起重機(jī)械再制造研究

發(fā)布時(shí)間：2018/12/27 17:15:57  來源：  作者：

　機(jī)械工程與自動(dòng)化起重機(jī)械再制造研究于善啟鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，河南鄭州450002性分析模型與再制造一般工藝過程模型，介紹了起重機(jī)械可再制造性評(píng)價(jià)方法，提出了起重機(jī)械再制造應(yīng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。

　　引言再制造是重用的一種形式，是以產(chǎn)品全壽命周期設(shè)計(jì)和管理為指導(dǎo)，以廢舊產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)性能跨越式提升為目標(biāo)，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準(zhǔn)則，以先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化為手段，對(duì)廢舊產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)和改造的一系列技術(shù)措施或工程活動(dòng)的總稱[1]。作為先進(jìn)制造、綠色制造的重要支撐，它最大限度地利用零部件的使用價(jià)值，減少資源與能源消耗，減少環(huán)境污染，具有顯著的節(jié)能、節(jié)材、減排、綠色的特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的重要技術(shù)途徑。

　　起重機(jī)械既是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和物流機(jī)械化系統(tǒng)中的重要設(shè)備，也是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。開展起重機(jī)械再制造研究，推動(dòng)起重機(jī)械再制造的發(fā)展，意義重大。

　　起重機(jī)械再制造的特點(diǎn)與要求分析起重機(jī)械是用來對(duì)物料進(jìn)行起重、運(yùn)輸、裝卸或安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。其工作特點(diǎn)是：種類多，功能與結(jié)構(gòu)差異大;運(yùn)動(dòng)復(fù)雜，既要完成起升運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)，又要在較大的空間范圍內(nèi)運(yùn)行;承受的載荷多變，所吊運(yùn)的重物多種多樣，吊運(yùn)過程復(fù)雜而危險(xiǎn)，有的起重機(jī)械還需要直接載運(yùn)人員，其可靠性直接影響人身安全;外露的運(yùn)動(dòng)零部件多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸，潛在的偶發(fā)的危險(xiǎn)因素多;作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，作業(yè)場(chǎng)所常有高溫、高壓、易燃易爆、強(qiáng)磁等危險(xiǎn)因素起重機(jī)械的這些工作特點(diǎn)，尤其是它對(duì)可靠性、安全性的特殊要求，決定了起重機(jī)械再制造與其他產(chǎn)品的再制造相比具有顯著的特點(diǎn)與要求：①要求實(shí)施起重機(jī)械再制造企業(yè)資格認(rèn)證制度，推進(jìn)起重機(jī)械再制造產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；l(fā)展;②要求高度重視起重機(jī)械再制造產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督，實(shí)施起重機(jī)械再制造產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證工作，增加再制造產(chǎn)品的可信度與市場(chǎng)認(rèn)同度;③要求按起重機(jī)械的種類進(jìn)行專業(yè)化再制造生產(chǎn)，提高起重機(jī)械再制造的可行性、生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益;④要求重視起重機(jī)械再制造品與新品的市場(chǎng)細(xì)分，在起步階段應(yīng)以零部件再制造加工與銷售為主，成熟后再逐步向整機(jī)再制造過渡;⑤在再制造方法的選擇上，要求更多地采用換件裝配和尺寸再加工的再制造方法，確保再制造產(chǎn)品的可靠性與安全性。

　　起重機(jī)械可再制造性分析與評(píng)價(jià)起重機(jī)械可再制造性決定著其再制造的可行性、經(jīng)濟(jì)性。起重機(jī)械可再制造性是指廢舊起重機(jī)械在規(guī)定的條件下和規(guī)定的費(fèi)用內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行再制造時(shí)，恢復(fù)或升級(jí)到規(guī)定性能的能力，主要包括再制造的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性、資源可行性、產(chǎn)品服役性、環(huán)?？尚行缘萚3]。起重機(jī)械可再制造性分析模型見圖1.

　　起重機(jī)械可再制造性分析與評(píng)價(jià)，要在廣泛收集原始制造商、再制造商、市場(chǎng)與用戶等多方面信息的基礎(chǔ)上，采用信息分析、設(shè)計(jì)分析、費(fèi)用分析、案例分析、對(duì)比分析、風(fēng)險(xiǎn)分析等手段與方法，對(duì)起重機(jī)械再制造的產(chǎn)品類型、生產(chǎn)條件、工藝技術(shù)、成本指標(biāo)、環(huán)保費(fèi)用等因素進(jìn)行綜合分析，并對(duì)其可制造性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)?？稍僦圃煨栽u(píng)價(jià)可以采用定性評(píng)價(jià)、定量評(píng)價(jià)、定性與定量評(píng)價(jià)3種方法。定性評(píng)價(jià)可以按照德國RolfSteinhilper教授的七標(biāo)準(zhǔn)法或美國LundR.教授的七準(zhǔn)則法來評(píng)價(jià)起重機(jī)械及其零部件的可再制造性;定量評(píng)價(jià)可以采用費(fèi)用―環(huán)境―性能評(píng)價(jià)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、層次分析法等方法。定性與定量評(píng)價(jià)主要采用專家評(píng)分法。

　　圖1起重機(jī)械可再制造性分析模型起重機(jī)械再制造一般工藝過程與關(guān)鍵工藝技術(shù)起重機(jī)械再制造一般工藝過程起重機(jī)械再制造工藝過程是運(yùn)用再制造技術(shù)對(duì)廢舊起重機(jī)械進(jìn)行加工、生產(chǎn)規(guī)定性能的再制造產(chǎn)品的過程。盡管起重機(jī)械功能與結(jié)構(gòu)差異較大，再制造的生產(chǎn)目的、生產(chǎn)組織形式不同，再制造的工藝過程會(huì)有差異，但總體來說，起重機(jī)械再制造工藝過程一般都包括回收、拆解、清洗、檢測(cè)分類、再制造加工、再制造裝配、測(cè)試等環(huán)節(jié)。起重機(jī)械再制造一般工藝過程見圖2.

　　圖2起重機(jī)械再制造一般工藝過程起重機(jī)械再制造的關(guān)鍵技術(shù)起重機(jī)械再制造工藝技術(shù)主要有：再制造拆解技術(shù)、再制造清洗技術(shù)、再制造檢測(cè)分類技術(shù)、再制造表面工程技術(shù)、再制造加工技術(shù)、再制造裝配技術(shù)、再制造質(zhì)量測(cè)試技術(shù)、再制造信息化技術(shù)等。其中，再制造檢測(cè)分類技術(shù)與表面工程技術(shù)是起重機(jī)械再制造的關(guān)鍵技術(shù)。

　　3.2.1再制造檢測(cè)分類技術(shù)起重機(jī)械再制造方法主要有換件裝配、尺寸加工和表面修復(fù)加工等方法。選用何種方法取決于零部件的剩余使用壽命與再制造的價(jià)值。因此，通過再制造檢測(cè)分類技術(shù)對(duì)零部件進(jìn)行全方位的檢測(cè)分析，準(zhǔn)確判斷零件是否具有再制造價(jià)值至關(guān)重要。再制造檢測(cè)分類技術(shù)是利用專業(yè)測(cè)量工具、無損檢測(cè)設(shè)備和人體的感覺器官，在不損害零件的情況下，對(duì)零件進(jìn)行綜合檢測(cè)，判斷零件為可再使用件、再制造加工件和廢品件的檢測(cè)判斷技術(shù)。不同類型的起重機(jī)械需要有不同的檢測(cè)技術(shù)與分類標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前，起重機(jī)械再制造檢測(cè)分類技術(shù)還很不成熟，尤其是針對(duì)不同類型起重機(jī)械再制造的分類規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成，要積極開展起重機(jī)械再制造檢測(cè)分類技術(shù)的研究，重點(diǎn)研究零部件剩余使用壽命的估算方法與質(zhì)量檢測(cè)方法，研究不同類型起重機(jī)械再制造加工的判斷標(biāo)準(zhǔn)。要根據(jù)起重機(jī)械結(jié)構(gòu)龐大、不便運(yùn)輸與物流成本高的特點(diǎn)，針對(duì)回收企業(yè)與再制造加工企業(yè)，形成兩級(jí)檢測(cè)分類標(biāo)準(zhǔn)，避免無再制造價(jià)值產(chǎn)品與零部件的繼續(xù)流轉(zhuǎn)。

　　3.2.2再制造表面工程技術(shù)起重機(jī)械零部件的報(bào)廢大多源于尺寸與表面的損壞，表面工程技術(shù)在起重機(jī)械再制造加工中至關(guān)重要。應(yīng)重點(diǎn)研究納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)、高速電弧噴涂技術(shù)、脈沖電阻焊技術(shù)、激光熔覆技術(shù)等先進(jìn)的表面工程技術(shù)在起重機(jī)械再制造中的應(yīng)用。

　　納米復(fù)合電刷鍍技術(shù)是在傳統(tǒng)電刷鍍技術(shù)基礎(chǔ)上把具有特定性能的納米顆粒加入鍍液中，使得被修復(fù)的表面獲得納米顆粒彌散分布的復(fù)合涂層的工藝技術(shù)。用于起重機(jī)械零部件的再制造，可以在被修復(fù)的零件上刷鍍一層超硬、高強(qiáng)、高韌的復(fù)合鍍層，修復(fù)和強(qiáng)化磨損的零件。

　　下轉(zhuǎn)第216頁快速成型技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)快速成型技術(shù)尚處于發(fā)展階段，但其發(fā)展速度非?？?，很多快速成型工藝已經(jīng)可以用于制作實(shí)際工作的零件。目前的研究重點(diǎn)是提高零件的精度、發(fā)展廉價(jià)與高效的成型材料和提高成型件的力學(xué)性能。

　　當(dāng)前RP技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)有：①提高RP系統(tǒng)的速度、精度和可靠性，開發(fā)出實(shí)用適宜的設(shè)備;②提高數(shù)據(jù)的處理速度和精度，減小由于數(shù)據(jù)處理造成的誤差;③開發(fā)適宜于不同快速成型方法的材料，從RP的特點(diǎn)出發(fā)，發(fā)展全新的材料;④開發(fā)更多的與RP工藝特點(diǎn)相適應(yīng)的廉價(jià)、高效能源;⑤在零件成型的思路上突破立體平面化―離散―堆積的思路;⑥努力研究擴(kuò)大快速成型的應(yīng)用范圍。

　　脈沖電阻焊技術(shù)是在有缺陷的零件表面覆以片狀、絲狀、粉狀的修補(bǔ)材料，在高能電脈沖的作用下，在補(bǔ)材和基材之間的微小局部產(chǎn)生金屬熔焊的焊接方法。用于起重機(jī)械再制造，既適合一般零件，也適合大型金屬構(gòu)件，可以修復(fù)劃傷、坑蝕等表面缺陷，具有焊接熱輸入與熱影響區(qū)小、補(bǔ)材和基材的結(jié)合強(qiáng)度高、機(jī)件變形小等優(yōu)點(diǎn)。

　　激光熔覆技術(shù)是隨著大功率激光器的發(fā)展而興起的一種新的表面改性技術(shù)，用于起重機(jī)械再制造，具有熱影響區(qū)小、工件變形小、界面冶金結(jié)合、稀釋率低、過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，不僅能修復(fù)已有裂痕等廢舊零件，還能提高零件的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化等性能。