中國南車-工業(yè)和信息化部知識(shí)更新工程辦公室

1、軌道交通裝備“三基”技術(shù)現(xiàn)狀與展望,匯報(bào)人：王 晗,2014.07,Page ? 2,前言,裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新戰(zhàn)略目標(biāo),,？,,,,,!,技術(shù)跟隨,技術(shù)引領(lǐng),Page ? 3,New CSR New Creation 時(shí)代列車 南車創(chuàng)造,Page ? 4,第一部分 軌道交通“三基”的范疇和發(fā)展現(xiàn)狀,1,基礎(chǔ)零部件是組成軌道交通裝備的不可拆分或具有關(guān)鍵功能的基本單位。包括：車體、輪對、齒輪箱、軸承、IGBT元件等。,基礎(chǔ)工藝是

2、指軌道交通裝備生產(chǎn)過程中量大面廣、通用性強(qiáng)的鑄造、鍛造、焊接、熱處理、試驗(yàn)檢測工藝等。,基礎(chǔ)材料是指軌道交通裝備工業(yè)制造中所需的小批量、特種優(yōu)質(zhì)專用材料，包括：高分子材料及制品、輕合金、高強(qiáng)度鋼、特種絕緣材料等。,軌道交通“三基”范疇,Page ? 5,第一部分 軌道交通“三基”的范疇和發(fā)展現(xiàn)狀,高鐵技術(shù)成為“新中國成立以來在工程技術(shù)領(lǐng)域少有的、系統(tǒng)性的能夠在全球獲得領(lǐng)先地位的技術(shù)”，主機(jī)產(chǎn)品及集成技術(shù)取得了重大突破 ！,,國家政策及軌

3、道交通裝備國產(chǎn)化要求，給予軌道交通裝備“三基”產(chǎn)業(yè)政策的有力支持，推動(dòng)軌道交通裝備“三基”產(chǎn)業(yè)持續(xù)提升。,先進(jìn)基礎(chǔ)材料、先進(jìn)基礎(chǔ)制造工藝還未取得實(shí)質(zhì)性突破，關(guān)鍵系統(tǒng)和核心零部件產(chǎn)品性能質(zhì)量和可靠性與國外知名品牌差距明顯，基礎(chǔ)工業(yè)體系已經(jīng)制約了軌道交通裝備產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。,軌道交通裝備“三基” 發(fā)展現(xiàn)狀,Page ? 6,機(jī)械基礎(chǔ)件軸承：精度保持性和可靠性低，高端軸承制造能力嚴(yán)重不足，導(dǎo)致200公里以上的動(dòng)車組配套的高鐵軸承基本依賴高價(jià)

4、進(jìn)口。,軌道交通變流控制系統(tǒng)的IGBT：突破大功率芯片技術(shù)，延伸至智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。,第一部分 軌道交通“三基”的范疇和發(fā)展現(xiàn)狀,高速動(dòng)車車體的大型結(jié)構(gòu)鋁型材：建立起國內(nèi)先進(jìn)、完整、配套的高性能大型結(jié)構(gòu)鋁型材的生產(chǎn)工藝體系。,表面工程技術(shù)：用于修復(fù)零部件加工磨損超差和表面的改性、強(qiáng)化和防護(hù)，拓展應(yīng)用于船舶等各行各業(yè)。,齒輪材料用鋼依賴高牌號鋼與進(jìn)口鋼，造成齒輪制造成本較高等問題。,軌道交通裝備“三基”與我國“三基”的協(xié)同發(fā)展,P

5、age ? 7,New CSR New Creation 時(shí)代列車 南車創(chuàng)造,Page ? 8,,,,,,,1952-1996年，全纖維曲軸、活塞、高磷閘瓦等為代表的一批關(guān)鍵成果，支撐起機(jī)車的鐵路裝備體系。,1997～2007年的六次大提速，成功地開發(fā)出空心車軸、大缸徑柴油機(jī)、高速齒輪箱、蠕鐵制動(dòng)盤等基礎(chǔ)產(chǎn)品。,2004年至今，自動(dòng)車組、大功率機(jī)車引進(jìn)消化吸收和再創(chuàng)新至今，其核心關(guān)鍵零部件逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化， “三基”產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定

6、增長。,3,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,2,1,發(fā)展歷程,Page ? 9,IGBT,齒輪驅(qū)動(dòng)裝置,車鉤緩沖裝置,制動(dòng)盤,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,,輪對,基礎(chǔ)零部件,我國軌道交通基礎(chǔ)零部件歷經(jīng)“引進(jìn)、消化、吸收和自主創(chuàng)新”過程后，掌握了大部分核心關(guān)鍵技術(shù)，如成功開發(fā)：齒輪驅(qū)動(dòng)裝置、IGBT、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等。,Page ? 10,時(shí)速350公里及以上高速齒輪箱已研制成功，最高試驗(yàn)運(yùn)行速度達(dá)到420km/h，

7、正在CRH380A高速列車上裝車運(yùn)用考核。,基礎(chǔ)零部件,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,功率重量比1.42kW/kg，軸承最高溫度不超過80℃，實(shí)測振動(dòng)速度<12mm/s，噪聲<85dB。密封處線速度70m/s，齒輪箱零泄漏。,Page ? 11,制動(dòng)盤、閘片、夾鉗在大功率機(jī)車及動(dòng)車組上得到部分應(yīng)用。,基礎(chǔ)零部件,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,材料精煉技術(shù)多級浮動(dòng)彈性調(diào)整閘片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)在基體

8、中添加Sn、Ni等強(qiáng)化元素提高閘片的強(qiáng)度制動(dòng)盤和制動(dòng)閘片摩擦磨損匹配性技術(shù),建立了系統(tǒng)完整的基礎(chǔ)制動(dòng)裝置仿真分析和試驗(yàn)驗(yàn)證體系。產(chǎn)品綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。,Page ? 12,大功率IGBT已成功應(yīng)用于大功率交流傳動(dòng)機(jī)車、地鐵等軌道交通裝備，并在500Km/h超高速試驗(yàn)列車上得到應(yīng)用,基礎(chǔ)零部件,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,開發(fā)出新的SPT+芯片結(jié)構(gòu)開發(fā)基于單面拱AlSiC基板與高可靠性AlN襯板的低機(jī)械應(yīng)力封裝結(jié)

9、構(gòu),降低了導(dǎo)通壓降；IGBT器件耐受溫度沖擊的能力提高了5倍,Page ? 13,高強(qiáng)度鋁合金及型材的攪拌摩擦焊等新工藝成為軌道交通焊接制造的主流，成功應(yīng)用于鋁合金地鐵輕軌車體的焊接，幾十米長的車體焊縫可以一次成型。,基礎(chǔ)工藝,國內(nèi)首創(chuàng)金屬材料和特殊表面的電刷鍍工藝，成功運(yùn)用于柴油機(jī)機(jī)體、轉(zhuǎn)子軸頸、主軸瓦等的損傷修復(fù) 。,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,Page ? 14,,Page ? 14,www.themegallery

10、.com,,,,,,,,,,,,2、規(guī)范了工藝設(shè)計(jì)仿真流程，優(yōu)化了工藝仿真邊界參數(shù)的設(shè)置，提高了工藝仿真的精確度,,,,,20世紀(jì)90年代末開始，軌道交通開展了鑄造、焊接、鍛造工藝仿真技術(shù)研究，積累了大量的仿真數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn) ，工藝仿真在工藝輔助設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方面發(fā)揮了巨大作用。,1.建立了鑄造、焊接、鍛造工藝仿真模板，實(shí)現(xiàn)了工藝仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)庫管理。,3、成功地運(yùn)用于動(dòng)車組鋁合金齒輪箱鑄造工藝仿真模擬以及轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接工藝仿真，優(yōu)化了產(chǎn)品的制

11、造工藝，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。,工藝仿真,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,Page ? 15,,,,,,,Please write down of contents explanation for Business Area.,高牌號鋼：配套軌道交通貨車搖枕、側(cè)架和車鉤、鉤尾框用全新B級鋼、C級鋼、B+級鋼和E級鋼以及動(dòng)車用密接式車鉤以及制動(dòng)夾鉗的新型鑄鋼材料。,電機(jī)絕緣材料：突破了牽引電機(jī)絕緣材料浸漬漆的分子設(shè)計(jì)和配方技術(shù)，應(yīng)用于

12、地鐵和城軌的直線電機(jī)生產(chǎn)，正在向大功率牽引機(jī)車和高速動(dòng)車組用牽引電機(jī)上推廣。,彈性減振材料：應(yīng)用于空氣彈簧上，在歐洲高速車用空氣彈簧市場上，具備了與一流競爭對手同臺(tái)競技的能力。,高強(qiáng)度鋁合金型材和板材：大斷面，輕量化，滿足了高速列車對大型結(jié)構(gòu)鋁型材高強(qiáng)度、抗疲勞、耐應(yīng)力腐蝕的要求。,基礎(chǔ)材料,近年來隨著軌道交通裝備整體制造水平的不斷提高，重大裝備所需的基礎(chǔ)材料配套水平大幅提升。,第二部分 軌道交通“三基”的技術(shù)創(chuàng)新成果,Page ? 1

13、6,New CSR New Creation 時(shí)代列車 南車創(chuàng)造,Page ? 17,Page ? 17,,第三部分 與國外“三基”發(fā)展的差距比較,與國外“三基”發(fā)展的差距比較,從滿足常規(guī)產(chǎn)品、傳統(tǒng)制造向滿足高技術(shù)產(chǎn)品、現(xiàn)代制造及超常態(tài)制造發(fā)展,Page ? 18,,,,基礎(chǔ)工藝,機(jī)械基礎(chǔ)件,基礎(chǔ)材料,在基礎(chǔ)性、前瞻性方面，與國外先進(jìn)水平仍存在較大差距。,研發(fā)驗(yàn)證手段相對落后，產(chǎn)品質(zhì)量、性能和使用壽命與國外先進(jìn)水平還有較大差距

14、。我國的輪軸、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置等很多軌道交通關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件還必須依賴國外進(jìn)口。,第三部分 與國外“三基”發(fā)展的差距比較,以使用傳統(tǒng)的工藝手段為主，生產(chǎn)工藝裝備落后，對一些先進(jìn)的新工藝的引用和推廣不足 ；自動(dòng)化、數(shù)字化裝備的普及程度不高，能源消耗、材料利用率及污染排放與國際先進(jìn)水平相比差距較大。,與國外“三基”發(fā)展的差距比較,Page ? 19,New CSR New Creation 時(shí)代列車 南車創(chuàng)造,Page ? 20,,,,

15、車軸、車輪,解決輪、軸用鋼的冶煉、熱處理技術(shù)和空心車軸的加工和輪餅成形技術(shù),,,軸承,解決高速重載工況下對軸承高可靠性和延長使用壽命的要求,,,減振器,活塞桿制造工藝 密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),,,鉤緩,車輛動(dòng)力學(xué)碰撞分析技術(shù) 小屈服范圍的吸能材料和熱處理工藝,基礎(chǔ)零部件,,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,基礎(chǔ)零部件,Page ? 21,,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,基礎(chǔ)零部件—軸承,動(dòng)車組用軸承，

16、特別是電機(jī)軸承、軸箱軸承及齒輪箱軸承，作為高速動(dòng)車組最核心的旋轉(zhuǎn)部件，在高速運(yùn)行下其動(dòng)載荷顯著加劇。時(shí)速超過160公里的動(dòng)車組用軸承，目前仍需進(jìn)口。因而必須開展適用于高速動(dòng)車組運(yùn)營條件的電機(jī)軸承、軸箱軸承及齒輪箱軸承的研究，研究高純凈度軸承用鋼的冶金及熱處理技術(shù)，解決高速重載工況下對軸承高可靠性和延長使用壽命的要求，并提高批量生產(chǎn)的工藝穩(wěn)定性。同時(shí)開展軸承在高速運(yùn)行工況下的動(dòng)態(tài)監(jiān)測及故障預(yù)測技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)對軸承剩余壽命的準(zhǔn)確預(yù)測。,Pa

17、ge ? 22,,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,基礎(chǔ)零部件—基礎(chǔ)制動(dòng)裝置（制動(dòng)盤、閘片）,加強(qiáng)制動(dòng)盤材料研究、失效機(jī)理研究、熱裂紋研究。 加強(qiáng)閘片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、粉末原料禮花性能、材料相變機(jī)理研究、分布加壓燒結(jié)工藝研究，不同材料配方的摩擦副性能對比研究、摩擦磨損試驗(yàn)驗(yàn)證研究等。,Page ? 23,,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,基礎(chǔ)零部件—車鉤緩沖裝置,為了進(jìn)一步提高軌道交通裝備被

18、動(dòng)安全性和旅客乘坐舒適性，研究鉤緩沖裝置的過載保護(hù)裝置。通過車輛動(dòng)力學(xué)碰撞分析，確定各級吸能裝置能量分配原則；研究過載保護(hù)裝置中能量體積比更大的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料及制造工藝。,Page ? 24,,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,基礎(chǔ)零部件—油壓減震器,根據(jù)目前鐵路趨勢，各型車輛免保養(yǎng)周期在持續(xù)增長，這就對油壓減振器長時(shí)間免維護(hù)使用提出了更高的要求。需提升活塞桿制造工藝，對表面活塞桿表面特性進(jìn)行優(yōu)化；結(jié)合活塞桿表面進(jìn)行配套

19、的密封系統(tǒng)設(shè)計(jì)；合理設(shè)置導(dǎo)向系統(tǒng)中的耐磨導(dǎo)向、襯套等部件，從而優(yōu)化磨耗副摩擦特性、節(jié)點(diǎn)耐久性能，提升油壓減振器免維護(hù)時(shí)間。,Page ? 25,鍛鋼、輕質(zhì)合金等材料的精密鍛造,研究適用于中小模數(shù)齒輪的雙頻感應(yīng)熱處理技術(shù) ，大斷面高強(qiáng)度鋁合金型材的熱處理技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)激光焊接和攪拌摩擦焊接等焊接工藝在高速動(dòng)車組車體、城軌車體上的大面積應(yīng)用,激光燒結(jié)技術(shù)實(shí)現(xiàn)無模化鑄造,金屬型低壓鑄造技術(shù),綠色鑄造,精密鍛造,焊接技術(shù),熱處理技術(shù),基礎(chǔ)工藝,第

20、四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,Page ? 26,基礎(chǔ)工藝—鑄造工藝,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,鑄造工藝廣泛應(yīng)用于在軌道交通裝備大中型關(guān)鍵零部件上，目前由于鑄造工藝模擬仿真、鑄造合金凈化、造型材料等技術(shù)不成熟，造成鑄件非金屬雜質(zhì)及內(nèi)部缺陷較多，成品率較低。在造型方法方面，金屬型鑄造等先進(jìn)的鑄造方法運(yùn)用較少，造成鑄件抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較低，并產(chǎn)生較大的污染。,Page ? 27,基礎(chǔ)工藝—鍛造工藝

21、,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,目前鍛造工藝在軌道交通裝備中主要應(yīng)用于曲軸、連桿、活塞、車輪、車軸、制動(dòng)盤、軸箱體、鉤尾框、支撐座等關(guān)鍵承載件的毛坯制造，由于仿真軟件應(yīng)用、工藝設(shè)計(jì)水平、模具材料和制造工藝以及鍛造和加熱設(shè)備等方面的原因，與國外先進(jìn)的鍛造水平相比，生產(chǎn)的鍛件尺寸相對精度低、表面質(zhì)量差，耗能費(fèi)材。,Page ? 28,基礎(chǔ)工藝—焊接工藝,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,焊接技術(shù)在軌道交通

22、裝備工業(yè)得到廣泛應(yīng)用，車體、構(gòu)架等關(guān)鍵零部件都是由碳鋼板、不銹鋼板、鋁合金型材等金屬板材通過電阻與電弧焊接而成。不銹鋼電阻焊存在表面焊接壓痕大、變形大、速度低，焊接部密封性差、焊點(diǎn)太多等薄弱環(huán)節(jié)。鋁合金弧焊同樣存在焊接變形、收縮和變色較大，焊縫機(jī)械性能低，外觀質(zhì)量差，對焊接環(huán)境要求高等缺點(diǎn)；從而影響了整車的質(zhì)量、壽命和運(yùn)營的可靠性。,近期，新型焊接工藝不斷問世，主要包括激光及激光電弧復(fù)合熱源焊接工藝，攪拌摩擦焊工藝，高精度及大厚度切割工

23、藝，高效電弧焊工藝，等離子噴焊工藝等，其中，激光焊接和攪拌摩擦焊接在國外已被應(yīng)用于動(dòng)車組、城軌車輛產(chǎn)品的焊接，效果良好，我國在這方面相對落后。,Page ? 29,,1、高強(qiáng)度、抗疲勞、耐應(yīng)力腐蝕的鋁合金材料的研制，滿足軌道交通裝備進(jìn)一步輕量化的要求,基礎(chǔ)材料,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,,2、高速動(dòng)車組車輪、車軸材料研究，突破冶金質(zhì)量控制、細(xì)晶高韌化、熱處理工藝等關(guān)鍵技術(shù),,3、高強(qiáng)、高韌、長疲勞壽命轉(zhuǎn)向架構(gòu)架用

24、鋼板研制，滿足高速列車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向架高可靠性要求,,4、新型的高性能齒輪滲碳鋼研制，滿足30t軸重以上重載機(jī)車齒輪要求,,5、高粘結(jié)性、高絕緣性、高韌性的有機(jī)硅絕緣材料研究，滿足超大功率IGBT模塊的應(yīng)用要求,Page ? 30,基礎(chǔ)材料—低合金高強(qiáng)韌鑄鋼,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,低合金高強(qiáng)韌鑄鋼具有冶金質(zhì)量高，強(qiáng)韌性好，焊接性能優(yōu)良的特點(diǎn)，主要用于軌道交通裝備關(guān)鍵部件，如車鉤、夾鉗、鉤尾框、支架、軸箱等。,

25、我國鐵路貨車鑄鋼廠生產(chǎn)的鋼種仍以低合金鋼和碳素鋼為主，鋼中氣體及夾雜物含量高，化學(xué)成分和力學(xué)性能波動(dòng)范圍大，特別是鑄鋼件的低溫沖擊韌度與疲勞性能較差。近年來，我國在軌道交通裝備國產(chǎn)化的過程中，也相繼開發(fā)了ZG18MnNiV、PQ400NQR1等一批具有良好的強(qiáng)韌性配合和綜合性能的低合金高強(qiáng)韌鋼，基本滿足了關(guān)鍵部件的使用要求，但與發(fā)達(dá)國家鑄鋼件質(zhì)量相比，在使用性能與壽命方面仍存在一定差距。,Page ? 31,基礎(chǔ)材料—輕合金（鋁合金、鎂

26、合金）,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,廣泛應(yīng)用于在航空、航海、軌道交通裝備及汽車等交通運(yùn)輸領(lǐng)域。在軌道交通裝備領(lǐng)域中主要應(yīng)用產(chǎn)品有：高速動(dòng)車和機(jī)車齒輪箱、軸箱、車體、活塞、輪轂等。,國外先進(jìn)制造業(yè)在輕合金材料研究方面起步早，目前高強(qiáng)度鋁合金材料已廣泛應(yīng)用于動(dòng)車組車體，傳動(dòng)齒輪箱、軸箱等關(guān)鍵部件，鎂合金材料已廣泛應(yīng)用于座椅、框架等。而我國輕合金材料應(yīng)用于軌道交通裝備行業(yè)時(shí)間較晚，目前成功開發(fā)了一批高強(qiáng)度鑄造鋁合金，并得

27、到了較廣泛的應(yīng)用。但國產(chǎn)的鑄造鎂合金在軌道交通裝備方面應(yīng)用仍較少。面向交通運(yùn)輸領(lǐng)域的輕合金研發(fā)落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家, 相關(guān)的材料標(biāo)準(zhǔn)老化, 品種稀少, 加工工藝標(biāo)準(zhǔn)不完善。,Page ? 32,基礎(chǔ)材料—牽引電機(jī)用特種絕緣材料,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,軌道牽引電機(jī)用特種絕緣材料主要包括聚酰亞胺薄膜、云母帶、浸漬漆等原材料，可顯著提高軌道交通牽引電機(jī)、電器絕緣性能。國外對牽引電機(jī)絕緣材料技術(shù)進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研

28、究，相關(guān)產(chǎn)品體系已在國外高速列車電機(jī)應(yīng)用多年，性能可靠，且高端原材料等被國外壟斷。,國內(nèi)牽引電機(jī)絕緣材料研究起步較晚，目前在高速動(dòng)車組、大功率機(jī)車、城軌車輛等高端軌道交通裝備牽引電機(jī)已有應(yīng)用，但與國外產(chǎn)品相比，存在電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究不足，材料合成及工程化能力弱，產(chǎn)品性能、可靠性以及生產(chǎn)工藝水平較低等薄弱環(huán)節(jié)。,Page ? 33,基礎(chǔ)材料—牽引電機(jī)用特種絕緣材料,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,軌道牽引電機(jī)用特種絕緣

29、材料主要包括聚酰亞胺薄膜、云母帶、浸漬漆等原材料，可顯著提高軌道交通牽引電機(jī)、電器絕緣性能。國外對牽引電機(jī)絕緣材料技術(shù)進(jìn)行了大量的理論和實(shí)驗(yàn)研究，相關(guān)產(chǎn)品體系已在國外高速列車電機(jī)應(yīng)用多年，性能可靠，且高端原材料等被國外壟斷。,國內(nèi)牽引電機(jī)絕緣材料研究起步較晚，目前在高速動(dòng)車組、大功率機(jī)車、城軌車輛等高端軌道交通裝備牽引電機(jī)已有應(yīng)用，但與國外產(chǎn)品相比，存在電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究不足，材料合成及工程化能力弱，產(chǎn)品性能、可靠性以及生產(chǎn)工藝水平較

30、低等薄弱環(huán)節(jié)。,Page ? 34,基礎(chǔ)材料—碳纖維增強(qiáng)材料,第四部分 軌道交通 “三基” 亟待解決的技術(shù)問題,碳纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料，是一種以碳纖維為增強(qiáng)體，以碳、碳化硅為基體的復(fù)合材料。具有密度低（約2.0g/cm3）、耐磨性好、摩擦系數(shù)高、制動(dòng)平穩(wěn)、抗腐蝕、抗氧化、耐高溫、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是一種將熱防護(hù)、結(jié)構(gòu)承載和防氧化結(jié)合為一體的新型復(fù)合材料。主要用于高端軌道交通裝備用摩擦領(lǐng)域，如制動(dòng)盤、制動(dòng)閘片等。,碳纖維增韌陶

31、瓷基復(fù)合材料技術(shù)在國內(nèi)外屬于新興的技術(shù)，目前，僅有國外少數(shù)幾家企業(yè)具有批量生產(chǎn)陶瓷基復(fù)合材料制動(dòng)副的能力，該材料目前只應(yīng)用于航空、賽車等高端裝備領(lǐng)域，在軌道交通裝備行業(yè)尚無應(yīng)用，屬于前沿基礎(chǔ)材料，代表未來軌道交通高速、重載、輕量化、環(huán)保化的發(fā)展方向。國內(nèi)在該領(lǐng)域研究尚屬于起步階段。,Page ? 35,New CSR New Creation 時(shí)代列車 南車創(chuàng)造,Page ? 36,,,,,,,,,,,布局基礎(chǔ)共性技術(shù)的創(chuàng)新平

32、臺(tái)，建設(shè)以企業(yè)為主體覆蓋“三基”的國家級技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。,1,自主創(chuàng)新 重點(diǎn)跨越 支撐發(fā)展 引領(lǐng)未來,,,,將具備條件的軌道交通裝備基礎(chǔ)研究項(xiàng)目列入國家863、973計(jì)劃或科技支撐計(jì)劃等，并酌情考慮優(yōu)先立項(xiàng)。,2,裝備制造業(yè)率先加強(qiáng)“三基”研究，投入更多的資源開展基礎(chǔ)技術(shù)、前瞻性技術(shù)攻關(guān)。,應(yīng)優(yōu)先支持國產(chǎn)系統(tǒng)裝備的試驗(yàn)驗(yàn)證考核，提高軌道交通基礎(chǔ)配套產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化率。,3,4,第五部分 “三基”發(fā)展建議,,,建設(shè)第三方公共檢測實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，形成專

33、業(yè)化的檢測、試驗(yàn)和服務(wù)能力。,4,,5,Page ? 37,工信部已將常州列為軌道交通裝備新型工業(yè)示范基地，南車戚研所和南車戚機(jī)公司作為龍頭企業(yè)，將發(fā)揮他們的集聚效應(yīng)和示范作用。建議江蘇省對示范基地“三基”產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供支持、引導(dǎo)和服務(wù)，促進(jìn)常州市、江蘇省乃至全國軌道交通產(chǎn)業(yè)更好、更快的發(fā)展！,第五部分 “三基”發(fā)展建議,Page ? 38,結(jié)語,制造業(yè)的興衰，印證的是大國的興衰，沒有強(qiáng)大的創(chuàng)新制造業(yè)，就不可能成為經(jīng)濟(jì)大國和強(qiáng)國

34、。惟有以建設(shè)制造強(qiáng)國為主題，以“三基”規(guī)劃和“十二五”規(guī)劃為綱領(lǐng)，以提高自主創(chuàng)新能力為核心，著力加強(qiáng)“三基”產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和共性技術(shù)研究，推動(dòng)制造業(yè)盡快走上創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的軌道，使我國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)由大變強(qiáng)，真正實(shí)現(xiàn)“中國制造”向“中國創(chuàng)造”的轉(zhuǎn)變。,軌道交通裝備關(guān)鍵零部件在途預(yù)警與故障診斷,匯報(bào)人：王 晗,2014.07,Page ? 40,問題,如何保障自主研發(fā)的基礎(chǔ)零部件運(yùn)行時(shí)的安全性與可靠性?1、仿真試驗(yàn)？2、地面試驗(yàn)？3、線路運(yùn)行？,

35、Page ? 41,基于振動(dòng)頻率信號的基礎(chǔ)零部件故障診斷與在途預(yù)警技術(shù),1、軸承、齒輪、輪對踏面等2、以振動(dòng)頻率信號替代溫度信號進(jìn)行故障識(shí)別,Page ? 42,基于振動(dòng)頻率信號的基礎(chǔ)零部件故障診斷的優(yōu)勢與作用,1、軌道交通車輛關(guān)鍵零部件的安全監(jiān)測2、從定時(shí)修和定里程修轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)修3、為自主研發(fā)的關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件提供上車運(yùn)行考核試驗(yàn)的 安全保障4、在整個(gè)基礎(chǔ)零部件的全壽命周期中收集相關(guān)狀態(tài)數(shù)據(jù)，掌握其狀態(tài)變化規(guī)律，為

36、基礎(chǔ)零部件的后續(xù)完善與改進(jìn)提供支撐。,Page ? 43,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（軸承）,麻點(diǎn)剝落,規(guī)則片狀剝落,不規(guī)則片狀剝落,條狀剝落,Page ? 44,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（軸承）,條狀剝落,條狀和片狀混合的剝落,塊狀剝落,局部應(yīng)力引起的剝落,Page ? 45,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（軸承）,擦傷,咬死,Page ? 46,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（軸承）,磨損類失效：電化學(xué)腐蝕磨損,Page ? 47,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件

37、的故障模式（軸承）,斷裂類失效,3.斷裂類失效,套圈檔邊斷裂,外圈斷裂,Page ? 48,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（車輪）,1、踏面裂紋,產(chǎn)生原因: 空轉(zhuǎn)與滑行,Page ? 49,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（車輪）,2、車輪扁疤,產(chǎn)生原因: 空轉(zhuǎn)與滑行,Page ? 50,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的故障模式（車輪）,2、車輪不圓（多邊形）,Page ? 51,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件故障模式的特點(diǎn),關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件的壽命離散性大關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件的故障存在隱

38、蔽性和突發(fā)性現(xiàn)有軸溫監(jiān)測預(yù)警存在局限性關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件的故障振動(dòng)監(jiān)測的合理優(yōu)越性關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件工作環(huán)境的復(fù)雜性關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件早期故障的多樣性和復(fù)合性,Page ? 52,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件檢測試驗(yàn)裝置,Page ? 53,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件檢測試驗(yàn)裝置,Page ? 54,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件故障檢測系統(tǒng),Page ? 55,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件故障診斷的一般技術(shù)路線,Page ? 56,關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件故障診斷的總體方案,,故障試驗(yàn),故障數(shù)據(jù),特征提取方法