為高鐵制動系統擰上“中國螺栓” |
《河北日報》（2016年4月28日） 02版
河北太行機械工業有限公司數控車工靳小海在進行數控操作。張林 攝影
□本報記者 郭 東
4月25日，凌云集團河北太行機械工業有限公司。1000件大小兩種螺栓走下生產線，裝箱，運走，幾天后將作為高鐵制動系統零部件裝在列車上。在太行機械公司，高鐵制動系統關鍵部件不僅打破了國外壟斷，實現了國產化，而且還實現了自動化生產。
打破國外技術壟斷的是太行機械公司數控車工靳小海。
因高鐵速度快，對制動系統要求較高，制動系統也由此成為高鐵的核心技術之一。看似不起眼的螺栓，卻是制動系統關鍵部件。如果缺了，系統無法組建、運轉；如果存在質量問題，將會帶來災難。
以前，高鐵制動系統全部依靠進口，包括螺栓在內。“高鐵制動系統螺栓外徑精度公差要求0.02毫米以內，我們做不到，只能依賴進口。”靳小海告訴記者。
2007年初，太行機械公司承擔了時速350公里CHR3動車組制動器關鍵部件國產化的試制攻關任務，任務落到靳小海等人頭上。這批關鍵部件包括大小螺栓在內的7種產品，由廠家供應原料和設計圖紙，全部采用德國標準制造，螺栓外徑精度僅允許0.02毫米的公差。
兩道難關擋在了靳小海面前：340毫米長的不銹鋼材質螺栓，硬度大，用普通刀具加工，磨損厲害且易折斷，致使產品加工精度公差遠遠超出標準。更主要的是，由于缺乏相關生產參數，無法實現批量生產。
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片逐一試驗。根據幾何參數和刀具材料，一點點兒改進切削參數，終于篩選出一套合適的刀具方案。
為控制0.02毫米的公差，靳小海又創造性地摸索出一套“兩步走”螺栓加工工藝：粗精分開，二次修正。具體到操作中，就是先進行螺栓徑向留量粗加工，再進行精加工，并制定出相關參數。
刀具找到了，數控程序有了，靳小海試制出的7種產品全部達到德國鐵路行業檢測標準，打破了國外壟斷，可替代國外同類產品。之后，他又對這7種產品進行了進一步工藝改進，把每種產品的班產量平均提高了四五倍，推動公司建立起了動車組零件專用生產線。
新難題又來了，螺栓上的毛刺成為必須解決的棘手問題。特別是隨著螺栓訂單量的增加，螺栓淬火后拋光成為制約生產的瓶頸。2014年，靳小海臨危受命，從簡易數控車床的改造入手，到拋光輪、拋光電機的選用，再到數控程序的編寫，完成了利用簡易數控車床進行半自動化拋光的方案。此外，他又自行設計并制造了不停車拋光夾具，就是在拋光機運行中拿取螺栓，減少了螺栓拋光時反復停車的問題，拋光效率提高了30%。
自動化生產讓高鐵制動關鍵部件生產上了新臺階。近日，太行機械公司兩條螺栓自動化生產線項目投入使用，機械手操作替代人工操作，螺栓實現自動化生產。目前螺栓成為太行機械公司高鐵產品項目中種類最多、生產批量最大的一類零件。
不僅螺栓，靳小海還推動了高鐵制動系統推筒零部件的國產化，這件產品內孔雙鍵槽的中心線與孔中心線對稱度小于0.025毫米。傳統的鍵槽加工方法有插、刨、拉等，均無法達到這個精度。靳小海嘗試利用數控車削中心的C軸分度功能進行鍵槽加工，先通過制作專用刀桿，確保刀具中心與機床主軸線等高，再根據機床性能給出合適的加工用量參數，從而制作出高對稱度內孔雙鍵槽。目前，該公司已經生產出2000余件推筒，實現了批量生產。
如今，每次坐高鐵時，靳小海總習慣看看制動系統。“曾經的一堆鋼坯，經過你的手變成一批完美的零件，那種自豪感和幸福感令人難忘。”靳小海說。
從一個數控加工的“門外漢”，到成長為企業關鍵技能帶頭人，靳小海成了工友們眼中的“發明家”。他已完成鐵路新產品工藝攻關近百項，相關項目已形成規模生產。他還被檢驗員稱為“太行免檢產品”，創造了連續3000天安全生產零事故、送檢產品一次性通過、工藝試制零廢品等多項公司記錄。如今，在太行機械公司，高鐵配套產品成為三大主營業務之一，公司連續五年被相關部門評為高鐵產品A類供應商。