摘要：目前，我国的城市建设在不断的完善，我国的铁路交通建设不断的加快，由于长期疲劳使用或者其他意外因素，轨道交通的关键零件有时会出现功能失效的情况，无法正常工作，这时可以通过再制造技术对其进行修复，使其恢复其正常的功能，维持产品的运转要求，不仅能够提高生产效率，且再制造产品的性能不亚于新品。随着时代的发展，我国在再制造技术领域取得了显著的进步成果，轨道交通关键零件的再制造有了可靠的保障。
关键词：轨道交通；关键零件；再制造技术
引言
轨道交通领域装备再制造是采用退役车辆再设计与评价技术、车辆整机再制造与综合提升技术、再制造质量控制技术，车辆零部件绿色修复与再制造技术等，使报废车辆设备及其零部件恢复形状、尺寸和性能，形成轨道交通领域再制造装备的一系列技术措施或工程活动。可以预测在大量的轨道交通车辆服役期结束后将面临着产品报废或再制造的选择，目前急待开展报废轨道车辆再制造相关工作，并进行有针对性的课题研究、标准研究、方案研究以及报废车辆的资源化处理。装备再制造是一个以装备全寿命周期设计和管理为指导，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段，来修复或改造废旧装备的一系列技术措施或工程活动的总称。不难看出，维修与装备再制造实现的目标和取得效果不尽相同，装备再制造是较装备维修更加高级的生产制造活动，两者在装备全寿命周期中的阶段不同，地位和作用均不同。
1轨道车辆再制造现状分析
到2018年7月我国高速铁路运营里程为26509km，这就意味着高速铁路从试运行到2018年7月期间动车组的投放与运用发挥了重要作用，为推动我国轨道交通发展注入了新力量。但从动车组运行的实际情况来看，预计今后20～30年我国将面临大批量高速列车产品报废的情景，如此将会给我国轨道交通领域带来很大负担。为了解决此问题，业界人士将目光放在了轨道车辆再制造上，意在通过对高速列车产品的再制造，为我国轨道交通领域减负，并促进循环经济发展。但经过专业的研究，确定废旧产品服役工况的差异性，即使是相同类型的产品，所得到零部件的寿命特征也是不一样的，其剩余使用寿命较短，如若对其进行再制造，那么在下个寿命周期内其也难以与新产品相媲美，保证产品质量和可靠性。因此，在轨道车辆再制造中制定旧零部件的再制造方案的综合评估，明确旧零部件的使用寿命及其再制造能否保证质量及可靠性。目前，对于列车零部件的再制造，世界各国大企业均将目光落在零部件再制造使用周期上，利用计算机、网络技术、产品生命周期研究等，深入、详细地分析轨道交通车辆的零部件工作状态、性能、质量等，进而综合分析与预测零部件的服役状态，探究零部件再制造后生命周期。而在国内因我国已经认识到轨道交通车辆零部件再制造的价值与意义，并为此国内主机厂不断探究车辆再制造技术，尝试突破车辆零部件再制造问题及瓶颈，希望可以赶上发达国家，尝试零部件再制造与使用，从而使零部件再制造可以推动循环经济。
2轨道交通关键零件的再制造技术
2.1焊修技术
焊修技术在零件再制造中运用的基本原理是：在需要修复的零件表面熔覆上相同材料或者性能相近材料的熔覆层，再通过机械加工的方式来对其进行调整修正，使其恢复应有的大小和形状，从而实现再制造的效果。要注意的是，这时候的零件已经属于成品，因此在修复的过程中要避免因焊修技术致其变形的情况。具体来说，焊修技术可分为以下两种类型：一类是激光熔覆。激光束聚焦能力极高，可在极短的时间里将金属粉末熔化，同时令零件表面微熔，当激光离去，零件与金属粉末就会快速凝固，形成零件基体与冶金结合的金属熔覆层。在熔覆过程中，激光束的热量极高，能够达到理想的熔覆效果，但零件基体表面的温度一般不超过80℃，因此不易使零件出现明显的变形或裂纹，可以有效地修复零件表面的尺寸。另一类是微电弧火花堆焊。脉冲放电是微电弧火花堆焊技术的基本原理，脉冲在放电时，其形成的动能会使熔化的电极金属脱离电极表面，转而吸附到零件表面，与熔融状态下的零件表层被挤压到一起，同时电极材料熔入其中，并渗透扩散到零件表层，从而得到含有电极材料的合金化表面堆焊涂敷层。
2.2镶套技术
在实际生产中，由于加工、组装、使用或毛坯铸造缺陷等原因，造成孔、螺孔功能失效，影响正常使用或导致零件报废。为此，常采用镶套修复技术恢复产品原有性能和质量要求，实现零件的再生制造，避免了使用质量风险和产品报废，满足产品使用要求。根据零件镶套前孔的特征，镶套修复主要采用镶光套和镶螺套两种形式，若原为光孔，一般采用镶光套，比如若原为螺孔，一般采用镶螺套。镶套修复的关键：一是镶套后的精度；二是镶套的强度和可靠性。这里涉及到镶套的类型、材料、过盈量以及加工要求。关键孔的镶套必须确保所镶的套不干涉其他孔或面的尺寸，不能影响零件本体的强度，且套的尺寸、材料应与零件本体相配相适应。（1）机体凸轮孔镶光套修复。当机体凸轮孔存在毛坯缺陷、加工或组装缺陷后，可采用镶光套的修复技术，由于凸轮孔孔径及形位精度要求高，当凸轮孔扩镗孔后车配与其过盈配合的半成品套，等冷冻镶套后，重新加工半成套的内径，恢复凸轮孔孔径及形位精度。主要工艺流程：工艺准备→机体校正→凸轮孔扩镗孔→车配修复套→冷冻镶套操作→镶套孔的加工→精度检测→机体清理。如图1所示（2）机体气缸螺孔镶螺套修复。机体气缸螺孔M36×2在加工过程中，由于毛坯缺陷或加工组装失误，导致螺孔无法达到使用要求时，可采取镶螺套的修复方法。该方法是先将原螺孔扩大至一定规格尺寸的螺孔M48×2，车制内螺纹M36×2、外螺纹M48×2的螺套，通过设计制作专用螺套拧紧工装，在螺套外配合螺纹上涂螺纹锁固剂后，利用螺套拧紧工装和扭力扳手，将螺套拧入机体扩孔后的螺孔内并修平整。镶螺套修复主要包括以下步骤：扩孔并测量螺栓孔→车螺套→清洗螺栓孔和螺套并试装→涂螺纹锁固剂→专用工具装螺套拧入螺孔→修磨平面→测量并检验。
图1 机体凸轮孔镶光套示意图
2.3置换修技术
置换修技术是指对产品中功能失效且无法修复的零件进行拆卸，保留其中可用的零件，然后制作出相应的置换零件，嵌入到原有的产品当中，与原有的正常零件进行组装配合，恢复产品的功能。以动齿轮为例，其由齿芯和齿圈组装而成，如果其中一项损坏报废，可以保留正常的部分，并制作和更换与其相适应的新零件，满足产品使用要求。
结语
再制造是利用先进的科学技术对废旧的零件进行改造的技术，其制造成本往往只有生产新品的一半，但再制造的零件在质量上不低于新品，不仅能够有效地节约生产所需能源和材料，还可以降低生产过程对自然环境的不良影响。因此，再制造技术是推动零件生产可持续发展的重要动力。通过对大量损坏报废零件的再利用，可减少零件的报废率，降低生产成本，提高经济效益，为我国的轨道交通事业发展作出重要的贡献，促进绿色制造理念的发展与落实。
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论文作者:何天杰,于佳田
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/11
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