煤炭机械装备再制造关键技术研究与应用
孙绍程
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孙绍程,. 煤炭机械装备再制造关键技术研究与应用[J]. 中国机械研究,2024.3. DOI:10.12721/ccn.2024.157028.
摘要:
随着我国煤炭工业的快速发展,煤炭机械装备的再制造逐渐成为提高设备利用率、降低生产成本、实现可持续发展的重要手段。本文首先对煤炭机械装备再制造技术的内涵进行了阐述,然后分析了再制造技术的关键要点,包括旧件检测与评估、再制造加工技术、再制造涂层技术等,并结合实际案例探讨了再制造技术的应用效果。最后,对再制造技术的发展前景进行了展望,为煤炭机械装备的可持续发展提供了有益参考。
关键词: 煤炭机械装备;再制造技术;旧件检测;加工技术;涂层技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157028
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一、引言

煤炭作为我国的主要能源之一,其开采和利用对国民经济的发展具有重要意义。随着煤炭开采技术的不断进步,煤炭机械装备的性能和质量也在不断提高。然而,受设备使用寿命、工作环境等因素的影响,煤炭机械装备在使用过程中难免会出现磨损、故障等问题,这不仅影响了设备的正常运行,也增加了企业的运营成本。因此,开展煤炭机械装备再制造技术研究,对于提高设备利用率、降低生产成本、实现可持续发展具有重要意义。煤炭机械装备再制造技术,作为资源循环利用和可持续发展的关键环节,正日益受到业界的广泛关注。它不仅仅是对废旧或失效的煤炭机械装备进行简单的修复,更是通过一系列先进的技术手段,对装备进行深度的改造和升级,使其能够恢复甚至超越原有的性能。

二、煤炭机械装备再制造关键技术分析

1、旧件检测与评估技术

这一环节的关键在于对废旧零件进行全面、准确的评估,以确定其再利用价值和再制造方案。目视检查虽然简单直接,但往往难以发现零件内部的损伤;因此,无损检测技术的引入显得尤为重要。无损检测技术如超声波检测、X射线检测等,能够在不破坏零件的前提下,发现其内部的裂纹、缺陷等,为后续的再制造提供重要依据。此外,力学性能测试也是不可或缺的一环,它可以通过对零件进行拉伸、压缩等试验,了解其材料性能、强度等关键参数,为制定合适的再制造方案提供依据。

2、再制造加工技术

针对不同类型和损伤的零件,需要采用不同的加工方法。例如,对于磨损严重的轴承或齿轮,表面喷涂或堆焊是常用的修复方法。通过在这些零件表面涂覆或堆焊一层耐磨材料,可以恢复其原有的尺寸精度和表面性能。对于裂纹或断裂的零件,焊接或螺栓连接等修复方法则更为适用。焊接可以通过熔化零件断裂处的材料,使其重新连接在一起;而螺栓连接则可以通过在零件上钻孔并安装螺栓,实现断裂处的固定。此外,机械加工也是再制造过程中常用的技术手段,它可以通过对零件进行切削、磨削等加工,去除其表面的损伤和不平整部分,恢复其原有的几何形状和精度。

3、再制造涂层技术

涂层技术可以在零件表面形成一层具有特定性能的材料层,如耐磨、耐腐蚀等。常用的涂层技术包括热喷涂、电镀和化学镀等。热喷涂是通过高温将涂层材料熔化并喷涂到零件表面,形成一层坚固的涂层;电镀则是通过电解作用在零件表面沉积一层金属或合金;而化学镀则是通过化学反应在零件表面形成一层致密的涂层。这些涂层技术不仅可以提高零件的表面性能,还可以增强其整体性能和使用寿命。

三、煤炭机械装备再制造技术的应用案例

在我国煤炭工业中,再制造技术的应用已经取得了显著的成果。以某煤矿企业的采煤机为例,我们可以看到再制造技术在煤炭机械装备修复与升级中的重要作用。

该煤矿企业的一台采煤机在长时间的运行过程中,由于工作环境的恶劣以及设备自身的磨损,出现了严重的性能下降和故障频发的问题。这不仅影响了煤炭开采的效率,也给企业的安全生产带来了隐患。面对这一挑战,该企业决定采用再制造技术,对采煤机进行修复和升级。

首先,技术团队对采煤机的关键零件进行了全面的检测和评估。通过目视检查、无损检测和力学性能测试等手段,他们准确掌握了零件的磨损程度、裂纹情况以及材料性能等信息。基于这些数据,技术团队制定了详细的再制造方案,明确了修复和升级的具体步骤和方法。

接下来,技术团队采用了表面喷涂和机械加工等再制造加工技术,对采煤机的关键零件进行了修复。通过喷涂耐磨材料,零件的磨损表面得到了有效的修复;而机械加工则使零件的尺寸精度和几何形状得到了恢复。这些技术的运用,不仅修复了零件的损伤,还提升了其性能和使用寿命。

此外,为了进一步提高零件的耐腐蚀性和耐磨性,技术团队还采用了再制造涂层技术。他们利用热喷涂技术在零件表面形成了一层坚固的涂层,这层涂层不仅能够有效抵抗工作环境中的腐蚀和磨损,还能够增强零件的整体性能。

经过再制造技术的处理,这台采煤机的性能得到了显著提升。它的运行效率明显提高,故障率也大大降低。更重要的是,通过再制造技术的应用,该煤矿企业成功避免了设备更换的高额成本,实现了经济效益和社会效益的双赢。

这一案例充分展示了煤炭机械装备再制造技术的实际应用效果。通过再制造技术的应用,不仅可以修复废旧零件的损伤,提升其性能和使用寿命,还可以为企业节省大量的设备更换成本,提高设备的运行效率。同时,再制造技术的应用也符合了当前绿色制造和可持续发展的理念,为煤炭工业的可持续发展提供了有力的支持。

四、煤炭机械装备再制造技术的发展前景

随着我国煤炭工业的不断发展,煤炭机械装备再制造技术将面临更广阔的应用前景。一方面,随着环保意识的不断提高,资源的循环利用和节能减排将成为煤炭机械装备发展的重要方向,再制造技术将在此方面发挥重要作用。另一方面,随着科技的不断进步,新的再制造技术和方法将不断涌现,为煤炭机械装备的再制造提供更多可能。

未来,煤炭机械装备再制造技术将在以下几个方面得到进一步发展:一是旧件检测与评估技术的智能化和精准化,通过引入人工智能、大数据等技术手段,提高旧件检测的准确性和效率;二是再制造加工技术的自动化和高效化,通过采用先进的加工设备和工艺,提高再制造的质量和效率;三是再制造涂层技术的创新与应用,通过研发新型涂层材料和工艺,提高零件的表面性能和使用寿命。

五、结论

煤炭机械装备再制造技术是提高设备利用率、降低生产成本、实现可持续发展的重要手段。通过对旧件检测与评估、再制造加工技术、再制造涂层技术等关键技术的研究和应用,可以实现对废旧或失效煤炭机械装备的有效修复和升级,提高设备的综合性能和使用寿命。未来,随着科技的不断进步和环保意识的提高,煤炭机械装备再制造技术将迎来更广阔的发展前景。

参考文献:

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