论文部分内容阅读
摘 要：该文以新汶矿业集团水帘洞煤矿MG 450/1050-WDK采煤机为例对采煤机再制造的工艺制定与实施作了简单的介绍。该公司严格执行再制造工艺要求及其检验标准，利用全寿命周期检测、等离子喷涂、电刷镀等国际先进技术，提高了煤机的综合性能，得到了集团公司设备中心和矿方的高度认可与一致好评。
关键词：采煤机 再制造 工艺
中图分类号：TD421.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0072-02
再制造是以全寿命周期为依据，辅以寿命检测、表面处理等技术，在部件寿命周期内进行再制造。
采煤机在再制造过程中使用激光熔覆、电刷镀、等离子喷涂等国际先进技术对零部件进行再制造。通过寿命检测，以寿命评估判定为依据，判定零件再制造价值。采煤机再制造完成后，按照Q/SNJX008-2012《再制造采煤机出厂检验标准》执行检验，整机性能及使用寿命将达到甚至超过新机。
水帘洞煤矿MG 450/1050-WDK采煤机在交付前使用于综采放顶煤工作面，该工作面采用常规放顶煤回采工艺中采一放二的回采方式。为保证采煤机再制造顺利进行，该公司制定了采煤机再制造流程及详细的施工工艺。再制造施工工艺主要包括：无损拆解、绿色清洗、无损检验、设计优化、零件再制造、组装调试。
1 无损拆解
无损拆解即在采煤机拆解过程中避免二次伤害，使零件回用率达到最高。在零部件拆解时，严格实行过程控制，各部件拆解后分区域放置，定置化摆放，保证每个零件的使用位置、安装方向等细节问题记录准确。
在拆解过程中，截割部截二轴、截三轴端盖因锈蚀原因导致拆除困难。刚开始采用传统的撞击式拆除法拆除，平均每个盖板拆除时间约20min，拆除效率较低且容易误伤盖板。为保证拆解效率，公司采用自行设计的液压拆解工装进行拆解，拆除时间由原来的20min缩短至7min，拆解效率大大提升，最重要的是有效避免了冲击拆解带来的二次伤害，提高了零件回用率；截四轴端盖磨损变形严重已报废，且盖板边缘与截割部壳体粘结，液压拆解工装无法固定，公司决定进行破坏性拆除，该拆解工作必须交由公司专业气割人员对其进行割除，以保证不损坏其他零部件，而后对截割部壳体进行时效震动去除内应力。Q/SNJX011-2012《采煤机再制造标准》规定，轴承、密封圈、液压元件等零件必须更换新件。所有轴承均进行高效拆除，为避免轴承拆卸过程中损坏轴承安装面，采用加热方式拆除，拆除效率较高。
2 绿色清洗
绿色清洗即将清洗过程中对环境的污染降到最低，尽可能避免清洗过程中的各类污染。绿色清洗主要分为初步清理，水清洗，油精洗。采煤机部件接收以后进行初步清理，主要工作为清理表面煤尘及油污；随后进行拆解，拆解完成后壳体及普通盖板进行水清洗，内部齿轮件拆解完成后立即进行标记，明确安装位置及安装方向，电器件及防爆盖板进行表面清理后转入待检区。
公司对初步清理过程中清理出的原煤进行回收，避免环境破坏及资源浪费；公司配有专业水清洗池（如图1所示），用高压水枪对壳体进行全方位清洗，水流通过沉淀池流回储水间，储水间通过溢油槽与溢油室相连，溢油室内回收的即为壳体及普通盖板便面的油污，回收后公司统一处理，沉淀池定期清理，回收的煤泥可作为燃料，储水室内的水经高压泵进入高压水枪，形成了专业采煤机再制造清洗池。水清洗完成后，将壳体所有表面盖板组装而后进行抛丸处理，清理表面锈迹。齿轮件拆解完成后进入油清洗池进行油精洗，精洗完成后放入待检区。水清洗完成后再进行抛丸，降低了抛丸过程中的浮尘，改善了抛丸工作现场的工作环境。
3 无损检验
零件清洗完成后，质检人员进行外观检测，对损坏严重，无再制造价值的零件进行报废处理（例：截四轴端盖表面划痕宽27 mm，深度在5 mm以上，即结论报废），其余进行全寿命周期检测；根据公司再制造标准要求，对未断定对否报废的零部件出具检测报告，并对符合再制造寿命的零件进行统计。寿命检测完成后利用公司现有国际先进的三坐标检测仪对零部件进行尺寸检测，并出具检测报告。各部件壳体及防爆盖板进行探伤处理，并出具检测报告。
4 设计优化
公司积极与矿方沟通，邀请矿方操作人员到公司就本采煤机在使用过程中存在的问题及不便进行汇总，共计17项优化建议。针对操作人员提出的建议，公司组织技术人员进行攻关，优化解决实际问题15项，其余2项因影响结构强度、空间受限未能解决。公司与操作人员就2项未处理问题沟通后得到操作人员理解。公司组织技术人员就检测结果中出现的问题进行分析，就采煤机运行环境及损坏情况进行分析汇总，对公司进一步完善设计，提高设计水平提供了现场资料。在再制造过程中，公司共计完成优化28项，使该采煤机更人性化，结构更合理，检修更方便。
5 零件再制造
根据质检人员提供的检测报告，技术人员对存在再制造价值的零件制定详细的再制造方案。例如：
（1）左截割部三铰接孔检测分别为超差0.15 mm、不超差、超差0.8 mm（如图2，3所示）；右截割部三铰接孔检测分别为超差0.06 mm、不超差、超差0.26 mm，两超差孔采用激光熔覆修复后再加工，表面耐磨性能及强度大大提高。两壳体表面磨损严重，划痕较深，采用等离子喷涂后表面焊接耐磨层，增加表面抗磨性能，预防磨损严重的情况的再次发生；
（2）左牵引部三铰接孔检测分别为超差0.26 mm、不超差、超差0.10 mm；右牵引部三铰接孔检测分别为超差0.06 mm、不超差、超差0.52 mm，两超差孔采用激光熔覆修复后再加工，表面耐磨性能及强度大大提高；
（3）截割部及牵引部轴承安装孔超差，超差在0.1 mm以内采用电刷镀，经济高效，超过0.1 mm由于电刷镀强度限制，利用激光熔覆修复后再制造；
（4）壳体及盖板外表面易磨损或锈蚀部分进行等离子喷涂，提高其表面耐磨、耐腐蚀性能；
（5）铰接销轴去除表面淬火层后，激光熔覆修复后再加工。公司针对再制造零件严把过程控制关，对操作人员进行不定期工艺纪律巡查，并安排专人进行现场跟踪指导，保证再制造过程中严格执行再制造工艺，以确保产品质量。
6 组装调试
部件组装过程中，未更换零部件安装于原位置，且保证与原方向一致性，保证了齿轮件的啮合质量，有效避免了因齿轮翻转引起的异响、振动等问题。截割部、牵引箱组装完成后进行加载试验，整机对接完成后进行整机试验，检验标准执行Q/SNJX008-2012《再制造采煤机出厂检验标准》。对组装过程中出现的问题进行现场确定整改方案，并进行汇总记录，提高了再制造效率，对整改项及时更改图纸。技术人员严格执行一机一档，对该台采煤机所用图纸进行单独归档，确保技术资料准确。本次再制造对设计图纸共计优化20项，除上述项优化外，针对本台采煤机单独优化8项。
7 结语
通过本次采煤机再制造，大大提升了公司员工的业务水平，完善了图纸、工艺等技术资料，对今后公司采煤机设计制造、再制造提供了宝贵的实践经验。再制造项目符合当前社会、经济的可持续发展战略，对节能降耗做出了极大贡献。再制造项目通过进行设计优化，使采煤机更人性化，性能更优越。再制造零件成本只是新品的50%～70%，节能40%～60%，对环境的保护成效显著。通过再制造延续了采煤机零部件的使用寿命，提高了综合性能，得到了集团公司设备中心及矿方的高度认可。采煤机再制造工艺实践工作为今后采煤机的再制造以及煤机装备的循环利用打下了坚实的基础。
关键词：采煤机 再制造 工艺
中图分类号：TD421.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0072-02
再制造是以全寿命周期为依据，辅以寿命检测、表面处理等技术，在部件寿命周期内进行再制造。
采煤机在再制造过程中使用激光熔覆、电刷镀、等离子喷涂等国际先进技术对零部件进行再制造。通过寿命检测，以寿命评估判定为依据，判定零件再制造价值。采煤机再制造完成后，按照Q/SNJX008-2012《再制造采煤机出厂检验标准》执行检验，整机性能及使用寿命将达到甚至超过新机。
水帘洞煤矿MG 450/1050-WDK采煤机在交付前使用于综采放顶煤工作面，该工作面采用常规放顶煤回采工艺中采一放二的回采方式。为保证采煤机再制造顺利进行，该公司制定了采煤机再制造流程及详细的施工工艺。再制造施工工艺主要包括：无损拆解、绿色清洗、无损检验、设计优化、零件再制造、组装调试。
1 无损拆解
无损拆解即在采煤机拆解过程中避免二次伤害，使零件回用率达到最高。在零部件拆解时，严格实行过程控制，各部件拆解后分区域放置，定置化摆放，保证每个零件的使用位置、安装方向等细节问题记录准确。
在拆解过程中，截割部截二轴、截三轴端盖因锈蚀原因导致拆除困难。刚开始采用传统的撞击式拆除法拆除，平均每个盖板拆除时间约20min，拆除效率较低且容易误伤盖板。为保证拆解效率，公司采用自行设计的液压拆解工装进行拆解，拆除时间由原来的20min缩短至7min，拆解效率大大提升，最重要的是有效避免了冲击拆解带来的二次伤害，提高了零件回用率；截四轴端盖磨损变形严重已报废，且盖板边缘与截割部壳体粘结，液压拆解工装无法固定，公司决定进行破坏性拆除，该拆解工作必须交由公司专业气割人员对其进行割除，以保证不损坏其他零部件，而后对截割部壳体进行时效震动去除内应力。Q/SNJX011-2012《采煤机再制造标准》规定，轴承、密封圈、液压元件等零件必须更换新件。所有轴承均进行高效拆除，为避免轴承拆卸过程中损坏轴承安装面，采用加热方式拆除，拆除效率较高。
2 绿色清洗
绿色清洗即将清洗过程中对环境的污染降到最低，尽可能避免清洗过程中的各类污染。绿色清洗主要分为初步清理，水清洗，油精洗。采煤机部件接收以后进行初步清理，主要工作为清理表面煤尘及油污；随后进行拆解，拆解完成后壳体及普通盖板进行水清洗，内部齿轮件拆解完成后立即进行标记，明确安装位置及安装方向，电器件及防爆盖板进行表面清理后转入待检区。
公司对初步清理过程中清理出的原煤进行回收，避免环境破坏及资源浪费；公司配有专业水清洗池（如图1所示），用高压水枪对壳体进行全方位清洗，水流通过沉淀池流回储水间，储水间通过溢油槽与溢油室相连，溢油室内回收的即为壳体及普通盖板便面的油污，回收后公司统一处理，沉淀池定期清理，回收的煤泥可作为燃料，储水室内的水经高压泵进入高压水枪，形成了专业采煤机再制造清洗池。水清洗完成后，将壳体所有表面盖板组装而后进行抛丸处理，清理表面锈迹。齿轮件拆解完成后进入油清洗池进行油精洗，精洗完成后放入待检区。水清洗完成后再进行抛丸，降低了抛丸过程中的浮尘，改善了抛丸工作现场的工作环境。
3 无损检验
零件清洗完成后，质检人员进行外观检测，对损坏严重，无再制造价值的零件进行报废处理（例：截四轴端盖表面划痕宽27 mm，深度在5 mm以上，即结论报废），其余进行全寿命周期检测；根据公司再制造标准要求，对未断定对否报废的零部件出具检测报告，并对符合再制造寿命的零件进行统计。寿命检测完成后利用公司现有国际先进的三坐标检测仪对零部件进行尺寸检测，并出具检测报告。各部件壳体及防爆盖板进行探伤处理，并出具检测报告。
4 设计优化
公司积极与矿方沟通，邀请矿方操作人员到公司就本采煤机在使用过程中存在的问题及不便进行汇总，共计17项优化建议。针对操作人员提出的建议，公司组织技术人员进行攻关，优化解决实际问题15项，其余2项因影响结构强度、空间受限未能解决。公司与操作人员就2项未处理问题沟通后得到操作人员理解。公司组织技术人员就检测结果中出现的问题进行分析，就采煤机运行环境及损坏情况进行分析汇总，对公司进一步完善设计，提高设计水平提供了现场资料。在再制造过程中，公司共计完成优化28项，使该采煤机更人性化，结构更合理，检修更方便。
5 零件再制造
根据质检人员提供的检测报告，技术人员对存在再制造价值的零件制定详细的再制造方案。例如：
（1）左截割部三铰接孔检测分别为超差0.15 mm、不超差、超差0.8 mm（如图2，3所示）；右截割部三铰接孔检测分别为超差0.06 mm、不超差、超差0.26 mm，两超差孔采用激光熔覆修复后再加工，表面耐磨性能及强度大大提高。两壳体表面磨损严重，划痕较深，采用等离子喷涂后表面焊接耐磨层，增加表面抗磨性能，预防磨损严重的情况的再次发生；
（2）左牵引部三铰接孔检测分别为超差0.26 mm、不超差、超差0.10 mm；右牵引部三铰接孔检测分别为超差0.06 mm、不超差、超差0.52 mm，两超差孔采用激光熔覆修复后再加工，表面耐磨性能及强度大大提高；
（3）截割部及牵引部轴承安装孔超差，超差在0.1 mm以内采用电刷镀，经济高效，超过0.1 mm由于电刷镀强度限制，利用激光熔覆修复后再制造；
（4）壳体及盖板外表面易磨损或锈蚀部分进行等离子喷涂，提高其表面耐磨、耐腐蚀性能；
（5）铰接销轴去除表面淬火层后，激光熔覆修复后再加工。公司针对再制造零件严把过程控制关，对操作人员进行不定期工艺纪律巡查，并安排专人进行现场跟踪指导，保证再制造过程中严格执行再制造工艺，以确保产品质量。
6 组装调试
部件组装过程中，未更换零部件安装于原位置，且保证与原方向一致性，保证了齿轮件的啮合质量，有效避免了因齿轮翻转引起的异响、振动等问题。截割部、牵引箱组装完成后进行加载试验，整机对接完成后进行整机试验，检验标准执行Q/SNJX008-2012《再制造采煤机出厂检验标准》。对组装过程中出现的问题进行现场确定整改方案，并进行汇总记录，提高了再制造效率，对整改项及时更改图纸。技术人员严格执行一机一档，对该台采煤机所用图纸进行单独归档，确保技术资料准确。本次再制造对设计图纸共计优化20项，除上述项优化外，针对本台采煤机单独优化8项。
7 结语
通过本次采煤机再制造，大大提升了公司员工的业务水平，完善了图纸、工艺等技术资料，对今后公司采煤机设计制造、再制造提供了宝贵的实践经验。再制造项目符合当前社会、经济的可持续发展战略，对节能降耗做出了极大贡献。再制造项目通过进行设计优化，使采煤机更人性化，性能更优越。再制造零件成本只是新品的50%～70%，节能40%～60%，对环境的保护成效显著。通过再制造延续了采煤机零部件的使用寿命，提高了综合性能，得到了集团公司设备中心及矿方的高度认可。采煤机再制造工艺实践工作为今后采煤机的再制造以及煤机装备的循环利用打下了坚实的基础。