国外机械维修和再制造新理念新工艺

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维修和再制造新理念

维修是第二种设备资源

俄罗斯质量研究院士、科学技术博士、教授尼科拉耶夫在《建筑机械化》（俄）上撰文：《建立高效的机械技术服务组织》,提出“维修是第二种设备资源”的理念,其论据是：企业的生产资料（资源）之一是设备,但是在册的设备数量不完全等同实际能用的设备数量.如某施工单位有100台在册的施工设备,如果实施高效维修,完好率为95%,则表示实际上有95台施工设备可以正常使用；如果不重视维修（只进行低效维修）,完好率为60%,则表示实际上只有60台施工设备可以正常使用.两种维修方式比较,在不增加新设备投资的前提下,高效维修模式比低效维修模式可为施工单位增加35台可正常使用的施工设备.所以说,维修是第二种设备资源,是投资小、收益大的设备投资方式,是先进的少资产经营方式.

高效维修的标准

尼科拉耶夫院士根据美、日,德等国实行高效维修的实践,对高效维修提出了五条标准：①企业的经营目标中,有提高设备完好率、使用率达到最高水平的措施,把维修定位为企业的第二种设备资源.②推行预防性技术诊断和故障监测的预防性维修模式,采用预防性维修的次数占维修总次数的80%,从而降低事后维修的次数,降低故障率,提高完好率,延长设备使用寿命.当新机使用3―5年后作为二手机出售时,其剩余价值仍可达新机价值的40%一60%.③采用先进的信息技术和微机技术对维修进行高效的实时管理和量化管理.④建立了现代化维修组织,加强对企业领导层、技术人员和机务员工进行全员技术培育,其中包括对技术人员进行跨学科技术教育,提高技术人员的综合科技水平,以利处理机电一体化、信息化的工程机械的使用和维修问题.⑤加强学习、引进国外先进的维修管理和维修技术,对已有的和先进的维修技术进行合成,集成发展成为高水平的复合维修技术.

实践表明,采用高效维修模式的大型施工企业,由于提高了设备的完好率,与采用低效维修的企业相比,对完成相同工程量的施工项目,可少用40%的工程机械设备,施工成本降低30%.

升级型再制造

传统的原型再制造是使再制造工程机械和其他机械（军用装务、机床等）接近或达到原型机的性能标准.这在工程机械技术进步慢、更新换代周期长的年代,原型再制造模式尚可适应市场需求.但进入20世纪90年代,特别是进入本世纪后,机电一体化、信息化、节能减排等新技术迅速进入工程机械领域,工程机械技术进步加快,更新换代周期由以往的10～12年缩短到3～5年.原型再制造产品由于技术性能落后使其市场竞争力大大下降.为了提高再制造机械的市场竞争力,卡特彼勒、马尼托瓦克、凯斯、美军军工厂、采埃孚、博世力土乐等主机厂和配件厂推出了升级型再制造的再制造新模式.

升级型再制造是采用新技术、新材料、新工艺,将老旧工程机械再制造成主要性能达到或接近原型工程机械新型号性能标准的再制造模式,相比传统的原型再制造,升级型再制造产品的先进技术含量高,延长了再制造品的技术寿命期限,增强了再制造产品的市场竞争力.如近年来,美国凯斯公司将20世纪80年代出厂的500台MW24C型轮式装载机旧机和280台M4K型越野式叉车旧机,按升级型再制造的方法再制造,旧如新,可延长使用寿命15年.又如采埃孚公司的旧变速器再制造,采用先进的技术和零件（如高性能轴承、密封件等）对产品进行升级,但大部分零,部件仍是旧件维修再利用,所以升级再制造的变速器虽然性能与新型变速器相同,但价格只是新品的1/3～1/2.卡特彼勒等公司升级型再制造的产品的设计理念产品（构成要素）是：升级型再制造产品等于再利用的原件和修复旧件+新增加的功能装置（如节能减排装置、信息化元件等）+新的易损件（如密封件、紧固件、软管、线、缆等）+新的驾驶室内饰+新的涂装.其中,再利用的原件和修复的旧件约占原机零部件总数的65%～25%.而升级型再制造也是美军采用的再制造模式,如美国“洛杉矶时报”网站2013年8月19日刊登的“升级延长B-52轰炸机寿命”一文美军现役的76架B-52轰炸机系1960―1962年制造,经过多次升级再制造,保留了长56M的机翼和49M长的机长,但拆除了机尾的炮塔,并对机内机件进行了升级改造,如安装了新的航空电子设备和通讯装置等,可以通过卫星发送和接收信息,提高战斗力,延长了技术寿命和使用寿命.

维修新工艺机电复合修复法

莫斯科农业工程大学开发的机―电复合修复法的装置和原理是：在普通车床上方安装“电加热淬火装置”（其主要元件是变压器）,利用车床夹盘和进给装置夹持、旋转、进退工件,用“电加热淬火装置”的触头接触工件表面,触头以大电流（400～2000A）和低电压（03～6.0V）接触工件表面,瞬间将工件表面加热到900～1100℃（电流、电压、温度可按需调节）,随后,通过“电加热淬火装置”的冷却管将冷却液高速喷射到被加热的工件表面,由于加热的工件表面因加热而膨胀的体积相对于工件整体体积很小,所以产生了表面淬火,得到硬和耐磨的表面,而心部韧性不变.试验结果表明,采用机―电复合修复法加工新的或修复的齿轮、花键轴齿面,淬火深度达03～1.2mm,表面硬度48～45H1KC,心部韧性为18～14HIKC；而用机一电复合修复法加工的新的或修复的螺栓,比用传统淬火方法处理的螺栓,强度提高14%.对花键磨损深度大于0.3mm的花键轴,先用氧―乙炔喷涂耐磨粉末到花键磨损部位,再用机―电复合修复法进行表面淬火,比单纯用氧―乙炔喷涂的表层耐磨性高.而且可将修复件加工和表面淬火在同一机床上一次完成,简化了工艺流程.

混合气体保护焊

俄《建筑和筑路机械》杂志综合国外和俄罗斯先进的混合气体保护焊的实践参数,推荐了十多种混合气体组分的混合配比：如（80%～95%）At+（20%～5%）CO2；（92%）Ar+（6%）CO2+（2%）He；（70%）Ar+（30%）He等,混合配比依焊修工件的厚度、要求合金元素在焊缝金属中的含量和焊接强度等焊接参数,通过计算和实验优选决定.混合气体保护焊与传统的气体保护焊和普通气焊相比,有如下优点：①通过改变各种气体的配比,可以焊修各种厚度的工件.②以惰性气体氩气（Ar）为主要成分的混合气体,对电弧区和熔池有可靠的保护作用,可防止空气中的氧气、氮气、氢气对熔化金属的侵蚀,同时减弱了co2的氧化性,焊丝的合金元素烧损少,焊缝表面氧化轻微,气孔率低,施焊时工件变形小,熔渣飞溅少,施焊稳定性好,即使焊丝进给不均衡或焊丝及工件表面残留少量油脂、铁锈,也能保持施焊的稳定性,所以焊修质量好.③焊修中产生的焊修粉尘和烟雾少,降低了氧化锰、氧化铬等有害粉尘对环境的污染.测定表明,在相同的焊修工况下,CO2气体保护焊产生的粉尘量为0.71g/min,而混合气体保护焊产生的粉尘量仅为0.46g/min.

堆焊+热态滚压复合修复法

俄罗斯国防部高等军事指挥学院和俄罗斯军事工程大学的科研人员联合开发了“堆焊+热态滚压复合修复法”.其原理如下：利用流动修理车上的装备（焊机、氧―乙炔加热、带滚压轮装置的车床等）用堆焊+热态滚压复合修复法在现场修复磨损的零部件.其工艺流程是：在磨损的轴类件磨损面上堆焊→将堆焊件夹持在车床上→用加热加热工件表面堆焊层（300～600℃,视设计要求而定）→在热态下切削工件堆焊层到规定尺寸（预留滚压尺寸）→热态下对切削面进行滚压.

与单纯进行堆焊修复或冷态滚压修复相比,此法施加的滚压力比冷态滚压力小2倍,对车刀、滚压轮的磨损小,加工效率高,滚压质量好,光洁度、硬度、抗疲劳强度,耐磨性均有所提高.省去了常规堆焊所需的热处理工序,简化了修复流程,适宜在流动修理车或工地采用.