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鐵道車輛論文:鐵道車輛電氣設(shè)備預(yù)防性維修探索

【摘要】隨著我國機(jī)械設(shè)備的研究水平不斷提升，機(jī)械設(shè)備逐漸實(shí)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(shè)備，在運(yùn)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(shè)備的預(yù)防性維修方法進(jìn)行分析，旨在提高車輛電氣設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，減少故障發(fā)生率。

【關(guān)鍵詞】電氣設(shè)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(zhì)量進(jìn)行提升，在鐵道車輛的運(yùn)營過程中應(yīng)該要加強(qiáng)對維修方式的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的維修是在設(shè)備發(fā)生故障之后對故障進(jìn)行處理，這種方式會對鐵道車輛的運(yùn)行效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此必須要加強(qiáng)對各種事故的防范，預(yù)防性維修指的是在設(shè)備正常運(yùn)行過程中設(shè)想故障發(fā)生的時期，預(yù)先采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，從而有效地防止故障發(fā)生。為了實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維修，不僅要掌握故障的原因，還應(yīng)該要掌握設(shè)備的老化情況，及時作出判斷，提前采取相應(yīng)措施對故障進(jìn)行預(yù)防。近年來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，在車輛設(shè)備上采用了大量的電氣設(shè)備，有助于實(shí)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(jìn)程。在實(shí)際應(yīng)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(shù)人員沒能及時在故障發(fā)生的時候進(jìn)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(shè)備的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對此，在鐵道車輛運(yùn)行過程中，應(yīng)該要加強(qiáng)對電氣設(shè)備的研究，對電氣設(shè)備的常見故障進(jìn)行匯總，及時更新，從而不斷提高電氣設(shè)備的運(yùn)行水平。

1、500系電子基板的焊接裂紋維修技術(shù)

電子基板是鐵道車輛運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，確保電子基板處于正常運(yùn)行狀態(tài)，有助于提高車輛的運(yùn)行效率，確保車輛運(yùn)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(shè)備的檢修主要是對電子基板的污損狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，通過觀察可以確認(rèn)污損狀態(tài)，但在實(shí)際運(yùn)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(dǎo)致間歇性接觸不良，從而對整個車輛的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生影響，造成車輛運(yùn)行故障。為了對車輛的故障進(jìn)行預(yù)防，則必須要掌握焊接裂紋的惡化狀態(tài)，并且及時做好預(yù)防性處理，防止裂紋不斷擴(kuò)大，造成車輛運(yùn)行故障，甚至其他的安全隱患。在預(yù)防性維修過程中，應(yīng)該要加強(qiáng)詳細(xì)檢查，可以借助顯微鏡對電子基板的焊接部位進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有焊接裂縫，則應(yīng)該要重新進(jìn)行錫焊處理。另外，在調(diào)查的過程中應(yīng)該要對焊錫裂紋的情況進(jìn)行記錄，例如焊錫裂紋的部位、程度等，并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行分析，從而采取有效地措施進(jìn)行預(yù)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(yīng)該要定期進(jìn)行維修保養(yǎng)，尤其是要定期對電子元件的焊接部位進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)裂紋，要及時根據(jù)裂紋的狀態(tài)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

2、繼電器劣化調(diào)查

繼電器也是鐵道車輛電氣設(shè)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(diǎn)故障是繼電器最常見的故障類型，因為接點(diǎn)處出現(xiàn)斷流電弧，從而導(dǎo)致接點(diǎn)氧化，使接點(diǎn)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(shè)備的運(yùn)營過程中必須要加強(qiáng)對繼電器的檢查，并且要對繼電器的劣化情況進(jìn)行預(yù)測，做好預(yù)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(diǎn)故障，可以采取將繼電器的接點(diǎn)密封在惰性氣體中的方式，防止接點(diǎn)出現(xiàn)氧化，從而不斷提高繼電器的性。除了這種保護(hù)方式，由于繼電器的接點(diǎn)在長期使用過程中會出現(xiàn)老化、磨損，甚至?xí)霈F(xiàn)電弧熱從而導(dǎo)致接點(diǎn)熔化，因此在繼電器工作過程中還應(yīng)該要做好故障的調(diào)查，提前診斷，做好預(yù)防。對繼電器的劣化情況進(jìn)行診斷，主要包括以下方面的內(nèi)容：①對繼電器的動作特性進(jìn)行檢查，包括對繼電器的動作電壓、復(fù)位電壓、電阻等參數(shù)進(jìn)行測定；②對繼電器進(jìn)行振動測試，觀察振動時繼電器的狀態(tài)；③對繼電器進(jìn)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(jìn)行調(diào)查，確認(rèn)繼電器的焊接區(qū)域、焊接點(diǎn)表面的狀態(tài)是否正常。某單位在對車輛進(jìn)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(diǎn)部位出現(xiàn)了損傷，通過對電流的斷開次數(shù)進(jìn)行計算，發(fā)現(xiàn)電流斷開次數(shù)較多，但是不確定斷電流次數(shù)是否就位繼電器劣化的原因，為了對繼電器劣化問題進(jìn)行進(jìn)一步確定，還對繼電器材料進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)繼電器接點(diǎn)的固定一側(cè)使用的材料是低熔點(diǎn)材料，而且將很容易受到電弧熱影響的正極接到接點(diǎn)的固定側(cè)。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(biāo)準(zhǔn)相反，是引起繼電器接點(diǎn)故障的主要原因。對此，要采取相應(yīng)的措施對問題進(jìn)行解決，例如要對連接極性進(jìn)行調(diào)整，將不容易受到電弧熱影響的負(fù)極與繼電器接點(diǎn)的固定側(cè)相連，對繼電器接點(diǎn)的材料進(jìn)行更換，選擇一些熔點(diǎn)較高的材料，防止繼電器接點(diǎn)在長期工作中產(chǎn)生大量熱量，從而使得材料出現(xiàn)熔化現(xiàn)象。

3結(jié)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(shè)備越來越多，電氣設(shè)備可以提高車輛的運(yùn)行控制效率，但電氣設(shè)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(qiáng)對對鐵道車輛電氣設(shè)備故障的處理，尤其是要做好預(yù)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(shù)學(xué)院

鐵道車輛論文:鐵道車輛車體強(qiáng)度提高研究

摘要：

介紹了以鐵道車輛結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度化及輕量化為目標(biāo)，對車輛結(jié)構(gòu)的化方法所開展的研究工作。

關(guān)鍵詞：

鐵道車輛；結(jié)構(gòu)；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(yīng)該對鐵道車輛的車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，來滿足這類需求。而關(guān)于高強(qiáng)度化與輕量化，如從結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及焊接區(qū)的壽命，不過，傳統(tǒng)的設(shè)計方法中難以開展這類研究。針對這樣的課題，瞄立車體結(jié)構(gòu)合理設(shè)計方法的目標(biāo)，引進(jìn)了有限元法數(shù)值仿真的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。該優(yōu)化方法已在汽車、航空、設(shè)備、機(jī)組等各個領(lǐng)域應(yīng)用，但是，零部件規(guī)模的應(yīng)用占據(jù)大多數(shù)比重。鐵道車輛作為大型結(jié)構(gòu)物，由于載荷傳遞復(fù)雜，認(rèn)為要將整個車體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)為對象，地建立整車模型，構(gòu)建假定能實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度以及輕量化的車體結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。同時，關(guān)于車體焊接區(qū)，也根據(jù)建立精密模型的方法，研究建議的高性車體結(jié)構(gòu)方法的可行性。

2車體結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

2．1結(jié)構(gòu)優(yōu)化的分類

假設(shè)大致劃分尋求結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法，而這些結(jié)構(gòu)收稿日期：2015－09－28要滿足根據(jù)某原型的結(jié)構(gòu)所給與的設(shè)計必要條件，則有尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化、拓?fù)鋵W(xué)優(yōu)化等3種方法［1］。尺寸優(yōu)化是將現(xiàn)行設(shè)計的尺寸作為設(shè)計變量，進(jìn)而當(dāng)作參數(shù)進(jìn)行評價的方法。化方法中應(yīng)用了線性規(guī)劃法［2］等。假設(shè)外形形狀為設(shè)計變量的形狀優(yōu)化，以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)也設(shè)定為設(shè)計變量的拓?fù)鋵W(xué)優(yōu)化是根據(jù)組合FEM分析、靈敏度分析、化方法，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法。這些方法的設(shè)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(zhǔn)法［3］等適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法。本研究中根據(jù)對生產(chǎn)制約等了解少的情況，認(rèn)為拓?fù)鋵W(xué)優(yōu)化的結(jié)果評價困難，所以，運(yùn)用形狀優(yōu)化法進(jìn)行研究。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以考慮強(qiáng)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(shí)體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，缺點(diǎn)是對FEM分析的早期網(wǎng)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(wǎng)格。因此，形狀變更范圍狹窄，大幅提高性能就要借助于拓?fù)鋵W(xué)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(diǎn)作為設(shè)計變量，進(jìn)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(jié)構(gòu)的均衡狀態(tài)與設(shè)計靈敏度。運(yùn)用該靈敏度，根據(jù)化作為設(shè)計變量的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的方法進(jìn)行更新，是推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)的途徑，由此，面向?qū)嵱没_辟了通道。不過，本研究中應(yīng)用的非參數(shù)形狀化［5］，為緩和應(yīng)力，在表面變更的同時，變更有限元網(wǎng)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(wǎng)格，避免變更原有網(wǎng)格的處理。因此，早期的要素拓?fù)鋵W(xué)（初期網(wǎng)格）被破壞，多數(shù)情形下，成為新的模型被建立。一邊保持要素拓?fù)鋵W(xué)，一邊由表面部分按順序計算網(wǎng)格的變更，這樣實(shí)施的程序少。本研究中，將形狀變更范圍設(shè)定為要素尺寸以下，根據(jù)約束條件的設(shè)定，做到避免要素拓?fù)鋵W(xué)的破壞，實(shí)施了形狀化。

2．3結(jié)構(gòu)化算法

為實(shí)現(xiàn)原有的不銹鋼制車體結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度化及輕量化目標(biāo)，提出結(jié)構(gòu)化算法的建議。本研究中，為進(jìn)行原有車體結(jié)構(gòu)的化，應(yīng)用形狀化的方法。此外，由于鐵道車輛是大型結(jié)構(gòu)件，其實(shí)際動態(tài)復(fù)雜，運(yùn)用部分模型評價載荷傳遞路徑及應(yīng)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(shí)施化的方法并不高效。因此，如圖1所示，首先根據(jù)單車車體的精密模型實(shí)施應(yīng)力分析，根據(jù)評價高載荷區(qū)域以限定結(jié)構(gòu)化的實(shí)施區(qū)域。其次，根據(jù)部分車體結(jié)構(gòu)模型，實(shí)施結(jié)構(gòu)化。這時，由一個車輛模型的分析結(jié)果來決定載荷條件。車輛的車體結(jié)構(gòu)有許多部位是同一結(jié)構(gòu)，所以，不但將根據(jù)結(jié)構(gòu)化以實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度化及輕量化的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于該部位，而且，也對相同部位予以同樣的應(yīng)用。，根據(jù)應(yīng)用了化結(jié)構(gòu)的單車車體模型進(jìn)行應(yīng)力分析，驗證其結(jié)果，不滿足條件的情況下，再次實(shí)施部分區(qū)域的評價。

3部分車體結(jié)構(gòu)建模

3．1分析模型結(jié)構(gòu)

化方面，基于FEM應(yīng)力分析的精度是重要的。因此，建立圖2所示的部分車體結(jié)構(gòu)模型，驗證了進(jìn)行結(jié)構(gòu)化是否得到足夠的精度。該車體結(jié)構(gòu)是既有線用不銹鋼制作車體側(cè)墻板塊的普通車體。由接頭構(gòu)件結(jié)合外板、側(cè)柱、腰帶組成車體。關(guān)于構(gòu)成模型的要素，因為外板及骨架是薄板結(jié)構(gòu)，所以應(yīng)用薄殼結(jié)構(gòu)要素。點(diǎn)焊部有必要建立更的模型，所以，并非只基于剛體要素的結(jié)合，而是運(yùn)用實(shí)體要素與剛體要素，才能做到描述力學(xué)上的實(shí)際動態(tài)。建立點(diǎn)焊部模型的情況下，普通的方法是，如果為通用FEM代碼，就運(yùn)用再現(xiàn)焊接的剛體要素以結(jié)合模型。但是，本模型因為是剛體要素，并不能表達(dá)點(diǎn)焊部（熔核）的彈性狀態(tài)。因此，使用實(shí)體要素建立點(diǎn)焊部的模型，通過運(yùn)用剛體要素結(jié)合這類要素與構(gòu)件的殼體要素，建立了能再現(xiàn)點(diǎn)焊部的FEM分析模型。至于剛體要素，根據(jù)從實(shí)體要素結(jié)合到殼體要素的節(jié)點(diǎn)間的距離，對載荷傳遞進(jìn)行加權(quán)計算，由此，因為能夠結(jié)合成任意的網(wǎng)格模型，不依賴于結(jié)合構(gòu)件的網(wǎng)格形狀，可再現(xiàn)點(diǎn)焊區(qū)，評價點(diǎn)焊內(nèi)部及焊接引起的應(yīng)力集中。

3．2部分車體結(jié)構(gòu)模型的驗證

3．2．1基于部分車體結(jié)構(gòu)模型的應(yīng)力分析

利用圖2所示的部分車體結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行了應(yīng)力分析。從材料常數(shù)看，由于模擬SUS304不銹鋼，所以設(shè)定彈性常數(shù)為210GPa，泊松比為0．3。此外，也考慮構(gòu)件間的接觸進(jìn)行計算，所以，設(shè)定摩擦系數(shù)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(shè)為10kN。另一方面，約束條件設(shè)定腰帶兩端固定。圖3為基于FEM應(yīng)力分析結(jié)果所得到的較大主應(yīng)力輪廓線圖。將在分析結(jié)果中計算的高應(yīng)力部位，以及在點(diǎn)焊區(qū)等應(yīng)該關(guān)注的部位設(shè)定為下節(jié)的強(qiáng)度試驗中的應(yīng)力測試點(diǎn)。

3．2．2基于部分車體試件的強(qiáng)度試驗

為驗證基于殼體要素描述的車體結(jié)構(gòu)以及運(yùn)用實(shí)體要素的點(diǎn)焊區(qū)模型的妥當(dāng)性，采用與圖2的部分車體結(jié)構(gòu)與形狀相同的實(shí)物大小的部分車體試件（圖4），實(shí)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(yīng)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(cè)柱向上方拉伸，在腰帶的接合部位附近施加載荷。應(yīng)力的測試采用應(yīng)變計，由測試的應(yīng)變根據(jù)彈性系數(shù)進(jìn)行換算。應(yīng)力測試點(diǎn)是由分析結(jié)果選定的圖5所示部位。

3．3分析與試驗結(jié)果的比較

表1給出分析及基于實(shí)物大小的部分車體結(jié)構(gòu)試件進(jìn)行的拉伸試驗得到的各測試點(diǎn)的應(yīng)力。如表1所示，在低應(yīng)力部分雖然有若干波動，可是，高應(yīng)力部分卻能夠以充分的精度再現(xiàn)出來。在低應(yīng)力部分產(chǎn)生波動的原因，可以推測為緣于試驗中測試應(yīng)力低的情況下，測試誤差較大。至于測試點(diǎn)1～測試點(diǎn)5，是點(diǎn)焊區(qū)附近的測試結(jié)果，但可看到分析與試驗結(jié)果十分吻合，因此，可認(rèn)為點(diǎn)焊區(qū)的建模是妥當(dāng)?shù)摹?

4基于單車車體模型的強(qiáng)度分析

4．1分析模型

為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化，評價運(yùn)行時車體結(jié)構(gòu)承載載荷的傳遞路線及發(fā)生應(yīng)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(shí)施了動態(tài)應(yīng)力分析。從分析中應(yīng)用的要素看，車體構(gòu)件是三維殼體要素，點(diǎn)焊區(qū)是剛體結(jié)合的連接要素。分析模型只考慮將車體結(jié)構(gòu)的地板下機(jī)組及制冷裝置等附帶設(shè)備，作為質(zhì)點(diǎn)表示的載荷（或質(zhì)量），沒有考慮內(nèi)裝修（如座椅等）。

4．2分析條件

作為應(yīng)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(jù)運(yùn)行試驗中產(chǎn)生了較大應(yīng)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(zhuǎn)的垂直方向的變化；圖7（b）是車體有扭轉(zhuǎn)的條件。

4．3高載荷區(qū)域的評價

從運(yùn)用單車車體模型實(shí)施動態(tài)應(yīng)力分析的結(jié)果得知，由枕梁起靠近車體中部的側(cè)墻體，尤其是車窗轉(zhuǎn)角部以及車頂上安裝制冷機(jī)組附近產(chǎn)生明顯的應(yīng)力。本文考慮節(jié)省篇幅，只論述車窗轉(zhuǎn)角部位。如按照有、無扭轉(zhuǎn)情況的比較，則車體有扭轉(zhuǎn)條件下產(chǎn)生了高應(yīng)力；車體無扭轉(zhuǎn)情況下，車體側(cè)面的應(yīng)力分布大體上呈現(xiàn)左、右對稱。有扭轉(zhuǎn)情況下，1位、4位及2位、3位分別形成同樣的應(yīng)力分布。圖8表示車體有扭轉(zhuǎn)條件下車體側(cè)面的應(yīng)力分布。

5車體模型的結(jié)構(gòu)化方法

5．1面向化的FEM分析

根據(jù)前節(jié)所述的基于單車模型進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力分析的結(jié)果，已弄清楚了車體側(cè)面的車窗轉(zhuǎn)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(xì)的部分車體結(jié)構(gòu)模型，將高強(qiáng)度化及輕量化作為的必要條件，嘗試結(jié)構(gòu)的化。實(shí)施結(jié)構(gòu)化時，運(yùn)用了FE－Design公司研制的結(jié)構(gòu)化工具TOSCA［6］。實(shí)施結(jié)構(gòu)化時，建立了圖9所示的車體結(jié)構(gòu)側(cè)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(shè)定了更為精細(xì)的網(wǎng)格模型。根據(jù)3．1節(jié)中說明的應(yīng)用了實(shí)體要素的方法，建立了點(diǎn)焊區(qū)模型。車體側(cè)面的模型是由側(cè)墻外板、使用了帽形型材的柱件及腰帶、接頭等構(gòu)件構(gòu)成的。因為構(gòu)件全部用板材，所以，分析模型使用殼體要素。此外，關(guān)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)模型，以部分車體結(jié)構(gòu)模型為對象進(jìn)行應(yīng)力分析，運(yùn)用所謂Zooming法［7］。從部分車體結(jié)構(gòu)模型的邊界條件看，根據(jù)將單車車體模型的邊界節(jié)點(diǎn)的位移值作為強(qiáng)迫位移施加的方法，使得與單車車體模型的應(yīng)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(xì)的網(wǎng)格模型進(jìn)行計算。

5．2關(guān)于化條件

本研究中根據(jù)形狀化方法實(shí)施車體結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度化及輕量化。作為化條件的設(shè)定，首先，從進(jìn)行化的設(shè)計區(qū)域看，只設(shè)定柱件及車頂椽子等骨架結(jié)構(gòu)，外板除外。這是為了不改變車體結(jié)構(gòu)的外觀。關(guān)于點(diǎn)焊區(qū)，因為利用剛體要素結(jié)合殼體要素與實(shí)體要素，所以，設(shè)計范圍不包括點(diǎn)焊部。其次關(guān)于目標(biāo)函數(shù)與約束條件，假設(shè)各個應(yīng)力與質(zhì)量。將應(yīng)力的較大值作為目標(biāo)函數(shù)，使該值為最小，將輕量化率作為約束條件進(jìn)行指定，以便部分車體結(jié)構(gòu)的質(zhì)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(shù)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(zhuǎn)）的分析結(jié)果，分別計算出部分車體結(jié)構(gòu)模型受到的強(qiáng)迫位移，將計算結(jié)果作為載荷情況應(yīng)用。

5．3車體的結(jié)構(gòu)

應(yīng)用前文所述的應(yīng)力分析模型，以及根據(jù)應(yīng)用化條件的非參數(shù)形狀化方法，為實(shí)現(xiàn)車體側(cè)面車窗轉(zhuǎn)角部的高強(qiáng)度化與輕量化，實(shí)施了化。結(jié)構(gòu)化計算，首先，為減小質(zhì)量，使涉及范圍的要素均等地縮小。例如，縮小骨架構(gòu)件或者縮小接頭構(gòu)件。然后，對已修正的形狀進(jìn)行應(yīng)力分析，根據(jù)計算結(jié)果，將應(yīng)力高的部位相對于應(yīng)力緩和方向擴(kuò)大形狀。反復(fù)進(jìn)行這一工作程序，直至滿足化條件。化條件的設(shè)定，作為約束條件，設(shè)定質(zhì)量減輕的比例（輕量化率）為0％、12％和20％。作為目標(biāo)函數(shù)的應(yīng)力，將較大值設(shè)定為最小（降低設(shè)計范圍內(nèi)的較大應(yīng)力值）。圖10表示基于結(jié)構(gòu)化方法，輕量化率的變化與較大應(yīng)力值的降低。由該計算結(jié)果可知，經(jīng)過10次左右反復(fù)計算，其計算結(jié)果收斂。通常情況下，結(jié)構(gòu)化方面需要幾十次至幾百次左右的反復(fù)計算，而本方法僅用少量的反復(fù)計算次數(shù)，就能達(dá)到計算結(jié)果收斂。這可認(rèn)為是應(yīng)用性基準(zhǔn)法的效果。第1次計算中，由于縮小形狀的比例高，所以，應(yīng)力值比初期值升高。在以后的反復(fù)計算中，要求應(yīng)力值緩和以進(jìn)行結(jié)構(gòu)化。圖11為在設(shè)定輕量化率為12％的情況下，化前后的應(yīng)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(yīng)力值也在緩和中。從化后的部分車體結(jié)構(gòu)看，雖然相比于初期形狀質(zhì)量降低了12％，但較大應(yīng)力值卻減小了12％。圖12表示骨架結(jié)構(gòu)形狀的變化。從骨架構(gòu)件看，可知由于做成曲線形狀，比呈直線形狀的彎曲強(qiáng)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(qiáng)度提高，形狀縮小成為可能。關(guān)于車頂部等其他高應(yīng)力區(qū)域，同樣實(shí)施結(jié)構(gòu)化。由于在車輛車體結(jié)構(gòu)的相同構(gòu)件上應(yīng)用的緣故，可推測車輛整體強(qiáng)度會提高。另外，關(guān)于高強(qiáng)度化與輕量化的效果，通常情況下存在協(xié)調(diào)（平衡）的關(guān)系。因此，對于單車模型應(yīng)用化的部分車體結(jié)構(gòu)，分別評價了效果。其結(jié)果見圖13，根據(jù)結(jié)構(gòu)化的約束條件，改變了化載荷的結(jié)果，表明了在保持質(zhì)量不變的情況下，較大發(fā)生應(yīng)力可降低40％；在保持較大應(yīng)力值情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)7％的輕量化。

6結(jié)束語

瞄準(zhǔn)鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度化及輕量化目標(biāo)，對結(jié)構(gòu)化的一種有效方法即非參數(shù)形狀化方法開展了研究。為應(yīng)用于車輛車體結(jié)構(gòu)，在單車整體的FEM分析中，運(yùn)用Zooming法，力求分析的高效化，將根據(jù)結(jié)構(gòu)化所得到的部分區(qū)域的車體結(jié)構(gòu)模型，應(yīng)用到單車模型中，再次實(shí)施結(jié)構(gòu)化，直至達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)值，建立了結(jié)構(gòu)化的算法。列為形狀化對象的部分車體結(jié)構(gòu)模型，要求能夠高精度，并且有效地評價點(diǎn)焊區(qū)及其周邊的應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)而建立模型。關(guān)于應(yīng)力分析精度，利用實(shí)物大小的車體結(jié)構(gòu)試件進(jìn)行拉伸試驗，模擬了車體試件實(shí)施應(yīng)力分析，根據(jù)與試驗結(jié)果比較的方式，確認(rèn)了分析模型的妥當(dāng)性。作為結(jié)構(gòu)化的實(shí)例，運(yùn)用不銹鋼制作的車輛單車車體模型，將運(yùn)行試驗數(shù)據(jù)作為邊界條件施加，進(jìn)行動態(tài)應(yīng)力分析，評價了車體的高應(yīng)力部位。基于該分析結(jié)果，以車體側(cè)面車窗轉(zhuǎn)角部附近區(qū)域為對象，實(shí)施結(jié)構(gòu)化，尋求結(jié)構(gòu)，能夠得到提高強(qiáng)度的形狀。將化部分區(qū)域的骨架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于單車車體模型的方法，可以使車輛整個車體實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)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(zhuǎn)向架重型轉(zhuǎn)盤設(shè)計

《黑龍江科學(xué)雜志》2015年第二期

1裝置構(gòu)成設(shè)計與實(shí)施

該轉(zhuǎn)向架重載轉(zhuǎn)盤由蓋板、轉(zhuǎn)盤架、轉(zhuǎn)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(gòu)架組成，與轉(zhuǎn)盤架通過螺栓連接，構(gòu)成轉(zhuǎn)盤盤面。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時，蓋板始終保持在同一水平面內(nèi)，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(zhuǎn)盤架及回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)盤架由相互垂直的兩股軌道（軌距為1435mm）及焊接構(gòu)架組成。轉(zhuǎn)盤架整體支承在直徑φ2100mm的單排球式回轉(zhuǎn)支承上，增大中心點(diǎn)支撐，垂直和偏載能力達(dá)300t以上，整個結(jié)構(gòu)具有足夠的承載強(qiáng)度及剛度、過軌的偏載強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，保障旋轉(zhuǎn)作業(yè)無扇形擺動和軸間晃動，轉(zhuǎn)動方便靈活，無別勁現(xiàn)象。

1.3轉(zhuǎn)盤定位及支撐裝置轉(zhuǎn)盤蓋板邊緣處設(shè)置可轉(zhuǎn)動定位板，并與存放線軌道的定位裝置鎖定，保障轉(zhuǎn)盤軌道與地面線路鋼軌對位，并防止過機(jī)車和推動轉(zhuǎn)向架過軌時轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，又是過機(jī)車時支撐點(diǎn)，保障機(jī)車通過時整機(jī)通過載荷能力。

1.4止輪器轉(zhuǎn)盤配有2套止輪器，防止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)向架自由轉(zhuǎn)動，造成轉(zhuǎn)向架脫軌。

1.5活動手柄轉(zhuǎn)盤蓋板上設(shè)置2套美觀實(shí)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(zhuǎn)盤地面軌頭固定裝置主要解決機(jī)車、轉(zhuǎn)向架上下轉(zhuǎn)盤時沖擊軌道引起的地面軌頭松動。

1.7轉(zhuǎn)盤上“井”軌道端部均設(shè)有支撐輪，保障轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到任何位置平衡和穩(wěn)定性。

1.8基坑內(nèi)設(shè)有固定的檢修照明裝置，方便檢修。

1.9變頻調(diào)速裝置啟停時，實(shí)現(xiàn)緩啟緩?fù)＃瑴p少沖擊，精準(zhǔn)定位。

2設(shè)備裝置的主要技術(shù)特點(diǎn)

主體結(jié)構(gòu)為框架形，承重軌道固結(jié)在主梁上，2主梁由多個連接梁連接。轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)定位軸從中間連接梁穿過，定位軸除起回轉(zhuǎn)定位作用外，還可以承受轉(zhuǎn)盤徑向和軸向向上的外載荷。圓形臺面面板和輔助梁固結(jié)在主體框架上，形成轉(zhuǎn)盤鋼結(jié)構(gòu)主體。8個鋼制車輪固結(jié)在4個主梁兩端，承受全部自重和外載荷。車輪在圓坑內(nèi)環(huán)行軌道上運(yùn)行。轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)盤為圓形地坑式布置，上設(shè)相互垂直的兩股軌道，旋轉(zhuǎn)工作中轉(zhuǎn)盤軌頂與車間軌頂保持齊平。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)面板與周邊地坪圓柱形孔壁同心定位。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時平穩(wěn)、輕便、靈活，承載能力強(qiáng)。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時對位，無扇形擺動和軸間晃動。轉(zhuǎn)盤設(shè)有轉(zhuǎn)向架、輪對止輪器，以防止轉(zhuǎn)向架、輪對脫軌。

止動裝置安全、。轉(zhuǎn)盤可順時針和逆時針回轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤軌道日常處于過機(jī)車狀態(tài)，轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)盤返回過機(jī)車狀態(tài)。定位狀態(tài)下，輪對、轉(zhuǎn)向架及車輛通過轉(zhuǎn)盤時，轉(zhuǎn)盤在徑向移動不大于2mm，周向不大于2mm。轉(zhuǎn)盤軌道與庫內(nèi)鋼軌的對位誤差滿足：縱向間隙≤4mm，頂面高差≤2mm，側(cè)向偏差≤2mm。轉(zhuǎn)盤面板與轉(zhuǎn)盤上鋼軌軌面高差≤2mm。轉(zhuǎn)盤圓周基礎(chǔ)坑的上地面與轉(zhuǎn)盤臺面平齊，即轉(zhuǎn)盤臺面與庫地面平齊，無凸臺。轉(zhuǎn)盤臺面外側(cè)圓周與轉(zhuǎn)盤基礎(chǔ)坑圓周，在任何轉(zhuǎn)動位置的間隙≤10mm。轉(zhuǎn)盤圓周基礎(chǔ)坑的上地面與庫地面成一體，無接縫，且與庫地面平齊。設(shè)備工作中不能對輪對踏面等部位造成損傷。

3設(shè)備能力參數(shù)及控制線路

3.1設(shè)備能力參數(shù)轉(zhuǎn)盤直徑Φ6000mm。轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)承載45t。轉(zhuǎn)盤過車載重100t。軌距1435mm。外形尺寸Φ6000×1000mm。轉(zhuǎn)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(cè)向錯位≤2mm。液壓系統(tǒng)工作壓力16MPa。總功率11kW。旋轉(zhuǎn)速度0.2～2r/min。操作方式：遙控/電動。遙控器主要技術(shù)參數(shù)：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(dá)50m。

3.2控制線路

4結(jié)論

鐵道車輛轉(zhuǎn)向架重型轉(zhuǎn)盤設(shè)計成功，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)初的設(shè)計初衷。該裝置具有設(shè)計精巧、適用性強(qiáng)、質(zhì)優(yōu)價廉、操作簡便、防誤措施完備、安全性能好的特點(diǎn)。投入使用后，切實(shí)優(yōu)化了車輛轉(zhuǎn)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(gòu)件壽命的展望

根據(jù)試驗結(jié)果，可繪制在應(yīng)力循環(huán)特性不變的循環(huán)過程中反映上述參數(shù)變化的試驗曲線。根據(jù)更好的符合試驗曲線的條件來選取合適的近似函數(shù)，其形式在多循環(huán)疲勞方面與循環(huán)應(yīng)力值無關(guān)。其次，這個描述整個動力曲線族的函數(shù)可用來進(jìn)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(qiáng)度的實(shí)時值SB(σM，n)確定。隨意選擇解析函數(shù)來描述試驗曲線SB(σM，n)，有可能導(dǎo)致零件壽命預(yù)測的非單值性。建議在設(shè)計評價計算中盡可能使用簡單函數(shù)，例如冪函數(shù):在多循環(huán)疲勞方面，為不同固定應(yīng)力值σM(圖2中的曲線1、曲線2)建成的動力學(xué)曲線SB(σM，n)，屬于由函數(shù)(1)所描述的一個曲線族。它們在點(diǎn)A和點(diǎn)Б經(jīng)過疲勞曲線3。具有相同強(qiáng)度值SB的材料的兩種狀態(tài)如Д和C在循環(huán)上是相當(dāng)?shù)摹：髢蓚€表達(dá)式在下列情況下重合:及時，當(dāng)兩級應(yīng)力差趨于0時，但這將會是固定加載;第二，在m∞的情況下，當(dāng)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(dāng)動力學(xué)曲線變成直線時。及時個公式中的附加因數(shù)反映出，在實(shí)驗力學(xué)中早為人們熟知的不同數(shù)值應(yīng)力相互作用的影響。除此之外，它還排除了應(yīng)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(zhǔn)則和應(yīng)力循環(huán)總譜中損壞作用獨(dú)立性假定。

在實(shí)際計算中，通常使用以基本原理為依據(jù)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(biāo)準(zhǔn)、疲勞破壞標(biāo)準(zhǔn)、損壞疊加準(zhǔn)則、疲勞裂紋出現(xiàn)和穩(wěn)定發(fā)展時計算循環(huán)數(shù)的進(jìn)程的統(tǒng)一性;(2)依靠積累的試驗數(shù)據(jù)或那些可在工廠實(shí)驗室和參考文獻(xiàn)積累范圍內(nèi)得到的數(shù)據(jù);(3)避免采用未經(jīng)檢驗的假定，允許在任何計算階段直接進(jìn)行試驗檢驗;(4)具有清晰的算法或向用戶提供帶有詳細(xì)說明的程序資料;(5)在確定的立題中，或者在隨機(jī)原始值分布的分位點(diǎn)有數(shù)據(jù)的情況下半概率立題中進(jìn)行計算;(6)給出具有可接受的度的壽命預(yù)測，并含有計算方法使用范圍和獲得結(jié)果的說明。建議的材料模型既包括新的關(guān)系式(式(1)～式(3))，也包括已知的關(guān)系式:在總結(jié)平面循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下疲勞試驗結(jié)果基礎(chǔ)上，所獲得的相似判據(jù)是足夠多的。換算應(yīng)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(yīng)力幅值σia和平均循環(huán)應(yīng)力σim是在標(biāo)準(zhǔn)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(shù)。不排除及時主應(yīng)力作為當(dāng)量應(yīng)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(yīng)力不影響壽命，如果它比及時主應(yīng)力小80%。相似的應(yīng)力狀態(tài)也能實(shí)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(chǔ)上進(jìn)行的預(yù)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(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)計算統(tǒng)一起來的方法，建議采用18-100型轉(zhuǎn)向架鑄件在試驗臺試驗條件下進(jìn)行檢驗。搖枕的計算是按下列程序進(jìn)行的:(1)根據(jù)搖枕設(shè)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(shù)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(jù)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(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)(圖3)和內(nèi)部加強(qiáng)筋的危險點(diǎn);(4)確定每一個有限元的計算疲勞極限和較大加載數(shù)N(σmax);(5)根據(jù)疲勞曲線找出所有有限元中破壞前的循環(huán)數(shù);(6)在循環(huán)數(shù)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(fù)載單元按照疲勞強(qiáng)度判據(jù)(2)失效(消失);(7)進(jìn)行一個帶斷開單元薄板的新的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)計算，并檢驗其余單元的靜強(qiáng)度條件;(8)那些沒有實(shí)現(xiàn)這個條件的單元也失效，找出新的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)，重新檢驗了靜強(qiáng)度條件等;(9)在完成所有未失效單元中靜強(qiáng)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(yīng)力值繼續(xù)循環(huán)加載到任何一個單元，直到未重新實(shí)現(xiàn)疲勞強(qiáng)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(yīng)力-應(yīng)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(jù)是，循環(huán)弱化和彈性體應(yīng)力再分配過程的實(shí)際時間的不可比性。認(rèn)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(jù)用本文建議的工程方法進(jìn)行計算的結(jié)果，搖枕疲勞裂紋出現(xiàn)前和破壞前的循環(huán)數(shù)分別為NTP=1755100和Npaзp=2065100。

搖枕內(nèi)部加強(qiáng)筋疲勞裂紋萌生處示于圖4。為了進(jìn)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(zhǔn)則，完成了同樣結(jié)構(gòu)搖枕的壽命計算。疲勞裂紋出現(xiàn)前的循環(huán)數(shù)未發(fā)生變化，搖枕破壞前的循環(huán)數(shù)達(dá)到了數(shù)千萬次。對26個搖枕進(jìn)行的試驗臺疲勞試驗認(rèn)定，受試零件疲勞裂紋出現(xiàn)前的循環(huán)數(shù)以及在它們破壞前的循環(huán)數(shù)都屬于正態(tài)分布律。疲勞裂紋出現(xiàn)前循環(huán)數(shù)的算術(shù)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(nèi)部加強(qiáng)筋，然后是在鑄件側(cè)壁的破壞循環(huán)數(shù)為88.5%。裂紋出現(xiàn)前的循環(huán)數(shù)、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(jù)疲勞裂紋擴(kuò)展的循環(huán)數(shù)，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(jìn)壽命預(yù)測，應(yīng)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(qiáng)的齒軌機(jī)車”。

巴西MRSLogística公司于2010年訂購了7臺定制設(shè)計的DC3kV電力機(jī)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(yùn)輸鐵礦石的重載列車。表1為MRSLogística型齒軌機(jī)車的技術(shù)參數(shù)。該齒軌機(jī)車裝有2臺二軸轉(zhuǎn)向架，每臺轉(zhuǎn)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(dú)立式粘著牽引電機(jī)可提供25%的動力。Stadler公司稱，這款齒軌機(jī)車的動力是該線路上現(xiàn)役日立公司機(jī)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(jī)車后，每列車的載重量可增至800多t。同時，再生制動的運(yùn)用可為DC3kV供電制式線路節(jié)省大量能源。該齒軌機(jī)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(yùn)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(shè)備，在規(guī)定的時間內(nèi)，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(biāo)準(zhǔn)對涂層的損壞情況做出評價。

1.1國外汽車行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前，國外汽車行業(yè)制定的石擊試驗方法相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)被汽車廠和涂料生產(chǎn)廠廣泛采用，如國際標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)DIN55996-1：2001《涂層材料的碎石沖擊強(qiáng)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)可以劃分為DIN和SAE這2個標(biāo)準(zhǔn)體系，多數(shù)汽車公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也主要是由這2個體系的標(biāo)準(zhǔn)衍生而來。DIN和SAE的涂層抗石擊性能標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)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(shè)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(shù)量有所不同。這2個標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)建立了自己的檢測體系，如大眾公司、標(biāo)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(jù)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)鐵道車輛涂層抗石擊試驗方法標(biāo)準(zhǔn)有法國的NFF19-201：2010《鐵路運(yùn)輸車輛涂漆產(chǎn)品一般規(guī)定檢驗和試驗方法》和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN13261：2009《軌道交通-輪對和轉(zhuǎn)向架-車軸-產(chǎn)品要求》。這2個標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備也相同，只是沖擊粒子和評價方法不同，是專門應(yīng)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)基本要求DIN，SAE和NF石擊試驗方法基本參數(shù)和要求見表1。

2鐵道車輛涂層特點(diǎn)

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(jié)構(gòu)，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?zhàn)印⒅虚g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(chǎn)生缺陷，為保障車體側(cè)墻的平整度，生產(chǎn)中大量使用膩?zhàn)诱移剑^大厚度一般可達(dá)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(zhuǎn)向架構(gòu)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(hù)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(qiáng)顏料（玻璃鋼）做外殼的，表面同樣使用涂料進(jìn)行裝飾。新造客車、機(jī)車或動車組所用涂料的數(shù)量較大，單車可達(dá)0.5~1t（不包括車體內(nèi)側(cè)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?zhàn)油ǔ椴伙柡途壑惒牧希型亢兔嫫釣榫郯滨ィ鎸佣鄶?shù)為色漆，部分車輛使用底色漆+罩光清漆；轉(zhuǎn)向架構(gòu)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(jié)構(gòu)相對較大，無法應(yīng)用汽車涂料的高溫干燥方式，實(shí)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(yùn)用時間的延長，石擊損壞的現(xiàn)象趨于嚴(yán)重，對裝飾性和保護(hù)性均構(gòu)成威脅。例如，經(jīng)過一段時間運(yùn)行后，高速動車組車頭前部清障器部位損壞嚴(yán)重；CRH380動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架及底部設(shè)備局部涂層嚴(yán)重破壞，出現(xiàn)類似于打砂的表面；有些CRH2型動車組側(cè)面門窗或風(fēng)檔的邊緣處表面藍(lán)色的漆膜基本消失，露出底面的白色涂層、膩?zhàn)訉由踔龄X合金基體。

3鐵道車輛表面涂層抗石擊試驗方法

3.1運(yùn)行速度與涂層損傷的關(guān)系根據(jù)大量現(xiàn)場觀察和統(tǒng)計分析，當(dāng)列車運(yùn)行速度在140km/h以下時，車上涂層基本良好；當(dāng)列車運(yùn)行速度達(dá)到160km/h時，石擊現(xiàn)象開始出現(xiàn)；當(dāng)列車運(yùn)行速度達(dá)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(yán)重，上部要輕許多。若通過室內(nèi)試驗?zāi)M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(shù)石擊試驗方法中主要的可變參數(shù)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(shù)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(yán)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(shí)際工況。

3.3國外標(biāo)準(zhǔn)的借鑒意義通過按照SAE和DIN標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)向架構(gòu)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(guān)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(guān)。但這2種方法對動車組車體外側(cè)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?zhàn)印Ｒ虼耍凑掌囆袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行石擊試驗對鐵道車輛外表面的裝飾涂層并不適用。NF標(biāo)準(zhǔn)采用落砂式石擊試驗裝置，沖擊粒子為高強(qiáng)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(jù)物理學(xué)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?zhàn)訉拥耐磕ぃ茡p涂膜的外觀與采用DIN方法的試驗結(jié)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?zhàn)訉拥难b飾性涂膜結(jié)果仍不理想，與車輛的實(shí)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(hù)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(jù)上述試驗結(jié)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(biāo)準(zhǔn)方法的分析比較，采用不同類型的沖擊粒子進(jìn)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(fù)試驗，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)車體外側(cè)裝飾性涂層和轉(zhuǎn)向架構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)。圖2為落砂式石擊試驗裝置結(jié)構(gòu)。（2）沖擊粒子：選用統(tǒng)一粒徑的鵝卵石，規(guī)定數(shù)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(jié)果表示形式：破損數(shù)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(chǎn)廠充分交流的基礎(chǔ)上，經(jīng)多次試驗和反復(fù)修改，形成了《鐵路機(jī)車車輛表面涂層抗石擊碎裂性試驗方法》標(biāo)準(zhǔn)初稿，目前已有部分單位開始作為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試行。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)方法對多種涂料涂裝系制成的樣板進(jìn)行測試，無論是否含有膩?zhàn)訉樱捎诓捎?種試驗設(shè)備，涂膜損壞情況均比較接近實(shí)際車輛的狀態(tài)。當(dāng)然由于動車組的運(yùn)用工況極為復(fù)雜，要達(dá)到模擬的程度還需要大量的實(shí)踐經(jīng)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(jīng)過分析和對比測試數(shù)據(jù)，認(rèn)為涂裝系各層涂膜性能之間的配合相當(dāng)重要，采用上述方法可對機(jī)車車輛用涂料及涂裝系進(jìn)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?fù)磕だ匣^程，有助于改善動車組各部位涂料涂膜的保護(hù)和裝飾性能。

4結(jié)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(jīng)開始試用，對改善實(shí)際車輛涂層的耐久性和保護(hù)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(xué)研究院金屬及化學(xué)研究所南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司唐山軌道客車有限責(zé)任公司

鐵道車輛論文:鐵道車輛上鋁合金的運(yùn)用

1鐵道車輛上鋁合金應(yīng)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(chǔ)之上，在強(qiáng)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(chǎn)工藝、鋁合金車輛制造技術(shù)的不斷進(jìn)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(hù)，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(diǎn)，鋁合金給鐵道車輛帶來了運(yùn)能的增加與耗能的減少，以及維修費(fèi)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(jié)構(gòu)，其剛度要好遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通的碳鋼車，因而能夠承受更大的機(jī)械外力，避免對車內(nèi)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(dǎo)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(yīng)用現(xiàn)狀

高速、節(jié)能、舒適、安全、環(huán)保是如今交通運(yùn)輸發(fā)展的主要目標(biāo)，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(yīng)用到鐵道車輛當(dāng)中。近年來，時速超過300km/h的高鐵、高速磁墊式、新型混合結(jié)構(gòu)車輛等的不斷投入使用，促進(jìn)了鋁合金更好的發(fā)展前景。如今，在世界范圍內(nèi)，生產(chǎn)與制造鋁合金車體成為了城市軌道交通發(fā)展與鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的總體趨勢。我國鐵道運(yùn)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(chǎn)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(chǎn)線，逐漸生產(chǎn)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(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)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(yùn)營，建立起了巨大的鋁合金車輛市場需求，進(jìn)一步推動了中國鋁合金車體制造技術(shù)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(shù)運(yùn)用體系，因而也存在著一些技術(shù)等問題。如今鋁制軌道車輛的發(fā)展，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于汽車運(yùn)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(yùn)輸市場上的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如航空航天、汽車運(yùn)輸以及一些民用市場。同時，鐵路運(yùn)輸重載與高速對鐵路工程構(gòu)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(yīng)用也有許多技術(shù)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(jìn)行電泳與噴涂。

3鋁合金在鐵道車輛上的應(yīng)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(shù)、工藝進(jìn)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(jié)合方法、材料混搭方法、表面處理等方面，都展開了科技攻關(guān)與開發(fā)，促進(jìn)鐵道用鋁材向著高標(biāo)準(zhǔn)、高性能、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展，推進(jìn)到一個新的水平。當(dāng)前隨著鐵道交通事業(yè)的不斷發(fā)展，以及鋁合金車輛運(yùn)行考驗的深入，我們需要進(jìn)行更為廣泛的試驗研究，適當(dāng)?shù)匾M(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)與相關(guān)的設(shè)備，并將其轉(zhuǎn)化為自身的經(jīng)驗與技術(shù)使用。同時需加強(qiáng)對鋁合金材料的技術(shù)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(chǎn)品質(zhì)量，此外要加強(qiáng)焊接工藝以及控制技術(shù)研究，提升焊接質(zhì)量，只有材料與制造技術(shù)的不斷發(fā)展，才能夠探索出更為合理的車輛結(jié)構(gòu)，我國目前在一些主要的制造技術(shù)上還依靠進(jìn)口，因而需要加大對技術(shù)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(yán)格流程，完善對車輛的應(yīng)用管理，有效降低對鋁合金車輛破壞。

4結(jié)束語

鋁合金車體的應(yīng)用是鐵路運(yùn)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(shè)計與制造技術(shù)提升到了一個新的高度。隨著鋁合金制造應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，其將成為現(xiàn)代化鐵路發(fā)展應(yīng)用的主流，我們必須要不斷開展技術(shù)攻關(guān)與開發(fā)，促進(jìn)我國軌道運(yùn)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(xué)問題

“訂單培養(yǎng)”是依據(jù)專業(yè)與企業(yè)雙方對加深校企合作的強(qiáng)烈意愿，采取企業(yè)提前介入專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計、制定以及實(shí)施的一種方式。通過企業(yè)提前錄取專業(yè)學(xué)生以及一年的“訂單培養(yǎng)”，讓畢業(yè)生不僅具備扎實(shí)的專業(yè)知識和較強(qiáng)的實(shí)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(xùn)的時間，實(shí)現(xiàn)了學(xué)校、企業(yè)和學(xué)生“三贏”的效果。但結(jié)合專業(yè)近幾年“訂單培養(yǎng)”的教學(xué)工作、對鐵路運(yùn)輸企業(yè)的現(xiàn)場調(diào)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(dāng)前“訂單培養(yǎng)”教學(xué)中出現(xiàn)的主要問題有以下幾個方面。

(一)訂單班學(xué)生專業(yè)構(gòu)成復(fù)雜，基礎(chǔ)知識差異大當(dāng)前制定的“訂單培養(yǎng)”方案是以鐵道機(jī)車車輛專業(yè)的兩年專業(yè)培養(yǎng)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置，“訂單培養(yǎng)”專業(yè)課程擬定的教學(xué)對象主要是經(jīng)過了專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)模塊及專業(yè)必修模塊學(xué)習(xí)的學(xué)生。鐵道機(jī)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(yùn)輸企業(yè)用人需求在急劇增長，鐵道機(jī)車車輛專業(yè)學(xué)生無法滿足鐵路的用人需求。而相關(guān)軌道類專業(yè)學(xué)生，受地鐵相關(guān)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(kuò)大至學(xué)院其他專業(yè)(機(jī)械類、電氣類)學(xué)生。以鐵道機(jī)車車輛專業(yè)2012屆廣州鐵路(集團(tuán))公司訂單班為例，開設(shè)了2個司機(jī)訂單班，3個檢修訂單班，而司機(jī)訂單班中其他專業(yè)(機(jī)械類、電氣類)學(xué)生占司機(jī)訂單班總?cè)藬?shù)的36．4%，檢修訂單班中其他專業(yè)(機(jī)械類、電氣類)學(xué)生占檢修訂單班總?cè)藬?shù)的77．6%。按照當(dāng)前訂單班學(xué)生的構(gòu)成，大部分學(xué)生缺乏專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)模塊及專業(yè)必修模塊的學(xué)習(xí)，為了照顧所在訂單班中其他專業(yè)(機(jī)械類、電氣類)學(xué)生，專業(yè)課程教學(xué)不得不向基礎(chǔ)理論傾斜，降低了“訂單培養(yǎng)”的教學(xué)效果。

(二)專業(yè)課程與工作崗位一致性不強(qiáng)在“訂單培養(yǎng)”模式中專業(yè)課程的制定原則，是以電力機(jī)車相關(guān)工作崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，如廣鐵司機(jī)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(diào)研、回訪，結(jié)果顯示畢業(yè)生的就業(yè)單位不僅限于機(jī)務(wù)段這種專門從事電力機(jī)車運(yùn)用及檢修的部門，還包括以檢修客運(yùn)車輛及貨運(yùn)車輛的車輛段和檢修CRH型動車組的動車運(yùn)用所及動車段。由于電力機(jī)車、鐵道車輛以及動車組在結(jié)構(gòu)和檢修技術(shù)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(jī)車為檢修及運(yùn)用對象，造成訂單班畢業(yè)生所學(xué)習(xí)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(xùn)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(xué)重實(shí)踐技能輕知識體系完整高職院校的較大特色在于高職學(xué)生的動手實(shí)踐能力以及專業(yè)技能性強(qiáng)，近年來高職教育理論也在提倡進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐能力的方法，如“教學(xué)做”一體化教學(xué)、基于工作過程的項目導(dǎo)向教學(xué)法等。而在以就業(yè)為導(dǎo)向的“訂單培養(yǎng)”專業(yè)課程教學(xué)中，對崗位技能的要求更高。雖然在教學(xué)中推行了相應(yīng)的教學(xué)法，取得了一定的教學(xué)效果，但通過對鐵路運(yùn)輸企業(yè)的調(diào)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(xué)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(xué)生主要通過訂單班專業(yè)課程學(xué)習(xí)掌握相應(yīng)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(xué)習(xí)和半年的頂崗實(shí)習(xí)，受教授課時的限制，讓“訂單培養(yǎng)”更多地局限在對訂單學(xué)生某一特定崗位的專業(yè)理論及技能的學(xué)習(xí)，未考慮畢業(yè)生在今后的工作崗位上，有可能因為機(jī)車型號更新?lián)Q代，轉(zhuǎn)崗等情況，知識及技能渠道的狹窄導(dǎo)致學(xué)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(shí)踐技能越來越被看重，導(dǎo)致教學(xué)中容易出現(xiàn)重實(shí)踐技能輕知識體系完整的偏差，片面追求對學(xué)生某一特定崗位專業(yè)技能的培養(yǎng)，忽視了相關(guān)崗位完整知識體系的建立。在實(shí)踐技能訓(xùn)練過程中，分拆的工作任務(wù)，很難將實(shí)踐與理論有效的結(jié)合，結(jié)果只是為了單一任務(wù)的實(shí)踐而實(shí)踐，無法真正學(xué)會從工作崗位整體考慮去處理問題，也限制了學(xué)生畢業(yè)后的發(fā)展。

二、“訂單培養(yǎng)”問題分析

以鐵道機(jī)車車輛專業(yè)與廣州鐵路(集團(tuán))公司所建立的“訂單培養(yǎng)”為例，廣州鐵路(集團(tuán))公司是國家120家試點(diǎn)企業(yè)集團(tuán)和512家重點(diǎn)國有企業(yè)，設(shè)置派出機(jī)構(gòu)4個，直屬單位33個，工程建設(shè)指揮部10個，擁有8個運(yùn)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(xué)生由廣州鐵路(集團(tuán))公司統(tǒng)一招收，畢業(yè)后會由集團(tuán)公司根據(jù)下屬各單位需求及學(xué)生地域等情況再行分配。在“訂單培養(yǎng)”制定及實(shí)施過程中，廣州鐵路(集團(tuán))公司并不直接參與，主要通過鐵道機(jī)車車輛專業(yè)聯(lián)合廣州鐵路(集團(tuán))公司相應(yīng)的下屬單位對“訂單培養(yǎng)”方案進(jìn)行制定和實(shí)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(biāo)與規(guī)格，知識、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)，理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)體系，課程體系與教學(xué)計劃，課程標(biāo)準(zhǔn)與課程內(nèi)容等方面進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)校企合作的層次和機(jī)制無法滿足“訂單培養(yǎng)”的相應(yīng)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(xué)生的招生分配與培養(yǎng)工作不夠緊密，訂單班學(xué)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(tuán))公司下屬企業(yè)數(shù)量多，工種差異較大，往年訂單班學(xué)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(yīng)資源，進(jìn)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(chǎn)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(xué)、專業(yè)教師下企業(yè)實(shí)踐、“訂單培養(yǎng)”學(xué)生進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)等方面，在缺乏廣州鐵路(集團(tuán))公司的直接參與和相關(guān)政策支持下，下屬單位由于涉及生產(chǎn)安全問題與崗位職責(zé)等方面的顧慮，參與“訂單培養(yǎng)”專業(yè)課程教學(xué)的積極性不高。

三、“訂單培養(yǎng)”的改革思路

《教育部關(guān)于充分發(fā)揮行業(yè)指導(dǎo)作用推進(jìn)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(jī)制，指導(dǎo)推動學(xué)校和企業(yè)創(chuàng)新校企合作制度，積極開展一體化辦學(xué)實(shí)踐。”該文件對解決“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(jìn)行改革，構(gòu)建校企合作“雙平臺”聯(lián)動機(jī)制，如圖2所示。

(一)建立校企合作聯(lián)動機(jī)制，為“訂單培養(yǎng)”打下堅實(shí)基礎(chǔ)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(shí)施，首先通過校企雙方有效溝通找到雙方的共同利益點(diǎn)。通過由廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院與廣州鐵路(集團(tuán))公司共同參與的高層次“訂單培養(yǎng)”校企合作聯(lián)動機(jī)制，提前明確訂單學(xué)生在鐵路企業(yè)未來就業(yè)崗位。在充分考慮機(jī)務(wù)段、車輛段和動車段崗位的不同性質(zhì)、訂單班學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)差異等因素，對“訂單培養(yǎng)”模式進(jìn)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(jī)制的基礎(chǔ)上，校企雙方分別指定下屬專業(yè)和相關(guān)的下屬企業(yè)(機(jī)務(wù)段、車輛段、動車段)共同實(shí)施“訂單培養(yǎng)”。校企雙方在實(shí)施過程中既起監(jiān)督職責(zé)，又為“訂單培養(yǎng)”與“生產(chǎn)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(xué)和職業(yè)技能競賽，保障“訂單培養(yǎng)”的教學(xué)效果為避免“訂單培養(yǎng)”中重實(shí)踐技能輕知識體系完整的現(xiàn)象，改變現(xiàn)有的理論與實(shí)踐階段學(xué)習(xí)的教學(xué)方法，開展理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的一體化教學(xué)法。在課程中按照完整的知識體系，結(jié)合機(jī)車司機(jī)、機(jī)車檢修技師、動車機(jī)械師等崗位工作流程分解為項目模式，讓學(xué)生作為項目教學(xué)主體，結(jié)合所需的理論及實(shí)踐技能，以完成工作任務(wù)的形式，快速掌握所需崗位的職業(yè)能力。由于鐵路春運(yùn)等原因，企業(yè)接收訂單班學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的時間一般會在大三開學(xué)兩周后。可利用開學(xué)初期開展以訂單班學(xué)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(jié)合，檢驗訂單班學(xué)生在專業(yè)課程教學(xué)中的學(xué)習(xí)成果，同時促進(jìn)軌道相關(guān)專業(yè)學(xué)生和普通專業(yè)學(xué)生的比賽交流，取長補(bǔ)短，為頂崗實(shí)習(xí)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

(三)推進(jìn)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(shí)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(xué)、過程考核及評價的設(shè)計工作。一方面訂單班學(xué)生可以更直接地學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)技能知識;另一方面企業(yè)專家能夠?qū)W習(xí)專任教師的教學(xué)方法，提高自身的教學(xué)水平，提升企業(yè)員工開展自我技術(shù)培訓(xùn)的能力。而“訂單培養(yǎng)”中的頂崗實(shí)習(xí)階段，讓學(xué)校專任教師有機(jī)會到現(xiàn)場企業(yè)進(jìn)行企業(yè)實(shí)踐。一方面加強(qiáng)教師的實(shí)踐技能水平，為專業(yè)教學(xué)積累經(jīng)驗;另一方面能夠有機(jī)會與企業(yè)現(xiàn)場專家合作，為企業(yè)提供相關(guān)專業(yè)知識培訓(xùn)，開發(fā)專業(yè)培訓(xùn)課程以及相關(guān)項目研究，讓校企雙方從頂崗實(shí)習(xí)中共同受益。利用高層次校企合作聯(lián)動機(jī)制，訂單班學(xué)生可按實(shí)際崗位提前分配到下屬生產(chǎn)運(yùn)用企業(yè)進(jìn)行“準(zhǔn)員工”式頂崗實(shí)習(xí)。讓學(xué)生可以盡快適應(yīng)工作崗位，培養(yǎng)出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、良好的職業(yè)道德和素質(zhì);企業(yè)則可以通過對學(xué)生的培養(yǎng)，讓學(xué)生盡快融入到企業(yè)，為企業(yè)發(fā)展提供新鮮血液，實(shí)現(xiàn)校企雙贏。

四、“訂單培養(yǎng)”的改革實(shí)例

針對2013屆廣鐵訂單班設(shè)置，充分考慮了訂單班學(xué)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(shè)置方式，進(jìn)行有效的改革探索。1．通過舉行學(xué)院與(集團(tuán))公司高層次的“訂單培養(yǎng)”協(xié)調(diào)會，明確訂單班學(xué)生的工作單位和未來崗位，對訂單班的組建進(jìn)行初次劃分。在本次2013屆訂單班中以機(jī)務(wù)段和車輛段兩個單位的工作崗位分別開設(shè)訂單班。2．在同一工作崗位性質(zhì)的訂單班中，再依據(jù)訂單班學(xué)生的基礎(chǔ)不同分別開設(shè)訂單班，而訂單班的相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置中，按照機(jī)車專業(yè)訂單班、軌道類相關(guān)專業(yè)訂單班和其他類專業(yè)訂單班分別針對性的設(shè)置專業(yè)課程，讓訂單班能得到化的教學(xué)效果。“訂單培養(yǎng)”模式改革框架如圖3所示。

五、小結(jié)

當(dāng)前，鐵路的發(fā)展腳步正在加快，相當(dāng)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(jìn)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(chǔ)培養(yǎng)”+兩年“訂單培養(yǎng)”的新模式提供了有力契機(jī)。目前，我院正處于國家骨干院校建設(shè)關(guān)鍵時期，只有通過與行業(yè)企業(yè)緊密結(jié)合、相互促進(jìn)機(jī)制，提高訂單班學(xué)生的職業(yè)能力和綜合素質(zhì)，才能進(jìn)一步體現(xiàn)高職院校“以能力為本位、以就業(yè)為導(dǎo)向、以服務(wù)為宗旨”的辦學(xué)理念。實(shí)踐證明，尋找校企雙方共同利益點(diǎn)，充分調(diào)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(zhì)人才、解決學(xué)生就業(yè)的有效途徑，實(shí)現(xiàn)了“員工”與“學(xué)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(shù)學(xué)院

鐵道車輛論文:鎂合金在鐵道車輛上的實(shí)踐

1鋁合金材料與鎂合金材料的力學(xué)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(dāng)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(xué)性能對比見表1。可以替代變形鋁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(xué)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(xué)性能指標(biāo)上與相應(yīng)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(jié)構(gòu)，因此其各向異性與鋁合金材料相比有著明顯的強(qiáng)烈性，這與鎂合金材料的制造工藝有著很大的關(guān)系；2）鎂合金材料具有較為活潑的化學(xué)性質(zhì)，如果不經(jīng)過處理，普通的鎂合金材料極易產(chǎn)生腐蝕和氧化燃燒，因此在防腐與阻燃方面需要經(jīng)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(yīng)＜160℃。

2鎂合金材料在鐵路車輛上的應(yīng)用狀況

我國雖然鎂資源儲量與鎂產(chǎn)量均居世界及時位，但鎂合金的深加工產(chǎn)業(yè)卻十分落后，在鎂產(chǎn)品應(yīng)用方面與發(fā)達(dá)國家相比有著明顯地差距，這種情況在軌道領(lǐng)域表現(xiàn)得十分突出。目前，我國主要利用鎂合金生產(chǎn)各種管材與壓鑄件，尚無法生產(chǎn)可以應(yīng)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(yán)重不足，因此很多零部件的使用性能無法達(dá)到原有的水平，現(xiàn)階段在鐵道車輛的重要承載構(gòu)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(jìn)行替代，如衣帽鉤、車窗防護(hù)欄、空調(diào)通風(fēng)口（如圖1所示）等。以往，我國曾嘗試設(shè)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(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，無法進(jìn)行推廣應(yīng)用。

3鎂合金材料應(yīng)用于鐵道車輛存在的問題

鎂合金材料應(yīng)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(diǎn)較低的特性，因此如何進(jìn)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(shù)、表面噴漆技術(shù)與耐腐蝕技術(shù)尚不成熟，無法滿足當(dāng)前車輛的噴涂要求與防腐要求；4）難以進(jìn)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(jìn)行當(dāng)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(nèi)的焊接工藝又十分落后，難以進(jìn)行組裝焊接。

4鎂合金材料在鐵道車輛上的應(yīng)用范圍

從當(dāng)前鎂合金發(fā)展水平來看，在承載構(gòu)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(jìn)行持續(xù)的試驗。當(dāng)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(jìn)行安裝梁、地板支座與車內(nèi)墻板的制造；2）使用鎂合金擠壓型材替代鋁合金材料，進(jìn)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(jìn)行車窗的防護(hù)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(jìn)行車內(nèi)平頂板、裙板與間壁的制造。只有經(jīng)過一段時間的應(yīng)用探索和實(shí)際考核運(yùn)用，掌握了鎂合金材料的性能以后，并加大對鎂合金產(chǎn)品的壓鑄、涂裝、擠壓、軋制與涂裝等工藝技術(shù)的突破，才能實(shí)現(xiàn)將鎂合金材料應(yīng)用于鐵道車輛承載部件的制造。

5結(jié)語

要用任何一種新型材料取代原有材料，都應(yīng)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(yīng)用。從目前鎂合金材料的發(fā)展?fàn)顩r來看，想要鎂合金在鐵道車輛上得到廣泛應(yīng)用，還需要一段時間。只有制造出合理的工藝結(jié)構(gòu)，達(dá)到預(yù)定的車輛剛度與強(qiáng)度，才能實(shí)現(xiàn)鎂合金材料的發(fā)展與應(yīng)用。

作者：王秋鵬單位：西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

鐵道車輛論文:淺議新材料在鐵道車輛上的應(yīng)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(yīng)用較少。隨著第六次火車提速和高速動車組的應(yīng)用普及，車體結(jié)構(gòu)的輕量化技術(shù)是目前研究的重要課題之一。文章對鐵道使用的相關(guān)材料進(jìn)行了概述。

關(guān)鍵詞：鐵道車輛；復(fù)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(rèn)識提高，材料的開發(fā)和應(yīng)用將有大大增加的趨勢。主要新材料類型如下：

（一）復(fù)合材料

復(fù)合材料（如玻璃纖維/聚酯復(fù)合材料）在鐵路其他零部件中的應(yīng)用已被用于制造支承鐵道電器系統(tǒng)的跨軌信號架。用復(fù)合材料制造跨越四根鋼軌的信號架技術(shù)已經(jīng)論證可行，而且與相當(dāng)?shù)匿摻Y(jié)構(gòu)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(dá)1萬至數(shù)十萬的巨大“高分子”聚合而成的材料，塑料、FRP（纖維增強(qiáng)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(zhì)量輕、強(qiáng)度高、減振、絕緣等特性，故在鐵道行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用：塑料、FRP具有質(zhì)量輕、強(qiáng)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(nèi)噪音、提高旅客舒適性、安裝費(fèi)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(zhuǎn)向架和軌道的磨損，降低了能耗，降低了每旅客公里的運(yùn)營費(fèi)用。

二、新材料在鐵路客運(yùn)車輛上的應(yīng)用

現(xiàn)在鐵路運(yùn)輸業(yè)新材料應(yīng)用較多，而且正在不斷地擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，下面列舉幾個應(yīng)用實(shí)例：

（一）復(fù)合材料在客車中的使用

車輛質(zhì)量輕和加工方便的優(yōu)點(diǎn)，也促進(jìn)了復(fù)合材料在車輛內(nèi)部的廣泛應(yīng)用。實(shí)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(nèi)部配件最常用的復(fù)合材料，是由玻璃纖維和阻燃聚酯樹脂構(gòu)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(shè)備費(fèi)用較高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。座椅骨架常常采用片狀模塑材料（SMC）模壓加工制造。復(fù)合材料還被用于制造鐵道車輛用的高比強(qiáng)度的夾層結(jié)構(gòu)板中。這種墻板已在航空工業(yè)應(yīng)用多年，其典型結(jié)構(gòu)是由兩層FRP板包覆著泡沫或蜂窩芯構(gòu)成。隨著設(shè)計師對輕質(zhì)車輛的優(yōu)越性認(rèn)識的不斷提高，這種結(jié)構(gòu)在客車上應(yīng)用得越來越廣泛。意大利的ETR500型列車，再次為這種復(fù)合材料在現(xiàn)代高速列車上的應(yīng)用提供了一個極好的范例。該車所有的內(nèi)墻板、頂板及行李間全部由夾層板制造。這種夾層板結(jié)構(gòu)包括一個由Airex公司提供的Nomex蜂貨車用復(fù)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(jī)車車輛的承載件、車內(nèi)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(jī)車車輛上的應(yīng)用實(shí)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(yùn)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(jī)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(nèi)燃機(jī)車和貨車的轉(zhuǎn)向架上。

磨耗板。美國鐵路在60年代將尼龍用于導(dǎo)框襯板后，又?jǐn)U大應(yīng)用到搖枕磨耗板。美國應(yīng)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(yùn)行80萬公里，未發(fā)生損壞，也不需潤滑、維護(hù)。

軸承保持架。瑞典SKF公司在客車車輛軸承和機(jī)車牽引電機(jī)軸承上，采用25%玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66制作軸承保持架。德國市郊運(yùn)輸車輛和干線車輛的圓柱滾柱軸承采用尼龍保持架已經(jīng)過數(shù)百萬次運(yùn)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(jìn)行了長期考驗。試驗結(jié)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(fù)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(diǎn)。

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(dǎo)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(nèi)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(nèi)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(xué)特性的合成材料。這種車頂板集自承載聲學(xué)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(cè)均采用塑料裙板，裙板材料為：聚氯乙烯硬質(zhì)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(fèi)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(nèi)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(diǎn)是：易于安裝和拆卸，適應(yīng)不同客車布局需要，節(jié)水且便于機(jī)械清洗。該衛(wèi)生間由四部分組成：玻璃纖維增強(qiáng)聚酯壁板，玻璃纖維增強(qiáng)聚酯馬桶覆蓋層，玻璃纖維增強(qiáng)聚酯盆形地板，塑料貼面壁板。德國聯(lián)邦鐵路的新乘務(wù)員車的盥洗室設(shè)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(shí)、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(fù)合纖維和浸滲了聚酯樹脂的玻璃纖維作增強(qiáng)材料。蜂窩狀的聚丙烯為阻燃泡沫填充料。Keviar具有高強(qiáng)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(yùn)車輛上的應(yīng)用

（一）復(fù)合材料的應(yīng)用

現(xiàn)在鐵道車輛上復(fù)合材料的應(yīng)用，主要局限于機(jī)車頭部的三維模制外殼及客車內(nèi)部的一些輕質(zhì)配件。復(fù)合材料之所以在車輛司機(jī)室前端外殼上得到了廣泛的應(yīng)用，是因為現(xiàn)代列車外形既要適應(yīng)空氣動力學(xué)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(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，用金屬制造起來難度較大，而且費(fèi)用很高。由于復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐沖擊等優(yōu)點(diǎn)越來越突出，復(fù)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(jié)構(gòu)上得到了廣泛的應(yīng)用。

（二）高分子材料的應(yīng)用

我國的大連內(nèi)燃機(jī)車研究所和大連塑料研究所進(jìn)行了玻璃纖維增強(qiáng)尼龍塑料保持架的研究，并在軸承試驗臺上順利地進(jìn)行了20余萬公里的模擬高速試驗。試驗結(jié)果表明，各項指標(biāo)均符合設(shè)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(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的。僅以1000臺東風(fēng)機(jī)車的牽引電機(jī)小端軸承為倒，其購置費(fèi)每年可節(jié)約50萬元。

（三）合成材料的應(yīng)用

1．走行機(jī)構(gòu)、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(dāng)，聚烯烴心盤墊和車鉤托板磨耗板已在貨車上運(yùn)行了80萬公里，不需潤滑、維護(hù)，未發(fā)生損壞。

2．車頭、司機(jī)室。機(jī)車頭部和司機(jī)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(qiáng)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(jī)車牽引電動機(jī)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(yùn)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(jī)采用聚酰亞胺作絕緣材料。主電動機(jī)在轉(zhuǎn)向架內(nèi)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(yán)格限制。隨著機(jī)車車輛的高速化，高調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)和動力集中化，迫切要求主電動機(jī)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(shù)，對主電動機(jī)的小型輕量化作用極大。東海道新干線MT200型主電動機(jī)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(jié)語

車體結(jié)構(gòu)的輕量化技術(shù)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(yùn)輸方式具有更強(qiáng)的競爭力，高速性、舒適性、安全性、方便性、經(jīng)濟(jì)性等應(yīng)當(dāng)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(yīng)用有很大的期望。

鐵道車輛論文:一體化教學(xué)在鐵道車輛專業(yè)應(yīng)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(jìn)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(yīng)對這一問題，我們鐵道學(xué)院加大對相關(guān)人才的培養(yǎng)，引用了一體化教學(xué)，在鐵道車輛專業(yè)的應(yīng)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(xué)在鐵道車輛專業(yè)應(yīng)用的作用，使其他鐵道專業(yè)類院校能夠接受一體化教學(xué)在本專業(yè)的應(yīng)用。也希望為中國鐵路貢獻(xiàn)出一份自己微薄的力量。

關(guān)鍵詞：一體化教學(xué)；鐵道專業(yè)；應(yīng)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(xué)院引用現(xiàn)在教學(xué)界比較時尚的一體化教學(xué)。一體化教學(xué)不僅能夠讓學(xué)生學(xué)得快接受得快，還大大減輕了老師的任務(wù)。

一、為什么要實(shí)行一體化教育

自教育改革以來，高中階段的普及和大學(xué)門門檻的降低，使越來越多的學(xué)生選擇了非職業(yè)類學(xué)院進(jìn)行就讀。這也就使職業(yè)技術(shù)學(xué)院的生源數(shù)量大大下降，質(zhì)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(yīng)對中國鐵路的蓬勃發(fā)展，同時也為了應(yīng)對中國教育改革，必須大膽的創(chuàng)新，轉(zhuǎn)變教育理念，引用時尚且有效率的教學(xué)方法，我校在鐵道車輛專業(yè)應(yīng)用了一體化教學(xué)模式，邁出了鐵道專業(yè)類學(xué)院校教學(xué)的及時步。這種教學(xué)方法符合當(dāng)代教育理念，也適用鐵道車輛專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)和未來的身心發(fā)展。一體化教學(xué)，在鐵道車輛專業(yè)中打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方法，使學(xué)生的專業(yè)技能大大提高，也使學(xué)生的基礎(chǔ)越來越牢靠，原來是有老師講理論講方法，現(xiàn)在是由學(xué)生講理論講方法，越來越多的學(xué)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(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，使學(xué)生們的技能水平和學(xué)習(xí)積極性大大提高。

二、一體化教學(xué)的軟硬件建設(shè)和利用

鐵道車輛類專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量關(guān)鍵是看能否培養(yǎng)出具有過硬的專業(yè)技術(shù)和專業(yè)理論的技能型人才。所以一體化教學(xué)的及時個要求就是要求具有專業(yè)技術(shù)知識的師資隊伍。這及時點(diǎn)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(shù)，還需要有一套成熟的理論教學(xué)方法，更要求專業(yè)類老師能有使學(xué)生融會貫通的能力。但是當(dāng)前鐵道車輛專業(yè)的老師很少有符合以上三點(diǎn)要求的，所以說他們很難適應(yīng)一體化教學(xué)，但是為了中國鐵道的專業(yè)發(fā)展，應(yīng)當(dāng)專門開設(shè)相關(guān)的培訓(xùn)課程，組織老師積極參加一體化教學(xué)的活動和比賽，使他們的專業(yè)技術(shù)水平和理論方法有了一個很大的提高。一體化教學(xué)在鐵道車輛專業(yè)的運(yùn)用，同時還要求教室具備多媒體設(shè)備。寬大的屏幕展示相關(guān)的專業(yè)知識，使學(xué)生們一目了然，愉快的氛圍使學(xué)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(xué)都做得相當(dāng)純熟了。

三、更新課程內(nèi)容轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)思維

我們都知道一體化教學(xué)。但是一體化教學(xué)又指什么呢？這里的一體化教學(xué)指的就是三個方面，“教”、“學(xué)”、“做”，它是改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，改變傳統(tǒng)的教學(xué)思維，通過老師的教和學(xué)生的學(xué)還有學(xué)生的做三個項目三管齊下，達(dá)到一個優(yōu)化課程內(nèi)容的目的。它的特點(diǎn)是使學(xué)生在學(xué)的同時去做相關(guān)的項目能夠鞏固自己所學(xué)的專業(yè)知識，這也正是培養(yǎng)鐵道車輛專業(yè)內(nèi)技術(shù)人才所需要的教學(xué)方法。在一體化教學(xué)方法實(shí)施以前。我院找到鐵道車輛專業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)的老師對所有課程的內(nèi)容進(jìn)行研究和探討，然后和各個院校的教材進(jìn)行比對，更新我們的課程內(nèi)容，優(yōu)化我們的課程。由編程人員把老師進(jìn)行精華下來的部分輸入電腦，在課堂上的多媒體上進(jìn)行播放。我們還配備相關(guān)的項目實(shí)驗室，這樣使的教學(xué)內(nèi)容更加貼近實(shí)踐。

第二點(diǎn)就是我們打破傳統(tǒng)的理論課和實(shí)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(xué)任務(wù)，也大大減少了學(xué)生對老師的陌生感。這樣使老師和學(xué)生之間的關(guān)系更加進(jìn)一步，間接的大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，一體化教學(xué)使學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)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(zhì)量。

一體化的教學(xué)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(xué)內(nèi)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(xué)方法，轉(zhuǎn)變以前的教學(xué)思維，不斷總結(jié)經(jīng)驗，更新優(yōu)化課程內(nèi)容，做到講課與理論相結(jié)合，增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)用性，培養(yǎng)出新時代的鐵道專業(yè)技術(shù)人才。

四、一體化教學(xué)成果展示

一體化教學(xué)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(xué)校老師對一體化教學(xué)方法的不熟練，課程設(shè)置的不合理，學(xué)生對一體化教學(xué)方法的接受程度慢，軟硬件設(shè)施不達(dá)標(biāo)。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(jié)語

一體化教學(xué)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(dá)到世界水平。本論文講了一體化教學(xué)在鐵道車輛專業(yè)內(nèi)的教學(xué)應(yīng)用，但是不足的是所涉內(nèi)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(xué)方法。本院也希望本篇論文能為各個院校的一體化教學(xué)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(xiàn)出一份力量。

鐵道車輛論文:淺析鐵道車輛空調(diào)課程教學(xué)改革

[摘要]本文主要針對鐵道車輛空調(diào)課程在中職院校實(shí)際教學(xué)中存在的問題進(jìn)行了分析和探討,結(jié)合教學(xué)實(shí)際,提出了具體措施與建議。

[關(guān)鍵詞]中職教育 鐵道車輛空調(diào)課程 教學(xué)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(zhì)的,直接在生產(chǎn)、服務(wù)、技術(shù)和管理及時線工作的應(yīng)用型人才,使之既要有專業(yè)知識,更要有實(shí)踐技能。中職學(xué)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(yīng)結(jié)合市場經(jīng)濟(jì),突出實(shí)踐性教學(xué)及技能訓(xùn)練,強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)技能型人才為本位的指導(dǎo)思想。《鐵道車輛空調(diào)》是中職學(xué)校鐵道車輛運(yùn)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(xué)中積累了經(jīng)驗,現(xiàn)就它在實(shí)際教學(xué)中如何改革提出看法。

1 教學(xué)形式

以前中職鐵道車輛空調(diào)課的教學(xué)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(diào)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?qū)W生講解明白的,需要使用演示設(shè)備向?qū)W生講解,也就是說,現(xiàn)在鐵道車輛空調(diào)課程,應(yīng)該以:“演示+操作+講解”的新的授課方法進(jìn)行講授。車輛空調(diào)課教學(xué)應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,采用先進(jìn)的工具,建設(shè)較為現(xiàn)代化的多媒體教室,利用大屏幕投影進(jìn)行直觀教學(xué)。尤其是多媒體技術(shù)是運(yùn)用計算機(jī)對文本、圖形、圖像、動畫和聲音多種媒體信息進(jìn)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(shù),在教學(xué)過程中為學(xué)生建立了一個動態(tài)教學(xué)環(huán)境。在實(shí)際教學(xué)中,以前用傳統(tǒng)的授課方式由于沒有直觀的演示,學(xué)生聽課不知老師所云,造成老師在講臺上大講,學(xué)生在課桌上昏昏欲睡,效果非常差。在采用多媒體進(jìn)行教學(xué)有了同步的演示,開闊學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的想象力,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以前的現(xiàn)象再也沒有出現(xiàn)了,在教學(xué)中實(shí)現(xiàn)師生互動,從而大大提高課堂教學(xué)效率,運(yùn)用多媒體教室進(jìn)行教學(xué)能達(dá)到事半功倍的效果。

2 教學(xué)方式

采取的教學(xué)方法是否恰當(dāng)是鐵道車輛空調(diào)教學(xué)的關(guān)鍵,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性是教學(xué)的關(guān)鍵,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性是學(xué)生探求知識的巨大動力,是激發(fā)創(chuàng)造的精神源泉。學(xué)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(dá)到的學(xué)習(xí)狀態(tài),課堂教學(xué)效果當(dāng)然也是的。因此,教學(xué)方式的選擇、運(yùn)用,必須做到語言上通俗易懂和有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2.1選用合適的教材

選擇合適的教材對于保障學(xué)生的學(xué)習(xí)效果非常重要。隨著生產(chǎn)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(diào)裝置,這樣,《鐵道車輛空調(diào)》也就成為鐵道車輛運(yùn)用與檢修專業(yè)所開設(shè)的一門重要專業(yè)課。由于《鐵道車輛空調(diào)》課程相對開設(shè)較晚,可選用的教材較少,以前曾選用過的教材,學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到理論性強(qiáng),容易產(chǎn)生了枯燥感。而中職的培養(yǎng)目標(biāo)是突出實(shí)踐和技能訓(xùn)練,市面上適合中職的教材非常少,選擇余地不大,在教學(xué)中鐵道車輛空調(diào)課程應(yīng)選擇由中職學(xué)校編寫的適合中等職業(yè)學(xué)校教學(xué)特點(diǎn)的教材。

2.2實(shí)用的教學(xué)內(nèi)容

在內(nèi)容上以實(shí)用為原則,對現(xiàn)場工作中需要用的知識和技能重點(diǎn)介紹,著重講解。如:制冷原理、單元式空調(diào)機(jī)組組成及電氣控制系統(tǒng)原理圖是最重要的,應(yīng)該重點(diǎn)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(diǎn)介紹,重點(diǎn)演練,掌握這些方面的技能對鐵道車輛專業(yè)的中職學(xué)生是非常必要的,需要讓學(xué)生熟練掌握。

2.3培養(yǎng)自學(xué)能力

鐵道車輛技術(shù)發(fā)展迅速,車輛空調(diào)裝置設(shè)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(xué)習(xí)、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(xué)過程中,應(yīng)在學(xué)生認(rèn)知水平能夠承受的前提下安排一些適合自學(xué)的內(nèi)容讓學(xué)生自己掌握,從中培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。開始自學(xué)的內(nèi)容要少而簡單,等學(xué)生認(rèn)為自學(xué)不是一件很難的事情且樂于參與時,再適當(dāng)加大自學(xué)的難度。比如:在熱泵工作原理的教學(xué)過程中,由于學(xué)生已掌握蒸汽壓縮式制冷的工作原理,再把四通換向閥結(jié)構(gòu)給同學(xué)們介紹清楚,讓學(xué)生自己去學(xué)習(xí)體會熱泵制冷與制熱的系統(tǒng)原理,這樣做會使學(xué)生在不斷的成功體驗中增強(qiáng)自信,并逐漸養(yǎng)成求知探索的習(xí)慣。學(xué)生有了一定的自學(xué)能力,有了自學(xué)的習(xí)慣,必然會在平時也進(jìn)行相關(guān)知識的學(xué)習(xí)、探討,課堂上再經(jīng)過教師的講解、指點(diǎn)及自己的練習(xí),所掌握的專業(yè)技術(shù)就會更快、更多,這樣也使整個課堂教學(xué)更快、更高質(zhì)量地達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),從而提高教學(xué)效果。

3 實(shí)踐操作

鐵道車輛空調(diào)課是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,在教學(xué)中應(yīng)以實(shí)訓(xùn)課為重點(diǎn),在課時安排方面實(shí)訓(xùn)課時與理論授課課時為1:1,實(shí)訓(xùn)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(diǎn),才有可能提高鐵道車輛空調(diào)專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量。為了保障學(xué)生在實(shí)訓(xùn)時間內(nèi)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù),教師應(yīng)悉心輔導(dǎo),學(xué)生應(yīng)反復(fù)練習(xí),體會某個操作要領(lǐng),尋找操作的技能技巧,最終達(dá)到能熟練完成操作的目的。每次上實(shí)訓(xùn)課時應(yīng)該采用實(shí)訓(xùn)課記成績制度,用以激發(fā)學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)課的積極性,實(shí)踐證明采取教師對學(xué)生的操作記成績能更好的使學(xué)生高效完成實(shí)訓(xùn)任務(wù),學(xué)生學(xué)習(xí)勁頭更足,這樣課堂教學(xué)效率更高。實(shí)訓(xùn)操作課應(yīng)該讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)習(xí)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(chǔ)。

4 考核方法

考核方法可分成兩個部分:筆試考核和實(shí)訓(xùn)能力考核。筆試考核主要對理論知識和基本概念進(jìn)行考試;實(shí)訓(xùn)能力考核:主要考核學(xué)生的基本操作能力和對課程內(nèi)容的理解程度,以實(shí)訓(xùn)作業(yè)及報告作為考核依據(jù),成績?yōu)榘俜种?理論考試占50%,實(shí)訓(xùn)成績考試占50%。

5 小結(jié)

鐵道車輛空調(diào)裝置是一門不斷更新的課程,教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念,切實(shí)改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法,有步驟有計劃地過渡到“教師指導(dǎo)下的以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式上,充分調(diào)動學(xué)生的能動性,使學(xué)生主動建立起知識和能力個人結(jié)構(gòu)。結(jié)合鐵道車輛空調(diào)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的特點(diǎn),要在教學(xué)中選擇一套適合中職學(xué)生的教材,教師應(yīng)掌握教材,采用靈活的教學(xué)手段,篩選出教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn),精心組織教學(xué)內(nèi)容,選擇應(yīng)用合適的多媒體課件,把理論和實(shí)訓(xùn)操作有機(jī)的結(jié)合起來,使理論寓于操作中,在實(shí)作中消化理論。

鐵道車輛論文:鐵道車輛數(shù)控專用車軸磨床故障及解決方案

摘要：通過對鐵道車輛數(shù)控專用車軸磨床故障進(jìn)行分析，找出了電源裝置故障報警、車軸磨削完成后實(shí)際尺寸與該設(shè)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(shù)控專用車軸磨床的故障率，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：鐵路貨車 鐵道車輛數(shù)控專用車軸磨床 故障 解決方案

2004年，鐵道部運(yùn)輸局針對當(dāng)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(jìn)行了理論分析和現(xiàn)場調(diào)研，并根據(jù)理論分析和調(diào)研情況，制定了RD2型車軸新的加工工藝方案。下發(fā)了運(yùn)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(jìn)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(jìn)口的SG-803/2型數(shù)控專用車軸磨床解決了RD2型車軸加工問題。但該機(jī)床自投入使用以來，故障較多，一是經(jīng)常無規(guī)律的發(fā)生故障報警，二是一個班次內(nèi)加工后的直徑尺寸逐漸變大，每加工一根軸就需要調(diào)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(chǎn)的影響極大，以至于造成RD2輪對新組裝任務(wù)無法按計劃完成。

1 數(shù)控專用車軸磨床故障

1.1 電源裝置故障報警，機(jī)器無法啟動。

1.2 車軸磨削完成后實(shí)際尺寸與該設(shè)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(dá)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(jīng)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(shè)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(shè)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(shí)際尺寸與該設(shè)備在線測量系統(tǒng)測量值相差大 經(jīng)過分析確定排查下列因素：①M(fèi)arposs-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(biāo)準(zhǔn)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(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在對設(shè)備冷卻裝置進(jìn)行問題查找時發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)裝置出現(xiàn)失控，該機(jī)組為德國威圖公司生產(chǎn)的KSS冷卻裝置，采用意大利CAREL控制，經(jīng)查閱隨機(jī)設(shè)備資料沒有該冷卻裝置的技術(shù)和使用說明。經(jīng)過和相關(guān)單位溝通及網(wǎng)絡(luò)查找，對該冷卻裝置進(jìn)行重新編程及相關(guān)參數(shù)設(shè)置（修改設(shè)置前后參數(shù)對比見附表），使其滿足對車軸加工冷卻要求，技術(shù)改進(jìn)后，車軸磨削完成后實(shí)際尺寸與該設(shè)備在線測量系統(tǒng)測量值誤差在正常范圍內(nèi)。

2.3 頻繁出現(xiàn)700016液壓模塊報警 經(jīng)過分析確認(rèn)，造成700016液壓模塊報警原因有：①液壓系統(tǒng)故障；②電機(jī)故障；③檢測回路故障；④供電回路故障；⑤變頻驅(qū)動裝置故障。經(jīng)過對設(shè)備液壓系統(tǒng)、電路控制進(jìn)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(qū)動裝置控制，一旦變頻驅(qū)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(rèn)液壓回路、電機(jī)、檢測回路均為正常。而對變頻驅(qū)動進(jìn)行檢測，該裝置由西門子SIMOKRIVE611P、ASYNCHRORIOVS MODVLE 18/36A、6SN123-1AAOO-OCA1組成，經(jīng)過相關(guān)技術(shù)檢測，測試是變頻驅(qū)動故障，更換ASYNCHRORIOVS、6SN123-1AAOO-OCA1后機(jī)組運(yùn)行正常，故障排除。

3 結(jié)束語

SG-803/2型數(shù)控專用車軸磨床是我局的一臺能實(shí)現(xiàn)RD2、RE2型貨車新軸加工的設(shè)備，其技術(shù)狀態(tài)的好壞直接影響到輪對生產(chǎn)能力乃至影響到全局貨車段修任務(wù)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(shè)備真正使其發(fā)揮應(yīng)有效能，并為其能長期保持良好的技術(shù)狀態(tài)提供了以下保障：一是修正了該機(jī)床出廠的一些不適應(yīng)我單位使用條件的設(shè)置，使其能適應(yīng)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(jī)率。二是設(shè)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(jī)、電、液結(jié)合的大型、高精度、尖端技術(shù)的設(shè)備，掌握了這臺設(shè)備的核心技術(shù)，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(shù)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(shù)教學(xué)中的運(yùn)用

一、運(yùn)用多媒體課件進(jìn)行鐵道車輛新技術(shù)教學(xué)的必要性

火車的六次提速及高速列車“和諧”號的營運(yùn)，要求鐵道車輛在構(gòu)造上運(yùn)用了許多的新技術(shù)、新材料。在適合技工學(xué)校的教材出版前，運(yùn)用計算機(jī)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(jìn)現(xiàn)行鐵道車輛使用的先進(jìn)技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面，使學(xué)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(jìn)技術(shù)的工人。

二、多媒體課件在鐵道車輛新技術(shù)教學(xué)中的運(yùn)用

1.多媒體課件教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是好的老師”，是學(xué)生探求知識的原動力，也是發(fā)明創(chuàng)造的精神源泉。運(yùn)用多媒體課件信息量大的特點(diǎn)，演示相關(guān)的圖像、圖片，向?qū)W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(yùn)營速度可達(dá)每小時270公里或300公里；法國的TGV系列創(chuàng)下運(yùn)營速度之最，1993年速度曾達(dá)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(yùn)，可以通過播放“和諧”號視屏，讓學(xué)生看到高速列車的英姿和風(fēng)采，就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，不僅開闊了學(xué)生的知識視野，而且激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.多媒體課件用于新舊構(gòu)造的對比教學(xué)，化難為易

鐵道車輛的新技術(shù)和高速列車的高新技術(shù)比較高深，學(xué)生學(xué)習(xí)起來可能會產(chǎn)生畏難心理。運(yùn)用多媒體課件演示新舊構(gòu)造的圖片，進(jìn)行構(gòu)造組成的異同點(diǎn)對比和工作原理分析，就可以輕松地達(dá)到教學(xué)目的。例如，對動車轉(zhuǎn)向架輪對與一般車輛轉(zhuǎn)向架輪對構(gòu)造進(jìn)行比較與分析：動車轉(zhuǎn)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(yùn)行時產(chǎn)生的蛇行運(yùn)動，增加車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。通過圖片的局部放大，以及反復(fù)的演示和解析，使學(xué)生易于理解，產(chǎn)生“我能行”的思想，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)的自信心。

3.多媒體課件教學(xué)用于攻克教學(xué)難點(diǎn)，變靜態(tài)為動態(tài)

對于構(gòu)造組成復(fù)雜、工作過程較為抽象的構(gòu)件，在傳統(tǒng)教學(xué)中靠掛圖、板書及教師的語言來講解，枯燥難懂，學(xué)生難以理解和掌握。運(yùn)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(nèi)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(xué)方法模擬演示，歷來是教學(xué)中的一個難點(diǎn)。運(yùn)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(nèi)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(guān)系，教師適當(dāng)?shù)丶右砸龑?dǎo)和講解，就可使教學(xué)難點(diǎn)得以化解，有效降低了學(xué)生的認(rèn)知難度。此外，對于車輛上呈封閉結(jié)構(gòu)且工作過程呈動態(tài)的部件，如高度調(diào)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(xué)難點(diǎn)得到有效突破。

三、運(yùn)用多媒體教學(xué)，促教、興學(xué)雙豐收

1.促進(jìn)教師提高自身的素質(zhì)

多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化教學(xué)手段下的一種輔助教學(xué)，教師要用好多媒體，必須提高自身的素質(zhì)。及時，教師要具有現(xiàn)代化的教育理念，能運(yùn)用職業(yè)教育教學(xué)原則收集、組織、編輯教學(xué)內(nèi)容，合理選用多媒體的呈現(xiàn)方式設(shè)計教學(xué)方法和教學(xué)組織形式。第二，在專業(yè)知識方面，平時要不斷地關(guān)注鐵道車輛技術(shù)的發(fā)展，自覺學(xué)習(xí)車輛新技術(shù)，大量收集新技術(shù)的文本、圖片、視屏及相關(guān)網(wǎng)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(xué)內(nèi)容的教學(xué)課件，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具。第三，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，勇于探索，不斷創(chuàng)新，改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方法，形成既符合現(xiàn)代教育理論、教育技術(shù)發(fā)展，又能促進(jìn)本學(xué)科教學(xué)方法改革的新的教學(xué)思路。

2.促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在校園網(wǎng)上建立本課程教學(xué)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(shù)等相關(guān)資料及網(wǎng)站等資源傳至網(wǎng)上，供學(xué)生查閱和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。

總之，多媒體技術(shù)為鐵道車輛專業(yè)課教學(xué)引進(jìn)新技術(shù)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(jìn)的教學(xué)方法展示出來，把新知識、新理念用先進(jìn)的教學(xué)手段迅速、地表達(dá)出來，不僅能提高教學(xué)效果，更重要的是提高了學(xué)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(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，為以后的學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

（作者單位：柳州市技工學(xué)校）

鐵道車輛論文:高職鐵道機(jī)車車輛專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系研究

摘 要：實(shí)踐教學(xué)是整個教學(xué)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(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，建設(shè)一個什么樣的實(shí)踐教學(xué)體系，是當(dāng)前頗為緊要的任務(wù)。本文對高職鐵道機(jī)車車輛專業(yè)如何構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了研究和探討。

關(guān)鍵詞：高職 實(shí)踐教學(xué) 體系研究

1 高職鐵道機(jī)車車輛專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

高等職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)體系的理論研究和實(shí)踐表明，實(shí)踐教學(xué)已成為適應(yīng)目前高職教育培養(yǎng)目標(biāo)的主要教學(xué)模式。高職鐵道機(jī)車車輛專業(yè)主要面向鐵路機(jī)車車輛運(yùn)用部門一線崗位，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)與技能，最根本的辦法是加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。只有通過大量的實(shí)踐教學(xué)，才能使學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能達(dá)到用人單位的要求，受到企業(yè)的歡迎。然而鐵道機(jī)車車輛專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的開發(fā)在實(shí)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(shí)踐”，對實(shí)踐教學(xué)的重要性認(rèn)識不夠；（2）由于鐵道機(jī)車車輛專業(yè)實(shí)訓(xùn)室和實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)資金投入高，學(xué)校經(jīng)費(fèi)往往無法滿足實(shí)踐教學(xué)的需要；（3）由于實(shí)訓(xùn)項目設(shè)計不科學(xué)，與現(xiàn)場實(shí)際脫節(jié)，操作性不強(qiáng)，在實(shí)踐教學(xué)中很難起到應(yīng)有的作用；（4）由于沒有建立規(guī)范的實(shí)踐教學(xué)考核辦法，實(shí)踐教學(xué)的組織管理跟不上，教學(xué)質(zhì)量評價體系又不明確，使實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量難以保障；（5）“雙師型”教師隊伍滿足不了實(shí)踐教學(xué)的要求。

由于以上各方面的因素，實(shí)踐教學(xué)難以做到以學(xué)生為主體，學(xué)生操作能力訓(xùn)練效果不佳，甚至有些關(guān)鍵的實(shí)踐項目僅停留在“認(rèn)識狀態(tài)”，而沒有上升到真正意義上的“應(yīng)用掌握”。

2 構(gòu)建高職鐵道機(jī)車車輛專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的研究

依據(jù)高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，按照企業(yè)的工作過程確定實(shí)踐課程模塊，按崗位的技能要求確定實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，按生產(chǎn)實(shí)際靈活設(shè)計學(xué)期流程。形成“三融合”的實(shí)踐教學(xué)課程體系，即：實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際工作相融合、校內(nèi)實(shí)踐與企業(yè)實(shí)踐相融合、學(xué)生角色與員工角色相融合。依據(jù)自身的行業(yè)特點(diǎn)，將職業(yè)技能鑒定考核內(nèi)容作為專業(yè)課程考核的重點(diǎn)，構(gòu)建基于“鐵道機(jī)車車輛運(yùn)用檢修工作過程”的實(shí)踐教學(xué)課程體系。

2.1 構(gòu)建基于“工作過程”的專業(yè)人才培養(yǎng)方案

鐵道機(jī)車車輛專業(yè)所面對的就業(yè)崗位工作任務(wù)有簡單和復(fù)雜之分，對應(yīng)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(jù)專業(yè)的特點(diǎn)，按照突出實(shí)用性、實(shí)踐性的原則，以企業(yè)真實(shí)活動和崗位職業(yè)能力分析為基礎(chǔ)，學(xué)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(shí)施“分段遞進(jìn)式”工學(xué)交替的實(shí)踐教學(xué)組織模式

根據(jù)專業(yè)崗位要求，校企共同實(shí)施“分段遞進(jìn)式”工學(xué)交替教學(xué)組織模式，及時學(xué)年走入合作企業(yè)，以認(rèn)知實(shí)習(xí)為主來感知職業(yè)、了解企業(yè)文化、夯實(shí)基礎(chǔ)；第二學(xué)年深入合作企業(yè)，以邊學(xué)邊做、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)來熟悉崗位工作、提高技能；第三學(xué)年融入訂單企業(yè)，以畢業(yè)設(shè)計、職業(yè)資格技能鑒定及半年以上的頂崗實(shí)習(xí)來勝任崗位，實(shí)現(xiàn)合作就業(yè)。

2.3 構(gòu)建基于“工作過程”的實(shí)踐教學(xué)課程體系

加強(qiáng)與企業(yè)的深度合作，開展對軌道交通企業(yè)的專業(yè)調(diào)研，并聯(lián)合課程開發(fā)專家、企業(yè)技術(shù)骨干，通過對鐵道機(jī)車車輛崗位群等主要就業(yè)崗位的典型工作任務(wù)分析和職業(yè)能力分析，綜合考慮工作過程完整性、任務(wù)難度適宜性、任務(wù)相關(guān)度等因素，歸并構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域，構(gòu)建基于“鐵道機(jī)車車輛運(yùn)用檢修工作過程”的實(shí)踐教學(xué)課程體系。依據(jù)對鐵道機(jī)車車輛實(shí)踐教學(xué)的分析，將實(shí)踐教學(xué)課程體系分成四個子體系，即：通用技能實(shí)訓(xùn)課程子體系、專門技能實(shí)訓(xùn)課程子體系、共享性綜合實(shí)訓(xùn)課程子體系和校外實(shí)訓(xùn)課程子體系。

2.4 構(gòu)建融“教、學(xué)、做”為一體的實(shí)踐教學(xué)模式

高職鐵道機(jī)車車輛課程實(shí)踐教學(xué)以現(xiàn)代教育技術(shù)為手段、以項目教學(xué)為形式、以學(xué)生為主體、以能力為本位、以行動為導(dǎo)向、實(shí)施教學(xué)做為一體的實(shí)踐教學(xué)模式。充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，注重引進(jìn)軌道交通企業(yè)真實(shí)的生產(chǎn)項目資源，使校內(nèi)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作相一致，做到“教、學(xué)、做”有機(jī)融合。在具體教學(xué)任務(wù)實(shí)施中，以學(xué)生為主體，教師在設(shè)備上以故障形式給出工作任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生積極主動分析思考，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范化的操作能力、故障處理能力和應(yīng)急處理能力，讓學(xué)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(xué)習(xí)組織者、引導(dǎo)者、咨詢者的作用，突出實(shí)踐教學(xué)的開放性和職業(yè)性，強(qiáng)化學(xué)生的技能培養(yǎng)。

2.5 制訂科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)評價體系

在學(xué)生實(shí)踐教學(xué)評價體系中，對每一個實(shí)訓(xùn)項目，每一種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，都要制訂明確的能力目標(biāo)、詳細(xì)的計劃安排、每一個時間單位的考核標(biāo)準(zhǔn)。采用過程評價機(jī)制、自評與互評、企業(yè)參與評價機(jī)制、職業(yè)技能鑒定機(jī)制。采取形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)評價體系。依據(jù)自身的行業(yè)特點(diǎn)，將職業(yè)技能鑒定考核內(nèi)容作為專業(yè)實(shí)踐教學(xué)考核的重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新實(shí)踐能力的考核，培養(yǎng)學(xué)生從業(yè)規(guī)范和良好的職業(yè)素質(zhì)。

3 構(gòu)建高職鐵道機(jī)車車輛專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的保障措施

3.1 校企合作，建設(shè)“高水平、共享型”校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)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(xué)、培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定、技能競賽、技術(shù)研發(fā)和服務(wù)、生產(chǎn)等功能為一體的校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地。同時不斷完善校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，健全校外實(shí)訓(xùn)基地長效合作機(jī)制，根據(jù)鐵路運(yùn)輸安全的要求，加強(qiáng)學(xué)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(xué)生頂崗實(shí)習(xí)半年以上，提高教學(xué)效果，使企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生三方受益，保障校企合作、工學(xué)交替的持久性和有效性。

3.2 校企共同打造“數(shù)量充足、結(jié)構(gòu)合理、雙師素質(zhì)”的專業(yè)教學(xué)團(tuán)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(lǐng)、以雙師素質(zhì)骨干教師為主力、專兼結(jié)合、結(jié)構(gòu)合理、校企互通、共同管理的職業(yè)教育教學(xué)能力強(qiáng)的“雙師型”專業(yè)教師團(tuán)隊。通過校企共同建立雙師素質(zhì)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(shù)項目開發(fā)、指導(dǎo)學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)、開展技能競賽等渠道，提高專業(yè)教師雙師素質(zhì)。與訂單企業(yè)共同選聘、共同管理兼職教師，逐步擴(kuò)大兼職教師承擔(dān)專業(yè)核心課程教學(xué)、頂崗實(shí)習(xí)的學(xué)時。

3.3 建立適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)管理的監(jiān)督機(jī)制

為使實(shí)踐教學(xué)真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，就要建立適應(yīng)實(shí)踐教學(xué)管理的監(jiān)督機(jī)制。一是要建立規(guī)范的實(shí)踐教學(xué)的考核辦法及管理規(guī)定，做到有章可循；二是要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)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(quán)與分權(quán)相結(jié)合、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)與分層管理相結(jié)合的模式；三是要建立質(zhì)量監(jiān)控保障機(jī)制，建立學(xué)院、系（部）、合作企業(yè)三級教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體制，明確各部門對教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控職能。這些措施的貫徹執(zhí)行將是提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的有力保障，促進(jìn)工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

鐵道車輛論文:鐵道車輛上應(yīng)用鋁合金的探討

摘 要 鐵路運(yùn)輸是我國一種重要的交通運(yùn)輸。如今鐵路車輛不斷朝著輕量化改進(jìn)，鋁合金得到了更為廣泛的應(yīng)用。文章通過對鋁合金的特征以及鐵道車輛上鋁合金應(yīng)用優(yōu)勢分析，結(jié)合鋁合金在鐵道車輛的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了鋁合金在鐵道車輛上的應(yīng)用發(fā)展。

關(guān)鍵詞 鋁合金；鐵道；應(yīng)用；發(fā)展

鐵路運(yùn)輸是我國重要的交通運(yùn)輸，其在社會主義經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著極為重要的作用。而鐵路車輛則是鐵路運(yùn)輸當(dāng)中承載旅客及貨物的交通工具，作為鐵路當(dāng)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(jìn)，而鋁合金材料的應(yīng)用則是促進(jìn)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(yīng)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(gòu)成了鋁合金，相對于鋁，鋁合金更具強(qiáng)度與硬度，具有更好的物理力學(xué)性能，耐久性好、易于加工、適用范圍廣泛，同低碳鋼相比，其強(qiáng)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(zhì)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(shí)現(xiàn)了輕量化的需求。

2）機(jī)械性能優(yōu)良。如今各種工業(yè)結(jié)構(gòu)件中使用的鋁合金多為6061-T6，屬于“AI-Mg-Si”系列，其力學(xué)性能穩(wěn)定，機(jī)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(xì)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(yùn)營維護(hù)的費(fèi)用低。而實(shí)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(yīng)力腐蝕裂紋性進(jìn)行了改善，將被越來越廣泛地利用。

2 鐵道車輛上鋁合金應(yīng)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(chǔ)之上，在強(qiáng)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(chǎn)工藝、鋁合金車輛制造技術(shù)的不斷進(jìn)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(hù)，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(diǎn)，鋁合金給鐵道車輛帶來了運(yùn)能的增加與耗能的減少，以及維修費(fèi)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(jié)構(gòu)，其剛度要好遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通的碳鋼車，因而能夠承受更大的機(jī)械外力，避免對車內(nèi)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(dǎo)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(yīng)用現(xiàn)狀

高速、節(jié)能、舒適、安全、環(huán)保是如今交通運(yùn)輸發(fā)展的主要目標(biāo)，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(yīng)用到鐵道車輛當(dāng)中。近年來，時速超過300 km/h的高鐵、高速磁墊式、新型混合結(jié)構(gòu)車輛等的不斷投入使用，促進(jìn)了鋁合金更好的發(fā)展前景。如今，在世界范圍內(nèi)，生產(chǎn)與制造鋁合金車體成為了城市軌道交通發(fā)展與鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的總體趨勢。

我國鐵道運(yùn)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(chǎn)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(chǎn)線，逐漸生產(chǎn)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(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)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(yùn)營，建立起了巨大的鋁合金車輛市場需求，進(jìn)一步推動了中國鋁合金車體制造技術(shù)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(shù)運(yùn)用體系，因而也存在著一些技術(shù)等問題。如今鋁制軌道車輛的發(fā)展，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于汽車運(yùn)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(yùn)輸市場上的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如航空航天、汽車運(yùn)輸以及一些民用市場。同時，鐵路運(yùn)輸重載與高速對鐵路工程構(gòu)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(yīng)用也有許多技術(shù)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(jìn)行電泳與噴涂。

4 鋁合金在鐵道車輛上的應(yīng)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(shù)、工藝進(jìn)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(jié)合方法、材料混搭方法、表面處理等方面，都展開了科技攻關(guān)與開發(fā)，促進(jìn)鐵道用鋁材向著高標(biāo)準(zhǔn)、高性能、節(jié)能環(huán)保等方向發(fā)展，推進(jìn)到一個新的水平。

當(dāng)前隨著鐵道交通事業(yè)的不斷發(fā)展，以及鋁合金車輛運(yùn)行考驗的深入，我們需要進(jìn)行更為廣泛的試驗研究，適當(dāng)?shù)匾M(jìn)一些先進(jìn)的技術(shù)與相關(guān)的設(shè)備，并將其轉(zhuǎn)化為自身的經(jīng)驗與技術(shù)使用。同時需加強(qiáng)對鋁合金材料的技術(shù)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(chǎn)品質(zhì)量，此外要加強(qiáng)焊接工藝以及控制技術(shù)研究，提升焊接質(zhì)量，只有材料與制造技術(shù)的不斷發(fā)展，才能夠探索出更為合理的車輛結(jié)構(gòu)，我國目前在一些主要的制造技術(shù)上還依靠進(jìn)口，因而需要加大對技術(shù)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(yán)格流程，完善對車輛的應(yīng)用管理，有效降低對鋁合金車輛破壞。

5 結(jié)束語

鋁合金車體的應(yīng)用是鐵路運(yùn)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(shè)計與制造技術(shù)提升到了一個新的高度。隨著鋁合金制造應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，其將成為現(xiàn)代化鐵路發(fā)展應(yīng)用的主流，我們必須要不斷開展技術(shù)攻關(guān)與開發(fā)，促進(jìn)我國軌道運(yùn)輸行業(yè)的高速發(fā)展。

鐵道車輛論文:談鐵道車輛維護(hù)技術(shù)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(jìn)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(shè)計出技術(shù)和管理方案，并提出出專門化、科學(xué)化、合理化鐵道車輛維護(hù)技術(shù)管理建議。

【關(guān)鍵詞】

鐵道車輛；維護(hù)技術(shù)；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(yùn)行中斷，通過一定技術(shù)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(shè)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(hù)質(zhì)量與產(chǎn)品制造質(zhì)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(hù)費(fèi)用保障其后期使用價值，如果不及時采取翻新、資產(chǎn)重置或大型維修等技術(shù)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(qiáng)維護(hù)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(yùn)用，從而提高車輛使用效益。例如：在1階段停輪并進(jìn)行一次檢查，可在故障發(fā)生點(diǎn)之前或運(yùn)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(yùn)用和檢修達(dá)到搭配效果。但是在實(shí)際車輛使用壽命周期維護(hù)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(yù)防性技術(shù)措施，保障階段下可進(jìn)行及時分解檢修，使得車輛使用達(dá)到較大經(jīng)濟(jì)效益和安全性。

1.2磨耗裕量

車輛進(jìn)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(diǎn)。臨界點(diǎn)與故障發(fā)生之間有較小空間，此階段進(jìn)行分解檢修。檢修后車輛與新造是有同等技術(shù)狀態(tài)，部件已過磨合期，加上重點(diǎn)部位加強(qiáng)型修理整合，使得車輛運(yùn)行更加安全、。

2 鐵道車輛維護(hù)技術(shù)管理

2.1事后維護(hù)技術(shù)

車輛事后維護(hù)技術(shù)是指在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后，發(fā)生一定技術(shù)型功能故障，導(dǎo)致不能正常使用該系統(tǒng)所進(jìn)行的事后維修。這種維護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣配件預(yù)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(yīng)的開展一些嘗試性彌補(bǔ)工作。如果和車輛運(yùn)行安全性能關(guān)系不大，應(yīng)采取事后維護(hù)技術(shù)保障車輛質(zhì)量。

2.2狀態(tài)修技術(shù)

狀態(tài)修技術(shù)的經(jīng)濟(jì)適用性和可行性都較好，前提是對車輛運(yùn)行系統(tǒng)或零部件進(jìn)行在線實(shí)時檢測、監(jiān)視、周期性檢查等，在短時間內(nèi)采取一定維修技術(shù)保障系統(tǒng)運(yùn)行安全性和質(zhì)量，因此需要借助高科技破損檢測設(shè)備對其技術(shù)處理，但是維修費(fèi)相對較高。

2.3預(yù)防維修技術(shù)

預(yù)防性維修技術(shù)是在車輛投入運(yùn)行開始即對其定期修理。新設(shè)備質(zhì)量保障期限內(nèi)，確定預(yù)防性維修周期的是供應(yīng)商，在質(zhì)保期限后，需要按照客戶經(jīng)驗、隨機(jī)檢查、日常檢查、弱點(diǎn)檢查等針對性的調(diào)整，對設(shè)備修正或改進(jìn)，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(hù)車輛，需要檢修和運(yùn)用人員配合完成此項技術(shù)，例如：鐵道車司機(jī)在車輛運(yùn)行前進(jìn)行檢查與整備工作。在車輛子系統(tǒng)維護(hù)周期基礎(chǔ)上，維護(hù)應(yīng)該更加單一、小，其具有操作方便、經(jīng)濟(jì)、適用等特點(diǎn)。而大型維修應(yīng)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(shù)管理結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)

3.1建立專職技術(shù)管理部門

車輛管理機(jī)構(gòu)應(yīng)建立維護(hù)技術(shù)管理職能部門，根據(jù)領(lǐng)導(dǎo)層、業(yè)務(wù)指導(dǎo)和監(jiān)督設(shè)計相應(yīng)的管理體系，并構(gòu)建管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)鐵道車輛維修技術(shù)管理組織、協(xié)調(diào)、指導(dǎo)與監(jiān)督一體化工作。首先，明確車輛維修技術(shù)管理工作室具體內(nèi)容；其次，建立維修技術(shù)咨詢臺及服務(wù)體系；，建立車輛維修技術(shù)監(jiān)督檢查與反饋機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)自上而下的監(jiān)督檢查管理體系，加強(qiáng)技術(shù)管理水平和標(biāo)準(zhǔn)化。

3.2建立會測量維修和檢測技術(shù)管理體系

為了配合車輛綜合檢測工作，需要分級實(shí)施維護(hù)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(dǎo)并組建檢測機(jī)構(gòu)，從而完善技術(shù)管理工作，科學(xué)指導(dǎo)車輛維修，保障監(jiān)督和維修質(zhì)量。

4 鐵道車輛RAMS技術(shù)管理

RAMS技術(shù)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(diǎn)是滿足了車輛技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能要求。

4.1RAMS指標(biāo)

一般在新造廠、段修上實(shí)行RAMS技術(shù)管理，并結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有管理，分別制定貨車各項指標(biāo)，提高鐵道車輛維修技術(shù)管理水平有一定促進(jìn)作用。

4.2安全性

車輛使用中，安全性核心內(nèi)容是完整性，較高目標(biāo)不大于安全記錄數(shù)值，用SIL（完整性水平）評估，運(yùn)用概率安全法，編程設(shè)備危險事故和電子系統(tǒng)，并對故障進(jìn)行綜合分析后，處理風(fēng)險。

5 結(jié)束語

鐵道車輛技術(shù)管理屬于政策性較強(qiáng)、涉及面廣、技術(shù)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(yùn)用一定技術(shù)手段，協(xié)調(diào)、配合的開展管理工作，保障車輛按期進(jìn)行維修，提高車輛運(yùn)行質(zhì)量和維修質(zhì)量。從整體上加強(qiáng)車輛運(yùn)輸裝備性能，從而促進(jìn)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(jī)車車輛專業(yè)課程體系優(yōu)化設(shè)計

【摘 要】鐵道機(jī)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(jī)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(jī)車車輛運(yùn)用、檢修、維護(hù)和運(yùn)營管理，具有素質(zhì)和綜合職業(yè)能力的高端技能型人才。實(shí)踐表明，校企深度合作構(gòu)建優(yōu)化課程體系，能大幅提高鐵道機(jī)車車輛專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鐵道機(jī)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(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)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(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)、管理及時線的高端技能型專門人才為主要任務(wù)。按照“到2020年，形成適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)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(diào)發(fā)展的現(xiàn)代職業(yè)教育體系”要求，必須堅持以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展道路的辦學(xué)方針，以提高質(zhì)量為核心，以增強(qiáng)特色為重點(diǎn)，以合作辦學(xué)、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展為主線，創(chuàng)新體制機(jī)制，深化教育教學(xué)改革，圍繞國家現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，服務(wù)中國創(chuàng)造戰(zhàn)略規(guī)劃，加強(qiáng)中高職協(xié)調(diào)，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(xué)、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(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，服務(wù)中國創(chuàng)造戰(zhàn)略規(guī)劃，與行業(yè)企業(yè)、經(jīng)濟(jì)社會密切關(guān)系，在體制機(jī)制上融合創(chuàng)新的新要求。

鐵道機(jī)車車輛專業(yè)主要培養(yǎng)從事鐵道機(jī)車車輛運(yùn)用、檢修、維護(hù)和運(yùn)營管理等具有素質(zhì)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(xué)來實(shí)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(jīng)濟(jì)發(fā)展以及學(xué)習(xí)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(xué)校管理水平和師生行為，直接影響著教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)者的身心發(fā)展。

當(dāng)前，我國從人力資源大國向人力資源強(qiáng)國邁進(jìn)，對人才培養(yǎng)的規(guī)格、質(zhì)量和人的終身學(xué)習(xí)提出了新的要求，迫切需要加大課程改革力度，開發(fā)品質(zhì)課程產(chǎn)品，改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，帶動教師專業(yè)發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，加速培養(yǎng)適應(yīng)飛速發(fā)展的高鐵時代的鐵道機(jī)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(xué)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(xué)的、適應(yīng)新形勢的課程體系，是我們?yōu)閷?shí)現(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(yùn)用對課程體系的影響

當(dāng)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(xué)科教學(xué)”和“技能訓(xùn)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(rèn)識到職業(yè)教育服務(wù)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)基礎(chǔ)上，開始引進(jìn)推廣一種以CBE能力課程為典型代表的“理論為實(shí)踐服務(wù)的課程”，強(qiáng)調(diào)職業(yè)教育滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對學(xué)生要求的功能性和功利性目標(biāo)。然而，由于忽視學(xué)習(xí)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(jì)，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展進(jìn)入一個以人為中心的時代，理論與實(shí)踐一體化的課程教學(xué)模式得到更廣泛的運(yùn)用，將學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力發(fā)展作為一個整體看待，讓學(xué)生獲得在職業(yè)工作中相互關(guān)聯(lián)的綜合能力而不是相對割裂的理論知識和實(shí)踐技能，建立理論與實(shí)踐的直接關(guān)系，即理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，從根本上提高職業(yè)教育的整體質(zhì)量。

本專業(yè)一直致力于教學(xué)改革以提高教學(xué)質(zhì)量。我們在教學(xué)模式運(yùn)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(dǎo)向模式轉(zhuǎn)變。但是，課程內(nèi)容仍按學(xué)科體系編排，側(cè)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(biāo)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(jī)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(jī)車車輛運(yùn)用、檢修、維護(hù)和運(yùn)營管理等具有素質(zhì)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(shí)踐中，這一目標(biāo)思想并未落到實(shí)處：一是強(qiáng)調(diào)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(yīng)用能力為主線這一本質(zhì)要求落不到實(shí)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(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)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(jī)車專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)了內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，進(jìn)行了柴油機(jī)自檢自修實(shí)訓(xùn)課程的訓(xùn)練，但是在機(jī)車運(yùn)用中，面對柴油機(jī)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(xué)科體系的藩籬，關(guān)鍵在于職業(yè)教育的組織者、實(shí)施者以及研究者，基本上都是學(xué)科體系培養(yǎng)出來的。所以，在課程內(nèi)容的選取，課程內(nèi)容的序化過程中，不知不覺地回到學(xué)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(jìn)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(yīng)現(xiàn)場的環(huán)境，不能直接上崗。主要原因是他們的學(xué)習(xí)環(huán)境與現(xiàn)場環(huán)境存在差距。

3.鑒于學(xué)校實(shí)踐條件和教師資源的限制，不僅課程設(shè)置會有局限性，有效地提高學(xué)生能力的教學(xué)方式也得不到運(yùn)用。最典型的例子就是本專業(yè)學(xué)生的機(jī)車檢查與給油實(shí)訓(xùn)課程，在場地、設(shè)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(xùn)練學(xué)生的機(jī)車運(yùn)用綜合能力。

4.近幾年隨著鐵路快速發(fā)展，大量新技術(shù)、新設(shè)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(xué)計劃于鐵路崗位實(shí)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(xué)計劃。尤其“訂單班”必須以企業(yè)的需要為依據(jù)，才能根據(jù)“訂單”調(diào)整專業(yè)設(shè)置和培訓(xùn)模式。

所以說，產(chǎn)教結(jié)合、社會參與是充分利用社會資源的基本渠道。改革改進(jìn)教學(xué)方式最主要的就是實(shí)行工學(xué)結(jié)合。

三、校企合作優(yōu)化設(shè)計課程體系

課程體系設(shè)置原則，為提高鐵道機(jī)車車輛專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)“零適應(yīng)期”鐵路特有工種的技能型人才，以行業(yè)需求為導(dǎo)向開發(fā)課程。以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德為基礎(chǔ)，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力為主線，參照相關(guān)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，校企合作共同開發(fā)課程，確保教學(xué)內(nèi)容與真實(shí)工作任務(wù)的一致性。

課程體系的設(shè)置是在學(xué)院統(tǒng)一制定的原則基礎(chǔ)上進(jìn)行的。主要分為三個部分，即專業(yè)基本素質(zhì)課、專業(yè)主干課、專業(yè)拓展課。

（一）專業(yè)基本素質(zhì)課

這部分主要由學(xué)院統(tǒng)一制定。由大學(xué)教育所需要的素質(zhì)基礎(chǔ)課程和各專業(yè)基礎(chǔ)課程組成。專業(yè)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容取舍，采取“理論為實(shí)踐服務(wù)”的課程模式，從崗位需求出發(fā)，根據(jù)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(xué)習(xí)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(shí)踐的邏輯順序，逐步構(gòu)建以能力為本位，以職業(yè)實(shí)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(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)、電傳動、制動機(jī)、總體這四門專業(yè)核心課程，每一門課程的內(nèi)容分三個層次。如內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)：項目教學(xué)內(nèi)容（柴油機(jī)的原理與構(gòu)造）、模塊教學(xué)內(nèi)容（噴油泵拆裝，教學(xué)做一體化）和專項訓(xùn)練內(nèi)容（柴油機(jī)故障處理，將知識轉(zhuǎn)化為技能）。教學(xué)內(nèi)容由企業(yè)與學(xué)校共同開發(fā)，一體化教學(xué)項目與企業(yè)實(shí)際工作一致。學(xué)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(wù)引入課程中。如單項實(shí)踐課程機(jī)車認(rèn)識實(shí)習(xí)、機(jī)車綜合實(shí)訓(xùn)、機(jī)車檢查與給油等，并且到企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，即采取“課堂進(jìn)廠，校企聯(lián)合培養(yǎng)”的方式。有著豐富實(shí)踐經(jīng)驗的工人技師和企業(yè)培訓(xùn)師是學(xué)生的兼職教師；企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是學(xué)生專業(yè)技能的考核標(biāo)準(zhǔn)；現(xiàn)場考核成為考核學(xué)生的方式。學(xué)生的技能實(shí)訓(xùn)緊貼企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，企業(yè)的文化直接融入了學(xué)習(xí)的過程，突出了技能人才培養(yǎng)的職業(yè)性。通過辦學(xué)模式的改變，在真實(shí)的生產(chǎn)場景中進(jìn)行教學(xué)活動，有效地解決了教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)與學(xué)生學(xué)習(xí)能力的矛盾、教學(xué)過程與生產(chǎn)流程的矛盾、師資水平與教學(xué)時效的矛盾。

3.學(xué)院與鐵路局機(jī)務(wù)段等企業(yè)建立校企聯(lián)盟關(guān)系，簽訂了聯(lián)盟協(xié)議，明確企業(yè)應(yīng)接納學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)，畢業(yè)設(shè)計改在頂崗實(shí)習(xí)后進(jìn)行。首先，在企業(yè)的配合下，在企業(yè)完成頂崗實(shí)習(xí)工作。在實(shí)習(xí)過程中，充分進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)際工作，在工作中繼續(xù)學(xué)習(xí)與探索。在實(shí)習(xí)結(jié)束之后，在有一定的現(xiàn)場實(shí)習(xí)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計或者完成高質(zhì)量的調(diào)研報告。使理論教學(xué)與實(shí)習(xí)教學(xué)有機(jī)結(jié)合在一起，形成了“理論―實(shí)踐―再理論”交叉滾動的一體化教學(xué)體系。

4.以全國及教學(xué)指導(dǎo)委員會或行業(yè)指導(dǎo)委員會舉辦的技能大賽為導(dǎo)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(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

5.學(xué)歷證書與職業(yè)證書對接。本專業(yè)學(xué)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(xué)院雙方共同制定。鑒定培訓(xùn)在學(xué)院進(jìn)行，鑒定考核由企業(yè)技能鑒定站組織進(jìn)行。

6.訂單培養(yǎng)的課程設(shè)置應(yīng)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(biāo)掛鉤，甚至落實(shí)到某種職業(yè)和具體崗位；課程設(shè)置應(yīng)滿足工作需要，即根據(jù)職業(yè)的知識、技能和素質(zhì)需要來確定課程的性質(zhì)和內(nèi)容。如機(jī)車專業(yè)的主干課程鐵路規(guī)章，在進(jìn)行《技規(guī)》學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)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(shù)、新設(shè)備的使用客觀上要求鐵路員工特別是運(yùn)輸一線基層生產(chǎn)技術(shù)人員應(yīng)掌握相應(yīng)的知識。為此，拓展課主要針對企業(yè)新增設(shè)備和技術(shù)來設(shè)定，如動車組概論和城市軌道交通概論。目的是開拓學(xué)生眼界，豐富知識結(jié)構(gòu)，拓展就業(yè)渠道。

通過現(xiàn)場調(diào)研，企業(yè)對畢業(yè)生工作后情況的反饋，增加安全心理學(xué)課程，提高學(xué)生應(yīng)變能力。當(dāng)機(jī)車發(fā)生故障時，培養(yǎng)學(xué)生從容應(yīng)對并及時處理故障的能力。因為當(dāng)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(shí)施效果

通過教學(xué)實(shí)踐，本專業(yè)課程體系的教學(xué)改革取得了明顯的效果，本專業(yè)被評為院級品質(zhì)專業(yè)，主干課程內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)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(xué)更具企業(yè)的真實(shí)生產(chǎn)場景；辦學(xué)入企，使學(xué)生的培養(yǎng)真正實(shí)現(xiàn)了“零適應(yīng)期”。校企合作使企業(yè)贏得了人才，學(xué)生贏得了人生，學(xué)校贏得了聲譽(yù)。鐵道機(jī)車專業(yè)畢業(yè)生更是供不應(yīng)求。“出口暢”帶來了“進(jìn)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(shí)現(xiàn)的，課程的內(nèi)容和課程的序化構(gòu)成課程體系的兩個因素，為企業(yè)培養(yǎng)人才所設(shè)計的課程體系自然離不開企業(yè)的合作。實(shí)踐表明，通過校企深度合作共同優(yōu)化課程體系，實(shí)現(xiàn)了辦學(xué)模式的轉(zhuǎn)變；辦學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，帶動了教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變；教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而使鐵道機(jī)車車輛專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量發(fā)生了質(zhì)的飛躍。