個檢修訂單班，而司機訂單班中其他專業(yè)(機械類、電氣類)學生占司機訂單班總人數的36．4%，檢修訂單班中其他專業(yè)(機械類、電氣類)學生占檢修訂單班總人數的77．6%。按照當前訂單班學生的構成，大部分學生缺乏專業(yè)基礎素質模塊及專業(yè)必修模塊的學習，為了照顧所在訂單班中其他專業(yè)(機械類、電氣類)學生，專業(yè)課程教學不得不向基礎理論傾斜，降低了“訂單培養(yǎng)”的教學效果。
(二)專業(yè)課程與工作崗位一致性不強在“訂單培養(yǎng)”模式中專業(yè)課程的制定原則，是以電力機車相關工作崗位職業(yè)標準為依據，如廣鐵司機訂單培養(yǎng)方案、廣鐵檢修訂單培養(yǎng)方案。但通過近年來對訂單班畢業(yè)生就業(yè)單位及崗位工種的調研、回訪，結果顯示畢業(yè)生的就業(yè)單位不僅限于機務段這種專門從事電力機車運用及檢修的部門，還包括以檢修客運車輛及貨運車輛的車輛段和檢修CRH型動車組的動車運用所及動車段。由于電力機車、鐵道車輛以及動車組在結構和檢修技術方面存在一定差異性，而“訂單培養(yǎng)”模式中的專業(yè)課程主要以電力機車為檢修及運用對象，造成訂單班畢業(yè)生所學習的專業(yè)知識和技能與未來就業(yè)崗位技能要求不符，讓企業(yè)用人單位增加了崗位培訓的時間和成本，也降低了“訂單培養(yǎng)”效果。
(三)專業(yè)課程教學重實踐技能輕知識體系完整高職院校的較大特色在于高職學生的動手實踐能力以及專業(yè)技能性強，近年來高職教育理論也在提倡進一步加強學生動手實踐能力的方法，如“教學做”一體化教學、基于工作過程的項目導向教學法等。而在以就業(yè)為導向的“訂單培養(yǎng)”專業(yè)課程教學中，對崗位技能的要求更高。雖然在教學中推行了相應的教學法，取得了一定的教學效果，但通過對鐵路運輸企業(yè)的調研及訂單畢業(yè)生的回訪，發(fā)現(xiàn)“訂單培養(yǎng)”的專業(yè)課程教學過程中也暴露出了一些問題。
一方面，由于鐵路相對于其他行業(yè)有一定的特殊性及專業(yè)性，無法類似其他普通專業(yè)借助多種途徑獲得近期知識，因此普通專業(yè)學生主要通過訂單班專業(yè)課程學習掌握相應知識和技能。由于“訂單培養(yǎng)”的時間是半年的專業(yè)課程學習和半年的頂崗實習，受教授課時的限制，讓“訂單培養(yǎng)”更多地局限在對訂單學生某一特定崗位的專業(yè)理論及技能的學習，未考慮畢業(yè)生在今后的工作崗位上，有可能因為機車型號更新?lián)Q代，轉崗等情況，知識及技能渠道的狹窄導致學生在后續(xù)崗位上的持續(xù)發(fā)展以及上升空間受到極大限制。另一方面，隨著實踐技能越來越被看重，導致教學中容易出現(xiàn)重實踐技能輕知識體系完整的偏差，片面追求對學生某一特定崗位專業(yè)技能的培養(yǎng)，忽視了相關崗位完整知識體系的建立。在實踐技能訓練過程中，分拆的工作任務，很難將實踐與理論有效的結合，結果只是為了單一任務的實踐而實踐，無法真正學會從工作崗位整體考慮去處理問題，也限制了學生畢業(yè)后的發(fā)展。
二、“訂單培養(yǎng)”問題分析
以鐵道機車車輛專業(yè)與廣州鐵路(集團)公司所建立的“訂單培養(yǎng)”為例，廣州鐵路(集團)公司是國家120家試點企業(yè)集團和512家重點國有企業(yè)，設置派出機構4個，直屬單位33個，工程建設指揮部10個，擁有8個運營合資公司，主要管轄廣東、湖南、海南三省鐵路，總營業(yè)里程6519公里，其中高速鐵路及城際鐵路1449公里。“訂單培養(yǎng)”學生由廣州鐵路(集團)公司統(tǒng)一招收，畢業(yè)后會由集團公司根據下屬各單位需求及學生地域等情況再行分配。在“訂單培養(yǎng)”制定及實施過程中，廣州鐵路(集團)公司并不直接參與，主要通過鐵道機車車輛專業(yè)聯(lián)合廣州鐵路(集團)公司相應的下屬單位對“訂單培養(yǎng)”方案進行制定和實施。通過對“訂單培養(yǎng)”方案中的校企聯(lián)合開發(fā)的人才培養(yǎng)目標與規(guī)格，知識、能力與素質結構，理論教學與實踐教學體系，課程體系與教學計劃，課程標準與課程內容等方面進行研究，發(fā)現(xiàn)校企合作的層次和機制無法滿足“訂單培養(yǎng)”的相應要求，其問題的根源主要體現(xiàn)在以下幾個方面:及時，訂單班學生的招生分配與培養(yǎng)工作不夠緊密，訂單班學生未來具體工作單位及崗位的不明確，造成了“訂單培養(yǎng)”中專業(yè)課程與工作崗位的不一致。第二，因廣州鐵路(集團)公司下屬企業(yè)數量多，工種差異較大，往年訂單班學生就業(yè)后的具體工作崗位，需要到報到后再具體分配。鐵路下屬企業(yè)需要投入相應資源，進行培養(yǎng)教育后才能上崗。企業(yè)不但沒從“訂單培養(yǎng)”中得到利益，反而提高了成本，同時自身的生產安全也可能受到一定影響。第三，“訂單培養(yǎng)”中必然涉及到聘請企業(yè)現(xiàn)場專家參與專業(yè)課程教學、專業(yè)教師下企業(yè)實踐、“訂單培養(yǎng)”學生進行頂崗實習等方面，在缺乏廣州鐵路(集團)公司的直接參與和相關政策支持下，下屬單位由于涉及生產安全問題與崗位職責等方面的顧慮，參與“訂單培養(yǎng)”專業(yè)課程教學的積極性不高。
三、“訂單培養(yǎng)”的改革思路
《教育部關于充分發(fā)揮行業(yè)指導作用推進職業(yè)教育改革發(fā)展的意見》(教職成〔2011〕6號)中提出:“建立健全校企合作新機制，指導推動學校和企業(yè)創(chuàng)新校企合作制度，積極開展一體化辦學實踐?！痹撐募鉀Q“訂單培養(yǎng)”過程中的一系列問題指明了方向:從校企合作的根源上進行改革，構建校企合作“雙平臺”聯(lián)動機制，如圖2所示。
(一)建立校企合作聯(lián)動機制，為“訂單培養(yǎng)”打下堅實基礎要推動企業(yè)積極參與“訂單培養(yǎng)”的專業(yè)課程制定及實施，首先通過校企雙方有效溝通找到雙方的共同利益點。通過由廣州鐵路職業(yè)技術學院與廣州鐵路(集團)公司共同參與的高層次“訂單培養(yǎng)”校企合作聯(lián)動機制，提前明確訂單學生在鐵路企業(yè)未來就業(yè)崗位。在充分考慮機務段、車輛段和動車段崗位的不同性質、訂單班學生專業(yè)基礎差異等因素，對“訂單培養(yǎng)”模式進行改革探索。在建立了高層次“訂單培養(yǎng)”校企合作聯(lián)動機制的基礎上，校企雙方分別指定下屬專業(yè)和相關的下屬企業(yè)(機務段、車輛段、動車段)共同實施“訂單培養(yǎng)”。校企雙方在實施過程中既起監(jiān)督職責，又為“訂單培養(yǎng)”與“生產安全”之間的矛盾提供解決途徑，解決下屬專業(yè)與企業(yè)參與“訂單培養(yǎng)”中的后顧之憂。
(二)引入一體化教學和職業(yè)技能競賽，保障“訂單培養(yǎng)”的教學效果為避免“訂單培養(yǎng)”中重實踐技能輕知識體系完整的現(xiàn)象，改變現(xiàn)有的理論與實踐階段學習的教學方法，開展理論與實踐緊密結合的一體化教學法。在課程中按照完整的知識體系，結合機車司機、機車檢修技師、動車機械師等崗位工作流程分解為項目模式，讓學生作為項目教學主體，結合所需的理論及實踐技能，以完成工作任務的形式，快速掌握所需崗位的職業(yè)能力。由于鐵路春運等原因，企業(yè)接收訂單班學生頂崗實習的時間一般會在大三開學兩周后?？衫瞄_學初期開展以訂單班學生為主體的職業(yè)技能競賽，通過專業(yè)課程與技能競賽平臺結合，檢驗訂單班學生在專業(yè)課程教學中的學習成果，同時促進軌道相關專業(yè)學生和普通專業(yè)學生的比賽交流，取長補短，為頂崗實習打下堅實基礎。
(三)推進專任教師與企業(yè)專家互派制度，讓校企雙方從“訂單培養(yǎng)”中共同受益企業(yè)專家的主要優(yōu)勢在于其對崗位工作流程的熟悉以及具備較高的實踐技能水平，“訂單培養(yǎng)”需要企業(yè)專家與專任教師共同參與專業(yè)課程教學、過程考核及評價的設計工作。一方面訂單班學生可以更直接地學習相關專業(yè)技能知識;另一方面企業(yè)專家能夠學習專任教師的教學方法，提高自身的教學水平，提升企業(yè)員工開展自我技術培訓的能力。而“訂單培養(yǎng)”中的頂崗實習階段，讓學校專任教師有機會到現(xiàn)場企業(yè)進行企業(yè)實踐。一方面加強教師的實踐技能水平，為專業(yè)教學積累經驗;另一方面能夠有機會與企業(yè)現(xiàn)場專家合作，為企業(yè)提供相關專業(yè)知識培訓，開發(fā)專業(yè)培訓課程以及相關項目研究，讓校企雙方從頂崗實習中共同受益。利用高層次校企合作聯(lián)動機制，訂單班學生可按實際崗位提前分配到下屬生產運用企業(yè)進行“準員工”式頂崗實習。讓學生可以盡快適應工作崗位，培養(yǎng)出嚴謹的工作作風、良好的職業(yè)道德和素質;企業(yè)則可以通過對學生的培養(yǎng)，讓學生盡快融入到企業(yè)，為企業(yè)發(fā)展提供新鮮血液，實現(xiàn)校企雙贏。
四、“訂單培養(yǎng)”的改革實例
針對2013屆廣鐵訂單班設置，充分考慮了訂單班學生的專業(yè)、就業(yè)崗位等因素，改變傳統(tǒng)的專業(yè)課程設置方式，進行有效的改革探索。1．通過舉行學院與(集團)公司高層次的“訂單培養(yǎng)”協(xié)調會，明確訂單班學生的工作單位和未來崗位，對訂單班的組建進行初次劃分。在本次2013屆訂單班中以機務段和車輛段兩個單位的工作崗位分別開設訂單班。2．在同一工作崗位性質的訂單班中，再依據訂單班學生的基礎不同分別開設訂單班，而訂單班的相關專業(yè)課程設置中，按照機車專業(yè)訂單班、軌道類相關專業(yè)訂單班和其他類專業(yè)訂單班分別針對性的設置專業(yè)課程，讓訂單班能得到化的教學效果?！坝唵闻囵B(yǎng)”模式改革框架如圖3所示。
五、小結
當前，鐵路的發(fā)展腳步正在加快，相當多的軌道交通企業(yè)為緩解用人壓力招收生源，已開始針對大一新生進行提前招收的情況，而此種情況也為開始探索一年“專業(yè)基礎培養(yǎng)”+兩年“訂單培養(yǎng)”的新模式提供了有力契機。目前，我院正處于國家骨干院校建設關鍵時期，只有通過與行業(yè)企業(yè)緊密結合、相互促進機制，提高訂單班學生的職業(yè)能力和綜合素質，才能進一步體現(xiàn)高職院?！耙阅芰楸疚?、以就業(yè)為導向、以服務為宗旨”的辦學理念。實踐證明，尋找校企雙方共同利益點，充分調動企業(yè)積極性，通過建立適合雙方共贏的“訂單培養(yǎng)”校企合作聯(lián)動制度，是整合有效資源、培養(yǎng)高素質人才、解決學生就業(yè)的有效途徑，實現(xiàn)了“員工”與“學生”的零間隙，走出了一條高技能人才培養(yǎng)模式改革之路。
作者：陸超單位：廣州鐵路職業(yè)技術學院
鐵道車輛論文:鎂合金在鐵道車輛上的實踐
1鋁合金材料與鎂合金材料的力學性能對比
與鋁合金材料一樣，鎂合金材料也分為鑄造鎂合金材料與變形鎂合金材料2大類。當前，能夠替代鑄造鋁合金材料的鑄造鎂合金材料主要有AE44、AZ91、AZ91D與AZ91RE等，鑄造鋁合金材料與鑄造鎂合金材料力學性能對比見表1?？梢蕴娲冃武X合金材料的鎂合金材料主要包括AZ31、AZ31RE和AZ31B等，變形鋁合金材料與變形鎂合金材料力學性能對比見表2。從表1和表2可以看出，鑄造鎂合金材料與變形鎂合金材料在主要的力學性能指標上與相應的鋁合金材料十分相似，可以替代鋁合金材料；但二者之間還有一些差別，具體表現(xiàn)如下：1）由于鎂合金材料具有特殊的晶體結構，因此其各向異性與鋁合金材料相比有著明顯的強烈性，這與鎂合金材料的制造工藝有著很大的關系；2）鎂合金材料具有較為活潑的化學性質，如果不經過處理，普通的鎂合金材料極易產生腐蝕和氧化燃燒，因此在防腐與阻燃方面需要經過特殊的處理；3）鎂合金材料與鋁合金材料相比，前者在沖擊韌性方面略顯不足，大約低8．2％～10．3％；4）鎂合金材料的耐熱性較差，因此普通鎂合金材料的工作溫度應＜160℃。
2鎂合金材料在鐵路車輛上的應用狀況
我國雖然鎂資源儲量與鎂產量均居世界及時位，但鎂合金的深加工產業(yè)卻十分落后，在鎂產品應用方面與發(fā)達國家相比有著明顯地差距，這種情況在軌道領域表現(xiàn)得十分突出。目前，我國主要利用鎂合金生產各種管材與壓鑄件，尚無法生產可以應用于鐵道車輛上的型材與板材。要用一種新型工程材料來替代原有成熟的工程材料，并不需要二者之間有著相同的物理性能，用新材料制作出的零部件與原有零部件相比的使用性能基本相近即可。由于目前我國對于鎂合金材料性能的掌握嚴重不足，因此很多零部件的使用性能無法達到原有的水平，現(xiàn)階段在鐵道車輛的重要承載構件方面鎂合金材料還不能替代鋁合金材料，只能在某些承載要求不高的零部件方面進行替代，如衣帽鉤、車窗防護欄、空調通風口（如圖1所示）等。以往，我國曾嘗試設計使用鎂合金蜂窩加層板、鎂合金面板（如圖2所示）與鎂合金臥鋪框架（如圖3所示），并積極嘗試使用鎂合金材料制作車下裙板和座椅支架等，但都沒有達到預期的目標，無法進行推廣應用。
3鎂合金材料應用于鐵道車輛存在的問題
鎂合金材料應用于鐵道車輛主要受到以下幾個方面的影響與制約：1）寬幅鎂合金或大斷面鎂合金型材的擠壓工藝尚不成熟，只能擠壓出尺寸較小的型材，無法滿足車下裙板等材料的使用要求；2）鎂合金材料具有燃點較低的特性，因此如何進行防火阻燃制約了車體外部零部件的制造，也制約了零部件之間的組裝焊接；3）鎂合金材料的覆塑工藝技術、表面噴漆技術與耐腐蝕技術尚不成熟，無法滿足當前車輛的噴涂要求與防腐要求；4）難以進行鎂合金材料的高純度冶煉，無法軋制出厚度＜2mm的薄板，也無法軋制出符合要求的蜂窩芯鎂箔與全鎂合金的蜂窩夾層板；5）難以進行當前鎂合金材料擠壓型材的二次加工，例如煨彎和折角等，因此難以適用于車窗窗框與其他框架零部件；6）鎂合金材料的焊接性能較差，國內的焊接工藝又十分落后，難以進行組裝焊接。
4鎂合金材料在鐵道車輛上的應用范圍
從當前鎂合金發(fā)展水平來看，在承載構件方面，尚無法使用鎂合金材料替代鋁合金材料與鋼材料，需要對鎂合金材料進行持續(xù)的試驗。當前鎂合金材料可以制造承載要求較低的零部件，主要包括以下幾個方面：1）使用鎂合金擠壓型材來替代工程塑料，進行安裝梁、地板支座與車內墻板的制造；2）使用鎂合金擠壓型材替代鋁合金材料，進行座椅安裝座、單元式的車窗窗框、車體裙板與貫通式的電熱器罩的制造；3）使用鎂合金壓鑄型材替代鋁合金材料，進行車窗的防護欄、臥鋪框架、座椅支架、行李架與其他箱體的制造；4）使用鎂合金蜂窩加層板型材替代鋁合金材料，進行車內平頂板、裙板與間壁的制造。只有經過一段時間的應用探索和實際考核運用，掌握了鎂合金材料的性能以后，并加大對鎂合金產品的壓鑄、涂裝、擠壓、軋制與涂裝等工藝技術的突破，才能實現(xiàn)將鎂合金材料應用于鐵道車輛承載部件的制造。
5結語
要用任何一種新型材料取代原有材料，都應解決二者之間不同所帶來的問題，鎂合金材料也不例外；因此，只要解決鎂合金材料存在的問題并找到解決方法，就可以獲得對其的推廣應用。從目前鎂合金材料的發(fā)展狀況來看，想要鎂合金在鐵道車輛上得到廣泛應用，還需要一段時間。只有制造出合理的工藝結構，達到預定的車輛剛度與強度，才能實現(xiàn)鎂合金材料的發(fā)展與應用。
作者：王秋鵬單位：西安鐵路職業(yè)技術學院
鐵道車輛論文:淺議新材料在鐵道車輛上的應用
摘要：鐵道行業(yè)與航天、船舶以及汽車工業(yè)相比，對材料的開發(fā)應用較少。隨著第六次火車提速和高速動車組的應用普及，車體結構的輕量化技術是目前研究的重要課題之一。文章對鐵道使用的相關材料進行了概述。
關鍵詞：鐵道車輛；復合新材料；高速動車組
一、新材料概述
隨著鐵道工業(yè)對自重問題重要性的認識提高，材料的開發(fā)和應用將有大大增加的趨勢。主要新材料類型如下：
（一）復合材料
復合材料（如玻璃纖維/聚酯復合材料）在鐵路其他零部件中的應用已被用于制造支承鐵道電器系統(tǒng)的跨軌信號架。用復合材料制造跨越四根鋼軌的信號架技術已經論證可行，而且與相當的鋼結構相比，除耐蝕性好外，還能大大減輕自重。
（二）高分子材料
高分子材料是分子量高達1萬至數十萬的巨大“高分子”聚合而成的材料，塑料、FRP（纖維增強塑料）、彈性體、橡膠、纖維等都屬于高分子材料。高分子材料具有質量輕、強度高、減振、絕緣等特性，故在鐵道行業(yè)獲得廣泛應用：塑料、FRP具有質量輕、強度高、絕緣等特性；橡膠具有防振、減振、絕緣等特性。
（三）合成材料
合成材料的主要優(yōu)越性有：減輕重量、減少車內噪音、提高旅客舒適性、安裝費用低、防火性能好。特別是使用合成材料后，車輛的加速和減速都加快，減少了轉向架和軌道的磨損，降低了能耗，降低了每旅客公里的運營費用。
二、新材料在鐵路客運車輛上的應用
現(xiàn)在鐵路運輸業(yè)新材料應用較多，而且正在不斷地擴展其應用范圍，下面列舉幾個應用實例：
（一）復合材料在客車中的使用
車輛質量輕和加工方便的優(yōu)點，也促進了復合材料在車輛內部的廣泛應用。實際上，F(xiàn)RP在Inter City旅客列車上占壘車總重量的8%（3t左右）。一般車輛內部配件最常用的復合材料，是由玻璃纖維和阻燃聚酯樹脂構成。窗框、衛(wèi)生窗、通過臺墻板以及通過臺開敞車頂端，都成功地用玻璃鋼制造過，其加工方法有冷壓、噴射和手糊，有采用無規(guī)則玻璃氈，也有采用半連續(xù)玻璃氈。模壓成型工藝所需設備費用較高，適用于大規(guī)模生產。座椅骨架常常采用片狀模塑材料（SMC）模壓加工制造。復合材料還被用于制造鐵道車輛用的高比強度的夾層結構板中。這種墻板已在航空工業(yè)應用多年，其典型結構是由兩層FRP板包覆著泡沫或蜂窩芯構成。隨著設計師對輕質車輛的優(yōu)越性認識的不斷提高，這種結構在客車上應用得越來越廣泛。意大利的ETR500型列車，再次為這種復合材料在現(xiàn)代高速列車上的應用提供了一個極好的范例。該車所有的內墻板、頂板及行李間全部由夾層板制造。這種夾層板結構包括一個由Airex公司提供的Nomex蜂貨車用復合材料。
（二）高分子材料在客車中的使用
高分子自潤滑材料除用作機車車輛的承載件、車內裝飾件等外，還作為減摩耐磨材料用作磨損件。高分子自潤滑材料在機車車輛上的應用實例。高分子自潤滑材料本身具備的或通過改性獲得的良好耐磨性和自潤滑性，使它能夠在少油或無油的條件下安全運行，因此，高分子自潤滑材料在許多場合下能取代金屬。高分子自潤滑材料在機車車輛上取代金屬制作磨耗件取得了較好的效果。
心盤墊。美國用超高分子量聚乙烯制作車輛的搖枕心盤墊。德國規(guī)定，貨車的心盤墊用尼龍6制作。用塑料制作的整體碗形心盤墊已裝用在美國鐵路的內燃機車和貨車的轉向架上。
磨耗板。美國鐵路在60年代將尼龍用于導框襯板后，又擴大應用到搖枕磨耗板。美國應用超高分子量聚乙烯制作的車鉤鉤身托板磨耗板已在貨車上運行80萬公里，未發(fā)生損壞，也不需潤滑、維護。
軸承保持架。瑞典SKF公司在客車車輛軸承和機車牽引電機軸承上，采用25%玻璃纖維增強尼龍66制作軸承保持架。德國市郊運輸車輛和干線車輛的圓柱滾柱軸承采用尼龍保持架已經過數百萬次運用考核，效果令人滿意。俄羅斯自1986年在貨車軸承上開始裝用尼龍保持架，在溫升、磨損、性及耐久性等方面進行了長期考驗。試驗結果表明，這種尼龍保持架在溫升、磨損和油脂親和等方面有優(yōu)良特性，對提高軸承負荷能力和壽命，特別是潤滑作用對延緩軸承事故、保障行車安全具有顯著特點。
其他磨耗件。美國芝加哥和西北鐵路公司用熱塑性塑料制作拉桿村套。這種襯套可用八年。德國規(guī)定，各類車輛的車鉤導框用尼龍66制作，客車的搖枕橫向擋塊用尼龍66制作，且使用量都已超過1萬件。
（三）合成材料在客車中的使用
利用合成材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)用材，以求實現(xiàn)機車車輛的輕量化，滿足高速列車要求輕、快、穩(wěn)和安全的要求。
裙板、頂板、墻板和車內隔板。法國雙層高速列車TGV2N 采用三聚氰胺樹脂代替玻璃鋼墻板，重量比玻璃鋼更輕而隔熱隔聲性能和玻璃鋼相似。TGV2N 的天花板頂塊采用自承式酚醛三聚氟胺制造，每輛車可減輕重量200kg。大西洋TGV的車內與電話間隔板采用聚碳酸醇材料。車體為鋁板加玻璃棉。Keller公司為TGV2N 研制的車頂板采用了重量輕、致密、具有優(yōu)良絕熱性能和聲學特性的合成材料。這種車頂板集自承載聲學特性、熱特性、可拆卸性和裝飾性于一身，厚度只有大西洋TGV的一半。
裙板要求重量輕、耐腐蝕。德國新型城市間客車和漢堡城市的新型動車、魯爾工業(yè)區(qū)的二等大開敞式客車兩側均采用塑料裙板，裙板材料為：聚氯乙烯硬質泡沫塑料芯層和玻璃鋼面層。
車窗和車窗玻璃。采用聚碳酸酯板做車窗玻璃材料，熱塑性塑料（如ABS樹脂）壓鑄窗框，可收減輕重量、減少維修費用之效。
車門。車門要求重量輕、耐腐蝕、穩(wěn)定和保養(yǎng)方便。采用玻璃鋼能滿足這些要求。法國大西洋高速列車TGV～A的內門、行李車車門和廁所門均采用氯磺化聚乙烯制成。
廁所、盥洗室。要求采用尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、易清洗的材料。玻璃鋼能滿足這些要求。德國聯(lián)邦鐵路新研制的客車衛(wèi)生間的特點是：易于安裝和拆卸，適應不同客車布局需要，節(jié)水且便于機械清洗。該衛(wèi)生間由四部分組成：玻璃纖維增強聚酯壁板，玻璃纖維增強聚酯馬桶覆蓋層，玻璃纖維增強聚酯盆形地板，塑料貼面壁板。德國聯(lián)邦鐵路的新乘務員車的盥洗室設有玻璃鋼馬桶。
茶桌、行李柜(架)。法國新的大西洋TGV―A裝用一種堅實、輕便的折疊式茶桌。該荼桌由法國Trio―plast公司研制，采用美國杜邦公司的Kevlar復合纖維和浸滲了聚酯樹脂的玻璃纖維作增強材料。蜂窩狀的聚丙烯為阻燃泡沫填充料。Keviar具有高強度重量比。茶桌厚僅20ram，重量只有鋁茶桌的二分之一，但能承受350kg的集中壓力。
地板。地板除要求重量輕、阻燃外，還要求耐磨、防滑、耐腐蝕、電絕緣、隔熱、隔聲。日本在通勤型103、105、201、301系，市郊日本新型地鐵車輛的多層地板為鋁板夾以聚氨酯泡沫塑料和玻璃纖維。
三、新材料在鐵路貨運車輛上的應用
（一）復合材料的應用
現(xiàn)在鐵道車輛上復合材料的應用，主要局限于機車頭部的三維模制外殼及客車內部的一些輕質配件。復合材料之所以在車輛司機室前端外殼上得到了廣泛的應用，是因為現(xiàn)代列車外形既要適應空氣動力學的要求，又要滿足人們的審美需要，這使得車頭的三維外形結構非常復雜，用金屬制造起來難度較大，而且費用很高。由于復合材料質量輕、耐沖擊等優(yōu)點越來越突出，復合材料的制造能力也逐漸提高，這些都使得FRP在鐵道車輛的自支承結構上得到了廣泛的應用。
（二）高分子材料的應用
我國的大連內燃機車研究所和大連塑料研究所進行了玻璃纖維增強尼龍塑料保持架的研究，并在軸承試驗臺上順利地進行了20余萬公里的模擬高速試驗。試驗結果表明，各項指標均符合設計要求，溫升值及其規(guī)律均屬正常。由于尼龍保持架的成本約為銅保持架的20%，一旦此種保持架獲得推廣，其經濟效益是非?？捎^的。僅以1000臺東風機車的牽引電機小端軸承為倒，其購置費每年可節(jié)約50萬元。
（三）合成材料的應用
1．走行機構、連續(xù)裝置磨耗件。搖枕心盤采用超高分子量的聚烯烴塑料，其耐磨性比其他塑料高15倍。比不銹鋼高4倍，價格則與鋼相當，聚烯烴心盤墊和車鉤托板磨耗板已在貨車上運行了80萬公里，不需潤滑、維護，未發(fā)生損壞。
2．車頭、司機室。機車頭部和司機室若采用金屬件。曲面加工比較困難。采用易于造型的玻璃纖維增強塑料制造比較合適。日本著名的東北、上越新干線“光號”車前頭部分采用FRP制成，其直徑由1400mm逐漸縮小到1300mm。
3．軸承保持架。德國E12O型機車牽引電動機的ECP滾柱軸承采用聚酰胺滾柱隔離圈與金屬隔離圈相比。因其外形精密度高，彈性、滑動性能好、重量輕，摩擦力小，所以能顯著減少滾柱運動的阻力，降低工作溫度和潤滑材料的消耗。
4．絕緣材料。日本新干線車輛主電動機采用聚酰亞胺作絕緣材料。主電動機在轉向架內的安裝位置因車輛種類和輪徑不同而在尺寸和重量方面均受到嚴格限制。隨著機車車輛的高速化，高調速運轉和動力集中化，迫切要求主電動機大功率化和小型輕量化。 采用聚酰亞胺作絕緣材料及該材料系統(tǒng)的絕緣技術，對主電動機的小型輕量化作用極大。東海道新干線MT200型主電動機采用聚酰亞胺作絕緣材料，在相同尺寸和相同重量條件下，功率從185kw 提高到205kw，提高11%。
四、結語
車體結構的輕量化技術是目前研究的重要課題之一，隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，材料問題得到越來越多的重視。為了使鐵路這項傳統(tǒng)運輸方式具有更強的競爭力，高速性、舒適性、安全性、方便性、經濟性等應當考慮的問題還有很多，在解決這些問題方面材料所起的作用是很大的。因此，對各項高性能，優(yōu)越性材料的開發(fā)研制以及應用有很大的期望。
鐵道車輛論文:一體化教學在鐵道車輛專業(yè)應用探討
摘 要：近年來，隨著中國改革開放，我國的人口流動越來越頻繁，越來越密切，流動距離越來越大，流動時間越來越長。這也就間接的促進了我國鐵路的發(fā)展。但是鐵路人才現(xiàn)在處于青黃不接的階段，為了應對這一問題，我們鐵道學院加大對相關人才的培養(yǎng)，引用了一體化教學，在鐵道車輛專業(yè)的應用大大提高了培養(yǎng)人才的效率，提高了培養(yǎng)人才的速度。本篇論文就是探討一體化教學在鐵道車輛專業(yè)應用的作用，使其他鐵道專業(yè)類院校能夠接受一體化教學在本專業(yè)的應用。也希望為中國鐵路貢獻出一份自己微薄的力量。
關鍵詞：一體化教學；鐵道專業(yè)；應用探討
中國鐵路的蓬勃發(fā)展也從背后表明了中國急需鐵道專業(yè)的人才。為了緩解中國鐵道燃眉之急，也為了中國鐵道以后能夠蓬勃發(fā)展，鐵道學院引用現(xiàn)在教學界比較時尚的一體化教學。一體化教學不僅能夠讓學生學得快接受得快，還大大減輕了老師的任務。
一、為什么要實行一體化教育
自教育改革以來，高中階段的普及和大學門門檻的降低，使越來越多的學生選擇了非職業(yè)類學院進行就讀。這也就使職業(yè)技術學院的生源數量大大下降，質量也越來差。但是職業(yè)類院校中有一個鐵道專業(yè)，這是一個必不可少的專業(yè)，這是一個為國家輸送鐵道人才的專業(yè)。為了應對中國鐵路的蓬勃發(fā)展，同時也為了應對中國教育改革，必須大膽的創(chuàng)新，轉變教育理念，引用時尚且有效率的教學方法，我校在鐵道車輛專業(yè)應用了一體化教學模式，邁出了鐵道專業(yè)類學院校教學的及時步。這種教學方法符合當代教育理念，也適用鐵道車輛專業(yè)學生的基礎和未來的身心發(fā)展。一體化教學，在鐵道車輛專業(yè)中打破了傳統(tǒng)的教學方法，使學生的專業(yè)技能大大提高，也使學生的基礎越來越牢靠，原來是有老師講理論講方法，現(xiàn)在是由學生講理論講方法，越來越多的學生有不同的想法，有不同的理論，這就大大提高了鐵道車輛專業(yè)學生的創(chuàng)造力和想象力，使學生們的技能水平和學習積極性大大提高。
二、一體化教學的軟硬件建設和利用
鐵道車輛類專業(yè)的教學質量關鍵是看能否培養(yǎng)出具有過硬的專業(yè)技術和專業(yè)理論的技能型人才。所以一體化教學的及時個要求就是要求具有專業(yè)技術知識的師資隊伍。這及時點要求為鐵道車輛類專業(yè)的師資隊伍提出了一個苛刻的要求，他們不僅要求鐵道車輛類專業(yè)的老師有著過硬的專業(yè)技術，還需要有一套成熟的理論教學方法，更要求專業(yè)類老師能有使學生融會貫通的能力。但是當前鐵道車輛專業(yè)的老師很少有符合以上三點要求的，所以說他們很難適應一體化教學，但是為了中國鐵道的專業(yè)發(fā)展，應當專門開設相關的培訓課程，組織老師積極參加一體化教學的活動和比賽，使他們的專業(yè)技術水平和理論方法有了一個很大的提高。一體化教學在鐵道車輛專業(yè)的運用，同時還要求教室具備多媒體設備。寬大的屏幕展示相關的專業(yè)知識，使學生們一目了然，愉快的氛圍使學生們能夠很快的接受專業(yè)知識的灌輸，無論是在軟件和硬件方面上一體化教學都做得相當純熟了。
三、更新課程內容轉變傳統(tǒng)教學思維
我們都知道一體化教學。但是一體化教學又指什么呢？這里的一體化教學指的就是三個方面，“教”、“學”、“做”，它是改變傳統(tǒng)的教學方法，改變傳統(tǒng)的教學思維，通過老師的教和學生的學還有學生的做三個項目三管齊下，達到一個優(yōu)化課程內容的目的。它的特點是使學生在學的同時去做相關的項目能夠鞏固自己所學的專業(yè)知識，這也正是培養(yǎng)鐵道車輛專業(yè)內技術人才所需要的教學方法。在一體化教學方法實施以前。我院找到鐵道車輛專業(yè)內相關專業(yè)的老師對所有課程的內容進行研究和探討，然后和各個院校的教材進行比對，更新我們的課程內容，優(yōu)化我們的課程。由編程人員把老師進行精華下來的部分輸入電腦，在課堂上的多媒體上進行播放。我們還配備相關的項目實驗室，這樣使的教學內容更加貼近實踐。
第二點就是我們打破傳統(tǒng)的理論課和實驗課的界限，使二者融會貫通，融于一體。由同一個老師主講大大減輕了老師的教學任務，也大大減少了學生對老師的陌生感。這樣使老師和學生之間的關系更加進一步，間接的大大激發(fā)了學生的學習積極性，一體化教學使學生在學習的同時還能去做，在做的同時還能思考，這樣不僅增加了鐵道車輛專業(yè)學生的專業(yè)技能，也提高了鐵道車輛專業(yè)類老師的講課質量。
一體化的教學不是一蹴而就的，它需要多次變動，多次更新。要想使一體化教學內容越來越好，那就要求鐵道車輛專業(yè)所有老師共同努力，改變以前的教學方法，轉變以前的教學思維，不斷總結經驗，更新優(yōu)化課程內容，做到講課與理論相結合，增強教學的實用性，培養(yǎng)出新時代的鐵道專業(yè)技術人才。
四、一體化教學成果展示
一體化教學方法，使我校在職業(yè)院校類的知名度逐漸增加，同時也為鐵道部培養(yǎng)了多名專業(yè)人才，但是也有許多困難，比如學校老師對一體化教學方法的不熟練，課程設置的不合理，學生對一體化教學方法的接受程度慢，軟硬件設施不達標。以上問題都是我們鐵道車輛專業(yè)類院校共同面對的。我院以后會在這方面共同深化教育改革，共同探索不斷完善，不斷創(chuàng)新。
五、結語
一體化教學方法是未來中鐵道專業(yè)的中流砥柱。也只有它能為中國鐵道培育出更多的人才，使中國鐵道達到世界水平。本論文講了一體化教學在鐵道車輛專業(yè)內的教學應用，但是不足的是所涉內容極少，但是我院在不斷探索不斷創(chuàng)新，爭取摸透一體化教學方法。本院也希望本篇論文能為各個院校的一體化教學提供一個思路提供一個樣本，為中國的教育改革和中國的鐵道發(fā)展貢獻出一份力量。
鐵道車輛論文:淺析鐵道車輛空調課程教學改革
[摘要]本文主要針對鐵道車輛空調課程在中職院校實際教學中存在的問題進行了分析和探討,結合教學實際,提出了具體措施與建議。
[關鍵詞]中職教育 鐵道車輛空調課程 教學模式
中等職業(yè)教育的目的是培養(yǎng)具備綜合職業(yè)能力和素質的,直接在生產、服務、技術和管理及時線工作的應用型人才,使之既要有專業(yè)知識,更要有實踐技能。中職學生畢業(yè)后一般都在及時線從事具體工作,因此職業(yè)教育應結合市場經濟,突出實踐性教學及技能訓練,強調以培養(yǎng)技能型人才為本位的指導思想?！惰F道車輛空調》是中職學校鐵道車輛運用與檢修專業(yè)的一門重要專業(yè)課,筆者在長期從事本課程的教學中積累了經驗,現(xiàn)就它在實際教學中如何改革提出看法。
1 教學形式
以前中職鐵道車輛空調課的教學基本上沿襲傳統(tǒng)的授課方法:“板書+講解”。由于鐵道車輛空調裝置的檢修試驗操作,比如壓力試驗及抽真空試驗,這些操作在黑板上是無法向學生講解明白的,需要使用演示設備向學生講解,也就是說,現(xiàn)在鐵道車輛空調課程,應該以:“演示+操作+講解”的新的授課方法進行講授。車輛空調課教學應改變傳統(tǒng)的教學方式,采用先進的工具,建設較為現(xiàn)代化的多媒體教室,利用大屏幕投影進行直觀教學。尤其是多媒體技術是運用計算機對文本、圖形、圖像、動畫和聲音多種媒體信息進行綜合處理與控制,使之變成圖、文、聲三位一體的集成,并可直接輸出的技術,在教學過程中為學生建立了一個動態(tài)教學環(huán)境。在實際教學中,以前用傳統(tǒng)的授課方式由于沒有直觀的演示,學生聽課不知老師所云,造成老師在講臺上大講,學生在課桌上昏昏欲睡,效果非常差。在采用多媒體進行教學有了同步的演示,開闊學生的視野,豐富學生的想象力,調動學生的學習興趣,以前的現(xiàn)象再也沒有出現(xiàn)了,在教學中實現(xiàn)師生互動,從而大大提高課堂教學效率,運用多媒體教室進行教學能達到事半功倍的效果。
2 教學方式
采取的教學方法是否恰當是鐵道車輛空調教學的關鍵,如何激發(fā)學生的學習主動性是教學的關鍵,學生學習的主動性是學生探求知識的巨大動力,是激發(fā)創(chuàng)造的精神源泉。學生的興趣越濃,求知欲越旺,知識遷移也就越快,信息交流量較大,從而達到的學習狀態(tài),課堂教學效果當然也是的。因此,教學方式的選擇、運用,必須做到語言上通俗易懂和有利于激發(fā)學生學習興趣。
2.1選用合適的教材
選擇合適的教材對于保障學生的學習效果非常重要。隨著生產力的發(fā)展,人們生活水平的提高,近些年來越來越多的鐵道車輛上都安裝有空調裝置,這樣,《鐵道車輛空調》也就成為鐵道車輛運用與檢修專業(yè)所開設的一門重要專業(yè)課。由于《鐵道車輛空調》課程相對開設較晚,可選用的教材較少,以前曾選用過的教材,學生在學習中感到理論性強,容易產生了枯燥感。而中職的培養(yǎng)目標是突出實踐和技能訓練,市面上適合中職的教材非常少,選擇余地不大,在教學中鐵道車輛空調課程應選擇由中職學校編寫的適合中等職業(yè)學校教學特點的教材。
2.2實用的教學內容
在內容上以實用為原則,對現(xiàn)場工作中需要用的知識和技能重點介紹,著重講解。如:制冷原理、單元式空調機組組成及電氣控制系統(tǒng)原理圖是最重要的,應該重點講解。對于制冷系統(tǒng)的檢漏、壓力試驗、抽真空及制冷劑的充注等技能操作是現(xiàn)場工作中直接用到的,要重點介紹,重點演練,掌握這些方面的技能對鐵道車輛專業(yè)的中職學生是非常必要的,需要讓學生熟練掌握。
2.3培養(yǎng)自學能力
鐵道車輛技術發(fā)展迅速,車輛空調裝置設備也在不斷的更新?lián)Q代,專業(yè)知識更新加快,因此,一個人只有通過自己不斷地學習、不斷地知識更新,才能跟上專業(yè)發(fā)展的步伐。這就要求教師在教學過程中,應在學生認知水平能夠承受的前提下安排一些適合自學的內容讓學生自己掌握,從中培養(yǎng)學生的自學能力。開始自學的內容要少而簡單,等學生認為自學不是一件很難的事情且樂于參與時,再適當加大自學的難度。比如:在熱泵工作原理的教學過程中,由于學生已掌握蒸汽壓縮式制冷的工作原理,再把四通換向閥結構給同學們介紹清楚,讓學生自己去學習體會熱泵制冷與制熱的系統(tǒng)原理,這樣做會使學生在不斷的成功體驗中增強自信,并逐漸養(yǎng)成求知探索的習慣。學生有了一定的自學能力,有了自學的習慣,必然會在平時也進行相關知識的學習、探討,課堂上再經過教師的講解、指點及自己的練習,所掌握的專業(yè)技術就會更快、更多,這樣也使整個課堂教學更快、更高質量地達到預期的目標,從而提高教學效果。
3 實踐操作
鐵道車輛空調課是一門實踐性很強的學科,在教學中應以實訓課為重點,在課時安排方面實訓課時與理論授課課時為1:1,實訓的考核成績同樣不低于課程總成績的50%,只有真正做到這一點,才有可能提高鐵道車輛空調專業(yè)課的教學質量。為了保障學生在實訓時間內完成實訓任務,教師應悉心輔導,學生應反復練習,體會某個操作要領,尋找操作的技能技巧,最終達到能熟練完成操作的目的。每次上實訓課時應該采用實訓課記成績制度,用以激發(fā)學生完成實訓課的積極性,實踐證明采取教師對學生的操作記成績能更好的使學生高效完成實訓任務,學生學習勁頭更足,這樣課堂教學效率更高。實訓操作課應該讓學生在有限的時間內學習到更多的知識,操作更熟練,為今后的工作奠定一個良好的基礎。
4 考核方法
考核方法可分成兩個部分:筆試考核和實訓能力考核。筆試考核主要對理論知識和基本概念進行考試;實訓能力考核:主要考核學生的基本操作能力和對課程內容的理解程度,以實訓作業(yè)及報告作為考核依據,成績?yōu)榘俜种?理論考試占50%,實訓成績考試占50%。
5 小結
鐵道車輛空調裝置是一門不斷更新的課程,教師應該轉變觀念,切實改進教學手段和教學方法,有步驟有計劃地過渡到“教師指導下的以學生為中心”的教學模式上,充分調動學生的能動性,使學生主動建立起知識和能力個人結構。結合鐵道車輛空調理論性和實踐性很強的特點,要在教學中選擇一套適合中職學生的教材,教師應掌握教材,采用靈活的教學手段,篩選出教學的重點、難點,精心組織教學內容,選擇應用合適的多媒體課件,把理論和實訓操作有機的結合起來,使理論寓于操作中,在實作中消化理論。
鐵道車輛論文:鐵道車輛數控專用車軸磨床故障及解決方案
摘要：通過對鐵道車輛數控專用車軸磨床故障進行分析，找出了電源裝置故障報警、車軸磨削完成后實際尺寸與該設備在線測量系統(tǒng)測量值相差大、頻繁出現(xiàn)液壓模塊報警故障的解決方案，大大降低鐵道車輛數控專用車軸磨床的故障率，提高生產效率。
關鍵詞：鐵路貨車 鐵道車輛數控專用車軸磨床 故障 解決方案
2004年，鐵道部運輸局針對當時存在的鐵路貨車車軸軸頸卸荷槽部位的安全隱患問題。組織進行了理論分析和現(xiàn)場調研，并根據理論分析和調研情況，制定了RD2型車軸新的加工工藝方案。下發(fā)了運裝貨車[2004]479號文件，明確規(guī)定2007年1月1日前，新制RD2車軸必須執(zhí)行GB/T12814-2002-07-1圖樣的B型方案。而我段現(xiàn)有的MQ1350B型外圓磨床和CA8311B型軸頸車（磨）床均要求軸頸根部必須留卸荷槽（砂輪越程槽）方可進行加工，所以無法執(zhí)行GB/T12814-2002-07圖紙的B型方案。2007年，從德國奈爾斯-西蒙斯-赫根賽特公司進口的SG-803/2型數控專用車軸磨床解決了RD2型車軸加工問題。但該機床自投入使用以來，故障較多，一是經常無規(guī)律的發(fā)生故障報警，二是一個班次內加工后的直徑尺寸逐漸變大，每加工一根軸就需要調整修正值，每一個班次都要用一至兩個小時重新校對量儀，對生產的影響極大，以至于造成RD2輪對新組裝任務無法按計劃完成。
1 數控專用車軸磨床故障
1.1 電源裝置故障報警，機器無法啟動。
1.2 車軸磨削完成后實際尺寸與該設備Marposs-p7在線測量系統(tǒng)測量值相差很大且無規(guī)律，車軸加工值范圍在130.025-130.052之間，而相差值較大的達到0.018mm。
1.3 頻繁出現(xiàn)700016液壓模塊報警。
2 故障分析及解決方案
2.1 電源裝置故障報警 經過多次跟蹤監(jiān)測發(fā)現(xiàn)車間供電電源波動較大（在360V-430V間波動），而該設備采用siemens611d系統(tǒng)控制，對電源要求高，供電電源必須在（375V-415V）范圍才能正常使用。我們在供電方面裝設SBW-100KVA穩(wěn)壓電源來解決電源電壓波動問題，消除該報警。
2.2 車軸磨削完成后實際尺寸與該設備在線測量系統(tǒng)測量值相差大 經過分析確定排查下列因素：①Marposs-p7在線測量系統(tǒng)故障；②冷卻裝置控制系統(tǒng)失控。我們采用標準尺寸車軸即無加工狀態(tài)條件下校驗Marposs-p7在線測量系統(tǒng)，校驗得出所有的尺寸均達到相關標準。在對設備冷卻裝置進行問題查找時發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)裝置出現(xiàn)失控，該機組為德國威圖公司生產的KSS冷卻裝置，采用意大利CAREL控制，經查閱隨機設備資料沒有該冷卻裝置的技術和使用說明。經過和相關單位溝通及網絡查找，對該冷卻裝置進行重新編程及相關參數設置（修改設置前后參數對比見附表），使其滿足對車軸加工冷卻要求，技術改進后，車軸磨削完成后實際尺寸與該設備在線測量系統(tǒng)測量值誤差在正常范圍內。
2.3 頻繁出現(xiàn)700016液壓模塊報警 經過分析確認，造成700016液壓模塊報警原因有：①液壓系統(tǒng)故障；②電機故障；③檢測回路故障；④供電回路故障；⑤變頻驅動裝置故障。經過對設備液壓系統(tǒng)、電路控制進行分析檢查，發(fā)現(xiàn)該控制電路有兩套供電回路控制，正常情況下使用變頻驅動裝置控制，一旦變頻驅動裝置出現(xiàn)故障，另一供電回路即工頻供電控制在0.1秒迅速供電，使砂輪軸支承液壓處于正常供油以確保砂輪的安全。700016液壓模塊報警故障出現(xiàn)后，工頻供電液壓系統(tǒng)正常即可確認液壓回路、電機、檢測回路均為正常。而對變頻驅動進行檢測，該裝置由西門子SIMOKRIVE611P、ASYNCHRORIOVS MODVLE 18/36A、6SN123-1AAOO-OCA1組成，經過相關技術檢測，測試是變頻驅動故障，更換ASYNCHRORIOVS、6SN123-1AAOO-OCA1后機組運行正常，故障排除。
3 結束語
SG-803/2型數控專用車軸磨床是我局的一臺能實現(xiàn)RD2、RE2型貨車新軸加工的設備，其技術狀態(tài)的好壞直接影響到輪對生產能力乃至影響到全局貨車段修任務的完成。通過對以上故障的分析研究并最終解決，保障了該設備真正使其發(fā)揮應有效能，并為其能長期保持良好的技術狀態(tài)提供了以下保障：一是修正了該機床出廠的一些不適應我單位使用條件的設置，使其能適應現(xiàn)場的電壓波動及南方酷熱的氣候條件，減少發(fā)生故障的機率。二是設備管理及維修人員的技能得到了很大的提高。SG-803/2是一臺典型的機、電、液結合的大型、高精度、尖端技術的設備，掌握了這臺設備的核心技術，即掌握了現(xiàn)階段我國鐵路貨車檢修及輪對組裝所采用的技術裝備的使用和維修。
鐵道車輛論文:多媒體課件在鐵道車輛新技術教學中的運用
一、運用多媒體課件進行鐵道車輛新技術教學的必要性
火車的六次提速及高速列車“和諧”號的營運，要求鐵道車輛在構造上運用了許多的新技術、新材料。在適合技工學校的教材出版前，運用計算機制作多媒體課件，通過文本、圖像、圖示、聲音和動畫的演示功能，跟蹤引進現(xiàn)行鐵道車輛使用的先進技術，豐富教學內容，拓寬學生的知識面，使學生能即時接受到新的知識，贏在起跑線上，為鐵路部門培養(yǎng)出大批掌握先進技術的工人。
二、多媒體課件在鐵道車輛新技術教學中的運用
1.多媒體課件教學可以激發(fā)學生的學習興趣
“興趣是好的老師”，是學生探求知識的原動力，也是發(fā)明創(chuàng)造的精神源泉。運用多媒體課件信息量大的特點，演示相關的圖像、圖片，向學生介紹世界各國的高速列車。例如日本的新干線列車1964年10月1日開通，較高時速每小時443公里，運營速度可達每小時270公里或300公里；法國的TGV系列創(chuàng)下運營速度之最，1993年速度曾達到每小時515公里等。我國的高速列車“和諧”號還沒有在廣西的鐵路線上營運，可以通過播放“和諧”號視屏，讓學生看到高速列車的英姿和風采，就會產生強烈的好奇心和求知欲，不僅開闊了學生的知識視野，而且激發(fā)了他們的學習興趣。
2.多媒體課件用于新舊構造的對比教學，化難為易
鐵道車輛的新技術和高速列車的高新技術比較高深，學生學習起來可能會產生畏難心理。運用多媒體課件演示新舊構造的圖片，進行構造組成的異同點對比和工作原理分析，就可以輕松地達到教學目的。例如，對動車轉向架輪對與一般車輛轉向架輪對構造進行比較與分析：動車轉向架輪對采用空心車軸，可以減輕軸重，提高車輛速度；采用整體軋制車輪、磨耗型車輪踏面，能夠減小車輛運行時產生的蛇行運動，增加車輛運行的平穩(wěn)性。通過圖片的局部放大，以及反復的演示和解析，使學生易于理解，產生“我能行”的思想，進一步提高學習的自信心。
3.多媒體課件教學用于攻克教學難點，變靜態(tài)為動態(tài)
對于構造組成復雜、工作過程較為抽象的構件，在傳統(tǒng)教學中靠掛圖、板書及教師的語言來講解，枯燥難懂，學生難以理解和掌握。運用多媒體課件中的動畫演示，這些困難就能夠迎刃而解了。例如，在講解動車車輛的密接式車鉤的待掛、閉鎖、開鎖三種狀態(tài)的作用過程時，由于車鉤內部不能直接看到和工作過程的動態(tài)性，無法用傳統(tǒng)的教學方法模擬演示，歷來是教學中的一個難點。運用多媒體課件，對重要部位局部放大、特殊顯示，用動畫演示鉤腔內部零件相互位置的變化，能很好地揭示零件相互配合的微妙關系，教師適當地加以引導和講解，就可使教學難點得以化解，有效降低了學生的認知難度。此外，對于車輛上呈封閉結構且工作過程呈動態(tài)的部件，如高度調整閥、差壓閥、緩沖器等的作用原理的分析，均可用多媒體課件化靜為動，化難為易，使其直觀性得到充分體現(xiàn)，使教學難點得到有效突破。
三、運用多媒體教學，促教、興學雙豐收
1.促進教師提高自身的素質
多媒體教學是現(xiàn)代化教學手段下的一種輔助教學，教師要用好多媒體，必須提高自身的素質。及時，教師要具有現(xiàn)代化的教育理念，能運用職業(yè)教育教學原則收集、組織、編輯教學內容，合理選用多媒體的呈現(xiàn)方式設計教學方法和教學組織形式。第二，在專業(yè)知識方面，平時要不斷地關注鐵道車輛技術的發(fā)展，自覺學習車輛新技術，大量收集新技術的文本、圖片、視屏及相關網站等資料，儲備取之不盡、用之不竭的制作課件素材，制作出具有豐富教學內容的教學課件，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具。第三，增強創(chuàng)新意識，勇于探索，不斷創(chuàng)新，改進傳統(tǒng)的教學方法，形成既符合現(xiàn)代教育理論、教育技術發(fā)展，又能促進本學科教學方法改革的新的教學思路。
2.促進學生自主學習
在校園網上建立本課程教學資源庫，將教師電子教案、課程圖片、課件、視頻及與鐵道車輛發(fā)展的新技術等相關資料及網站等資源傳至網上，供學生查閱和學習，培養(yǎng)學生自主學習的能力，提高學生的職業(yè)素質。
總之，多媒體技術為鐵道車輛專業(yè)課教學引進新技術提供了一種有效手段。作為專業(yè)課老師，把專業(yè)知識用先進的教學方法展示出來，把新知識、新理念用先進的教學手段迅速、地表達出來，不僅能提高教學效果，更重要的是提高了學生掌握知識的能力及對理論知識的理解水平，同時也培養(yǎng)了學生自主學習的能力，為以后的學習奠定了良好的基礎。
（作者單位：柳州市技工學校）
鐵道車輛論文:高職鐵道機車車輛專業(yè)實踐教學體系研究
摘 要：實踐教學是整個教學體系中重要的組成部分，是職業(yè)教育中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。如何構建實踐教學體系，建設一個什么樣的實踐教學體系，是當前頗為緊要的任務。本文對高職鐵道機車車輛專業(yè)如何構建實踐教學體系進行了研究和探討。
關鍵詞：高職 實踐教學 體系研究
1 高職鐵道機車車輛專業(yè)實踐教學存在的問題
高等職業(yè)教育實踐教學體系的理論研究和實踐表明，實踐教學已成為適應目前高職教育培養(yǎng)目標的主要教學模式。高職鐵道機車車輛專業(yè)主要面向鐵路機車車輛運用部門一線崗位，提高學生的職業(yè)素質與技能，最根本的辦法是加強實踐教學。只有通過大量的實踐教學，才能使學生的職業(yè)素質和職業(yè)技能達到用人單位的要求，受到企業(yè)的歡迎。然而鐵道機車車輛專業(yè)實踐教學體系的開發(fā)在實踐層面上還存在諸多問題，主要表現(xiàn)在：（1）部分專業(yè)教師“重理論，輕實踐”，對實踐教學的重要性認識不夠；（2）由于鐵道機車車輛專業(yè)實訓室和實訓基地建設資金投入高，學校經費往往無法滿足實踐教學的需要；（3）由于實訓項目設計不科學，與現(xiàn)場實際脫節(jié)，操作性不強，在實踐教學中很難起到應有的作用；（4）由于沒有建立規(guī)范的實踐教學考核辦法，實踐教學的組織管理跟不上，教學質量評價體系又不明確，使實踐教學的質量難以保障；（5）“雙師型”教師隊伍滿足不了實踐教學的要求。
由于以上各方面的因素，實踐教學難以做到以學生為主體，學生操作能力訓練效果不佳，甚至有些關鍵的實踐項目僅停留在“認識狀態(tài)”，而沒有上升到真正意義上的“應用掌握”。
2 構建高職鐵道機車車輛專業(yè)實踐教學體系的研究
依據高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標，按照企業(yè)的工作過程確定實踐課程模塊，按崗位的技能要求確定實踐教學內容，按生產實際靈活設計學期流程。形成“三融合”的實踐教學課程體系，即：實踐教學內容與實際工作相融合、校內實踐與企業(yè)實踐相融合、學生角色與員工角色相融合。依據自身的行業(yè)特點，將職業(yè)技能鑒定考核內容作為專業(yè)課程考核的重點，構建基于“鐵道機車車輛運用檢修工作過程”的實踐教學課程體系。
2.1 構建基于“工作過程”的專業(yè)人才培養(yǎng)方案
鐵道機車車輛專業(yè)所面對的就業(yè)崗位工作任務有簡單和復雜之分，對應的崗位人員能力也有初級和高級之分，這就需要我們基于崗位技能需求，根據專業(yè)的特點，按照突出實用性、實踐性的原則，以企業(yè)真實活動和崗位職業(yè)能力分析為基礎，學校與訂單企業(yè)共同制定基于“工作過程”的專業(yè)人才培養(yǎng)方案，訂單企業(yè)參與人才培養(yǎng)全過程。
2.2 實施“分段遞進式”工學交替的實踐教學組織模式
根據專業(yè)崗位要求，校企共同實施“分段遞進式”工學交替教學組織模式，及時學年走入合作企業(yè)，以認知實習為主來感知職業(yè)、了解企業(yè)文化、夯實基礎；第二學年深入合作企業(yè)，以邊學邊做、專業(yè)生產實訓來熟悉崗位工作、提高技能；第三學年融入訂單企業(yè)，以畢業(yè)設計、職業(yè)資格技能鑒定及半年以上的頂崗實習來勝任崗位，實現(xiàn)合作就業(yè)。
2.3 構建基于“工作過程”的實踐教學課程體系
加強與企業(yè)的深度合作，開展對軌道交通企業(yè)的專業(yè)調研，并聯(lián)合課程開發(fā)專家、企業(yè)技術骨干，通過對鐵道機車車輛崗位群等主要就業(yè)崗位的典型工作任務分析和職業(yè)能力分析，綜合考慮工作過程完整性、任務難度適宜性、任務相關度等因素，歸并構建學習領域，構建基于“鐵道機車車輛運用檢修工作過程”的實踐教學課程體系。依據對鐵道機車車輛實踐教學的分析，將實踐教學課程體系分成四個子體系，即：通用技能實訓課程子體系、專門技能實訓課程子體系、共享性綜合實訓課程子體系和校外實訓課程子體系。
2.4 構建融“教、學、做”為一體的實踐教學模式
高職鐵道機車車輛課程實踐教學以現(xiàn)代教育技術為手段、以項目教學為形式、以學生為主體、以能力為本位、以行動為導向、實施教學做為一體的實踐教學模式。充分利用現(xiàn)有教學資源，注重引進軌道交通企業(yè)真實的生產項目資源，使校內學習與實際工作相一致，做到“教、學、做”有機融合。在具體教學任務實施中，以學生為主體，教師在設備上以故障形式給出工作任務，引領學生積極主動分析思考，培養(yǎng)學生規(guī)范化的操作能力、故障處理能力和應急處理能力，讓學生通過故障查找過程理解必要的理論知識，鍛煉解決問題的動手能力。教師充分發(fā)揮學習組織者、引導者、咨詢者的作用，突出實踐教學的開放性和職業(yè)性，強化學生的技能培養(yǎng)。
2.5 制訂科學合理的實踐教學評價體系
在學生實踐教學評價體系中，對每一個實訓項目，每一種實踐教學環(huán)節(jié)，都要制訂明確的能力目標、詳細的計劃安排、每一個時間單位的考核標準。采用過程評價機制、自評與互評、企業(yè)參與評價機制、職業(yè)技能鑒定機制。采取形成性評價和總結性評價相結合的實踐教學評價體系。依據自身的行業(yè)特點，將職業(yè)技能鑒定考核內容作為專業(yè)實踐教學考核的重點，強調創(chuàng)新實踐能力的考核，培養(yǎng)學生從業(yè)規(guī)范和良好的職業(yè)素質。
3 構建高職鐵道機車車輛專業(yè)實踐教學體系的保障措施
3.1 校企合作，建設“高水平、共享型”校內外實訓基地
緊緊把握軌道交通行業(yè)的發(fā)展方向，以“校企合作發(fā)展委員會”為平臺，與企業(yè)共建集教學、培訓、職業(yè)技能鑒定、技能競賽、技術研發(fā)和服務、生產等功能為一體的校內外實訓基地。同時不斷完善校外實訓基地建設，健全校外實訓基地長效合作機制，根據鐵路運輸安全的要求，加強學生安全教育工作，完善管理制度、安全保障措施和考核辦法，確保學生頂崗實習半年以上，提高教學效果，使企業(yè)、學校、學生三方受益，保障校企合作、工學交替的持久性和有效性。
3.2 校企共同打造“數量充足、結構合理、雙師素質”的專業(yè)教學團隊
依托校企合作單位，校企共同打造一支由專業(yè)帶頭人引領、以雙師素質骨干教師為主力、專兼結合、結構合理、校企互通、共同管理的職業(yè)教育教學能力強的“雙師型”專業(yè)教師團隊。通過校企共同建立雙師素質教師培養(yǎng)基地，教師企業(yè)掛職、暑期下現(xiàn)場鍛煉、參與企業(yè)技術項目開發(fā)、指導學生頂崗實習、開展技能競賽等渠道，提高專業(yè)教師雙師素質。與訂單企業(yè)共同選聘、共同管理兼職教師，逐步擴大兼職教師承擔專業(yè)核心課程教學、頂崗實習的學時。
3.3 建立適應實踐教學管理的監(jiān)督機制
為使實踐教學真正發(fā)揮應有的作用，就要建立適應實踐教學管理的監(jiān)督機制。一是要建立規(guī)范的實踐教學的考核辦法及管理規(guī)定，做到有章可循；二是要加強實踐教學的組織管理，完善院、系、專業(yè)部三級管理體系，以系（部）管理為主的集權與分權相結合、統(tǒng)一領導與分層管理相結合的模式；三是要建立質量監(jiān)控保障機制，建立學院、系（部）、合作企業(yè)三級教學質量監(jiān)控體制，明確各部門對教學質量的監(jiān)控職能。這些措施的貫徹執(zhí)行將是提高實踐教學質量的有力保障，促進工學結合人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。
鐵道車輛論文:鐵道車輛上應用鋁合金的探討
摘 要 鐵路運輸是我國一種重要的交通運輸。如今鐵路車輛不斷朝著輕量化改進，鋁合金得到了更為廣泛的應用。文章通過對鋁合金的特征以及鐵道車輛上鋁合金應用優(yōu)勢分析，結合鋁合金在鐵道車輛的應用現(xiàn)狀，探討了鋁合金在鐵道車輛上的應用發(fā)展。
關鍵詞 鋁合金；鐵道；應用；發(fā)展
鐵路運輸是我國重要的交通運輸，其在社會主義經濟發(fā)展中起著極為重要的作用。而鐵路車輛則是鐵路運輸當中承載旅客及貨物的交通工具，作為鐵路當中的一個主要環(huán)節(jié)，隨著鐵路的高速化發(fā)展，鐵路車輛不斷朝著輕量化而改進，而鋁合金材料的應用則是促進其輕量化的重要措施，本文則具體針對鐵道車輛上鋁合金材料的應用展開探討。
1 鋁合金的特征
鋁屬于輕金屬，密度小，約為鋼的1/3，鋁中加入一種或者幾種元素則構成了鋁合金，相對于鋁，鋁合金更具強度與硬度，具有更好的物理力學性能，耐久性好、易于加工、適用范圍廣泛，同低碳鋼相比，其強度可以勝過一些合金鋼。按加入的合金元素來分，鋁合金可以分為鋁-錳合金、鋁-銅-鎂合金、鋁-銅合金等，不同種類的鋁合金有著不同的特性與使用范圍，現(xiàn)具體分析其主要特性。
1）質量輕。鋁的密度為鋼的1/3，使用鋁合金材料的車體，要比鋼制車體要輕30%，實現(xiàn)了輕量化的需求。
2）機械性能優(yōu)良。如今各種工業(yè)結構件中使用的鋁合金多為6061-T6，屬于“AI-Mg-Si”系列，其力學性能穩(wěn)定，機械性能優(yōu)良，便于工程使用。
3）耐腐蝕性能好。鋁合金接觸空氣時，表面可以形成一層細密的氧化膜，能夠有效防止被腐蝕，因此同其他材料相比，其耐腐蝕性更好，使用壽命長，并且運營維護的費用低。而實驗證明在常用的鋁合金材料中，AI-Mg系5083具有很好的耐腐蝕性，其次為AI-Mg-Si系。
4）擠壓性能。AI-Mg-Si系材料的擠壓性能好，而AI-Mg系與AI-Mg-Si系擠壓性能差，而6005B、6005C對7N01合金的壁厚方向耐應力腐蝕裂紋性進行了改善，將被越來越廣泛地利用。
2 鐵道車輛上鋁合金應用優(yōu)勢
1）節(jié)能降耗，利于環(huán)保。鋁合金在擁有輕量化的基礎之上，在強度上也能夠滿足安全的需求，對于高速列車來說，要使車輛輕量化的途徑則是提升車體的用鋁比例。
2）便于加工與制造。隨著鋁合金生產工藝、鋁合金車輛制造技術的不斷進步，鋁合金車體的制造工藝也大大簡化，制造工作量也相對減少，并且無需除銹、可以回收，便于維護，更有利于加工與制造。并且適用于各種表面處理，可以在鋁合金表面著色、噴涂等，提高其耐蝕性，并且使車體表面更為美觀。
3）價格適中。鋁材料的價格較高，鋁合金材料的車輛制造成本有所增加，但由于輕量化的特點，鋁合金給鐵道車輛帶來了運能的增加與耗能的減少，以及維修費用的降低等。并且鋁合金車輛更具回收價值，報廢車輛的回收價值中，鋼車為，而鋁車則為480%，因而，采用鋁合金的車輛綜合效益高，價格適中，成本合理。
4）安全性能好。鋁合金車體為型材結構，其剛度要好遠遠好于普通的碳鋼車，因而能夠承受更大的機械外力，避免對車內乘客造成致命的傷害。并且，鋁合金材料也具有優(yōu)良的耐火性與耐電弧性，同鋼鐵相比，其具有更優(yōu)良的導熱性與散熱性，這些特性都使得鋁合金車體具有更好的安全性能。
3 鋁合金在鐵道車輛的應用現(xiàn)狀
高速、節(jié)能、舒適、安全、環(huán)保是如今交通運輸發(fā)展的主要目標，鋁合金作為輕量化發(fā)展的材料，具有諸多的無可比擬的優(yōu)勢，因而其被越來越廣泛地應用到鐵道車輛當中。近年來，時速超過300 km/h的高鐵、高速磁墊式、新型混合結構車輛等的不斷投入使用，促進了鋁合金更好的發(fā)展前景。如今，在世界范圍內，生產與制造鋁合金車體成為了城市軌道交通發(fā)展與鐵路運輸事業(yè)發(fā)展的總體趨勢。
我國鐵道運輸載客量以及物流量為世界首位，然而我國鋁合金車體開發(fā)起步較晚。長春軌道客車股份有限公司于1989年開發(fā)了首輛鋁合金地鐵車體，并于2001年建成了我國的及時條鋁合金自動化焊接生產線，開發(fā)出了我國及時輛磁懸浮列車，隨后，南京蒲鎮(zhèn)車輛廠、唐山車輛廠、株洲電力車輛廠等都陸續(xù)建立起了生產線，逐漸生產鋁合金車體。隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，“和諧號”的誕生以及城市地鐵軌道交通的不斷發(fā)展，鋁合金車體越來越多地出現(xiàn)在人們的生活中，鐵道部引進國外先進生產技術，實現(xiàn)了鐵路的跨越式發(fā)展，如今，京廣高鐵、京滬高鐵等的運營，建立起了巨大的鋁合金車輛市場需求，進一步推動了中國鋁合金車體制造技術的發(fā)展。
同時，由于鋁合金車體制造仍然處在高速發(fā)展階段，尚未有一個成熟的技術運用體系，因而也存在著一些技術等問題。如今鋁制軌道車輛的發(fā)展，要遠遠落后于汽車運輸行業(yè)，由于鋁制品創(chuàng)新的周期長、加上鐵道車廂的使用壽命長，使得車體與車的零部件等驗證周期長，從整體上看，鋁合金車體在運輸市場上的使用量遠遠不如航空航天、汽車運輸以及一些民用市場。同時，鐵路運輸重載與高速對鐵路工程構件的耐磨腐蝕性也提出了更高的要求，如今使用高速列車制動盤、電弧噴涂維修鐵路橋梁等方式，可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蝕效果。此外，鐵路車輛鋁合金的應用也有許多技術上的難題，例如鐵道車輛車身工件大部分為沖壓形成，而用沖壓鋼板的方法沖壓鋁板易出現(xiàn)裂縫；車身工件大部分為焊接組裝，但鋁的焊接比鋼材焊接的難度要大，其焊接的外表需要光滑，并且要對零部件進行電泳與噴涂。
4 鋁合金在鐵道車輛上的應用發(fā)展
如今世界各國組織大量人力、財力以及物理對車輛用鋁材，以及一些新的技術、工藝進行深入研究，特別是在軋制工藝、擠壓工藝、材料整體化、大型化、空心化等，以及材料的各種特殊性能、處理方法、結合方法、材料混搭方法、表面處理等方面，都展開了科技攻關與開發(fā)，促進鐵道用鋁材向著高標準、高性能、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展，推進到一個新的水平。
當前隨著鐵道交通事業(yè)的不斷發(fā)展，以及鋁合金車輛運行考驗的深入，我們需要進行更為廣泛的試驗研究，適當地引進一些先進的技術與相關的設備，并將其轉化為自身的經驗與技術使用。同時需加強對鋁合金材料的技術研究和開發(fā)，有效提升鋁合金材料使用的綜合性能，例如融合一些新工藝方法，采用噴射成型等工藝，降低制造成本，穩(wěn)定產品質量，此外要加強焊接工藝以及控制技術研究，提升焊接質量，只有材料與制造技術的不斷發(fā)展，才能夠探索出更為合理的車輛結構，我國目前在一些主要的制造技術上還依靠進口，因而需要加大對技術的研究，縮短差距。而在鋁合金車輛的保養(yǎng)方面，需要從廠商、用戶以及列檢等環(huán)節(jié)，都需要提升保養(yǎng)與環(huán)保意識，制定嚴格流程，完善對車輛的應用管理，有效降低對鋁合金車輛破壞。
5 結束語
鋁合金車體的應用是鐵路運輸事業(yè)以及城市軌道發(fā)展的必然趨勢，鋁合金因其良好的性能與諸多優(yōu)勢，將鐵路車輛設計與制造技術提升到了一個新的高度。隨著鋁合金制造應用技術的不斷發(fā)展，其將成為現(xiàn)代化鐵路發(fā)展應用的主流，我們必須要不斷開展技術攻關與開發(fā)，促進我國軌道運輸行業(yè)的高速發(fā)展。
鐵道車輛論文:談鐵道車輛維護技術管理
【文章摘要】
本文從鐵道車輛故障曲線和磨耗損裕量曲線進行分析，針對車輛故障發(fā)生階段和其發(fā)生概率，及兩者之間相互聯(lián)系角度，設計出技術和管理方案，并提出出專門化、科學化、合理化鐵道車輛維護技術管理建議。
【關鍵詞】
鐵道車輛；維護技術；管理模式
1 車輛維修理論性曲線
1.1概述車輛故障曲線
一旦車輛發(fā)生故障會使全線運行中斷，通過一定技術手段對車輛定期維修，可避免車輛突發(fā)故障的發(fā)生。車輛故障曲線又稱為“浴盆曲線”，主要分為三個階段，如圖1所示。
由曲線可知：
1階段是初期故障。對于新造車輛或大型車輛的使用初期階段，一般故障發(fā)生率較高。其原因是設計制造薄弱環(huán)節(jié)，新零件、不同零件之間需要一定磨合時間，因此也被名為“鋸齒圖形故障階段?！?
2階段是偶發(fā)性故障階段。故障發(fā)生概率取決于車輛維護質量與產品制造質量高低，故障發(fā)生概率相對平穩(wěn)，因此是車輛使用階段。
3階段是插入量后期破損階段。車輛需要高額維護費用保障其后期使用價值，如果不及時采取翻新、資產重置或大型維修等技術措施，故障發(fā)生概率普遍較高。如果想要延長車輛使用壽命，需要加強維護成本，不然會得不償失。
不同品牌、型號、使用目的的車輛或主要零部件“浴盆曲線”是不同的，需要為每個車輛分別制定專門曲線，或是相近幾組類型車輛。分析該曲線制定車型維修策略，靈活運用，從而提高車輛使用效益。例如：在1階段停輪并進行一次檢查，可在故障發(fā)生點之前或運行3個月后，如果沒有異常現(xiàn)象，可以連續(xù)使用6年對其不分解檢修，并在失效前對其分解檢修即可。
制定故障率曲線目的是降低不必要的分解檢修、使用期分解檢修，使得車輛運用和檢修達到搭配效果。但是在實際車輛使用壽命周期維護階段，由“小浴盆曲線”所組成的“大浴盆曲線”組成，并做好2階段下分解檢修故障預防性技術措施，保障階段下可進行及時分解檢修，使得車輛使用達到較大經濟效益和安全性。
1.2磨耗裕量
車輛進入使用階段，主零件初始化儲備較為充足，時間越久，1階段的磨耗裕量也就越大，隨之2階段會逐漸減小，3階段表現(xiàn)平穩(wěn) ，4階段磨耗裕量開始一直增加到故障發(fā)生臨界點。臨界點與故障發(fā)生之間有較小空間，此階段進行分解檢修。檢修后車輛與新造是有同等技術狀態(tài)，部件已過磨合期，加上重點部位加強型修理整合，使得車輛運行更加安全、。
2 鐵道車輛維護技術管理
2.1事后維護技術
車輛事后維護技術是指在系統(tǒng)運轉一段時間后，發(fā)生一定技術型功能故障，導致不能正常使用該系統(tǒng)所進行的事后維修。這種維護技術實現(xiàn)電氣配件預防維修可能性極低，需要通過弱環(huán)節(jié)了解故障發(fā)生趨勢，并相應的開展一些嘗試性彌補工作。如果和車輛運行安全性能關系不大，應采取事后維護技術保障車輛質量。
2.2狀態(tài)修技術
狀態(tài)修技術的經濟適用性和可行性都較好，前提是對車輛運行系統(tǒng)或零部件進行在線實時檢測、監(jiān)視、周期性檢查等，在短時間內采取一定維修技術保障系統(tǒng)運行安全性和質量，因此需要借助高科技破損檢測設備對其技術處理，但是維修費相對較高。
2.3預防維修技術
預防性維修技術是在車輛投入運行開始即對其定期修理。新設備質量保障期限內，確定預防性維修周期的是供應商，在質保期限后，需要按照客戶經驗、隨機檢查、日常檢查、弱點檢查等針對性的調整，對設備修正或改進，減少故障發(fā)生概率。
2.4優(yōu)化維修周期
將長周期分成若干短周期維修最適宜維護車輛，需要檢修和運用人員配合完成此項技術，例如：鐵道車司機在車輛運行前進行檢查與整備工作。在車輛子系統(tǒng)維護周期基礎上，維護應該更加單一、小，其具有操作方便、經濟、適用等特點。而大型維修應該由車輛各系統(tǒng)分包商維修廠管理。（表1）
3 建立健全車輛維修技術管理結構和系統(tǒng)
3.1建立專職技術管理部門
車輛管理機構應建立維護技術管理職能部門，根據領導層、業(yè)務指導和監(jiān)督設計相應的管理體系，并構建管理網絡，實現(xiàn)鐵道車輛維修技術管理組織、協(xié)調、指導與監(jiān)督一體化工作。首先，明確車輛維修技術管理工作室具體內容；其次，建立維修技術咨詢臺及服務體系；，建立車輛維修技術監(jiān)督檢查與反饋機制，從而實現(xiàn)自上而下的監(jiān)督檢查管理體系，加強技術管理水平和標準化。
3.2建立會測量維修和檢測技術管理體系
為了配合車輛綜合檢測工作，需要分級實施維護前后檢測工作，并且現(xiàn)階段車輛綜合性能檢測體系上，以“合理布局”為原則指導并組建檢測機構，從而完善技術管理工作，科學指導車輛維修，保障監(jiān)督和維修質量。
4 鐵道車輛RAMS技術管理
RAMS技術管理是集合性、可維修性、安全性和可用性為一體的管理模式。其主要特點是滿足了車輛技術和經濟性能要求。
4.1RAMS指標
一般在新造廠、段修上實行RAMS技術管理，并結合國內現(xiàn)有管理，分別制定貨車各項指標，提高鐵道車輛維修技術管理水平有一定促進作用。
4.2安全性
車輛使用中，安全性核心內容是完整性，較高目標不大于安全記錄數值，用SIL（完整性水平）評估，運用概率安全法，編程設備危險事故和電子系統(tǒng)，并對故障進行綜合分析后，處理風險。
5 結束語
鐵道車輛技術管理屬于政策性較強、涉及面廣、技術含量高的綜合性管理工作，需要建立完整、明確分工的管理系統(tǒng)，運用一定技術手段，協(xié)調、配合的開展管理工作，保障車輛按期進行維修，提高車輛運行質量和維修質量。從整體上加強車輛運輸裝備性能，從而促進鐵路事業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展。
鐵道車輛論文:校企合作背景下的鐵道機車車輛專業(yè)課程體系優(yōu)化設計
【摘 要】鐵道機車車輛專業(yè)主要面向國有鐵路、地方鐵路、城市軌道交通企業(yè)、機車車輛制造修理企業(yè)、大型工礦企業(yè)等，培養(yǎng)從事鐵道機車車輛運用、檢修、維護和運營管理，具有素質和綜合職業(yè)能力的高端技能型人才。實踐表明，校企深度合作構建優(yōu)化課程體系，能大幅提高鐵道機車車輛專業(yè)的教學質量。
【關鍵詞】鐵道機車車輛 校企合作 課程體系
一、問題的提出
2011年9月，教育部《關于推進高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領職業(yè)教育科學發(fā)展的若干意見》明確指出，高等職業(yè)教育具有高等教育和職業(yè)教育雙重屬性，以培養(yǎng)生產、建設、服務、管理及時線的高端技能型專門人才為主要任務。按照“到2020年，形成適應經濟發(fā)展方式轉變和產業(yè)結構調整要求、體現(xiàn)終身教育理念、中等和高等職業(yè)教育協(xié)調發(fā)展的現(xiàn)代職業(yè)教育體系”要求，必須堅持以服務為宗旨、以就業(yè)為導向，走產學研結合發(fā)展道路的辦學方針，以提高質量為核心，以增強特色為重點，以合作辦學、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展為主線，創(chuàng)新體制機制，深化教育教學改革，圍繞國家現(xiàn)代產業(yè)體系建設，服務中國創(chuàng)造戰(zhàn)略規(guī)劃，加強中高職協(xié)調，系統(tǒng)培養(yǎng)技能型人才。
其中，把校企深度合作具體為辦學、育人、就業(yè)、發(fā)展四個方面，這是對高等職業(yè)教育圍繞國家現(xiàn)代產業(yè)體系建設，服務中國創(chuàng)造戰(zhàn)略規(guī)劃，與行業(yè)企業(yè)、經濟社會密切關系，在體制機制上融合創(chuàng)新的新要求。
鐵道機車車輛專業(yè)主要培養(yǎng)從事鐵道機車車輛運用、檢修、維護和運營管理等具有素質和綜合職業(yè)能力的高端技能型人才。培養(yǎng)人才是通過課程教學來實現(xiàn)的。職業(yè)教育課程承載著職業(yè)教育思想和觀念，反映了社會經濟發(fā)展以及學習者對職業(yè)教育的要求，體現(xiàn)了職業(yè)教育的價值取向，規(guī)范著職業(yè)學校管理水平和師生行為，直接影響著教學質量和學習者的身心發(fā)展。
當前，我國從人力資源大國向人力資源強國邁進，對人才培養(yǎng)的規(guī)格、質量和人的終身學習提出了新的要求，迫切需要加大課程改革力度，開發(fā)品質課程產品，改變人才培養(yǎng)模式，帶動教師專業(yè)發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質量，加速培養(yǎng)適應飛速發(fā)展的高鐵時代的鐵道機車車輛專業(yè)高端技能型人才。
作為高職院校，通過校企深度合作，以學生能力培養(yǎng)為宗旨，整體優(yōu)化培養(yǎng)方案，建立合理的、科學的、適應新形勢的課程體系，是我們?yōu)閷崿F(xiàn)培養(yǎng)高端技能型人才這一戰(zhàn)略主題所作的努力。
二、原有的課程體系存在的問題
（一）教育模式的運用對課程體系的影響
當前，職業(yè)教育的教育模式主要有三種。一種是傳統(tǒng)的教育模式，教育課程是圍繞“學科教學”和“技能訓練”兩個中心建立的。這種并行課程有可能使得受教育者得到的發(fā)展。在人們認識到職業(yè)教育服務經濟的建設基礎上，開始引進推廣一種以CBE能力課程為典型代表的“理論為實踐服務的課程”，強調職業(yè)教育滿足經濟社會發(fā)展對學生要求的功能性和功利性目標。然而，由于忽視學習規(guī)律和職業(yè)生涯發(fā)展規(guī)律而受到一定的局限。到了21世紀，技術、經濟和社會的發(fā)展進入一個以人為中心的時代，理論與實踐一體化的課程教學模式得到更廣泛的運用，將學生的理論學習和實踐能力發(fā)展作為一個整體看待，讓學生獲得在職業(yè)工作中相互關聯(lián)的綜合能力而不是相對割裂的理論知識和實踐技能，建立理論與實踐的直接關系，即理論與實踐的統(tǒng)一，從根本上提高職業(yè)教育的整體質量。
本專業(yè)一直致力于教學改革以提高教學質量。我們在教學模式運用方面，從以傳統(tǒng)教育模式為主，以CBE能力課程為輔，開始向就業(yè)導向模式轉變。但是，課程內容仍按學科體系編排，側重知識的系統(tǒng)性，沒有形成清晰、完整的技能培養(yǎng)體系。
（二）培養(yǎng)目標定位對課程體系的影響
本專業(yè)主要是面向國有鐵路、地方鐵路、城市軌道交通企業(yè)、機車車輛制造修理企業(yè)、大型工礦企業(yè)培養(yǎng)從事鐵道機車車輛運用、檢修、維護和運營管理等具有素質和綜合職業(yè)能力的高端技能型人才。從理論上說，這一定位思想是確定的，但在教育實踐中，這一目標思想并未落到實處：一是強調高職教育的“高”層次，受傳統(tǒng)思維慣性的影響，只注重了高等教育“高”的一般特性，而忽視了“職”的特色，使高職教育以應用能力為主線這一本質要求落不到實處。二是片面理解技能培養(yǎng)的涵義，沒有從培養(yǎng)對象知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展的基礎上來考慮突出職業(yè)技能的培養(yǎng)，把單一的崗位操作技能等同于職業(yè)能力，忽視了人才發(fā)展的要求。如機車專業(yè)學生學習了內燃機車柴油機的結構和原理，進行了柴油機自檢自修實訓課程的訓練，但是在機車運用中，面對柴油機出現(xiàn)故障，還是無從下手。
（三）校企合作的深度問題對課程體系的影響
1.長期以來，職業(yè)教育課程始終未能跳出學科體系的藩籬，關鍵在于職業(yè)教育的組織者、實施者以及研究者，基本上都是學科體系培養(yǎng)出來的。所以，在課程內容的選取，課程內容的序化過程中，不知不覺地回到學科體系的老路上。只有通過校企深度合作，共同開發(fā)課程體系，才能從根本上解決問題。
2.在我們到現(xiàn)場對畢業(yè)生進行回訪時發(fā)現(xiàn)，大多畢業(yè)生與現(xiàn)場的要求有差距。他們往往不能適應現(xiàn)場的環(huán)境，不能直接上崗。主要原因是他們的學習環(huán)境與現(xiàn)場環(huán)境存在差距。
3.鑒于學校實踐條件和教師資源的限制，不僅課程設置會有局限性，有效地提高學生能力的教學方式也得不到運用。最典型的例子就是本專業(yè)學生的機車檢查與給油實訓課程，在場地、設備和教員上都需要企業(yè)的配合才得以高效率地開展，以便充分訓練學生的機車運用綜合能力。
4.近幾年隨著鐵路快速發(fā)展，大量新技術、新設備投入現(xiàn)場試驗，由此引起了作業(yè)方式、勞動組織及規(guī)章制度發(fā)生較大的變化。現(xiàn)行的教學計劃于鐵路崗位實際需求相比有些脫節(jié)，需要企業(yè)的合作，修訂現(xiàn)行教學計劃。尤其“訂單班”必須以企業(yè)的需要為依據，才能根據“訂單”調整專業(yè)設置和培訓模式。
所以說，產教結合、社會參與是充分利用社會資源的基本渠道。改革改進教學方式最主要的就是實行工學結合。
三、校企合作優(yōu)化設計課程體系
課程體系設置原則，為提高鐵道機車車輛專業(yè)的教學質量，培養(yǎng)“零適應期”鐵路特有工種的技能型人才，以行業(yè)需求為導向開發(fā)課程。以課程標準為依據，以行業(yè)需求為導向，以培養(yǎng)學生的職業(yè)道德為基礎，以提高學生的實踐能力為主線，參照相關職業(yè)資格標準，校企合作共同開發(fā)課程，確保教學內容與真實工作任務的一致性。
課程體系的設置是在學院統(tǒng)一制定的原則基礎上進行的。主要分為三個部分，即專業(yè)基本素質課、專業(yè)主干課、專業(yè)拓展課。
（一）專業(yè)基本素質課
這部分主要由學院統(tǒng)一制定。由大學教育所需要的素質基礎課程和各專業(yè)基礎課程組成。專業(yè)基礎課程的內容取舍，采取“理論為實踐服務”的課程模式，從崗位需求出發(fā)，根據現(xiàn)場專家提供的專業(yè)需求確定課程，不求系統(tǒng)，夠用就好。
（二）專業(yè)主干課
總的原則是遵循技能型人才職業(yè)能力形成規(guī)律，著眼于學習者知識、技能和情感態(tài)度的培養(yǎng)以及專業(yè)能力、方法能力、社會能力的形成，按照職業(yè)實踐的邏輯順序，逐步構建以能力為本位，以職業(yè)實踐為主線，以項目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系。
1.內燃機車柴油機、電傳動、制動機、總體這四門專業(yè)核心課程，每一門課程的內容分三個層次。如內燃機車柴油機：項目教學內容（柴油機的原理與構造）、模塊教學內容（噴油泵拆裝，教學做一體化）和專項訓練內容（柴油機故障處理，將知識轉化為技能）。教學內容由企業(yè)與學校共同開發(fā)，一體化教學項目與企業(yè)實際工作一致。學生在完成項目的過程中獲得專業(yè)知識、專業(yè)能力和社會能力。
2.將企業(yè)的工作任務引入課程中。如單項實踐課程機車認識實習、機車綜合實訓、機車檢查與給油等，并且到企業(yè)進行現(xiàn)場教學，即采取“課堂進廠，校企聯(lián)合培養(yǎng)”的方式。有著豐富實踐經驗的工人技師和企業(yè)培訓師是學生的兼職教師；企業(yè)的生產環(huán)節(jié)及作業(yè)標準是學生專業(yè)技能的考核標準；現(xiàn)場考核成為考核學生的方式。學生的技能實訓緊貼企業(yè)生產實際，企業(yè)的文化直接融入了學習的過程，突出了技能人才培養(yǎng)的職業(yè)性。通過辦學模式的改變，在真實的生產場景中進行教學活動，有效地解決了教學培養(yǎng)目標與學生學習能力的矛盾、教學過程與生產流程的矛盾、師資水平與教學時效的矛盾。
3.學院與鐵路局機務段等企業(yè)建立校企聯(lián)盟關系，簽訂了聯(lián)盟協(xié)議，明確企業(yè)應接納學生頂崗實習，畢業(yè)設計改在頂崗實習后進行。首先，在企業(yè)的配合下，在企業(yè)完成頂崗實習工作。在實習過程中，充分進行現(xiàn)場實際工作，在工作中繼續(xù)學習與探索。在實習結束之后，在有一定的現(xiàn)場實習經驗的基礎上，進行畢業(yè)設計或者完成高質量的調研報告。使理論教學與實習教學有機結合在一起，形成了“理論―實踐―再理論”交叉滾動的一體化教學體系。
4.以全國及教學指導委員會或行業(yè)指導委員會舉辦的技能大賽為導向，和企業(yè)專家共同研討競賽的發(fā)展趨勢，在課程體系中多途徑地融入競賽內容，強化學生實踐能力的培養(yǎng)。
5.學歷證書與職業(yè)證書對接。本專業(yè)學生必須參加本專業(yè)職業(yè)技能鑒定。鑒定項目由企業(yè)學院雙方共同制定。鑒定培訓在學院進行，鑒定考核由企業(yè)技能鑒定站組織進行。
6.訂單培養(yǎng)的課程設置應充分考慮合作企業(yè)就業(yè)方向的需求，直接與就業(yè)目標掛鉤，甚至落實到某種職業(yè)和具體崗位；課程設置應滿足工作需要，即根據職業(yè)的知識、技能和素質需要來確定課程的性質和內容。如機車專業(yè)的主干課程鐵路規(guī)章，在進行《技規(guī)》學習的基礎上，針對南寧鐵路局具體情況，增加適合南寧鐵路局的《行規(guī)》。做到針對性培養(yǎng)，滿足企業(yè)要求。
（三）專業(yè)拓展課
隨著高速鐵路的發(fā)展，新技術、新設備的使用客觀上要求鐵路員工特別是運輸一線基層生產技術人員應掌握相應的知識。為此，拓展課主要針對企業(yè)新增設備和技術來設定，如動車組概論和城市軌道交通概論。目的是開拓學生眼界，豐富知識結構，拓展就業(yè)渠道。
通過現(xiàn)場調研，企業(yè)對畢業(yè)生工作后情況的反饋，增加安全心理學課程，提高學生應變能力。當機車發(fā)生故障時，培養(yǎng)學生從容應對并及時處理故障的能力。因為當故障來臨時，現(xiàn)場的處理時間只有15分鐘而已。
四、優(yōu)化課程體系實施效果
通過教學實踐，本專業(yè)課程體系的教學改革取得了明顯的效果，本專業(yè)被評為院級品質專業(yè)，主干課程內燃機車柴油機為院級精品課程。通過校企深度合作，引企入校，使專業(yè)教學更具企業(yè)的真實生產場景；辦學入企，使學生的培養(yǎng)真正實現(xiàn)了“零適應期”。校企合作使企業(yè)贏得了人才，學生贏得了人生，學校贏得了聲譽。鐵道機車專業(yè)畢業(yè)生更是供不應求?！俺隹跁场睅砹恕斑M口旺”，連續(xù)幾年畢業(yè)生就業(yè)率保持在98%以上。
培養(yǎng)人才是通過課程來實現(xiàn)的，課程的內容和課程的序化構成課程體系的兩個因素，為企業(yè)培養(yǎng)人才所設計的課程體系自然離不開企業(yè)的合作。實踐表明，通過校企深度合作共同優(yōu)化課程體系，實現(xiàn)了辦學模式的轉變；辦學模式的轉變，帶動了教學方法的轉變；教學方法的轉變，促進了學生學習態(tài)度的轉變，進而使鐵道機車車輛專業(yè)的教學質量發(fā)生了質的飛躍。
