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铁道车辆论文:铁道车辆电气设备预防性维修探索
【摘要】随着我国机械设备的研究水平不断提升,机械设备逐渐实现自动化和智能化控制,在铁道车辆上装备了越来越多的电气设备,在运行过程中电器元件以及各种电子基板可能失效,本文对以500系电动车组为例对铁道车辆电气设备的预防性维修方法进行分析,旨在提高车辆电气设备的安全性和稳定性,减少故障发生率。
【关键词】电气设备;铁道车辆;维修
引言
为防止铁道车辆发生故障,对车辆的装备质量进行提升,在铁道车辆的运营过程中应该要加强对维修方式的转变,传统的维修是在设备发生故障之后对故障进行处理,这种方式会对铁道车辆的运行效率产生严重影响,因此必须要加强对各种事故的防范,预防性维修指的是在设备正常运行过程中设想故障发生的时期,预先采取相应的措施进行维护和保养,从而有效地防止故障发生。为了实现预防性维修,不仅要掌握故障的原因,还应该要掌握设备的老化情况,及时作出判断,提前采取相应措施对故障进行预防。近年来,随着电子技术的不断发展和应用,在车辆设备上采用了大量的电气设备,有助于实现对车辆的自动检测、自动维修,推挤了车辆的免维修化进程。在实际应用过程中,随着电子装置的使用时间逐渐延长,发生故障的几率也越来越高,而且由于技术人员没能及时在故障发生的时候进行检测,则对故障的原因了解不够明确,无法查明真正的故障原因,对车辆设备的运行安全性和稳定性产生严重影响。对此,在铁道车辆运行过程中,应该要加强对电气设备的研究,对电气设备的常见故障进行汇总,及时更新,从而不断提高电气设备的运行水平。
1、500系电子基板的焊接裂纹维修技术
电子基板是铁道车辆运行的重要基础,确保电子基板处于正常运行状态,有助于提高车辆的运行效率,确保车辆运行的稳定性和安全性。在铁道车辆维修过程中,维修规程规定了设备的检修主要是对电子基板的污损状态进行确认,通过观察可以确认污损状态,但在实际运行过程中有的故障并不能通过眼睛直接观察出来。例如电子基板的焊接裂纹,焊接裂纹是电子基板中的一个常见问题,由于裂纹存在,会导致间歇性接触不良,从而对整个车辆的运行状态产生影响,造成车辆运行故障。为了对车辆的故障进行预防,则必须要掌握焊接裂纹的恶化状态,并且及时做好预防性处理,防止裂纹不断扩大,造成车辆运行故障,甚至其他的安全隐患。在预防性维修过程中,应该要加强详细检查,可以借助显微镜对电子基板的焊接部位进行检查,如果发现有焊接裂缝,则应该要重新进行锡焊处理。另外,在调查的过程中应该要对焊锡裂纹的情况进行记录,例如焊锡裂纹的部位、程度等,并且对这些数据进行整合,制作成图表,对焊接裂纹的发生趋势以及劣化趋势进行分析,从而采取有效地措施进行预防。某单位在对铁道车辆的电子基板例行检查的时候发现,焊接裂纹是一种最常见的故障问题,通过汇总发现,发生焊接裂纹最多的是发热部件,大约占总元件的37%,发热部件上的裂纹程度也比较深。对于电子元件上的焊接裂纹,应该要定期进行维修保养,尤其是要定期对电子元件的焊接部位进行检查,一旦出现裂纹,要及时根据裂纹的状态采取相应措施进行处理。
2、继电器劣化调查
继电器也是铁道车辆电气设备中的一个重要元件,继电器对整个电气系统的工作都有重要影响,继电器接点故障是继电器最常见的故障类型,因为接点处出现断流电弧,从而导致接点氧化,使接点电阻发生变化,最终影响电气系统的安全性和稳定性。因此在铁道车辆设备的运营过程中必须要加强对继电器的检查,并且要对继电器的劣化情况进行预测,做好预测性维修,减少各种故障的发生率。对于继电器常见的接点故障,可以采取将继电器的接点密封在惰性气体中的方式,防止接点出现氧化,从而不断提高继电器的性。除了这种保护方式,由于继电器的接点在长期使用过程中会出现老化、磨损,甚至会出现电弧热从而导致接点熔化,因此在继电器工作过程中还应该要做好故障的调查,提前诊断,做好预防。对继电器的劣化情况进行诊断,主要包括以下方面的内容:①对继电器的动作特性进行检查,包括对继电器的动作电压、复位电压、电阻等参数进行测定;②对继电器进行振动测试,观察振动时继电器的状态;③对继电器进行温度测试,观察继电器工作时的温度状态是否正常;④将继电器拆卸之后进行调查,确认继电器的焊接区域、焊接点表面的状态是否正常。某单位在对车辆进行检查的时候,通过振动、电压测试均未发现问题,但是在拆卸检查的过程中发现有几个接点部位出现了损伤,通过对电流的断开次数进行计算,发现电流断开次数较多,但是不确定断电流次数是否就位继电器劣化的原因,为了对继电器劣化问题进行进一步确定,还对继电器材料进行检测,发现继电器接点的固定一侧使用的材料是低熔点材料,而且将很容易受到电弧热影响的正极接到接点的固定侧。由此可以推断,超过电流额定值的断流以及连接极性与规定标准相反,是引起继电器接点故障的主要原因。对此,要采取相应的措施对问题进行解决,例如要对连接极性进行调整,将不容易受到电弧热影响的负极与继电器接点的固定侧相连,对继电器接点的材料进行更换,选择一些熔点较高的材料,防止继电器接点在长期工作中产生大量热量,从而使得材料出现熔化现象。
3结语
综上所述,随着电气自动化、智能化研究的不断深入,在铁道车辆上使用的电气设备越来越多,电气设备可以提高车辆的运行控制效率,但电气设备在长期使用过程中也会出现较多故障。对此,要积极加强对对铁道车辆电气设备故障的处理,尤其是要做好预防性检测和维修,将各种故障控制在萌芽阶段。
作者:王天夫 单位:辽宁铁道职业技术学院
铁道车辆论文:铁道车辆车体强度提高研究
摘要:
介绍了以铁道车辆结构的高强度化及轻量化为目标,对车辆结构的化方法所开展的研究工作。
关键词:
铁道车辆;结构;化方法;日本
1概述
近年来,对于铁道车辆提出了诸如安全性、高速化或乘坐舒适度等各种各样的迫切要求。应该对铁道车辆的车体结构进行设计,来满足这类需求。而关于高强度化与轻量化,如从结构方面看,有相反的要素。另外,为评价性,也有必要研究车辆车体结构及焊接区的寿命,不过,传统的设计方法中难以开展这类研究。针对这样的课题,瞄立车体结构合理设计方法的目标,引进了有限元法数值仿真的结构优化方法。该优化方法已在汽车、航空、设备、机组等各个领域应用,但是,零部件规模的应用占据大多数比重。铁道车辆作为大型结构物,由于载荷传递复杂,认为要将整个车体结构列为对象的研究必不可少。因此,本研究以原有的车辆车体结构为对象,地建立整车模型,构建假定能实现高强度以及轻量化的车体结构设计的结构优化方法。同时,关于车体焊接区,也根据建立精密模型的方法,研究建议的高性车体结构方法的可行性。
2车体结构优化方法
2.1结构优化的分类
假设大致划分寻求结构优化的方法,而这些结构收稿日期:2015-09-28要满足根据某原型的结构所给与的设计必要条件,则有尺寸优化、形状优化、拓扑学优化等3种方法[1]。尺寸优化是将现行设计的尺寸作为设计变量,进而当作参数进行评价的方法。化方法中应用了线性规划法[2]等。假设外形形状为设计变量的形状优化,以及内部结构也设定为设计变量的拓扑学优化是根据组合FEM分析、灵敏度分析、化方法,进行结构优化的方法。这些方法的设计变量多,所以,虽说优化的自由度高,可是,在收敛性方面,需要性基准法[3]等适当的优化方法。本研究中根据对生产制约等了解少的情况,认为拓扑学优化的结果评价困难,所以,运用形状优化法进行研究。该方法的优点是可以考虑强度、刚度、局部压曲以及几何约束等诸多的约束条件。此外,也容易开展实体结构的设计,缺点是对FEM分析的早期网格的依赖性大,要素出现变形(或分布不均)情况下,需要变更网格。因此,形状变更范围狭窄,大幅提高性能就要借助于拓扑学优化法。
2.2形状化
形状化是将FEM模型的边缘及几何表面的边界部节点作为设计变量,进行化的方法。该方法1973年由Zienkiewicz与Campbell[4]建议采用,统一FEM分析及灵敏度分析,求解结构的均衡状态与设计灵敏度。运用该灵敏度,根据化作为设计变量的节点坐标的方法进行更新,是推导出结构的途径,由此,面向实用化开辟了通道。不过,本研究中应用的非参数形状化[5],为缓和应力,在表面变更的同时,变更有限元网格的过程带来较大的困难。许多的形状化程序,每一个化环节(回路),自动地再生成有限元网格,避免变更原有网格的处理。因此,早期的要素拓扑学(初期网格)被破坏,多数情形下,成为新的模型被建立。一边保持要素拓扑学,一边由表面部分按顺序计算网格的变更,这样实施的程序少。本研究中,将形状变更范围设定为要素尺寸以下,根据约束条件的设定,做到避免要素拓扑学的破坏,实施了形状化。
2.3结构化算法
为实现原有的不锈钢制车体结构的高强度化及轻量化目标,提出结构化算法的建议。本研究中,为进行原有车体结构的化,应用形状化的方法。此外,由于铁道车辆是大型结构件,其实际动态复杂,运用部分模型评价载荷传递路径及应力的大小是困难的。另一方面,承受高载荷区域,是限定的区域,基于单车车体模型实施化的方法并不高效。因此,如图1所示,首先根据单车车体的精密模型实施应力分析,根据评价高载荷区域以限定结构化的实施区域。其次,根据部分车体结构模型,实施结构化。这时,由一个车辆模型的分析结果来决定载荷条件。车辆的车体结构有许多部位是同一结构,所以,不但将根据结构化以实现高强度化及轻量化的结构应用于该部位,而且,也对相同部位予以同样的应用。,根据应用了化结构的单车车体模型进行应力分析,验证其结果,不满足条件的情况下,再次实施部分区域的评价。
3部分车体结构建模
3.1分析模型结构
化方面,基于FEM应力分析的精度是重要的。因此,建立图2所示的部分车体结构模型,验证了进行结构化是否得到足够的精度。该车体结构是既有线用不锈钢制作车体侧墙板块的普通车体。由接头构件结合外板、侧柱、腰带组成车体。关于构成模型的要素,因为外板及骨架是薄板结构,所以应用薄壳结构要素。点焊部有必要建立更的模型,所以,并非只基于刚体要素的结合,而是运用实体要素与刚体要素,才能做到描述力学上的实际动态。建立点焊部模型的情况下,普通的方法是,如果为通用FEM代码,就运用再现焊接的刚体要素以结合模型。但是,本模型因为是刚体要素,并不能表达点焊部(熔核)的弹性状态。因此,使用实体要素建立点焊部的模型,通过运用刚体要素结合这类要素与构件的壳体要素,建立了能再现点焊部的FEM分析模型。至于刚体要素,根据从实体要素结合到壳体要素的节点间的距离,对载荷传递进行加权计算,由此,因为能够结合成任意的网格模型,不依赖于结合构件的网格形状,可再现点焊区,评价点焊内部及焊接引起的应力集中。
3.2部分车体结构模型的验证
3.2.1基于部分车体结构模型的应力分析
利用图2所示的部分车体结构模型,进行了应力分析。从材料常数看,由于模拟SUS304不锈钢,所以设定弹性常数为210GPa,泊松比为0.3。此外,也考虑构件间的接触进行计算,所以,设定摩擦系数为0.3。从边界条件看,为了与下节所述的试验相吻合,载荷条件设为10kN。另一方面,约束条件设定腰带两端固定。图3为基于FEM应力分析结果所得到的较大主应力轮廓线图。将在分析结果中计算的高应力部位,以及在点焊区等应该关注的部位设定为下节的强度试验中的应力测试点。
3.2.2基于部分车体试件的强度试验
为验证基于壳体要素描述的车体结构以及运用实体要素的点焊区模型的妥当性,采用与图2的部分车体结构与形状相同的实物大小的部分车体试件(图4),实施了拉伸试验。试样采用SUS304不锈钢。此外,拉伸试验的载荷条件与应力分析的载荷条件相同,为10kN载荷。试件的约束条件为固定腰带的两端。由此,通过使侧柱向上方拉伸,在腰带的接合部位附近施加载荷。应力的测试采用应变计,由测试的应变根据弹性系数进行换算。应力测试点是由分析结果选定的图5所示部位。
3.3分析与试验结果的比较
表1给出分析及基于实物大小的部分车体结构试件进行的拉伸试验得到的各测试点的应力。如表1所示,在低应力部分虽然有若干波动,可是,高应力部分却能够以充分的精度再现出来。在低应力部分产生波动的原因,可以推测为缘于试验中测试应力低的情况下,测试误差较大。至于测试点1~测试点5,是点焊区附近的测试结果,但可看到分析与试验结果十分吻合,因此,可认为点焊区的建模是妥当的。
4基于单车车体模型的强度分析
4.1分析模型
为实现结构化,评价运行时车体结构承载载荷的传递路线及发生应力分布,利用图6所示的既有线用不锈钢制车辆的单车(1辆车)车体模型,基于FEM实施了动态应力分析。从分析中应用的要素看,车体构件是三维壳体要素,点焊区是刚体结合的连接要素。分析模型只考虑将车体结构的地板下机组及制冷装置等附带设备,作为质点表示的载荷(或质量),没有考虑内装修(如座椅等)。
4.2分析条件
作为应力分析中的载荷条件,对枕梁两端部的空气弹簧安装部位施加了加速度。根据运行试验中产生了较大应力时的加速度测试值,假定了从1位到4位的加速度(图7)。图7(a)是以车体长度方向为轴的无扭转的垂直方向的变化;图7(b)是车体有扭转的条件。
4.3高载荷区域的评价
从运用单车车体模型实施动态应力分析的结果得知,由枕梁起靠近车体中部的侧墙体,尤其是车窗转角部以及车顶上安装制冷机组附近产生明显的应力。本文考虑节省篇幅,只论述车窗转角部位。如按照有、无扭转情况的比较,则车体有扭转条件下产生了高应力;车体无扭转情况下,车体侧面的应力分布大体上呈现左、右对称。有扭转情况下,1位、4位及2位、3位分别形成同样的应力分布。图8表示车体有扭转条件下车体侧面的应力分布。
5车体模型的结构化方法
5.1面向化的FEM分析
根据前节所述的基于单车模型进行动态应力分析的结果,已弄清楚了车体侧面的车窗转角部形成高载荷区域。因此,就这些区域而言,建立适于FEM分析用详细的部分车体结构模型,将高强度化及轻量化作为的必要条件,尝试结构的化。实施结构化时,运用了FE-Design公司研制的结构化工具TOSCA[6]。实施结构化时,建立了图9所示的车体结构侧面的FEM分析模型。从该分析模型看,为提高计算精度,相比于单车车体模型,设定了更为精细的网格模型。根据3.1节中说明的应用了实体要素的方法,建立了点焊区模型。车体侧面的模型是由侧墙外板、使用了帽形型材的柱件及腰带、接头等构件构成的。因为构件全部用板材,所以,分析模型使用壳体要素。此外,关于外板的压肩部使用钢板用的粘接材料,分析中使用NASTRAN的黏着功能来描述。至于结构化的过程,由单车车体模型切出高载荷区域作为部分车体结构模型,以部分车体结构模型为对象进行应力分析,运用所谓Zooming法[7]。从部分车体结构模型的边界条件看,根据将单车车体模型的边界节点的位移值作为强迫位移施加的方法,使得与单车车体模型的应力载荷状态相同。由此,就能够只在高载荷区域用更精细的网格模型进行计算。
5.2关于化条件
本研究中根据形状化方法实施车体结构的高强度化及轻量化。作为化条件的设定,首先,从进行化的设计区域看,只设定柱件及车顶椽子等骨架结构,外板除外。这是为了不改变车体结构的外观。关于点焊区,因为利用刚体要素结合壳体要素与实体要素,所以,设计范围不包括点焊部。其次关于目标函数与约束条件,假设各个应力与质量。将应力的较大值作为目标函数,使该值为最小,将轻量化率作为约束条件进行指定,以便部分车体结构的质量按照指定的比例(轻量化率)减小。作为载荷条件,能够同时考虑多数情形。因此,由基于单车模型的前述的2种加速度条件(图7中车体有、无扭转)的分析结果,分别计算出部分车体结构模型受到的强迫位移,将计算结果作为载荷情况应用。
5.3车体的结构
应用前文所述的应力分析模型,以及根据应用化条件的非参数形状化方法,为实现车体侧面车窗转角部的高强度化与轻量化,实施了化。结构化计算,首先,为减小质量,使涉及范围的要素均等地缩小。例如,缩小骨架构件或者缩小接头构件。然后,对已修正的形状进行应力分析,根据计算结果,将应力高的部位相对于应力缓和方向扩大形状。反复进行这一工作程序,直至满足化条件。化条件的设定,作为约束条件,设定质量减轻的比例(轻量化率)为0%、12%和20%。作为目标函数的应力,将较大值设定为最小(降低设计范围内的较大应力值)。图10表示基于结构化方法,轻量化率的变化与较大应力值的降低。由该计算结果可知,经过10次左右反复计算,其计算结果收敛。通常情况下,结构化方面需要几十次至几百次左右的反复计算,而本方法仅用少量的反复计算次数,就能达到计算结果收敛。这可认为是应用性基准法的效果。第1次计算中,由于缩小形状的比例高,所以,应力值比初期值升高。在以后的反复计算中,要求应力值缓和以进行结构化。图11为在设定轻量化率为12%的情况下,化前后的应力轮廓图。观察图11的模型形状,则骨架的形状发生了变化,可知应力值也在缓和中。从化后的部分车体结构看,虽然相比于初期形状质量降低了12%,但较大应力值却减小了12%。图12表示骨架结构形状的变化。从骨架构件看,可知由于做成曲线形状,比呈直线形状的弯曲强度要高。还需要开展制造上的约束等研究。通过形状变化,由于强度提高,形状缩小成为可能。关于车顶部等其他高应力区域,同样实施结构化。由于在车辆车体结构的相同构件上应用的缘故,可推测车辆整体强度会提高。另外,关于高强度化与轻量化的效果,通常情况下存在协调(平衡)的关系。因此,对于单车模型应用化的部分车体结构,分别评价了效果。其结果见图13,根据结构化的约束条件,改变了化载荷的结果,表明了在保持质量不变的情况下,较大发生应力可降低40%;在保持较大应力值情况下,能够实现7%的轻量化。
6结束语
瞄准铁道车辆车体结构的高强度化及轻量化目标,对结构化的一种有效方法即非参数形状化方法开展了研究。为应用于车辆车体结构,在单车整体的FEM分析中,运用Zooming法,力求分析的高效化,将根据结构化所得到的部分区域的车体结构模型,应用到单车模型中,再次实施结构化,直至达到规定的目标值,建立了结构化的算法。列为形状化对象的部分车体结构模型,要求能够高精度,并且有效地评价点焊区及其周边的应力状态,进而建立模型。关于应力分析精度,利用实物大小的车体结构试件进行拉伸试验,模拟了车体试件实施应力分析,根据与试验结果比较的方式,确认了分析模型的妥当性。作为结构化的实例,运用不锈钢制作的车辆单车车体模型,将运行试验数据作为边界条件施加,进行动态应力分析,评价了车体的高应力部位。基于该分析结果,以车体侧面车窗转角部附近区域为对象,实施结构化,寻求结构,能够得到提高强度的形状。将化部分区域的骨架结构应用于单车车体模型的方法,可以使车辆整个车体实现高强度化及轻量化。
作者:高垣 昌和 单位:日本
铁道车辆论文:铁道车辆转向架重型转盘设计
《黑龙江科学杂志》2015年第二期
1装置构成设计与实施
该转向架重载转盘由盖板、转盘架、转盘定位装置、上轮器及活动手柄、液压泵站、遥控装置等组成。
1.1盖板盖板由防滑花纹钢板及构架组成,与转盘架通过螺栓连接,构成转盘盘面。转盘旋转时,盖板始终保持在同一水平面内,与周边混凝土地坪圆心同心,与地坪高差处无凸台,平滑过渡,方便作业。
1.2转盘架及回转装置转盘架由相互垂直的两股轨道(轨距为1435mm)及焊接构架组成。转盘架整体支承在直径φ2100mm的单排球式回转支承上,增大中心点支撑,垂直和偏载能力达300t以上,整个结构具有足够的承载强度及刚度、过轨的偏载强度和抗冲击强度,保障旋转作业无扇形摆动和轴间晃动,转动方便灵活,无别劲现象。
1.3转盘定位及支撑装置转盘盖板边缘处设置可转动定位板,并与存放线轨道的定位装置锁定,保障转盘轨道与地面线路钢轨对位,并防止过机车和推动转向架过轨时转盘转动,又是过机车时支撑点,保障机车通过时整机通过载荷能力。
1.4止轮器转盘配有2套止轮器,防止转盘转动过程中,转向架自由转动,造成转向架脱轨。
1.5活动手柄转盘盖板上设置2套美观实用的活动手柄,不用时,可拔出放在一边,需要使用时,插入盖板上的方孔即可。
1.6转盘地面轨头固定装置主要解决机车、转向架上下转盘时冲击轨道引起的地面轨头松动。
1.7转盘上“井”轨道端部均设有支撑轮,保障转盘转动到任何位置平衡和稳定性。
1.8基坑内设有固定的检修照明装置,方便检修。
1.9变频调速装置启停时,实现缓启缓停,减少冲击,精准定位。
2设备装置的主要技术特点
主体结构为框架形,承重轨道固结在主梁上,2主梁由多个连接梁连接。转盘回转定位轴从中间连接梁穿过,定位轴除起回转定位作用外,还可以承受转盘径向和轴向向上的外载荷。圆形台面面板和辅助梁固结在主体框架上,形成转盘钢结构主体。8个钢制车轮固结在4个主梁两端,承受全部自重和外载荷。车轮在圆坑内环行轨道上运行。转向架转盘为圆形地坑式布置,上设相互垂直的两股轨道,旋转工作中转盘轨顶与车间轨顶保持齐平。转盘旋转面板与周边地坪圆柱形孔壁同心定位。转盘转动时平稳、轻便、灵活,承载能力强。转盘转动时对位,无扇形摆动和轴间晃动。转盘设有转向架、轮对止轮器,以防止转向架、轮对脱轨。
止动装置安全、。转盘可顺时针和逆时针回转,转盘轨道日常处于过机车状态,转向架转向后,转盘返回过机车状态。定位状态下,轮对、转向架及车辆通过转盘时,转盘在径向移动不大于2mm,周向不大于2mm。转盘轨道与库内钢轨的对位误差满足:纵向间隙≤4mm,顶面高差≤2mm,侧向偏差≤2mm。转盘面板与转盘上钢轨轨面高差≤2mm。转盘圆周基础坑的上地面与转盘台面平齐,即转盘台面与库地面平齐,无凸台。转盘台面外侧圆周与转盘基础坑圆周,在任何转动位置的间隙≤10mm。转盘圆周基础坑的上地面与库地面成一体,无接缝,且与库地面平齐。设备工作中不能对轮对踏面等部位造成损伤。
3设备能力参数及控制线路
3.1设备能力参数转盘直径Φ6000mm。转盘旋转承载45t。转盘过车载重100t。轨距1435mm。外形尺寸Φ6000×1000mm。转盘钢轨与存放线钢轨对位偏差要求:钢轨纵向间隙≤4mm,轨顶高差≤2mm,接头侧向错位≤2mm。液压系统工作压力16MPa。总功率11kW。旋转速度0.2~2r/min。操作方式:遥控/电动。遥控器主要技术参数:a操作温度:-45℃~80℃;b识别码:32位元组(约43亿组);c汉明码≥4;d抗静电>15kV;e操作距离可达50m。
3.2控制线路
4结论
铁道车辆转向架重型转盘设计成功,实现了当初的设计初衷。该装置具有设计精巧、适用性强、质优价廉、操作简便、防误措施完备、安全性能好的特点。投入使用后,切实优化了车辆转向架分解、组装流水线的功能,是一套适用性较高的车辆修造装置。
作者:于洪易单位:哈尔滨铁路局哈尔滨铁路车辆段
铁道车辆论文:铁道车辆构件寿命的展望
根据试验结果,可绘制在应力循环特性不变的循环过程中反映上述参数变化的试验曲线。根据更好的符合试验曲线的条件来选取合适的近似函数,其形式在多循环疲劳方面与循环应力值无关。其次,这个描述整个动力曲线族的函数可用来进行非固定加载时的寿命计算。在力的立题中,材料的循环状态用抗拉强度的实时值SB(σM,n)确定。随意选择解析函数来描述试验曲线SB(σM,n),有可能导致零件寿命预测的非单值性。建议在设计评价计算中尽可能使用简单函数,例如幂函数:在多循环疲劳方面,为不同固定应力值σM(图2中的曲线1、曲线2)建成的动力学曲线SB(σM,n),属于由函数(1)所描述的一个曲线族。它们在点A和点Б经过疲劳曲线3。具有相同强度值SB的材料的两种状态如Д和C在循环上是相当的。后两个表达式在下列情况下重合:及时,当两级应力差趋于0时,但这将会是固定加载;第二,在m∞的情况下,当材料性能直到破坏也没有发生变化时。显然是材料弱化模型算题在Palmgren-Miner意义上将始终是非线性的。其中也包括在m=1的情况下,当动力学曲线变成直线时。及时个公式中的附加因数反映出,在实验力学中早为人们熟知的不同数值应力相互作用的影响。除此之外,它还排除了应力循环任何重新组合的可能性。因此,从计算中排除了两个不充分的理论假定:损坏的线性叠加准则和应力循环总谱中损坏作用独立性假定。
在实际计算中,通常使用以基本原理为依据的简化算法。评估零件疲劳寿命的工程方法须满足以下计算要求:(1)具有概念的清晰性和确定损坏标准、疲劳破坏标准、损坏叠加准则、疲劳裂纹出现和稳定发展时计算循环数的进程的统一性;(2)依靠积累的试验数据或那些可在工厂实验室和参考文献积累范围内得到的数据;(3)避免采用未经检验的假定,允许在任何计算阶段直接进行试验检验;(4)具有清晰的算法或向用户提供带有详细说明的程序资料;(5)在确定的立题中,或者在随机原始值分布的分位点有数据的情况下半概率立题中进行计算;(6)给出具有可接受的度的寿命预测,并含有计算方法使用范围和获得结果的说明。建议的材料模型既包括新的关系式(式(1)~式(3)),也包括已知的关系式:在总结平面循环应力状态下疲劳试验结果基础上,所获得的相似判据是足够多的。换算应力的具体形式σП=σia/(1-σim/σB)对于工程计算是很方便的,因为应力幅值σia和平均循环应力σim是在标准的计算综合体中算得的。此外,计算中不需要引用非对称循环系数。不排除及时主应力作为当量应力利用的可能性,因为材料在疲劳破坏前不可避免地要发生脆化。薄壁管疲劳试验也表明,第二主应力不影响寿命,如果它比及时主应力小80%。相似的应力状态也能实现,例如,罐车的罐体中材料循环弱化的计算得出,与在损坏线性叠加基础上进行的预测相比,计算寿命大大降低了。
对可把提供的材料模型和COSMOSWorks模型中应力-应变状态计算统一起来的方法,建议采用18-100型转向架铸件在试验台试验条件下进行检验。摇枕的计算是按下列程序进行的:(1)根据摇枕设计图样研制SolidWorks空间模拟系统固体模型;(2)在与SolidWorks系统整合在一起的COS-MOSWorks有限元分析模数中,建立摇枕的有限元模型,并使模型所有有限元具有相同的特性;(3)根据给出的固定循环的较大载荷Pmax=784kN,计算COSMOSWorks模型中摇枕的应力-应变状态(图3)和内部加强筋的危险点;(4)确定每一个有限元的计算疲劳极限和较大加载数N(σmax);(5)根据疲劳曲线找出所有有限元中破坏前的循环数;(6)在循环数N(σmax)的情况下,在用VBA语言专门编制的程序中假定循环停止,较大负载单元按照疲劳强度判据(2)失效(消失);(7)进行一个带断开单元薄板的新的应力-应变状态计算,并检验其余单元的静强度条件;(8)那些没有实现这个条件的单元也失效,找出新的应力-应变状态,重新检验了静强度条件等;(9)在完成所有未失效单元中静强度条件的情况下完成迭代过程,采用该条件作为在N(σmax)次循环后有部分破坏单元新的平衡状态存在的条件;(10)摇枕以新的应力值继续循环加载到任何一个单元,直到未重新实现疲劳强度条件(2)为止;(11)循环重新停止,单元失效并开始新的计算应力-应变状态的迭代过程;(12)找出新的平衡状态,而任一计算阶段不能平衡都被看作是整个摇枕破坏。假定的循环停止的根据是,循环弱化和弹性体应力再分配过程的实际时间的不可比性。认为后一个过程是瞬时的,且因为作用的局部性而不考虑动力作用。根据用本文建议的工程方法进行计算的结果,摇枕疲劳裂纹出现前和破坏前的循环数分别为NTP=1755100和Npaзp=2065100。
摇枕内部加强筋疲劳裂纹萌生处示于图4。为了进行比较,在边界条件不变的情况下,利用疲劳损坏线性叠加准则,完成了同样结构摇枕的寿命计算。疲劳裂纹出现前的循环数未发生变化,摇枕破坏前的循环数达到了数千万次。对26个摇枕进行的试验台疲劳试验认定,受试零件疲劳裂纹出现前的循环数以及在它们破坏前的循环数都属于正态分布律。疲劳裂纹出现前循环数的算术平均值为173万次,而摇枕破坏前的循环平均值为233万次。摇枕下弦杆出砂孔处的内部加强筋,然后是在铸件侧壁的破坏循环数为88.5%。裂纹出现前的循环数、裂纹的萌生处和裂纹的发展方向都与试验观测到的相一致。根据疲劳裂纹扩展的循环数,计算与试验之间存在11.5%的偏差,这是工程计算不能接受的。为了改进寿命预测,应考虑到零件表层性能的异常和循环载2012年6月6日,StadlerRail公司推出其“迄今为止较大型、动力最强的齿轨机车”。
巴西MRSLogística公司于2010年订购了7台定制设计的DC3kV电力机车,用来在连接圣保罗和桑多斯港口的10km长齿轨线上牵引运输铁矿石的重载列车。表1为MRSLogística型齿轨机车的技术参数。该齿轨机车装有2台二轴转向架,每台转向架带有2个齿轮传动系统,与三钢板式Abt齿轨啮合。2台独立式粘着牵引电机可提供25%的动力。Stadler公司称,这款齿轨机车的动力是该线路上现役日立公司机车的2倍。在齿轨线路上,原本每列车的较大载重量为500t,但采用了Stadler新款齿轨机车后,每列车的载重量可增至800多t。同时,再生制动的运用可为DC3kV供电制式线路节省大量能源。该齿轨机车计划将在2012年年末交付使用。
作者:В.И.МИРОНОВ
铁道车辆论文:铁道车辆抗石击性能的试验
1涂层抗石击性能试验方法
对样板涂层抗石击性能试验,是在模拟车辆运行状态等条件下,利用硬物击打涂层表面,通过测定和分析涂层的破坏程度与形式,来评定涂膜的抗石击性能。具体做法是,使用特定的设备,在规定的时间内,将冲击粒子(卵石、铁丸、螺丝帽或其他等硬物)以一定的角度喷射或投射到涂层试板上,之后,去除样板上碎裂松动的涂膜,按照标准对涂层的损坏情况做出评价。
1.1国外汽车行业相关标准目前,国外汽车行业制定的石击试验方法相关标准被汽车厂和涂料生产厂广泛采用,如国际标准化组织的ISO20567-1:2007《涂料和清漆涂层的耐石片划痕的测定第1部分:多次冲击试验》、德国工业标准DIN55996-1:2001《涂层材料的碎石冲击强度检验第1部分:多重冲击试验》、美国汽车工程师协会的SAEJ400:2002《汽车表面涂层的抗石击碎裂性测试》、美国材料实验协会的ASTMD3170:2012《涂层抗石击碎裂性试验方法》、日本汽车协会的JASOM306:1988《车底涂层》和JASOM104:1986《汽车制动管试验方法》等。这些标准可以划分为DIN和SAE这2个标准体系,多数汽车公司的企业标准也主要是由这2个体系的标准衍生而来。DIN和SAE的涂层抗石击性能标准在设备上有相近之处,二者都采用气压式喷丸(粒)冲击试验法,只是设备的具体尺寸规格、空气压力、喷射角和冲击粒子材料的种类、数量有所不同。这2个标准体系在试验前后对样板的处理方式和评价方法不一样。ISO20567-1:2007来源于DIN55996-1:2001,在欧洲被广泛采用,多家汽车公司均引用或参照此标准建立了自己的检测体系,如大众公司、标致-雪铁龙、福特公司和雷诺公司等,我国的奇瑞汽车和吉利公司也据此建立了自己的检测体系。SAEJ400:2002与ASTMD3170:2012基本相同,多被美国的汽车公司采用,如通用汽车公司。日系汽车公司采用的涂层抗石击试验方法大体上与之相似。
1.2国外铁道行业相关标准铁道车辆涂层抗石击试验方法标准有法国的NFF19-201:2010《铁路运输车辆涂漆产品一般规定检验和试验方法》和欧洲标准EN13261:2009《轨道交通-轮对和转向架-车轴-产品要求》。这2个标准均在附录D中规定了涂层抗石击性能的具体试验方法,试验设备也相同,只是冲击粒子和评价方法不同,是专门应用于高速列车表面涂层抗石击试验方法。NF的试验方法有别于汽车行业,采用自由落体原理,从5m的高度用螺丝帽冲击涂漆样板,也被称为落砂式试验方法。
1.3国外相关标准基本要求DIN,SAE和NF石击试验方法基本参数和要求见表1。
2铁道车辆涂层特点
与汽车不同,铁路常速车辆车体是用低合金钢焊接而成,近似为3m×3m×25m的长方体,主体为框架结构,蒙皮钢板厚度约3mm;高速铁路动车组车体多由中空铝合金挤压型材焊接而成,表层铝合金材料厚度一般在5mm以上。通常情况下车辆车体外表面涂层由底漆、腻子、中间漆和面层涂料组成,对装饰性有较高要求。由于焊接会引起表面变形或产生缺陷,为保障车体侧墙的平整度,生产中大量使用腻子找平,较大厚度一般可达1mm甚至更多,这也是铁道车辆与汽车涂层较大的差别。车体下部的转向架构架一般由超过10mm厚的钢板焊接而成,采用防锈底漆加面漆组成保护性涂层,涂层厚度通常为200~300μm。车头等特殊形状部位也有采用纤维增强颜料(玻璃钢)做外壳的,表面同样使用涂料进行装饰。新造客车、机车或动车组所用涂料的数量较大,单车可达0.5~1t(不包括车体内侧和底面的阻尼涂料),材料成本在5~10万元。在涂料品种方面,车体的底漆多为双组份环氧漆,腻子通常为不饱和聚脂类材料,中涂和面漆为聚氨酯,面层多数为色漆,部分车辆使用底色漆+罩光清漆;转向架构架多为环氧底漆和环氧面漆配套使用。铁道车辆的涂料施工方式一般为高压无气或空气喷涂,只有小型零部件可能采用浸涂或粉末涂装。由于铁道车辆结构相对较大,无法应用汽车涂料的高温干燥方式,实际现场多采用整车低温烘烤,较高温度为50~70℃。动车组车辆速度较高,随着运用时间的延长,石击损坏的现象趋于严重,对装饰性和保护性均构成威胁。例如,经过一段时间运行后,高速动车组车头前部清障器部位损坏严重;CRH380动车组转向架构架及底部设备局部涂层严重破坏,出现类似于打砂的表面;有些CRH2型动车组侧面门窗或风档的边缘处表面蓝色的漆膜基本消失,露出底面的白色涂层、腻子层甚至铝合金基体。
3铁道车辆表面涂层抗石击试验方法
3.1运行速度与涂层损伤的关系根据大量现场观察和统计分析,当列车运行速度在140km/h以下时,车上涂层基本良好;当列车运行速度达到160km/h时,石击现象开始出现;当列车运行速度达到200km/h及以上时,车头区域下部涂层的损坏非常明显。通常情况下,车体下部受石击损坏的程度比较严重,上部要轻许多。若通过室内试验模拟列车涂层的各种损坏情况难度较大,有必要借鉴汽车行业的试验方法。
3.2试验参数石击试验方法中主要的可变参数有冲击速度(空气压力或下落高度)和角度、冲击粒子类型和数量、试验温度等。理论上冲击物速度越快,冲击能越大,破坏越严重;冲击角度用于模拟不同部位的受击打过程;冲击物的尖锐程度和密度代表飞石物类型;试验温度用于模拟车辆的实际工况。
3.3国外标准的借鉴意义通过按照SAE和DIN标准对各种配套涂膜样板的测试发现,可能是因为车体下部的转向架构架涂膜与汽车相近,上述方法与现场的涂膜损坏情形有一定的相关性。相比之下,SAE的方法更好些,这也许与SAE选择粒径为9.5~16mm鹅卵石、模拟冲击速度约为100km/h的试验条件相关。但这2种方法对动车组车体外侧的装饰性涂层很难形成对照,大概是由于这类涂装体系中大量使用了填充腻子。因此,按照汽车行业的标准进行石击试验对铁道车辆外表面的装饰涂层并不适用。NF标准采用落砂式石击试验装置,冲击粒子为高强度钢制造的HM8螺丝帽,高度为5m。在不考虑空气阻力的情况下,根据物理学中势能的计算公式mgh=12mV2,物体自5m高度自由下落时对样板的冲击速度约为10m/s,即36km/h。从测试情况看,对于无腻子层的涂膜,破损涂膜的外观与采用DIN方法的试验结果相近,可能是因为试验时这2种方法所用冲击粒子都有棱角;但对有腻子层的装饰性涂膜结果仍不理想,与车辆的实际冲击情形有较大差别。EN13261:2009将这种方法用于车辆空心轴表面的保护性涂层的试验。
3.4动车组表面涂层石击试验方法建议根据上述试验结果,为了寻求适用于铁道车辆表面涂层的石击试验方法,通过对上述标准方法的分析比较,采用不同类型的冲击粒子进行试验,测试多种涂料涂装系和配套涂膜,确定使用不带棱角的鹅卵石做为冲击物。通过反复试验,根据标准制定原则,提出以下适用于动车组表面涂层的石击试验方法。(1)选用不同的测试装置以适应车体外侧装饰性涂层和转向架构架涂膜:车体下部涂膜试验利用气压式石击试验装置,选用SAE方法;车体上部涂膜试验利用落砂式石击试验装置,即NF标准。图2为落砂式石击试验装置结构。(2)冲击粒子:选用统一粒径的鹅卵石,规定数量为1kg或1L。(3)试验温度:室温和低温(-30℃或-40℃)。(4)试验后样板的处理方式:布基胶带粘贴,去除所有松动涂膜。(5)确定评级方法和结果表示形式:破损数量、碎裂大小和失效位置等。在与动车组车辆制造厂和涂料生产厂充分交流的基础上,经多次试验和反复修改,形成了《铁路机车车辆表面涂层抗石击碎裂性试验方法》标准初稿,目前已有部分单位开始作为企业标准试行。根据这一标准方法对多种涂料涂装系制成的样板进行测试,无论是否含有腻子层,由于采用2种试验设备,涂膜损坏情况均比较接近实际车辆的状态。当然由于动车组的运用工况极为复杂,要达到模拟的程度还需要大量的实践经验验证,目前只完成了初步工作,具备了测试现用涂料及涂装系抗石击性能的平台。经过分析和对比测试数据,认为涂装系各层涂膜性能之间的配合相当重要,采用上述方法可对机车车辆用涂料及涂装系进行初步筛选、测试和研究,通过选用硬度搭配合理的底、中、面涂层,改善涂层的抗石击碎裂性能,延缓涂膜老化过程,有助于改善动车组各部位涂料涂膜的保护和装饰性能。
4结语
涂层抗石击试验对高速动车组有重要意义,铁道车辆专用的表面涂层抗石击试验方法已经开始试用,对改善实际车辆涂层的耐久性和保护性将起到积极作用。
作者:杨松柏赵民张宝祥单位:中国铁道科学研究院金属及化学研究所南车青岛四方机车车辆股份有限公司唐山轨道客车有限责任公司
铁道车辆论文:铁道车辆上铝合金的运用
1铁道车辆上铝合金应用优势
1)节能降耗,利于环保。铝合金在拥有轻量化的基础之上,在强度上也能够满足安全的需求,对于高速列车来说,要使车辆轻量化的途径则是提升车体的用铝比例。2)便于加工与制造。随着铝合金生产工艺、铝合金车辆制造技术的不断进步,铝合金车体的制造工艺也大大简化,制造工作量也相对减少,并且无需除锈、可以回收,便于维护,更有利于加工与制造。并且适用于各种表面处理,可以在铝合金表面着色、喷涂等,提高其耐蚀性,并且使车体表面更为美观。3)价格适中。铝材料的价格较高,铝合金材料的车辆制造成本有所增加,但由于轻量化的特点,铝合金给铁道车辆带来了运能的增加与耗能的减少,以及维修费用的降低等。并且铝合金车辆更具回收价值,报废车辆的回收价值中,钢车为,而铝车则为480%,因而,采用铝合金的车辆综合效益高,价格适中,成本合理。4)安全性能好。铝合金车体为型材结构,其刚度要好远远好于普通的碳钢车,因而能够承受更大的机械外力,避免对车内乘客造成致命的伤害。并且,铝合金材料也具有优良的耐火性与耐电弧性,同钢铁相比,其具有更优良的导热性与散热性,这些特性都使得铝合金车体具有更好的安全性能。
2铝合金在铁道车辆的应用现状
高速、节能、舒适、安全、环保是如今交通运输发展的主要目标,铝合金作为轻量化发展的材料,具有诸多的无可比拟的优势,因而其被越来越广泛地应用到铁道车辆当中。近年来,时速超过300km/h的高铁、高速磁垫式、新型混合结构车辆等的不断投入使用,促进了铝合金更好的发展前景。如今,在世界范围内,生产与制造铝合金车体成为了城市轨道交通发展与铁路运输事业发展的总体趋势。我国铁道运输载客量以及物流量为世界首位,然而我国铝合金车体开发起步较晚。长春轨道客车股份有限公司于1989年开发了首辆铝合金地铁车体,并于2001年建成了我国的及时条铝合金自动化焊接生产线,开发出了我国及时辆磁悬浮列车,随后,南京蒲镇车辆厂、唐山车辆厂、株洲电力车辆厂等都陆续建立起了生产线,逐渐生产铝合金车体。随着我国交通事业的不断发展,“和谐号”的诞生以及城市地铁轨道交通的不断发展,铝合金车体越来越多地出现在人们的生活中,铁道部引进国外先进生产技术,实现了铁路的跨越式发展,如今,京广高铁、京沪高铁等的运营,建立起了巨大的铝合金车辆市场需求,进一步推动了中国铝合金车体制造技术的发展。同时,由于铝合金车体制造仍然处在高速发展阶段,尚未有一个成熟的技术运用体系,因而也存在着一些技术等问题。如今铝制轨道车辆的发展,要远远落后于汽车运输行业,由于铝制品创新的周期长、加上铁道车厢的使用寿命长,使得车体与车的零部件等验证周期长,从整体上看,铝合金车体在运输市场上的使用量远远不如航空航天、汽车运输以及一些民用市场。同时,铁路运输重载与高速对铁路工程构件的耐磨腐蚀性也提出了更高的要求,如今使用高速列车制动盘、电弧喷涂维修铁路桥梁等方式,可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蚀效果。此外,铁路车辆铝合金的应用也有许多技术上的难题,例如铁道车辆车身工件大部分为冲压形成,而用冲压钢板的方法冲压铝板易出现裂缝;车身工件大部分为焊接组装,但铝的焊接比钢材焊接的难度要大,其焊接的外表需要光滑,并且要对零部件进行电泳与喷涂。
3铝合金在铁道车辆上的应用发展
如今世界各国组织大量人力、财力以及物理对车辆用铝材,以及一些新的技术、工艺进行深入研究,特别是在轧制工艺、挤压工艺、材料整体化、大型化、空心化等,以及材料的各种特殊性能、处理方法、结合方法、材料混搭方法、表面处理等方面,都展开了科技攻关与开发,促进铁道用铝材向着高标准、高性能、节能环保等方向发展,推进到一个新的水平。当前随着铁道交通事业的不断发展,以及铝合金车辆运行考验的深入,我们需要进行更为广泛的试验研究,适当地引进一些先进的技术与相关的设备,并将其转化为自身的经验与技术使用。同时需加强对铝合金材料的技术研究和开发,有效提升铝合金材料使用的综合性能,例如融合一些新工艺方法,采用喷射成型等工艺,降低制造成本,稳定产品质量,此外要加强焊接工艺以及控制技术研究,提升焊接质量,只有材料与制造技术的不断发展,才能够探索出更为合理的车辆结构,我国目前在一些主要的制造技术上还依靠进口,因而需要加大对技术的研究,缩短差距。而在铝合金车辆的保养方面,需要从厂商、用户以及列检等环节,都需要提升保养与环保意识,制定严格流程,完善对车辆的应用管理,有效降低对铝合金车辆破坏。
4结束语
铝合金车体的应用是铁路运输事业以及城市轨道发展的必然趋势,铝合金因其良好的性能与诸多优势,将铁路车辆设计与制造技术提升到了一个新的高度。随着铝合金制造应用技术的不断发展,其将成为现代化铁路发展应用的主流,我们必须要不断开展技术攻关与开发,促进我国轨道运输行业的高速发展。
作者:封锐杰单位:兰州铁路局兰州车辆段
铁道车辆论文:铁道车辆专业模式的改革
一、“订单培养”中的教学问题
“订单培养”是依据专业与企业双方对加深校企合作的强烈意愿,采取企业提前介入专业人才培养方案设计、制定以及实施的一种方式。通过企业提前录取专业学生以及一年的“订单培养”,让毕业生不仅具备扎实的专业知识和较强的实践能力,而且还具备了良好的职业素养,缩减用人单位后期培训的时间,实现了学校、企业和学生“三赢”的效果。但结合专业近几年“订单培养”的教学工作、对铁路运输企业的现场调研以及“订单培养”毕业生在岗位工作情况的反馈等方式,当前“订单培养”教学中出现的主要问题有以下几个方面。
(一)订单班学生专业构成复杂,基础知识差异大当前制定的“订单培养”方案是以铁道机车车辆专业的两年专业培养为基础进行设置,“订单培养”专业课程拟定的教学对象主要是经过了专业基础素质模块及专业必修模块学习的学生。铁道机车车辆专业人才培养模式如图1所示。但随着近年铁路运输企业用人需求在急剧增长,铁道机车车辆专业学生无法满足铁路的用人需求。而相关轨道类专业学生,受地铁相关企业的用人需求影响,同样无法满足铁路的用人需求,因此企业将招收范围扩大至学院其他专业(机械类、电气类)学生。以铁道机车车辆专业2012届广州铁路(集团)公司订单班为例,开设了2个司机订单班,3个检修订单班,而司机订单班中其他专业(机械类、电气类)学生占司机订单班总人数的36.4%,检修订单班中其他专业(机械类、电气类)学生占检修订单班总人数的77.6%。按照当前订单班学生的构成,大部分学生缺乏专业基础素质模块及专业必修模块的学习,为了照顾所在订单班中其他专业(机械类、电气类)学生,专业课程教学不得不向基础理论倾斜,降低了“订单培养”的教学效果。
(二)专业课程与工作岗位一致性不强在“订单培养”模式中专业课程的制定原则,是以电力机车相关工作岗位职业标准为依据,如广铁司机订单培养方案、广铁检修订单培养方案。但通过近年来对订单班毕业生就业单位及岗位工种的调研、回访,结果显示毕业生的就业单位不仅限于机务段这种专门从事电力机车运用及检修的部门,还包括以检修客运车辆及货运车辆的车辆段和检修CRH型动车组的动车运用所及动车段。由于电力机车、铁道车辆以及动车组在结构和检修技术方面存在一定差异性,而“订单培养”模式中的专业课程主要以电力机车为检修及运用对象,造成订单班毕业生所学习的专业知识和技能与未来就业岗位技能要求不符,让企业用人单位增加了岗位培训的时间和成本,也降低了“订单培养”效果。
(三)专业课程教学重实践技能轻知识体系完整高职院校的较大特色在于高职学生的动手实践能力以及专业技能性强,近年来高职教育理论也在提倡进一步加强学生动手实践能力的方法,如“教学做”一体化教学、基于工作过程的项目导向教学法等。而在以就业为导向的“订单培养”专业课程教学中,对岗位技能的要求更高。虽然在教学中推行了相应的教学法,取得了一定的教学效果,但通过对铁路运输企业的调研及订单毕业生的回访,发现“订单培养”的专业课程教学过程中也暴露出了一些问题。
一方面,由于铁路相对于其他行业有一定的特殊性及专业性,无法类似其他普通专业借助多种途径获得近期知识,因此普通专业学生主要通过订单班专业课程学习掌握相应知识和技能。由于“订单培养”的时间是半年的专业课程学习和半年的顶岗实习,受教授课时的限制,让“订单培养”更多地局限在对订单学生某一特定岗位的专业理论及技能的学习,未考虑毕业生在今后的工作岗位上,有可能因为机车型号更新换代,转岗等情况,知识及技能渠道的狭窄导致学生在后续岗位上的持续发展以及上升空间受到极大限制。另一方面,随着实践技能越来越被看重,导致教学中容易出现重实践技能轻知识体系完整的偏差,片面追求对学生某一特定岗位专业技能的培养,忽视了相关岗位完整知识体系的建立。在实践技能训练过程中,分拆的工作任务,很难将实践与理论有效的结合,结果只是为了单一任务的实践而实践,无法真正学会从工作岗位整体考虑去处理问题,也限制了学生毕业后的发展。
二、“订单培养”问题分析
以铁道机车车辆专业与广州铁路(集团)公司所建立的“订单培养”为例,广州铁路(集团)公司是国家120家试点企业集团和512家重点国有企业,设置派出机构4个,直属单位33个,工程建设指挥部10个,拥有8个运营合资公司,主要管辖广东、湖南、海南三省铁路,总营业里程6519公里,其中高速铁路及城际铁路1449公里。“订单培养”学生由广州铁路(集团)公司统一招收,毕业后会由集团公司根据下属各单位需求及学生地域等情况再行分配。在“订单培养”制定及实施过程中,广州铁路(集团)公司并不直接参与,主要通过铁道机车车辆专业联合广州铁路(集团)公司相应的下属单位对“订单培养”方案进行制定和实施。通过对“订单培养”方案中的校企联合开发的人才培养目标与规格,知识、能力与素质结构,理论教学与实践教学体系,课程体系与教学计划,课程标准与课程内容等方面进行研究,发现校企合作的层次和机制无法满足“订单培养”的相应要求,其问题的根源主要体现在以下几个方面:及时,订单班学生的招生分配与培养工作不够紧密,订单班学生未来具体工作单位及岗位的不明确,造成了“订单培养”中专业课程与工作岗位的不一致。第二,因广州铁路(集团)公司下属企业数量多,工种差异较大,往年订单班学生就业后的具体工作岗位,需要到报到后再具体分配。铁路下属企业需要投入相应资源,进行培养教育后才能上岗。企业不但没从“订单培养”中得到利益,反而提高了成本,同时自身的生产安全也可能受到一定影响。第三,“订单培养”中必然涉及到聘请企业现场专家参与专业课程教学、专业教师下企业实践、“订单培养”学生进行顶岗实习等方面,在缺乏广州铁路(集团)公司的直接参与和相关政策支持下,下属单位由于涉及生产安全问题与岗位职责等方面的顾虑,参与“订单培养”专业课程教学的积极性不高。
三、“订单培养”的改革思路
《教育部关于充分发挥行业指导作用推进职业教育改革发展的意见》(教职成〔2011〕6号)中提出:“建立健全校企合作新机制,指导推动学校和企业创新校企合作制度,积极开展一体化办学实践。”该文件对解决“订单培养”过程中的一系列问题指明了方向:从校企合作的根源上进行改革,构建校企合作“双平台”联动机制,如图2所示。
(一)建立校企合作联动机制,为“订单培养”打下坚实基础要推动企业积极参与“订单培养”的专业课程制定及实施,首先通过校企双方有效沟通找到双方的共同利益点。通过由广州铁路职业技术学院与广州铁路(集团)公司共同参与的高层次“订单培养”校企合作联动机制,提前明确订单学生在铁路企业未来就业岗位。在充分考虑机务段、车辆段和动车段岗位的不同性质、订单班学生专业基础差异等因素,对“订单培养”模式进行改革探索。在建立了高层次“订单培养”校企合作联动机制的基础上,校企双方分别指定下属专业和相关的下属企业(机务段、车辆段、动车段)共同实施“订单培养”。校企双方在实施过程中既起监督职责,又为“订单培养”与“生产安全”之间的矛盾提供解决途径,解决下属专业与企业参与“订单培养”中的后顾之忧。
(二)引入一体化教学和职业技能竞赛,保障“订单培养”的教学效果为避免“订单培养”中重实践技能轻知识体系完整的现象,改变现有的理论与实践阶段学习的教学方法,开展理论与实践紧密结合的一体化教学法。在课程中按照完整的知识体系,结合机车司机、机车检修技师、动车机械师等岗位工作流程分解为项目模式,让学生作为项目教学主体,结合所需的理论及实践技能,以完成工作任务的形式,快速掌握所需岗位的职业能力。由于铁路春运等原因,企业接收订单班学生顶岗实习的时间一般会在大三开学两周后。可利用开学初期开展以订单班学生为主体的职业技能竞赛,通过专业课程与技能竞赛平台结合,检验订单班学生在专业课程教学中的学习成果,同时促进轨道相关专业学生和普通专业学生的比赛交流,取长补短,为顶岗实习打下坚实基础。
(三)推进专任教师与企业专家互派制度,让校企双方从“订单培养”中共同受益企业专家的主要优势在于其对岗位工作流程的熟悉以及具备较高的实践技能水平,“订单培养”需要企业专家与专任教师共同参与专业课程教学、过程考核及评价的设计工作。一方面订单班学生可以更直接地学习相关专业技能知识;另一方面企业专家能够学习专任教师的教学方法,提高自身的教学水平,提升企业员工开展自我技术培训的能力。而“订单培养”中的顶岗实习阶段,让学校专任教师有机会到现场企业进行企业实践。一方面加强教师的实践技能水平,为专业教学积累经验;另一方面能够有机会与企业现场专家合作,为企业提供相关专业知识培训,开发专业培训课程以及相关项目研究,让校企双方从顶岗实习中共同受益。利用高层次校企合作联动机制,订单班学生可按实际岗位提前分配到下属生产运用企业进行“准员工”式顶岗实习。让学生可以尽快适应工作岗位,培养出严谨的工作作风、良好的职业道德和素质;企业则可以通过对学生的培养,让学生尽快融入到企业,为企业发展提供新鲜血液,实现校企双赢。
四、“订单培养”的改革实例
针对2013届广铁订单班设置,充分考虑了订单班学生的专业、就业岗位等因素,改变传统的专业课程设置方式,进行有效的改革探索。1.通过举行学院与(集团)公司高层次的“订单培养”协调会,明确订单班学生的工作单位和未来岗位,对订单班的组建进行初次划分。在本次2013届订单班中以机务段和车辆段两个单位的工作岗位分别开设订单班。2.在同一工作岗位性质的订单班中,再依据订单班学生的基础不同分别开设订单班,而订单班的相关专业课程设置中,按照机车专业订单班、轨道类相关专业订单班和其他类专业订单班分别针对性的设置专业课程,让订单班能得到化的教学效果。“订单培养”模式改革框架如图3所示。
五、小结
当前,铁路的发展脚步正在加快,相当多的轨道交通企业为缓解用人压力招收生源,已开始针对大一新生进行提前招收的情况,而此种情况也为开始探索一年“专业基础培养”+两年“订单培养”的新模式提供了有力契机。目前,我院正处于国家骨干院校建设关键时期,只有通过与行业企业紧密结合、相互促进机制,提高订单班学生的职业能力和综合素质,才能进一步体现高职院校“以能力为本位、以就业为导向、以服务为宗旨”的办学理念。实践证明,寻找校企双方共同利益点,充分调动企业积极性,通过建立适合双方共赢的“订单培养”校企合作联动制度,是整合有效资源、培养高素质人才、解决学生就业的有效途径,实现了“员工”与“学生”的零间隙,走出了一条高技能人才培养模式改革之路。
作者:陆超单位:广州铁路职业技术学院
铁道车辆论文:镁合金在铁道车辆上的实践
1铝合金材料与镁合金材料的力学性能对比
与铝合金材料一样,镁合金材料也分为铸造镁合金材料与变形镁合金材料2大类。当前,能够替代铸造铝合金材料的铸造镁合金材料主要有AE44、AZ91、AZ91D与AZ91RE等,铸造铝合金材料与铸造镁合金材料力学性能对比见表1。可以替代变形铝合金材料的镁合金材料主要包括AZ31、AZ31RE和AZ31B等,变形铝合金材料与变形镁合金材料力学性能对比见表2。从表1和表2可以看出,铸造镁合金材料与变形镁合金材料在主要的力学性能指标上与相应的铝合金材料十分相似,可以替代铝合金材料;但二者之间还有一些差别,具体表现如下:1)由于镁合金材料具有特殊的晶体结构,因此其各向异性与铝合金材料相比有着明显的强烈性,这与镁合金材料的制造工艺有着很大的关系;2)镁合金材料具有较为活泼的化学性质,如果不经过处理,普通的镁合金材料极易产生腐蚀和氧化燃烧,因此在防腐与阻燃方面需要经过特殊的处理;3)镁合金材料与铝合金材料相比,前者在冲击韧性方面略显不足,大约低8.2%~10.3%;4)镁合金材料的耐热性较差,因此普通镁合金材料的工作温度应<160℃。
2镁合金材料在铁路车辆上的应用状况
我国虽然镁资源储量与镁产量均居世界及时位,但镁合金的深加工产业却十分落后,在镁产品应用方面与发达国家相比有着明显地差距,这种情况在轨道领域表现得十分突出。目前,我国主要利用镁合金生产各种管材与压铸件,尚无法生产可以应用于铁道车辆上的型材与板材。要用一种新型工程材料来替代原有成熟的工程材料,并不需要二者之间有着相同的物理性能,用新材料制作出的零部件与原有零部件相比的使用性能基本相近即可。由于目前我国对于镁合金材料性能的掌握严重不足,因此很多零部件的使用性能无法达到原有的水平,现阶段在铁道车辆的重要承载构件方面镁合金材料还不能替代铝合金材料,只能在某些承载要求不高的零部件方面进行替代,如衣帽钩、车窗防护栏、空调通风口(如图1所示)等。以往,我国曾尝试设计使用镁合金蜂窝加层板、镁合金面板(如图2所示)与镁合金卧铺框架(如图3所示),并积极尝试使用镁合金材料制作车下裙板和座椅支架等,但都没有达到预期的目标,无法进行推广应用。
3镁合金材料应用于铁道车辆存在的问题
镁合金材料应用于铁道车辆主要受到以下几个方面的影响与制约:1)宽幅镁合金或大断面镁合金型材的挤压工艺尚不成熟,只能挤压出尺寸较小的型材,无法满足车下裙板等材料的使用要求;2)镁合金材料具有燃点较低的特性,因此如何进行防火阻燃制约了车体外部零部件的制造,也制约了零部件之间的组装焊接;3)镁合金材料的覆塑工艺技术、表面喷漆技术与耐腐蚀技术尚不成熟,无法满足当前车辆的喷涂要求与防腐要求;4)难以进行镁合金材料的高纯度冶炼,无法轧制出厚度<2mm的薄板,也无法轧制出符合要求的蜂窝芯镁箔与全镁合金的蜂窝夹层板;5)难以进行当前镁合金材料挤压型材的二次加工,例如煨弯和折角等,因此难以适用于车窗窗框与其他框架零部件;6)镁合金材料的焊接性能较差,国内的焊接工艺又十分落后,难以进行组装焊接。
4镁合金材料在铁道车辆上的应用范围
从当前镁合金发展水平来看,在承载构件方面,尚无法使用镁合金材料替代铝合金材料与钢材料,需要对镁合金材料进行持续的试验。当前镁合金材料可以制造承载要求较低的零部件,主要包括以下几个方面:1)使用镁合金挤压型材来替代工程塑料,进行安装梁、地板支座与车内墙板的制造;2)使用镁合金挤压型材替代铝合金材料,进行座椅安装座、单元式的车窗窗框、车体裙板与贯通式的电热器罩的制造;3)使用镁合金压铸型材替代铝合金材料,进行车窗的防护栏、卧铺框架、座椅支架、行李架与其他箱体的制造;4)使用镁合金蜂窝加层板型材替代铝合金材料,进行车内平顶板、裙板与间壁的制造。只有经过一段时间的应用探索和实际考核运用,掌握了镁合金材料的性能以后,并加大对镁合金产品的压铸、涂装、挤压、轧制与涂装等工艺技术的突破,才能实现将镁合金材料应用于铁道车辆承载部件的制造。
5结语
要用任何一种新型材料取代原有材料,都应解决二者之间不同所带来的问题,镁合金材料也不例外;因此,只要解决镁合金材料存在的问题并找到解决方法,就可以获得对其的推广应用。从目前镁合金材料的发展状况来看,想要镁合金在铁道车辆上得到广泛应用,还需要一段时间。只有制造出合理的工艺结构,达到预定的车辆刚度与强度,才能实现镁合金材料的发展与应用。
作者:王秋鹏单位:西安铁路职业技术学院
铁道车辆论文:浅议新材料在铁道车辆上的应用
摘要:铁道行业与航天、船舶以及汽车工业相比,对材料的开发应用较少。随着第六次火车提速和高速动车组的应用普及,车体结构的轻量化技术是目前研究的重要课题之一。文章对铁道使用的相关材料进行了概述。
关键词:铁道车辆;复合新材料;高速动车组
一、新材料概述
随着铁道工业对自重问题重要性的认识提高,材料的开发和应用将有大大增加的趋势。主要新材料类型如下:
(一)复合材料
复合材料(如玻璃纤维/聚酯复合材料)在铁路其他零部件中的应用已被用于制造支承铁道电器系统的跨轨信号架。用复合材料制造跨越四根钢轨的信号架技术已经论证可行,而且与相当的钢结构相比,除耐蚀性好外,还能大大减轻自重。
(二)高分子材料
高分子材料是分子量高达1万至数十万的巨大“高分子”聚合而成的材料,塑料、FRP(纤维增强塑料)、弹性体、橡胶、纤维等都属于高分子材料。高分子材料具有质量轻、强度高、减振、绝缘等特性,故在铁道行业获得广泛应用:塑料、FRP具有质量轻、强度高、绝缘等特性;橡胶具有防振、减振、绝缘等特性。
(三)合成材料
合成材料的主要优越性有:减轻重量、减少车内噪音、提高旅客舒适性、安装费用低、防火性能好。特别是使用合成材料后,车辆的加速和减速都加快,减少了转向架和轨道的磨损,降低了能耗,降低了每旅客公里的运营费用。
二、新材料在铁路客运车辆上的应用
现在铁路运输业新材料应用较多,而且正在不断地扩展其应用范围,下面列举几个应用实例:
(一)复合材料在客车中的使用
车辆质量轻和加工方便的优点,也促进了复合材料在车辆内部的广泛应用。实际上,FRP在Inter City旅客列车上占垒车总重量的8%(3t左右)。一般车辆内部配件最常用的复合材料,是由玻璃纤维和阻燃聚酯树脂构成。窗框、卫生窗、通过台墙板以及通过台开敞车顶端,都成功地用玻璃钢制造过,其加工方法有冷压、喷射和手糊,有采用无规则玻璃毡,也有采用半连续玻璃毡。模压成型工艺所需设备费用较高,适用于大规模生产。座椅骨架常常采用片状模塑材料(SMC)模压加工制造。复合材料还被用于制造铁道车辆用的高比强度的夹层结构板中。这种墙板已在航空工业应用多年,其典型结构是由两层FRP板包覆着泡沫或蜂窝芯构成。随着设计师对轻质车辆的优越性认识的不断提高,这种结构在客车上应用得越来越广泛。意大利的ETR500型列车,再次为这种复合材料在现代高速列车上的应用提供了一个极好的范例。该车所有的内墙板、顶板及行李间全部由夹层板制造。这种夹层板结构包括一个由Airex公司提供的Nomex蜂货车用复合材料。
(二)高分子材料在客车中的使用
高分子自润滑材料除用作机车车辆的承载件、车内装饰件等外,还作为减摩耐磨材料用作磨损件。高分子自润滑材料在机车车辆上的应用实例。高分子自润滑材料本身具备的或通过改性获得的良好耐磨性和自润滑性,使它能够在少油或无油的条件下安全运行,因此,高分子自润滑材料在许多场合下能取代金属。高分子自润滑材料在机车车辆上取代金属制作磨耗件取得了较好的效果。
心盘垫。美国用超高分子量聚乙烯制作车辆的摇枕心盘垫。德国规定,货车的心盘垫用尼龙6制作。用塑料制作的整体碗形心盘垫已装用在美国铁路的内燃机车和货车的转向架上。
磨耗板。美国铁路在60年代将尼龙用于导框衬板后,又扩大应用到摇枕磨耗板。美国应用超高分子量聚乙烯制作的车钩钩身托板磨耗板已在货车上运行80万公里,未发生损坏,也不需润滑、维护。
轴承保持架。瑞典SKF公司在客车车辆轴承和机车牵引电机轴承上,采用25%玻璃纤维增强尼龙66制作轴承保持架。德国市郊运输车辆和干线车辆的圆柱滚柱轴承采用尼龙保持架已经过数百万次运用考核,效果令人满意。俄罗斯自1986年在货车轴承上开始装用尼龙保持架,在温升、磨损、性及耐久性等方面进行了长期考验。试验结果表明,这种尼龙保持架在温升、磨损和油脂亲和等方面有优良特性,对提高轴承负荷能力和寿命,特别是润滑作用对延缓轴承事故、保障行车安全具有显著特点。
其他磨耗件。美国芝加哥和西北铁路公司用热塑性塑料制作拉杆村套。这种衬套可用八年。德国规定,各类车辆的车钩导框用尼龙66制作,客车的摇枕横向挡块用尼龙66制作,且使用量都已超过1万件。
(三)合成材料在客车中的使用
利用合成材料来代替传统用材,以求实现机车车辆的轻量化,满足高速列车要求轻、快、稳和安全的要求。
裙板、顶板、墙板和车内隔板。法国双层高速列车TGV2N 采用三聚氰胺树脂代替玻璃钢墙板,重量比玻璃钢更轻而隔热隔声性能和玻璃钢相似。TGV2N 的天花板顶块采用自承式酚醛三聚氟胺制造,每辆车可减轻重量200kg。大西洋TGV的车内与电话间隔板采用聚碳酸醇材料。车体为铝板加玻璃棉。Keller公司为TGV2N 研制的车顶板采用了重量轻、致密、具有优良绝热性能和声学特性的合成材料。这种车顶板集自承载声学特性、热特性、可拆卸性和装饰性于一身,厚度只有大西洋TGV的一半。
裙板要求重量轻、耐腐蚀。德国新型城市间客车和汉堡城市的新型动车、鲁尔工业区的二等大开敞式客车两侧均采用塑料裙板,裙板材料为:聚氯乙烯硬质泡沫塑料芯层和玻璃钢面层。
车窗和车窗玻璃。采用聚碳酸酯板做车窗玻璃材料,热塑性塑料(如ABS树脂)压铸窗框,可收减轻重量、减少维修费用之效。
车门。车门要求重量轻、耐腐蚀、稳定和保养方便。采用玻璃钢能满足这些要求。法国大西洋高速列车TGV~A的内门、行李车车门和厕所门均采用氯磺化聚乙烯制成。
厕所、盥洗室。要求采用尺寸稳定性好、耐腐蚀、易清洗的材料。玻璃钢能满足这些要求。德国联邦铁路新研制的客车卫生间的特点是:易于安装和拆卸,适应不同客车布局需要,节水且便于机械清洗。该卫生间由四部分组成:玻璃纤维增强聚酯壁板,玻璃纤维增强聚酯马桶覆盖层,玻璃纤维增强聚酯盆形地板,塑料贴面壁板。德国联邦铁路的新乘务员车的盥洗室设有玻璃钢马桶。
茶桌、行李柜(架)。法国新的大西洋TGV―A装用一种坚实、轻便的折叠式茶桌。该荼桌由法国Trio―plast公司研制,采用美国杜邦公司的Kevlar复合纤维和浸渗了聚酯树脂的玻璃纤维作增强材料。蜂窝状的聚丙烯为阻燃泡沫填充料。Keviar具有高强度重量比。茶桌厚仅20ram,重量只有铝茶桌的二分之一,但能承受350kg的集中压力。
地板。地板除要求重量轻、阻燃外,还要求耐磨、防滑、耐腐蚀、电绝缘、隔热、隔声。日本在通勤型103、105、201、301系,市郊日本新型地铁车辆的多层地板为铝板夹以聚氨酯泡沫塑料和玻璃纤维。
三、新材料在铁路货运车辆上的应用
(一)复合材料的应用
现在铁道车辆上复合材料的应用,主要局限于机车头部的三维模制外壳及客车内部的一些轻质配件。复合材料之所以在车辆司机室前端外壳上得到了广泛的应用,是因为现代列车外形既要适应空气动力学的要求,又要满足人们的审美需要,这使得车头的三维外形结构非常复杂,用金属制造起来难度较大,而且费用很高。由于复合材料质量轻、耐冲击等优点越来越突出,复合材料的制造能力也逐渐提高,这些都使得FRP在铁道车辆的自支承结构上得到了广泛的应用。
(二)高分子材料的应用
我国的大连内燃机车研究所和大连塑料研究所进行了玻璃纤维增强尼龙塑料保持架的研究,并在轴承试验台上顺利地进行了20余万公里的模拟高速试验。试验结果表明,各项指标均符合设计要求,温升值及其规律均属正常。由于尼龙保持架的成本约为铜保持架的20%,一旦此种保持架获得推广,其经济效益是非常可观的。仅以1000台东风机车的牵引电机小端轴承为倒,其购置费每年可节约50万元。
(三)合成材料的应用
1.走行机构、连续装置磨耗件。摇枕心盘采用超高分子量的聚烯烃塑料,其耐磨性比其他塑料高15倍。比不锈钢高4倍,价格则与钢相当,聚烯烃心盘垫和车钩托板磨耗板已在货车上运行了80万公里,不需润滑、维护,未发生损坏。
2.车头、司机室。机车头部和司机室若采用金属件。曲面加工比较困难。采用易于造型的玻璃纤维增强塑料制造比较合适。日本著名的东北、上越新干线“光号”车前头部分采用FRP制成,其直径由1400mm逐渐缩小到1300mm。
3.轴承保持架。德国E12O型机车牵引电动机的ECP滚柱轴承采用聚酰胺滚柱隔离圈与金属隔离圈相比。因其外形精密度高,弹性、滑动性能好、重量轻,摩擦力小,所以能显著减少滚柱运动的阻力,降低工作温度和润滑材料的消耗。
4.绝缘材料。日本新干线车辆主电动机采用聚酰亚胺作绝缘材料。主电动机在转向架内的安装位置因车辆种类和轮径不同而在尺寸和重量方面均受到严格限制。随着机车车辆的高速化,高调速运转和动力集中化,迫切要求主电动机大功率化和小型轻量化。 采用聚酰亚胺作绝缘材料及该材料系统的绝缘技术,对主电动机的小型轻量化作用极大。东海道新干线MT200型主电动机采用聚酰亚胺作绝缘材料,在相同尺寸和相同重量条件下,功率从185kw 提高到205kw,提高11%。
四、结语
车体结构的轻量化技术是目前研究的重要课题之一,随着高速铁路的迅速发展,材料问题得到越来越多的重视。为了使铁路这项传统运输方式具有更强的竞争力,高速性、舒适性、安全性、方便性、经济性等应当考虑的问题还有很多,在解决这些问题方面材料所起的作用是很大的。因此,对各项高性能,优越性材料的开发研制以及应用有很大的期望。
铁道车辆论文:一体化教学在铁道车辆专业应用探讨
摘 要:近年来,随着中国改革开放,我国的人口流动越来越频繁,越来越密切,流动距离越来越大,流动时间越来越长。这也就间接的促进了我国铁路的发展。但是铁路人才现在处于青黄不接的阶段,为了应对这一问题,我们铁道学院加大对相关人才的培养,引用了一体化教学,在铁道车辆专业的应用大大提高了培养人才的效率,提高了培养人才的速度。本篇论文就是探讨一体化教学在铁道车辆专业应用的作用,使其他铁道专业类院校能够接受一体化教学在本专业的应用。也希望为中国铁路贡献出一份自己微薄的力量。
关键词:一体化教学;铁道专业;应用探讨
中国铁路的蓬勃发展也从背后表明了中国急需铁道专业的人才。为了缓解中国铁道燃眉之急,也为了中国铁道以后能够蓬勃发展,铁道学院引用现在教学界比较时尚的一体化教学。一体化教学不仅能够让学生学得快接受得快,还大大减轻了老师的任务。
一、为什么要实行一体化教育
自教育改革以来,高中阶段的普及和大学门门槛的降低,使越来越多的学生选择了非职业类学院进行就读。这也就使职业技术学院的生源数量大大下降,质量也越来差。但是职业类院校中有一个铁道专业,这是一个必不可少的专业,这是一个为国家输送铁道人才的专业。为了应对中国铁路的蓬勃发展,同时也为了应对中国教育改革,必须大胆的创新,转变教育理念,引用时尚且有效率的教学方法,我校在铁道车辆专业应用了一体化教学模式,迈出了铁道专业类学院校教学的及时步。这种教学方法符合当代教育理念,也适用铁道车辆专业学生的基础和未来的身心发展。一体化教学,在铁道车辆专业中打破了传统的教学方法,使学生的专业技能大大提高,也使学生的基础越来越牢靠,原来是有老师讲理论讲方法,现在是由学生讲理论讲方法,越来越多的学生有不同的想法,有不同的理论,这就大大提高了铁道车辆专业学生的创造力和想象力,使学生们的技能水平和学习积极性大大提高。
二、一体化教学的软硬件建设和利用
铁道车辆类专业的教学质量关键是看能否培养出具有过硬的专业技术和专业理论的技能型人才。所以一体化教学的及时个要求就是要求具有专业技术知识的师资队伍。这及时点要求为铁道车辆类专业的师资队伍提出了一个苛刻的要求,他们不仅要求铁道车辆类专业的老师有着过硬的专业技术,还需要有一套成熟的理论教学方法,更要求专业类老师能有使学生融会贯通的能力。但是当前铁道车辆专业的老师很少有符合以上三点要求的,所以说他们很难适应一体化教学,但是为了中国铁道的专业发展,应当专门开设相关的培训课程,组织老师积极参加一体化教学的活动和比赛,使他们的专业技术水平和理论方法有了一个很大的提高。一体化教学在铁道车辆专业的运用,同时还要求教室具备多媒体设备。宽大的屏幕展示相关的专业知识,使学生们一目了然,愉快的氛围使学生们能够很快的接受专业知识的灌输,无论是在软件和硬件方面上一体化教学都做得相当纯熟了。
三、更新课程内容转变传统教学思维
我们都知道一体化教学。但是一体化教学又指什么呢?这里的一体化教学指的就是三个方面,“教”、“学”、“做”,它是改变传统的教学方法,改变传统的教学思维,通过老师的教和学生的学还有学生的做三个项目三管齐下,达到一个优化课程内容的目的。它的特点是使学生在学的同时去做相关的项目能够巩固自己所学的专业知识,这也正是培养铁道车辆专业内技术人才所需要的教学方法。在一体化教学方法实施以前。我院找到铁道车辆专业内相关专业的老师对所有课程的内容进行研究和探讨,然后和各个院校的教材进行比对,更新我们的课程内容,优化我们的课程。由编程人员把老师进行精华下来的部分输入电脑,在课堂上的多媒体上进行播放。我们还配备相关的项目实验室,这样使的教学内容更加贴近实践。
第二点就是我们打破传统的理论课和实验课的界限,使二者融会贯通,融于一体。由同一个老师主讲大大减轻了老师的教学任务,也大大减少了学生对老师的陌生感。这样使老师和学生之间的关系更加进一步,间接的大大激发了学生的学习积极性,一体化教学使学生在学习的同时还能去做,在做的同时还能思考,这样不仅增加了铁道车辆专业学生的专业技能,也提高了铁道车辆专业类老师的讲课质量。
一体化的教学不是一蹴而就的,它需要多次变动,多次更新。要想使一体化教学内容越来越好,那就要求铁道车辆专业所有老师共同努力,改变以前的教学方法,转变以前的教学思维,不断总结经验,更新优化课程内容,做到讲课与理论相结合,增强教学的实用性,培养出新时代的铁道专业技术人才。
四、一体化教学成果展示
一体化教学方法,使我校在职业院校类的知名度逐渐增加,同时也为铁道部培养了多名专业人才,但是也有许多困难,比如学校老师对一体化教学方法的不熟练,课程设置的不合理,学生对一体化教学方法的接受程度慢,软硬件设施不达标。以上问题都是我们铁道车辆专业类院校共同面对的。我院以后会在这方面共同深化教育改革,共同探索不断完善,不断创新。
五、结语
一体化教学方法是未来中铁道专业的中流砥柱。也只有它能为中国铁道培育出更多的人才,使中国铁道达到世界水平。本论文讲了一体化教学在铁道车辆专业内的教学应用,但是不足的是所涉内容极少,但是我院在不断探索不断创新,争取摸透一体化教学方法。本院也希望本篇论文能为各个院校的一体化教学提供一个思路提供一个样本,为中国的教育改革和中国的铁道发展贡献出一份力量。
铁道车辆论文:浅析铁道车辆空调课程教学改革
[摘要]本文主要针对铁道车辆空调课程在中职院校实际教学中存在的问题进行了分析和探讨,结合教学实际,提出了具体措施与建议。
[关键词]中职教育 铁道车辆空调课程 教学模式
中等职业教育的目的是培养具备综合职业能力和素质的,直接在生产、服务、技术和管理及时线工作的应用型人才,使之既要有专业知识,更要有实践技能。中职学生毕业后一般都在及时线从事具体工作,因此职业教育应结合市场经济,突出实践性教学及技能训练,强调以培养技能型人才为本位的指导思想。《铁道车辆空调》是中职学校铁道车辆运用与检修专业的一门重要专业课,笔者在长期从事本课程的教学中积累了经验,现就它在实际教学中如何改革提出看法。
1 教学形式
以前中职铁道车辆空调课的教学基本上沿袭传统的授课方法:“板书+讲解”。由于铁道车辆空调装置的检修试验操作,比如压力试验及抽真空试验,这些操作在黑板上是无法向学生讲解明白的,需要使用演示设备向学生讲解,也就是说,现在铁道车辆空调课程,应该以:“演示+操作+讲解”的新的授课方法进行讲授。车辆空调课教学应改变传统的教学方式,采用先进的工具,建设较为现代化的多媒体教室,利用大屏幕投影进行直观教学。尤其是多媒体技术是运用计算机对文本、图形、图像、动画和声音多种媒体信息进行综合处理与控制,使之变成图、文、声三位一体的集成,并可直接输出的技术,在教学过程中为学生建立了一个动态教学环境。在实际教学中,以前用传统的授课方式由于没有直观的演示,学生听课不知老师所云,造成老师在讲台上大讲,学生在课桌上昏昏欲睡,效果非常差。在采用多媒体进行教学有了同步的演示,开阔学生的视野,丰富学生的想象力,调动学生的学习兴趣,以前的现象再也没有出现了,在教学中实现师生互动,从而大大提高课堂教学效率,运用多媒体教室进行教学能达到事半功倍的效果。
2 教学方式
采取的教学方法是否恰当是铁道车辆空调教学的关键,如何激发学生的学习主动性是教学的关键,学生学习的主动性是学生探求知识的巨大动力,是激发创造的精神源泉。学生的兴趣越浓,求知欲越旺,知识迁移也就越快,信息交流量较大,从而达到的学习状态,课堂教学效果当然也是的。因此,教学方式的选择、运用,必须做到语言上通俗易懂和有利于激发学生学习兴趣。
2.1选用合适的教材
选择合适的教材对于保障学生的学习效果非常重要。随着生产力的发展,人们生活水平的提高,近些年来越来越多的铁道车辆上都安装有空调装置,这样,《铁道车辆空调》也就成为铁道车辆运用与检修专业所开设的一门重要专业课。由于《铁道车辆空调》课程相对开设较晚,可选用的教材较少,以前曾选用过的教材,学生在学习中感到理论性强,容易产生了枯燥感。而中职的培养目标是突出实践和技能训练,市面上适合中职的教材非常少,选择余地不大,在教学中铁道车辆空调课程应选择由中职学校编写的适合中等职业学校教学特点的教材。
2.2实用的教学内容
在内容上以实用为原则,对现场工作中需要用的知识和技能重点介绍,着重讲解。如:制冷原理、单元式空调机组组成及电气控制系统原理图是最重要的,应该重点讲解。对于制冷系统的检漏、压力试验、抽真空及制冷剂的充注等技能操作是现场工作中直接用到的,要重点介绍,重点演练,掌握这些方面的技能对铁道车辆专业的中职学生是非常必要的,需要让学生熟练掌握。
2.3培养自学能力
铁道车辆技术发展迅速,车辆空调装置设备也在不断的更新换代,专业知识更新加快,因此,一个人只有通过自己不断地学习、不断地知识更新,才能跟上专业发展的步伐。这就要求教师在教学过程中,应在学生认知水平能够承受的前提下安排一些适合自学的内容让学生自己掌握,从中培养学生的自学能力。开始自学的内容要少而简单,等学生认为自学不是一件很难的事情且乐于参与时,再适当加大自学的难度。比如:在热泵工作原理的教学过程中,由于学生已掌握蒸汽压缩式制冷的工作原理,再把四通换向阀结构给同学们介绍清楚,让学生自己去学习体会热泵制冷与制热的系统原理,这样做会使学生在不断的成功体验中增强自信,并逐渐养成求知探索的习惯。学生有了一定的自学能力,有了自学的习惯,必然会在平时也进行相关知识的学习、探讨,课堂上再经过教师的讲解、指点及自己的练习,所掌握的专业技术就会更快、更多,这样也使整个课堂教学更快、更高质量地达到预期的目标,从而提高教学效果。
3 实践操作
铁道车辆空调课是一门实践性很强的学科,在教学中应以实训课为重点,在课时安排方面实训课时与理论授课课时为1:1,实训的考核成绩同样不低于课程总成绩的50%,只有真正做到这一点,才有可能提高铁道车辆空调专业课的教学质量。为了保障学生在实训时间内完成实训任务,教师应悉心辅导,学生应反复练习,体会某个操作要领,寻找操作的技能技巧,最终达到能熟练完成操作的目的。每次上实训课时应该采用实训课记成绩制度,用以激发学生完成实训课的积极性,实践证明采取教师对学生的操作记成绩能更好的使学生高效完成实训任务,学生学习劲头更足,这样课堂教学效率更高。实训操作课应该让学生在有限的时间内学习到更多的知识,操作更熟练,为今后的工作奠定一个良好的基础。
4 考核方法
考核方法可分成两个部分:笔试考核和实训能力考核。笔试考核主要对理论知识和基本概念进行考试;实训能力考核:主要考核学生的基本操作能力和对课程内容的理解程度,以实训作业及报告作为考核依据,成绩为百分制,理论考试占50%,实训成绩考试占50%。
5 小结
铁道车辆空调装置是一门不断更新的课程,教师应该转变观念,切实改进教学手段和教学方法,有步骤有计划地过渡到“教师指导下的以学生为中心”的教学模式上,充分调动学生的能动性,使学生主动建立起知识和能力个人结构。结合铁道车辆空调理论性和实践性很强的特点,要在教学中选择一套适合中职学生的教材,教师应掌握教材,采用灵活的教学手段,筛选出教学的重点、难点,精心组织教学内容,选择应用合适的多媒体课件,把理论和实训操作有机的结合起来,使理论寓于操作中,在实作中消化理论。
铁道车辆论文:铁道车辆数控专用车轴磨床故障及解决方案
摘要:通过对铁道车辆数控专用车轴磨床故障进行分析,找出了电源装置故障报警、车轴磨削完成后实际尺寸与该设备在线测量系统测量值相差大、频繁出现液压模块报警故障的解决方案,大大降低铁道车辆数控专用车轴磨床的故障率,提高生产效率。
关键词:铁路货车 铁道车辆数控专用车轴磨床 故障 解决方案
2004年,铁道部运输局针对当时存在的铁路货车车轴轴颈卸荷槽部位的安全隐患问题。组织进行了理论分析和现场调研,并根据理论分析和调研情况,制定了RD2型车轴新的加工工艺方案。下发了运装货车[2004]479号文件,明确规定2007年1月1日前,新制RD2车轴必须执行GB/T12814-2002-07-1图样的B型方案。而我段现有的MQ1350B型外圆磨床和CA8311B型轴颈车(磨)床均要求轴颈根部必须留卸荷槽(砂轮越程槽)方可进行加工,所以无法执行GB/T12814-2002-07图纸的B型方案。2007年,从德国奈尔斯-西蒙斯-赫根赛特公司进口的SG-803/2型数控专用车轴磨床解决了RD2型车轴加工问题。但该机床自投入使用以来,故障较多,一是经常无规律的发生故障报警,二是一个班次内加工后的直径尺寸逐渐变大,每加工一根轴就需要调整修正值,每一个班次都要用一至两个小时重新校对量仪,对生产的影响极大,以至于造成RD2轮对新组装任务无法按计划完成。
1 数控专用车轴磨床故障
1.1 电源装置故障报警,机器无法启动。
1.2 车轴磨削完成后实际尺寸与该设备Marposs-p7在线测量系统测量值相差很大且无规律,车轴加工值范围在130.025-130.052之间,而相差值较大的达到0.018mm。
1.3 频繁出现700016液压模块报警。
2 故障分析及解决方案
2.1 电源装置故障报警 经过多次跟踪监测发现车间供电电源波动较大(在360V-430V间波动),而该设备采用siemens611d系统控制,对电源要求高,供电电源必须在(375V-415V)范围才能正常使用。我们在供电方面装设SBW-100KVA稳压电源来解决电源电压波动问题,消除该报警。
2.2 车轴磨削完成后实际尺寸与该设备在线测量系统测量值相差大 经过分析确定排查下列因素:①Marposs-p7在线测量系统故障;②冷却装置控制系统失控。我们采用标准尺寸车轴即无加工状态条件下校验Marposs-p7在线测量系统,校验得出所有的尺寸均达到相关标准。在对设备冷却装置进行问题查找时发现冷却系统装置出现失控,该机组为德国威图公司生产的KSS冷却装置,采用意大利CAREL控制,经查阅随机设备资料没有该冷却装置的技术和使用说明。经过和相关单位沟通及网络查找,对该冷却装置进行重新编程及相关参数设置(修改设置前后参数对比见附表),使其满足对车轴加工冷却要求,技术改进后,车轴磨削完成后实际尺寸与该设备在线测量系统测量值误差在正常范围内。
2.3 频繁出现700016液压模块报警 经过分析确认,造成700016液压模块报警原因有:①液压系统故障;②电机故障;③检测回路故障;④供电回路故障;⑤变频驱动装置故障。经过对设备液压系统、电路控制进行分析检查,发现该控制电路有两套供电回路控制,正常情况下使用变频驱动装置控制,一旦变频驱动装置出现故障,另一供电回路即工频供电控制在0.1秒迅速供电,使砂轮轴支承液压处于正常供油以确保砂轮的安全。700016液压模块报警故障出现后,工频供电液压系统正常即可确认液压回路、电机、检测回路均为正常。而对变频驱动进行检测,该装置由西门子SIMOKRIVE611P、ASYNCHRORIOVS MODVLE 18/36A、6SN123-1AAOO-OCA1组成,经过相关技术检测,测试是变频驱动故障,更换ASYNCHRORIOVS、6SN123-1AAOO-OCA1后机组运行正常,故障排除。
3 结束语
SG-803/2型数控专用车轴磨床是我局的一台能实现RD2、RE2型货车新轴加工的设备,其技术状态的好坏直接影响到轮对生产能力乃至影响到全局货车段修任务的完成。通过对以上故障的分析研究并最终解决,保障了该设备真正使其发挥应有效能,并为其能长期保持良好的技术状态提供了以下保障:一是修正了该机床出厂的一些不适应我单位使用条件的设置,使其能适应现场的电压波动及南方酷热的气候条件,减少发生故障的机率。二是设备管理及维修人员的技能得到了很大的提高。SG-803/2是一台典型的机、电、液结合的大型、高精度、尖端技术的设备,掌握了这台设备的核心技术,即掌握了现阶段我国铁路货车检修及轮对组装所采用的技术装备的使用和维修。
铁道车辆论文:多媒体课件在铁道车辆新技术教学中的运用
一、运用多媒体课件进行铁道车辆新技术教学的必要性
火车的六次提速及高速列车“和谐”号的营运,要求铁道车辆在构造上运用了许多的新技术、新材料。在适合技工学校的教材出版前,运用计算机制作多媒体课件,通过文本、图像、图示、声音和动画的演示功能,跟踪引进现行铁道车辆使用的先进技术,丰富教学内容,拓宽学生的知识面,使学生能即时接受到新的知识,赢在起跑线上,为铁路部门培养出大批掌握先进技术的工人。
二、多媒体课件在铁道车辆新技术教学中的运用
1.多媒体课件教学可以激发学生的学习兴趣
“兴趣是好的老师”,是学生探求知识的原动力,也是发明创造的精神源泉。运用多媒体课件信息量大的特点,演示相关的图像、图片,向学生介绍世界各国的高速列车。例如日本的新干线列车1964年10月1日开通,较高时速每小时443公里,运营速度可达每小时270公里或300公里;法国的TGV系列创下运营速度之最,1993年速度曾达到每小时515公里等。我国的高速列车“和谐”号还没有在广西的铁路线上营运,可以通过播放“和谐”号视屏,让学生看到高速列车的英姿和风采,就会产生强烈的好奇心和求知欲,不仅开阔了学生的知识视野,而且激发了他们的学习兴趣。
2.多媒体课件用于新旧构造的对比教学,化难为易
铁道车辆的新技术和高速列车的高新技术比较高深,学生学习起来可能会产生畏难心理。运用多媒体课件演示新旧构造的图片,进行构造组成的异同点对比和工作原理分析,就可以轻松地达到教学目的。例如,对动车转向架轮对与一般车辆转向架轮对构造进行比较与分析:动车转向架轮对采用空心车轴,可以减轻轴重,提高车辆速度;采用整体轧制车轮、磨耗型车轮踏面,能够减小车辆运行时产生的蛇行运动,增加车辆运行的平稳性。通过图片的局部放大,以及反复的演示和解析,使学生易于理解,产生“我能行”的思想,进一步提高学习的自信心。
3.多媒体课件教学用于攻克教学难点,变静态为动态
对于构造组成复杂、工作过程较为抽象的构件,在传统教学中靠挂图、板书及教师的语言来讲解,枯燥难懂,学生难以理解和掌握。运用多媒体课件中的动画演示,这些困难就能够迎刃而解了。例如,在讲解动车车辆的密接式车钩的待挂、闭锁、开锁三种状态的作用过程时,由于车钩内部不能直接看到和工作过程的动态性,无法用传统的教学方法模拟演示,历来是教学中的一个难点。运用多媒体课件,对重要部位局部放大、特殊显示,用动画演示钩腔内部零件相互位置的变化,能很好地揭示零件相互配合的微妙关系,教师适当地加以引导和讲解,就可使教学难点得以化解,有效降低了学生的认知难度。此外,对于车辆上呈封闭结构且工作过程呈动态的部件,如高度调整阀、差压阀、缓冲器等的作用原理的分析,均可用多媒体课件化静为动,化难为易,使其直观性得到充分体现,使教学难点得到有效突破。
三、运用多媒体教学,促教、兴学双丰收
1.促进教师提高自身的素质
多媒体教学是现代化教学手段下的一种辅助教学,教师要用好多媒体,必须提高自身的素质。及时,教师要具有现代化的教育理念,能运用职业教育教学原则收集、组织、编辑教学内容,合理选用多媒体的呈现方式设计教学方法和教学组织形式。第二,在专业知识方面,平时要不断地关注铁道车辆技术的发展,自觉学习车辆新技术,大量收集新技术的文本、图片、视屏及相关网站等资料,储备取之不尽、用之不竭的制作课件素材,制作出具有丰富教学内容的教学课件,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。第三,增强创新意识,勇于探索,不断创新,改进传统的教学方法,形成既符合现代教育理论、教育技术发展,又能促进本学科教学方法改革的新的教学思路。
2.促进学生自主学习
在校园网上建立本课程教学资源库,将教师电子教案、课程图片、课件、视频及与铁道车辆发展的新技术等相关资料及网站等资源传至网上,供学生查阅和学习,培养学生自主学习的能力,提高学生的职业素质。
总之,多媒体技术为铁道车辆专业课教学引进新技术提供了一种有效手段。作为专业课老师,把专业知识用先进的教学方法展示出来,把新知识、新理念用先进的教学手段迅速、地表达出来,不仅能提高教学效果,更重要的是提高了学生掌握知识的能力及对理论知识的理解水平,同时也培养了学生自主学习的能力,为以后的学习奠定了良好的基础。
(作者单位:柳州市技工学校)
铁道车辆论文:高职铁道机车车辆专业实践教学体系研究
摘 要:实践教学是整个教学体系中重要的组成部分,是职业教育中不可缺少的重要环节。如何构建实践教学体系,建设一个什么样的实践教学体系,是当前颇为紧要的任务。本文对高职铁道机车车辆专业如何构建实践教学体系进行了研究和探讨。
关键词:高职 实践教学 体系研究
1 高职铁道机车车辆专业实践教学存在的问题
高等职业教育实践教学体系的理论研究和实践表明,实践教学已成为适应目前高职教育培养目标的主要教学模式。高职铁道机车车辆专业主要面向铁路机车车辆运用部门一线岗位,提高学生的职业素质与技能,最根本的办法是加强实践教学。只有通过大量的实践教学,才能使学生的职业素质和职业技能达到用人单位的要求,受到企业的欢迎。然而铁道机车车辆专业实践教学体系的开发在实践层面上还存在诸多问题,主要表现在:(1)部分专业教师“重理论,轻实践”,对实践教学的重要性认识不够;(2)由于铁道机车车辆专业实训室和实训基地建设资金投入高,学校经费往往无法满足实践教学的需要;(3)由于实训项目设计不科学,与现场实际脱节,操作性不强,在实践教学中很难起到应有的作用;(4)由于没有建立规范的实践教学考核办法,实践教学的组织管理跟不上,教学质量评价体系又不明确,使实践教学的质量难以保障;(5)“双师型”教师队伍满足不了实践教学的要求。
由于以上各方面的因素,实践教学难以做到以学生为主体,学生操作能力训练效果不佳,甚至有些关键的实践项目仅停留在“认识状态”,而没有上升到真正意义上的“应用掌握”。
2 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的研究
依据高等职业教育的培养目标,按照企业的工作过程确定实践课程模块,按岗位的技能要求确定实践教学内容,按生产实际灵活设计学期流程。形成“三融合”的实践教学课程体系,即:实践教学内容与实际工作相融合、校内实践与企业实践相融合、学生角色与员工角色相融合。依据自身的行业特点,将职业技能鉴定考核内容作为专业课程考核的重点,构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。
2.1 构建基于“工作过程”的专业人才培养方案
铁道机车车辆专业所面对的就业岗位工作任务有简单和复杂之分,对应的岗位人员能力也有初级和高级之分,这就需要我们基于岗位技能需求,根据专业的特点,按照突出实用性、实践性的原则,以企业真实活动和岗位职业能力分析为基础,学校与订单企业共同制定基于“工作过程”的专业人才培养方案,订单企业参与人才培养全过程。
2.2 实施“分段递进式”工学交替的实践教学组织模式
根据专业岗位要求,校企共同实施“分段递进式”工学交替教学组织模式,及时学年走入合作企业,以认知实习为主来感知职业、了解企业文化、夯实基础;第二学年深入合作企业,以边学边做、专业生产实训来熟悉岗位工作、提高技能;第三学年融入订单企业,以毕业设计、职业资格技能鉴定及半年以上的顶岗实习来胜任岗位,实现合作就业。
2.3 构建基于“工作过程”的实践教学课程体系
加强与企业的深度合作,开展对轨道交通企业的专业调研,并联合课程开发专家、企业技术骨干,通过对铁道机车车辆岗位群等主要就业岗位的典型工作任务分析和职业能力分析,综合考虑工作过程完整性、任务难度适宜性、任务相关度等因素,归并构建学习领域,构建基于“铁道机车车辆运用检修工作过程”的实践教学课程体系。依据对铁道机车车辆实践教学的分析,将实践教学课程体系分成四个子体系,即:通用技能实训课程子体系、专门技能实训课程子体系、共享性综合实训课程子体系和校外实训课程子体系。
2.4 构建融“教、学、做”为一体的实践教学模式
高职铁道机车车辆课程实践教学以现代教育技术为手段、以项目教学为形式、以学生为主体、以能力为本位、以行动为导向、实施教学做为一体的实践教学模式。充分利用现有教学资源,注重引进轨道交通企业真实的生产项目资源,使校内学习与实际工作相一致,做到“教、学、做”有机融合。在具体教学任务实施中,以学生为主体,教师在设备上以故障形式给出工作任务,引领学生积极主动分析思考,培养学生规范化的操作能力、故障处理能力和应急处理能力,让学生通过故障查找过程理解必要的理论知识,锻炼解决问题的动手能力。教师充分发挥学习组织者、引导者、咨询者的作用,突出实践教学的开放性和职业性,强化学生的技能培养。
2.5 制订科学合理的实践教学评价体系
在学生实践教学评价体系中,对每一个实训项目,每一种实践教学环节,都要制订明确的能力目标、详细的计划安排、每一个时间单位的考核标准。采用过程评价机制、自评与互评、企业参与评价机制、职业技能鉴定机制。采取形成性评价和总结性评价相结合的实践教学评价体系。依据自身的行业特点,将职业技能鉴定考核内容作为专业实践教学考核的重点,强调创新实践能力的考核,培养学生从业规范和良好的职业素质。
3 构建高职铁道机车车辆专业实践教学体系的保障措施
3.1 校企合作,建设“高水平、共享型”校内外实训基地
紧紧把握轨道交通行业的发展方向,以“校企合作发展委员会”为平台,与企业共建集教学、培训、职业技能鉴定、技能竞赛、技术研发和服务、生产等功能为一体的校内外实训基地。同时不断完善校外实训基地建设,健全校外实训基地长效合作机制,根据铁路运输安全的要求,加强学生安全教育工作,完善管理制度、安全保障措施和考核办法,确保学生顶岗实习半年以上,提高教学效果,使企业、学校、学生三方受益,保障校企合作、工学交替的持久性和有效性。
3.2 校企共同打造“数量充足、结构合理、双师素质”的专业教学团队
依托校企合作单位,校企共同打造一支由专业带头人引领、以双师素质骨干教师为主力、专兼结合、结构合理、校企互通、共同管理的职业教育教学能力强的“双师型”专业教师团队。通过校企共同建立双师素质教师培养基地,教师企业挂职、暑期下现场锻炼、参与企业技术项目开发、指导学生顶岗实习、开展技能竞赛等渠道,提高专业教师双师素质。与订单企业共同选聘、共同管理兼职教师,逐步扩大兼职教师承担专业核心课程教学、顶岗实习的学时。
3.3 建立适应实践教学管理的监督机制
为使实践教学真正发挥应有的作用,就要建立适应实践教学管理的监督机制。一是要建立规范的实践教学的考核办法及管理规定,做到有章可循;二是要加强实践教学的组织管理,完善院、系、专业部三级管理体系,以系(部)管理为主的集权与分权相结合、统一领导与分层管理相结合的模式;三是要建立质量监控保障机制,建立学院、系(部)、合作企业三级教学质量监控体制,明确各部门对教学质量的监控职能。这些措施的贯彻执行将是提高实践教学质量的有力保障,促进工学结合人才培养目标的实现。
铁道车辆论文:铁道车辆上应用铝合金的探讨
摘 要 铁路运输是我国一种重要的交通运输。如今铁路车辆不断朝着轻量化改进,铝合金得到了更为广泛的应用。文章通过对铝合金的特征以及铁道车辆上铝合金应用优势分析,结合铝合金在铁道车辆的应用现状,探讨了铝合金在铁道车辆上的应用发展。
关键词 铝合金;铁道;应用;发展
铁路运输是我国重要的交通运输,其在社会主义经济发展中起着极为重要的作用。而铁路车辆则是铁路运输当中承载旅客及货物的交通工具,作为铁路当中的一个主要环节,随着铁路的高速化发展,铁路车辆不断朝着轻量化而改进,而铝合金材料的应用则是促进其轻量化的重要措施,本文则具体针对铁道车辆上铝合金材料的应用展开探讨。
1 铝合金的特征
铝属于轻金属,密度小,约为钢的1/3,铝中加入一种或者几种元素则构成了铝合金,相对于铝,铝合金更具强度与硬度,具有更好的物理力学性能,耐久性好、易于加工、适用范围广泛,同低碳钢相比,其强度可以胜过一些合金钢。按加入的合金元素来分,铝合金可以分为铝-锰合金、铝-铜-镁合金、铝-铜合金等,不同种类的铝合金有着不同的特性与使用范围,现具体分析其主要特性。
1)质量轻。铝的密度为钢的1/3,使用铝合金材料的车体,要比钢制车体要轻30%,实现了轻量化的需求。
2)机械性能优良。如今各种工业结构件中使用的铝合金多为6061-T6,属于“AI-Mg-Si”系列,其力学性能稳定,机械性能优良,便于工程使用。
3)耐腐蚀性能好。铝合金接触空气时,表面可以形成一层细密的氧化膜,能够有效防止被腐蚀,因此同其他材料相比,其耐腐蚀性更好,使用寿命长,并且运营维护的费用低。而实验证明在常用的铝合金材料中,AI-Mg系5083具有很好的耐腐蚀性,其次为AI-Mg-Si系。
4)挤压性能。AI-Mg-Si系材料的挤压性能好,而AI-Mg系与AI-Mg-Si系挤压性能差,而6005B、6005C对7N01合金的壁厚方向耐应力腐蚀裂纹性进行了改善,将被越来越广泛地利用。
2 铁道车辆上铝合金应用优势
1)节能降耗,利于环保。铝合金在拥有轻量化的基础之上,在强度上也能够满足安全的需求,对于高速列车来说,要使车辆轻量化的途径则是提升车体的用铝比例。
2)便于加工与制造。随着铝合金生产工艺、铝合金车辆制造技术的不断进步,铝合金车体的制造工艺也大大简化,制造工作量也相对减少,并且无需除锈、可以回收,便于维护,更有利于加工与制造。并且适用于各种表面处理,可以在铝合金表面着色、喷涂等,提高其耐蚀性,并且使车体表面更为美观。
3)价格适中。铝材料的价格较高,铝合金材料的车辆制造成本有所增加,但由于轻量化的特点,铝合金给铁道车辆带来了运能的增加与耗能的减少,以及维修费用的降低等。并且铝合金车辆更具回收价值,报废车辆的回收价值中,钢车为,而铝车则为480%,因而,采用铝合金的车辆综合效益高,价格适中,成本合理。
4)安全性能好。铝合金车体为型材结构,其刚度要好远远好于普通的碳钢车,因而能够承受更大的机械外力,避免对车内乘客造成致命的伤害。并且,铝合金材料也具有优良的耐火性与耐电弧性,同钢铁相比,其具有更优良的导热性与散热性,这些特性都使得铝合金车体具有更好的安全性能。
3 铝合金在铁道车辆的应用现状
高速、节能、舒适、安全、环保是如今交通运输发展的主要目标,铝合金作为轻量化发展的材料,具有诸多的无可比拟的优势,因而其被越来越广泛地应用到铁道车辆当中。近年来,时速超过300 km/h的高铁、高速磁垫式、新型混合结构车辆等的不断投入使用,促进了铝合金更好的发展前景。如今,在世界范围内,生产与制造铝合金车体成为了城市轨道交通发展与铁路运输事业发展的总体趋势。
我国铁道运输载客量以及物流量为世界首位,然而我国铝合金车体开发起步较晚。长春轨道客车股份有限公司于1989年开发了首辆铝合金地铁车体,并于2001年建成了我国的及时条铝合金自动化焊接生产线,开发出了我国及时辆磁悬浮列车,随后,南京蒲镇车辆厂、唐山车辆厂、株洲电力车辆厂等都陆续建立起了生产线,逐渐生产铝合金车体。随着我国交通事业的不断发展,“和谐号”的诞生以及城市地铁轨道交通的不断发展,铝合金车体越来越多地出现在人们的生活中,铁道部引进国外先进生产技术,实现了铁路的跨越式发展,如今,京广高铁、京沪高铁等的运营,建立起了巨大的铝合金车辆市场需求,进一步推动了中国铝合金车体制造技术的发展。
同时,由于铝合金车体制造仍然处在高速发展阶段,尚未有一个成熟的技术运用体系,因而也存在着一些技术等问题。如今铝制轨道车辆的发展,要远远落后于汽车运输行业,由于铝制品创新的周期长、加上铁道车厢的使用寿命长,使得车体与车的零部件等验证周期长,从整体上看,铝合金车体在运输市场上的使用量远远不如航空航天、汽车运输以及一些民用市场。同时,铁路运输重载与高速对铁路工程构件的耐磨腐蚀性也提出了更高的要求,如今使用高速列车制动盘、电弧喷涂维修铁路桥梁等方式,可以得到一定的耐磨、防滑以及抗腐蚀效果。此外,铁路车辆铝合金的应用也有许多技术上的难题,例如铁道车辆车身工件大部分为冲压形成,而用冲压钢板的方法冲压铝板易出现裂缝;车身工件大部分为焊接组装,但铝的焊接比钢材焊接的难度要大,其焊接的外表需要光滑,并且要对零部件进行电泳与喷涂。
4 铝合金在铁道车辆上的应用发展
如今世界各国组织大量人力、财力以及物理对车辆用铝材,以及一些新的技术、工艺进行深入研究,特别是在轧制工艺、挤压工艺、材料整体化、大型化、空心化等,以及材料的各种特殊性能、处理方法、结合方法、材料混搭方法、表面处理等方面,都展开了科技攻关与开发,促进铁道用铝材向着高标准、高性能、节能环保等方向发展,推进到一个新的水平。
当前随着铁道交通事业的不断发展,以及铝合金车辆运行考验的深入,我们需要进行更为广泛的试验研究,适当地引进一些先进的技术与相关的设备,并将其转化为自身的经验与技术使用。同时需加强对铝合金材料的技术研究和开发,有效提升铝合金材料使用的综合性能,例如融合一些新工艺方法,采用喷射成型等工艺,降低制造成本,稳定产品质量,此外要加强焊接工艺以及控制技术研究,提升焊接质量,只有材料与制造技术的不断发展,才能够探索出更为合理的车辆结构,我国目前在一些主要的制造技术上还依靠进口,因而需要加大对技术的研究,缩短差距。而在铝合金车辆的保养方面,需要从厂商、用户以及列检等环节,都需要提升保养与环保意识,制定严格流程,完善对车辆的应用管理,有效降低对铝合金车辆破坏。
5 结束语
铝合金车体的应用是铁路运输事业以及城市轨道发展的必然趋势,铝合金因其良好的性能与诸多优势,将铁路车辆设计与制造技术提升到了一个新的高度。随着铝合金制造应用技术的不断发展,其将成为现代化铁路发展应用的主流,我们必须要不断开展技术攻关与开发,促进我国轨道运输行业的高速发展。
铁道车辆论文:谈铁道车辆维护技术管理
【文章摘要】
本文从铁道车辆故障曲线和磨耗损裕量曲线进行分析,针对车辆故障发生阶段和其发生概率,及两者之间相互联系角度,设计出技术和管理方案,并提出出专门化、科学化、合理化铁道车辆维护技术管理建议。
【关键词】
铁道车辆;维护技术;管理模式
1 车辆维修理论性曲线
1.1概述车辆故障曲线
一旦车辆发生故障会使全线运行中断,通过一定技术手段对车辆定期维修,可避免车辆突发故障的发生。车辆故障曲线又称为“浴盆曲线”,主要分为三个阶段,如图1所示。
由曲线可知:
1阶段是初期故障。对于新造车辆或大型车辆的使用初期阶段,一般故障发生率较高。其原因是设计制造薄弱环节,新零件、不同零件之间需要一定磨合时间,因此也被名为“锯齿图形故障阶段。”
2阶段是偶发性故障阶段。故障发生概率取决于车辆维护质量与产品制造质量高低,故障发生概率相对平稳,因此是车辆使用阶段。
3阶段是插入量后期破损阶段。车辆需要高额维护费用保障其后期使用价值,如果不及时采取翻新、资产重置或大型维修等技术措施,故障发生概率普遍较高。如果想要延长车辆使用寿命,需要加强维护成本,不然会得不偿失。
不同品牌、型号、使用目的的车辆或主要零部件“浴盆曲线”是不同的,需要为每个车辆分别制定专门曲线,或是相近几组类型车辆。分析该曲线制定车型维修策略,灵活运用,从而提高车辆使用效益。例如:在1阶段停轮并进行一次检查,可在故障发生点之前或运行3个月后,如果没有异常现象,可以连续使用6年对其不分解检修,并在失效前对其分解检修即可。
制定故障率曲线目的是降低不必要的分解检修、使用期分解检修,使得车辆运用和检修达到搭配效果。但是在实际车辆使用寿命周期维护阶段,由“小浴盆曲线”所组成的“大浴盆曲线”组成,并做好2阶段下分解检修故障预防性技术措施,保障阶段下可进行及时分解检修,使得车辆使用达到较大经济效益和安全性。
1.2磨耗裕量
车辆进入使用阶段,主零件初始化储备较为充足,时间越久,1阶段的磨耗裕量也就越大,随之2阶段会逐渐减小,3阶段表现平稳 ,4阶段磨耗裕量开始一直增加到故障发生临界点。临界点与故障发生之间有较小空间,此阶段进行分解检修。检修后车辆与新造是有同等技术状态,部件已过磨合期,加上重点部位加强型修理整合,使得车辆运行更加安全、。
2 铁道车辆维护技术管理
2.1事后维护技术
车辆事后维护技术是指在系统运转一段时间后,发生一定技术型功能故障,导致不能正常使用该系统所进行的事后维修。这种维护技术实现电气配件预防维修可能性极低,需要通过弱环节了解故障发生趋势,并相应的开展一些尝试性弥补工作。如果和车辆运行安全性能关系不大,应采取事后维护技术保障车辆质量。
2.2状态修技术
状态修技术的经济适用性和可行性都较好,前提是对车辆运行系统或零部件进行在线实时检测、监视、周期性检查等,在短时间内采取一定维修技术保障系统运行安全性和质量,因此需要借助高科技破损检测设备对其技术处理,但是维修费相对较高。
2.3预防维修技术
预防性维修技术是在车辆投入运行开始即对其定期修理。新设备质量保障期限内,确定预防性维修周期的是供应商,在质保期限后,需要按照客户经验、随机检查、日常检查、弱点检查等针对性的调整,对设备修正或改进,减少故障发生概率。
2.4优化维修周期
将长周期分成若干短周期维修最适宜维护车辆,需要检修和运用人员配合完成此项技术,例如:铁道车司机在车辆运行前进行检查与整备工作。在车辆子系统维护周期基础上,维护应该更加单一、小,其具有操作方便、经济、适用等特点。而大型维修应该由车辆各系统分包商维修厂管理。(表1)
3 建立健全车辆维修技术管理结构和系统
3.1建立专职技术管理部门
车辆管理机构应建立维护技术管理职能部门,根据领导层、业务指导和监督设计相应的管理体系,并构建管理网络,实现铁道车辆维修技术管理组织、协调、指导与监督一体化工作。首先,明确车辆维修技术管理工作室具体内容;其次,建立维修技术咨询台及服务体系;,建立车辆维修技术监督检查与反馈机制,从而实现自上而下的监督检查管理体系,加强技术管理水平和标准化。
3.2建立会测量维修和检测技术管理体系
为了配合车辆综合检测工作,需要分级实施维护前后检测工作,并且现阶段车辆综合性能检测体系上,以“合理布局”为原则指导并组建检测机构,从而完善技术管理工作,科学指导车辆维修,保障监督和维修质量。
4 铁道车辆RAMS技术管理
RAMS技术管理是集合性、可维修性、安全性和可用性为一体的管理模式。其主要特点是满足了车辆技术和经济性能要求。
4.1RAMS指标
一般在新造厂、段修上实行RAMS技术管理,并结合国内现有管理,分别制定货车各项指标,提高铁道车辆维修技术管理水平有一定促进作用。
4.2安全性
车辆使用中,安全性核心内容是完整性,较高目标不大于安全记录数值,用SIL(完整性水平)评估,运用概率安全法,编程设备危险事故和电子系统,并对故障进行综合分析后,处理风险。
5 结束语
铁道车辆技术管理属于政策性较强、涉及面广、技术含量高的综合性管理工作,需要建立完整、明确分工的管理系统,运用一定技术手段,协调、配合的开展管理工作,保障车辆按期进行维修,提高车辆运行质量和维修质量。从整体上加强车辆运输装备性能,从而促进铁路事业健康、稳定的发展。
铁道车辆论文:校企合作背景下的铁道机车车辆专业课程体系优化设计
【摘 要】铁道机车车辆专业主要面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业等,培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理,具有素质和综合职业能力的高端技能型人才。实践表明,校企深度合作构建优化课程体系,能大幅提高铁道机车车辆专业的教学质量。
【关键词】铁道机车车辆 校企合作 课程体系
一、问题的提出
2011年9月,教育部《关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见》明确指出,高等职业教育具有高等教育和职业教育双重属性,以培养生产、建设、服务、管理及时线的高端技能型专门人才为主要任务。按照“到2020年,形成适应经济发展方式转变和产业结构调整要求、体现终身教育理念、中等和高等职业教育协调发展的现代职业教育体系”要求,必须坚持以服务为宗旨、以就业为导向,走产学研结合发展道路的办学方针,以提高质量为核心,以增强特色为重点,以合作办学、合作育人、合作就业、合作发展为主线,创新体制机制,深化教育教学改革,围绕国家现代产业体系建设,服务中国创造战略规划,加强中高职协调,系统培养技能型人才。
其中,把校企深度合作具体为办学、育人、就业、发展四个方面,这是对高等职业教育围绕国家现代产业体系建设,服务中国创造战略规划,与行业企业、经济社会密切关系,在体制机制上融合创新的新要求。
铁道机车车辆专业主要培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有素质和综合职业能力的高端技能型人才。培养人才是通过课程教学来实现的。职业教育课程承载着职业教育思想和观念,反映了社会经济发展以及学习者对职业教育的要求,体现了职业教育的价值取向,规范着职业学校管理水平和师生行为,直接影响着教学质量和学习者的身心发展。
当前,我国从人力资源大国向人力资源强国迈进,对人才培养的规格、质量和人的终身学习提出了新的要求,迫切需要加大课程改革力度,开发品质课程产品,改变人才培养模式,带动教师专业发展,提高人才培养质量,加速培养适应飞速发展的高铁时代的铁道机车车辆专业高端技能型人才。
作为高职院校,通过校企深度合作,以学生能力培养为宗旨,整体优化培养方案,建立合理的、科学的、适应新形势的课程体系,是我们为实现培养高端技能型人才这一战略主题所作的努力。
二、原有的课程体系存在的问题
(一)教育模式的运用对课程体系的影响
当前,职业教育的教育模式主要有三种。一种是传统的教育模式,教育课程是围绕“学科教学”和“技能训练”两个中心建立的。这种并行课程有可能使得受教育者得到的发展。在人们认识到职业教育服务经济的建设基础上,开始引进推广一种以CBE能力课程为典型代表的“理论为实践服务的课程”,强调职业教育满足经济社会发展对学生要求的功能性和功利性目标。然而,由于忽视学习规律和职业生涯发展规律而受到一定的局限。到了21世纪,技术、经济和社会的发展进入一个以人为中心的时代,理论与实践一体化的课程教学模式得到更广泛的运用,将学生的理论学习和实践能力发展作为一个整体看待,让学生获得在职业工作中相互关联的综合能力而不是相对割裂的理论知识和实践技能,建立理论与实践的直接关系,即理论与实践的统一,从根本上提高职业教育的整体质量。
本专业一直致力于教学改革以提高教学质量。我们在教学模式运用方面,从以传统教育模式为主,以CBE能力课程为辅,开始向就业导向模式转变。但是,课程内容仍按学科体系编排,侧重知识的系统性,没有形成清晰、完整的技能培养体系。
(二)培养目标定位对课程体系的影响
本专业主要是面向国有铁路、地方铁路、城市轨道交通企业、机车车辆制造修理企业、大型工矿企业培养从事铁道机车车辆运用、检修、维护和运营管理等具有素质和综合职业能力的高端技能型人才。从理论上说,这一定位思想是确定的,但在教育实践中,这一目标思想并未落到实处:一是强调高职教育的“高”层次,受传统思维惯性的影响,只注重了高等教育“高”的一般特性,而忽视了“职”的特色,使高职教育以应用能力为主线这一本质要求落不到实处。二是片面理解技能培养的涵义,没有从培养对象知识、能力、素质协调发展的基础上来考虑突出职业技能的培养,把单一的岗位操作技能等同于职业能力,忽视了人才发展的要求。如机车专业学生学习了内燃机车柴油机的结构和原理,进行了柴油机自检自修实训课程的训练,但是在机车运用中,面对柴油机出现故障,还是无从下手。
(三)校企合作的深度问题对课程体系的影响
1.长期以来,职业教育课程始终未能跳出学科体系的藩篱,关键在于职业教育的组织者、实施者以及研究者,基本上都是学科体系培养出来的。所以,在课程内容的选取,课程内容的序化过程中,不知不觉地回到学科体系的老路上。只有通过校企深度合作,共同开发课程体系,才能从根本上解决问题。
2.在我们到现场对毕业生进行回访时发现,大多毕业生与现场的要求有差距。他们往往不能适应现场的环境,不能直接上岗。主要原因是他们的学习环境与现场环境存在差距。
3.鉴于学校实践条件和教师资源的限制,不仅课程设置会有局限性,有效地提高学生能力的教学方式也得不到运用。最典型的例子就是本专业学生的机车检查与给油实训课程,在场地、设备和教员上都需要企业的配合才得以高效率地开展,以便充分训练学生的机车运用综合能力。
4.近几年随着铁路快速发展,大量新技术、新设备投入现场试验,由此引起了作业方式、劳动组织及规章制度发生较大的变化。现行的教学计划于铁路岗位实际需求相比有些脱节,需要企业的合作,修订现行教学计划。尤其“订单班”必须以企业的需要为依据,才能根据“订单”调整专业设置和培训模式。
所以说,产教结合、社会参与是充分利用社会资源的基本渠道。改革改进教学方式最主要的就是实行工学结合。
三、校企合作优化设计课程体系
课程体系设置原则,为提高铁道机车车辆专业的教学质量,培养“零适应期”铁路特有工种的技能型人才,以行业需求为导向开发课程。以课程标准为依据,以行业需求为导向,以培养学生的职业道德为基础,以提高学生的实践能力为主线,参照相关职业资格标准,校企合作共同开发课程,确保教学内容与真实工作任务的一致性。
课程体系的设置是在学院统一制定的原则基础上进行的。主要分为三个部分,即专业基本素质课、专业主干课、专业拓展课。
(一)专业基本素质课
这部分主要由学院统一制定。由大学教育所需要的素质基础课程和各专业基础课程组成。专业基础课程的内容取舍,采取“理论为实践服务”的课程模式,从岗位需求出发,根据现场专家提供的专业需求确定课程,不求系统,够用就好。
(二)专业主干课
总的原则是遵循技能型人才职业能力形成规律,着眼于学习者知识、技能和情感态度的培养以及专业能力、方法能力、社会能力的形成,按照职业实践的逻辑顺序,逐步构建以能力为本位,以职业实践为主线,以项目课程为主体的模块化专业课程体系。
1.内燃机车柴油机、电传动、制动机、总体这四门专业核心课程,每一门课程的内容分三个层次。如内燃机车柴油机:项目教学内容(柴油机的原理与构造)、模块教学内容(喷油泵拆装,教学做一体化)和专项训练内容(柴油机故障处理,将知识转化为技能)。教学内容由企业与学校共同开发,一体化教学项目与企业实际工作一致。学生在完成项目的过程中获得专业知识、专业能力和社会能力。
2.将企业的工作任务引入课程中。如单项实践课程机车认识实习、机车综合实训、机车检查与给油等,并且到企业进行现场教学,即采取“课堂进厂,校企联合培养”的方式。有着丰富实践经验的工人技师和企业培训师是学生的兼职教师;企业的生产环节及作业标准是学生专业技能的考核标准;现场考核成为考核学生的方式。学生的技能实训紧贴企业生产实际,企业的文化直接融入了学习的过程,突出了技能人才培养的职业性。通过办学模式的改变,在真实的生产场景中进行教学活动,有效地解决了教学培养目标与学生学习能力的矛盾、教学过程与生产流程的矛盾、师资水平与教学时效的矛盾。
3.学院与铁路局机务段等企业建立校企联盟关系,签订了联盟协议,明确企业应接纳学生顶岗实习,毕业设计改在顶岗实习后进行。首先,在企业的配合下,在企业完成顶岗实习工作。在实习过程中,充分进行现场实际工作,在工作中继续学习与探索。在实习结束之后,在有一定的现场实习经验的基础上,进行毕业设计或者完成高质量的调研报告。使理论教学与实习教学有机结合在一起,形成了“理论―实践―再理论”交叉滚动的一体化教学体系。
4.以全国及教学指导委员会或行业指导委员会举办的技能大赛为导向,和企业专家共同研讨竞赛的发展趋势,在课程体系中多途径地融入竞赛内容,强化学生实践能力的培养。
5.学历证书与职业证书对接。本专业学生必须参加本专业职业技能鉴定。鉴定项目由企业学院双方共同制定。鉴定培训在学院进行,鉴定考核由企业技能鉴定站组织进行。
6.订单培养的课程设置应充分考虑合作企业就业方向的需求,直接与就业目标挂钩,甚至落实到某种职业和具体岗位;课程设置应满足工作需要,即根据职业的知识、技能和素质需要来确定课程的性质和内容。如机车专业的主干课程铁路规章,在进行《技规》学习的基础上,针对南宁铁路局具体情况,增加适合南宁铁路局的《行规》。做到针对性培养,满足企业要求。
(三)专业拓展课
随着高速铁路的发展,新技术、新设备的使用客观上要求铁路员工特别是运输一线基层生产技术人员应掌握相应的知识。为此,拓展课主要针对企业新增设备和技术来设定,如动车组概论和城市轨道交通概论。目的是开拓学生眼界,丰富知识结构,拓展就业渠道。
通过现场调研,企业对毕业生工作后情况的反馈,增加安全心理学课程,提高学生应变能力。当机车发生故障时,培养学生从容应对并及时处理故障的能力。因为当故障来临时,现场的处理时间只有15分钟而已。
四、优化课程体系实施效果
通过教学实践,本专业课程体系的教学改革取得了明显的效果,本专业被评为院级品质专业,主干课程内燃机车柴油机为院级精品课程。通过校企深度合作,引企入校,使专业教学更具企业的真实生产场景;办学入企,使学生的培养真正实现了“零适应期”。校企合作使企业赢得了人才,学生赢得了人生,学校赢得了声誉。铁道机车专业毕业生更是供不应求。“出口畅”带来了“进口旺”,连续几年毕业生就业率保持在98%以上。
培养人才是通过课程来实现的,课程的内容和课程的序化构成课程体系的两个因素,为企业培养人才所设计的课程体系自然离不开企业的合作。实践表明,通过校企深度合作共同优化课程体系,实现了办学模式的转变;办学模式的转变,带动了教学方法的转变;教学方法的转变,促进了学生学习态度的转变,进而使铁道机车车辆专业的教学质量发生了质的飞跃。