工程機械(Xie)是對各[Ge]類用于工程建設的施工機械的總[Zong]稱,廣泛[Fan]用[Yong]于建築[Zhu]、水(Shui)利、電(Dian)力、道路、礦[Kuang]山、港(Gang)口和[He]國防等(Deng)工[Gong]程領域。工程機械再(Zai)制造是以廢舊工程(Cheng)機械産品為(Wei)對象,用(Yong)先進技[Ji]術将廢舊的工程機械設備進行徹底[Di]拆解翻修,生産出完全[Quan]等同于新[Xin]産品性能和質[Zhi]量的再制造産品,從[Cong]而達到[Dao]高效的二[Er]次利用。
一個完整(Zheng)的工程機械(Xie)再制造工藝流程大緻[Zhi]可劃分為[Wei]五個階段:
(一)工程機械拆解
第一階段[Duan]是工程機械的拆解,即是(Shi)将工程機械[Xie]裝[Zhuang]置的單元(Yuan)機構[Gou]拆卸成單一的[De]零部件。拆解作為工程機械再制造的頭道工[Gong]序,直接影響再(Zai)制造的加工效率和(He)舊件再利用(Yong)率。
傳統的拆(Chai)解方法缺乏科學和綜(Zong)合評估[Gu],盲目性[Xing]和随意性大,造成(Cheng)拆解(Jie)過程耗時、耗能[Neng]、耗力,效果不佳。目(Mu)前[Qian]比較科學的方(Fang)法是根據(Ju)拆解對[Dui]象的設[She]計圖紙及裝配[Pei]工藝[Yi],結合相對應的拆解工具[Ju]和拆解方法,應[Ying]用[Yong]高效無損拆解技[Ji]術和分類回收技[Ji]術,可有效提高廢舊零部件的回收利用率,達到無損(Sun)、高效、節能的目的(De),提高工程(Cheng)機械再制造企業的規模化和自動化水平[Ping]。
(二)工程(Cheng)機械零部件(Jian)清洗
工程機(Ji)械廢舊零部[Bu]件的清洗工作(Zuo)是工(Gong)程機械再制造過程的(De)重要環節。工程機械在使用過程(Cheng)中零部件會産生各(Ge)種污(Wu)垢,如外表面(Mian)沾染灰塵、油(You)泥,漆層的老化變質,機械[Xie]潤滑(Hua)及燃油系統殘留的[De]潤滑油和[He]燃油污垢,金屬表面産生的腐[Fu]蝕[Shi]物等。因此,将已拆卸[Xie]的零部件進行清洗很有必要。通常使[Shi]用烘焙爐進行保溫烘焙、表面抛丸、噴砂[Sha]、高壓[Ya]水射(She)流、超聲波等[Deng]的清理技術[Shu]可實現[Xian]無損清洗,同時可減少清洗過程中的[De]環境影響,避免二(Er)次[Ci]污染。
目前,國外先進再(Zai)制[Zhi]造企業已(Yi)能做到清洗(Xi)物理化(完全[Quan]取消(Xiao)化學(Xue)清洗),拆洗[Xi]水平[Ping]已完全達到零(Ling)排放。應用無污[Wu]染、高效率、适用範圍[Wei]廣、對(Dui)零件無損害的自動化超聲清(Qing)洗[Xi]技術、熱膨脹不變形高溫[Wen]除垢技(Ji)術、無損噴丸清[Qing]洗(Xi)技術與設備,可以(Yi)顯著提高再制造生産過程的排污标準。
(三)工程機械零部件的檢測和(He)壽命評估
工程機械再制造的[De]壽命(Ming)評估包含(Han)兩方[Fang]面内容:(1)廢舊(Jiu)零件的(De)剩餘[Yu]壽命評估。通過[Guo]它回答廢(Fei)舊零(Ling)件能否再制造(Zao),能(Neng)再制造幾次(剩(Sheng)餘疲勞壽命[Ming]是否足夠)的問題。(2)再制造零件[Jian](即再制造之後的零件)的服役(Yi)壽命預測。通過(Guo)它判定再制[Zhi]造零件[Jian]是否(Fou)具有足以維持下一[Yi]個服役周(Zhou)期的使(Shi)用[Yong]壽命。
廢舊[Jiu]零件的剩[Sheng]餘壽命評估:将金屬(Shu)磁記憶(Yi)技術用[Yong]于廢[Fei]舊零件的剩餘壽命評估的探索研究。該技術基于[Yu]鐵磁性材料[Liao]的磁緻伸縮(Suo)效應,利用地磁場環境中[Zhong]鐵磁材料具有磁疇(Chou)結構和自發磁化(Hua)的[De]特點[Dian],當外[Wai]力作用于[Yu]鐵磁材料,會引[Yin]起材料中磁疇的(De)變化,變化會以漏磁場的形式被“記(Ji)憶”,外力消(Xiao)除(Chu)後仍(Reng)然保留。通過對“記憶[Yi]”内容的檢(Jian)測,即(Ji)可知應[Ying]力集中和宏微觀裂紋,實現損傷[Shang]早期診斷和(He)壽命評[Ping]估。
借助無損檢測技術[Shu](如渦[Wo]流[Liu]檢測、超聲[Sheng]波檢(Jian)測、X射線檢測、磁[Ci]粉檢測等),結[Jie]合力學(Xue)和材料學等多學[Xue]科理論和技術,探索再制造無損壽命(Ming)評估理論與[Yu]方[Fang]法,進行零部件的損傷檢測和(He)壽命[Ming]評估。多年來,在多種無損[Sun]檢測技術(Shu)方面(Mian)進行了較系統的研究:(1)無損檢(Jian)測裝置(發動機零件檢測裝置[Zhi]、特殊管道檢(Jian)測[Ce]機器人,等);(2)零件表面缺陷檢測(視頻、渦流(Liu)、磁記(Ji)憶、表面波超聲[Sheng]等);(3)零件内部缺陷(Xian)檢測(超(Chao)聲等);(4)零件殘餘應力測定分析(x射線、金[Jin]屬磁記[Ji]憶、超聲,等);(5)再制造(Zao)零件服役過[Guo]程狀态監測(聲發射[She]等);(6) 廢[Fei]舊零件損傷程(Cheng)度檢測評估理論與方法(Fa);(7)再制造塗[Tu]層質(Zhi)量無損評價理論和[He]方法。
(四)工程(Cheng)機械零(Ling)部件的修複和再制造
工程機械零部件的修複和[He]再制[Zhi]造是[Shi]工程機(Ji)械再制造的核心階段,将廢舊零[Ling]部件進行修複和再(Zai)制造,并進行相關的測試、升級,使其[Qi]性能能夠滿足使用要求。表面工程技[Ji]術(包括納米表面工程技(Ji)術[Shu]和自動化表面工程(Cheng)技術)是工程機械再[Zai]制造的核心關鍵技術。 納米(Mi)技[Ji]術是21世紀的三[San]大高新技術之一[Yi](信息技術、納米技術、生物技術)。整[Zheng]體納(Na)米化技(Ji)術的應用估(Gu)計還需20~30 年時(Shi)間[Jian]。在現階段[Duan],将納米顆粒彌散分[Fen]布[Bu]在表面塗層(Ceng)内[Nei],使納米材料與傳統表面[Mian]工程技術相[Xiang]融合(He),發揮納(Na)米材料的優異效果,我國開發了具有(You)自主知識産(Chan)權的納米表面工程技術。具體技術包括:納米顆粒複合電刷[Shua]鍍(Du)技術、納米熱(Re)噴(Pen)塗技術和納米[Mi]減[Jian]摩自修複添加劑技術等。納[Na]米顆粒複合電[Dian]刷鍍技術是通過在電刷鍍(Du)液中添加(Jia)納米顆粒以進一步提高[Gao]塗層效果的[De]電刷(Shua)鍍技術,它是在20世紀(Ji)80年代開發出來的電(Dian)刷鍍技術的基[Ji]礎[Chu]上發展起來[Lai]的,它對失效零部件的修複和再制造方面有(You)重要作用。納米熱噴塗技術是以現有熱噴塗技術為基礎,通過噴塗納米結(Jie)構(Gou)顆粒粉末或含納米結構顆[Ke]粒的絲材,得(De)到具有(You)納米(Mi)結構塗層的新技[Ji]術。納米減摩自修(Xiu)複添加劑技術是一[Yi]種通過(Guo)摩(Mo)擦化學作(Zuo)用,在摩擦副[Fu]表面形成具有減摩潤滑和自修複功[Gong]能的固态修複[Fu]膜,達到磨損和[He]修複的動态平[Ping]衡,從而在不停[Ting]機、不解體狀況(Kuang)下實現磨損表(Biao)面減摩和(He)自修複的技術。
工程(Cheng)機械再制造過程(Cheng)是産業化、批(Pi)量化的生産加工過(Guo)程。為了更好地适應(Ying)再制造的産業化[Hua]要(Yao)求,表面工程技術必[Bi]須從手工操(Cao)作發展到自動化操作。我國(Guo)重點[Dian]開發了自[Zi]動化[Hua]高速(Su)電弧噴塗技術、自[Zi]動化納米顆粒複(Fu)合電刷鍍技術[Shu]、半自[Zi]動化微弧等[Deng]離子熔覆技[Ji]術和自動化激光熔覆技術,進一步提(Ti)高了表面塗層的性能和再制造質量[Liang]。自動化高速電弧噴塗技術适[Shi]用于結構形狀較簡(Jian)單,磨[Mo]損、腐[Fu]蝕超差較大(Da),以及對修複效率[Lü]要求較高[Gao]的零件的再制造。自(Zi)動化(Hua)納米顆粒(Li)複合(He)電刷鍍技(Ji)術适用于損傷超差較小、對配[Pei]合度要(Yao)求較高[Gao]的零(Ling)件的再制(Zhi)造[Zao]。半自動[Dong]化微束等(Deng)離子弧(Hu)熔覆技術适[Shi]用于結構形(Xing)狀較複雜,結合強(Qiang)度(Du)要(Yao)求高的零件的[De]再制造。自動化激光熔覆技術适用于結構較複雜、尺寸較小、要(Yao)求冶金結合的零件的再制造。
(五)工程機械零部件[Jian]的組裝(Zhuang)
第五個階段是将維[Wei]修好的零部件進行重新組裝。一旦(Dan)發現[Xian]裝配過程中出現不(Bu)匹配的現[Xian]象,還需進行二[Er]次(Ci)優化的過程[Cheng]。裝配好的(De)産品要經過測試、檢驗,确保質量達到實用标準。