工程机械 再制造

工程机械再制造研究

摘要

本文论述了工程机械再制造的现实意义，分析了国内外工程机械再制造的发展现状，阐述了再制造的关键理论和技术，以及再制造的手段。并且以挖掘机为例对再制造的设计与制造工艺进行了探索，并且针对大型履带式挖掘机重要零部件的再制造工艺设计进行了研究，对其是否可行、实用，以及其经济价值进行了探索和评价。

关键词：再制造，表面工程，挖掘机，制造工艺

Abstract

This paper discusses significance of reproducing on the engincering machinery, analyzes the domestic and international development status of reproducing on engineering machinery, expatiate the key theory ,technic and means of reproducing. What's more, it beneficially probes into design and manufacturing process of reproducing via the sample of shovel and study on the reproducing craft design of important parts on shovel, evaluates and evaluate on the feasibility,practicability and economic value .

Key words:Reproducing,Surface engineering,Shovel,Manufacturing craft

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前言 (1)

1 工程机械的再制造过程 (2)

2 大型履带式挖掘机的绿色再制造 (5)

2.1 基础类零件 (5)

2.2 主要零部件 (6)

2.2.1 发动机的再制造 (6)

2.2.2 液压泵的修复 (9)

2.2.3 液压缸拉伤修复 (10)

2.2.4 回转齿圈的修复 (11)

2.2.5 履带机构磨损及履带齿崩齿修复 (12)

2.2.6 液压破碎锤缸体的绿色再制造 (13)

2.2.7 斗体与斗齿的焊接 (14)

2.2.8 废旧齿轮箱绿色再制造•• (14)

2.3 易损件——完全更换成新的• (15)

2.4 部分更换的配件 (15)

结论•• (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主要问题。20世纪全球经济得到高速发展，但同时，对自然资源的任意开发和对环境的无偿利用，却造成全球的生态破坏、资源浪费和短缺环境污染等重大问题。其中机电产品制造业是最大的资源使用者，也是最大的环境污染源之一。据统计，造成全球环境污染的70％以上的排放物来自制造业，它们每年约产生55亿吨无害废物和7亿吨有害废物。由于消费品的大量普及，产品寿命周期的缩短，废弃产品的数量在急剧上升整个人类的生存环境面临日益增长的机电产品废弃物的压力，以及资源日益缺乏的问题。以汽车业为例，1996年全球有2400万辆汽车报废，到2000年全球将有2000万台计算机被淘汰。专家指出最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物，是解决环境和资源问题的治本之道。于是一个全新的制造领域或产业——绿色再制造，应运而生。

随着2l世纪的到来，以优质、高效、节能、节材为目标的先进制造技术得到了飞速的发展，绿色产品、绿色消费日趋受到人们的欢迎。国际经济专家分析认为，到2010年，绿色产品将成为世界产品市场的主导产品。为此，不少企业不惜投入大量的人力、财力、物力进行绿色再制造研究。1993年，美国各大汽车公司就结成回收联盟，在密西根建立车辆拆卸中心，专门研究汽车的回收拆卸技术；柯达公司研制了名为“相迷救星”的新型相机，87％的重量可回收。国外许多大学正在进行绿色再制造技术的研究和教学。美国罗切斯特理工学院建立了一个全国再制造和技术研究中心田纳西大学无污染产品和技术研究将进行汽车行业的再制造技术研究。德国《商报》1999年1月文章《未来l0年的科技》中认为，2006～2007年全球将普及节能汽车，这种汽车材料和部件的90％均可以重新使用。福特汽车公司已建立一个旧部件交流中心，从环保出发，充分利用回收再制造的部件。

再制造业已初步形成规模相当大的产业，美国军队目前是世界上最大的再制造者，它的车辆和武器通常使用再制造部件，这样不但节约了军用装备的制造费用，而且提高了装备的寿命和装备的维修能力，为装备的使用提供了技术保障。

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1 工程机械的再制造过程

全球的科技工作者都在寻求一些有效的方法来减少环境污染、降低资源浪费，并已经取得了有效的进展。减少由于制造所带来的环境污染与资源浪费的方法很多，但是基础方法是对用于制造与使用的材料与产品的可重新利用。材料的可重新利用主要是指在产品的服役寿命结束时，采用一系列的方法来延长产品的寿命，达到循环利用，这些方法包括：修复、再制造、废品的回收利用，再制造与维修、回收的区别，从产品寿命周期来看，以往的产品从设计、制造、使用、维修至退役报废。报废后，一部分是将可再生的材料进行回收，一部分将不可回收的材料进行环保处理。维修在这一过程中主要是针对在使用过程中因磨损或腐蚀等原因而不能正常使用的个别零件的修复。而再制造是在整个产品报废后，对报废的产品通过先进技术手段进行再制造形成新的产品。再制造过程不但能提高产品的使用寿命，而且可以影响产品的设计，最终达到产品的全寿命周期费用最小，保证产品创造最大的效益。此外，再制造虽然与传统的回收利用有类似的环保目标，但回收利用（如熔化钢铁和溶解纸张）只是重新利用它的材料，往往消耗大量能源并污染环境，而且产生的是低级材料。再制造技术是一种从部件中获取最高价值的方法，通常可以获得更高性能的再制造产品。由此可见，再制造是对产品的第二次投资，更是使产品升值的重要举措。

一个完整的再制造过程可以划分为3个阶段：第1个阶段是拆卸阶段，将装置的单元机构拆散为单一的零部件。

第2个阶段是将已拆卸的零部件进行清洗、检查，将不可继续使用的零部件进行再制造维修，并进行相关的测试、升级，使得其性能能够满足使用要求；随着科学技术的进步，现代再制造技术技术也有了长足的发展，下面将所用到的表面处理技术做一简单介绍

(1)纳米颗粒复合电刷镀技术

纳米颗粒复合电刷镀技术⋯是一种新的复合镀层制备技术，它是在电刷镀镀液中加入一种或多种纳米颗粒，使之在电刷镀电场作用下金属离子被还原的同时与金属发生共沉积，从而在装备零件表面获得具有优异性能的复合镀层。纳米材料的弥散强化作用，使纳米复合镀层的耐磨性比单一镍刷镀层提高1倍以上，镍基纳米氧化铝复合镀层的使用温度可提高到400℃，高温下复合镀层的显微硬度仍可保持在HV 600，微动磨损深度仅为镍刷镀层的1／4。纳米复合电刷镀技术可用于进行装备零部件表面损伤的修复、强化，在装备应急维修中可用于杆、轴、孔、轴承、轴瓦类等零部件的密封面或配合表面等。

(2) 高速电弧喷涂技术

以电弧为热源，使用多种喷涂材料，能够制备耐磨涂层、防腐涂层、防滑涂层等各种性能的涂层，是快速修复和强化磨损零件的重要技术手段。在装备应急维修中，