270密煉機(jī)“再制造”的探索概況

張仁廣，白雪松

(大連橡膠塑料機(jī)械有限公司，遼寧 大連 116036)

再制造就是讓舊的機(jī)器設(shè)備重新煥發(fā)生命活力的過程，它以舊的機(jī)器設(shè)備為資源，采用最佳的修復(fù)工藝技術(shù)，進(jìn)行改造升級。再制造后的產(chǎn)品無論是性能還是質(zhì)量都不亞于原來的新品。再制造不同于設(shè)備的大修，再制造技術(shù)是一種零部件功能性恢復(fù)技術(shù)，可以從退役產(chǎn)品中獲得零部件的最高價值，是對產(chǎn)品的二次投資。目前再制造技術(shù)在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)有成功的案例及一定規(guī)模的運(yùn)用，但在密煉機(jī)領(lǐng)域內(nèi)，還處于探索階段。大橡塑公司目前已經(jīng)在密煉機(jī)再制造領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行了一次嘗試，探索如何將退役設(shè)備的價值潛能，最大化的開發(fā)出來并加以利用。下面就相關(guān)密煉機(jī)再制造過程進(jìn)行簡單介紹。

1 再制造零部件的確定

該項目再制造資源來源于用戶2005年開始使用的我公司270液壓上頂栓密煉機(jī)，已使用12年以上，期間經(jīng)過2次大修，驅(qū)動系統(tǒng)采用的是直流驅(qū)動系統(tǒng)。為盡量挖掘舊件的價值，并根據(jù)實(shí)物的整體現(xiàn)狀，初步確定了主機(jī)部分的導(dǎo)向桿、壓砣推桿、橫梁、連接座、過渡座、左右邊支架、密煉室、轉(zhuǎn)子、壓砣、卸料門、卸料門座、大底座等核心關(guān)鍵件，作為再制造零部件，故在前期的清洗、拆卸過程中，對上述各件進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，嚴(yán)禁暴力拆卸，以防止損傷零件。

上述各件拆卸完畢后，需要進(jìn)行全面的清理，除了表面的油污、油漆之外，表面的銹蝕等也要清理干凈，不同的污垢采用不同的清理方法，在本項目中，先后采用有機(jī)溶劑溶解、噴砂、打磨等多種工藝手段對舊件進(jìn)行了清洗處理。

對清洗后的再制造件要進(jìn)行全面的檢查，包括關(guān)鍵尺寸、表面腐蝕程度、磨損情況、UT、MT等探傷檢測。在本項目中，經(jīng)過相關(guān)檢測以及對舊件進(jìn)行性能失效分析、壽命評估，最終舍棄轉(zhuǎn)子、密煉室、卸料門，剩余各件作為最終的再制造件。圖1所示照片為主要件再制造之前的情況。

圖1 原設(shè)備主要部件使用情況

2 再制造中的修復(fù)技術(shù)

再制造件要根據(jù)零件自身的情況選擇不同的修復(fù)技術(shù)。目前主要的修復(fù)技術(shù)包括補(bǔ)焊、修配、噴涂、電鍍、高分子復(fù)合材料等技術(shù)，在本項目的再制造過程中，根據(jù)零部件實(shí)際狀態(tài)及應(yīng)用場合，共采用了4種修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)件的 “再制造”。

第一種修理尺寸法，是將舊件直接作為毛坯件，采用機(jī)加工的方式重新加工，比如上述舊件中的導(dǎo)向桿、連接座、過渡座、大底座、卸料門座。舊件再加工后所去除的量可以通過相應(yīng)的銅套、軸套、新投產(chǎn)件等在尺寸上將差量找回，如圖2中的各件等，均采用了此方法修復(fù)。

圖2 使用尺寸修理法的部分零件

第二種方法是采用高分子表面工程技術(shù)與機(jī)加工相結(jié)合的方式，比如上述舊件中的橫梁與邊支架。再制造過程中所采用的高分子表面工程技術(shù)是一種高新技術(shù)，主要是為了仍然能夠采用標(biāo)準(zhǔn)軸承，故對舊件中已磨損的軸承孔采用該技術(shù)，在能夠保證使用性能和壽命的前提下，快速有效地將舊件變成新件。如圖3中圓圈圈中區(qū)域?yàn)楦叻肿颖砻婀こ滩牧稀?/p>

圖3 高分子表面工程技術(shù)修復(fù)零件

第三種方法是目前設(shè)備大修時所采用的常規(guī)方法對壓砣進(jìn)行修復(fù)，即采用了補(bǔ)焊的方式對壓砣磨損量較大的區(qū)域進(jìn)行了修復(fù)，如圖4所示。

圖4 補(bǔ)焊方式修復(fù)壓砣

第四種是噴涂修復(fù)技術(shù)，配合機(jī)加工的方式進(jìn)行修復(fù)相關(guān)件，比如推桿，見圖5，推桿兩個端部采用噴涂然后機(jī)加工。

圖5 噴涂技術(shù)修復(fù)推桿

3 設(shè)備的改造升級

因我們的最終目的是制造出全新的、性能優(yōu)異的設(shè)備，故在本項目中，原機(jī)臺機(jī)械部分結(jié)構(gòu)已經(jīng)落伍，所以在生產(chǎn)過程中，我們對部分老舊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了升級，主要體現(xiàn)在下面幾個方面：

（1）壓料裝置

a.采用壓砣四周及耐磨條大圓角結(jié)構(gòu)，加料通道內(nèi)部同樣大圓角結(jié)構(gòu)，與壓砣配合，形成導(dǎo)向作用，避免壓砣剮蹭加料通道內(nèi)壁；同時提高耐磨條的硬度，延長使用壽命。

b.壓砣推桿密封采用密封組密封，代替原來的毛氈密封，改善密封效果。

c.配備外置式位移傳感器。

（2）加料裝置與連接座

a.加料門密封結(jié)構(gòu)采用全新的連桿驅(qū)動軟密封條的結(jié)構(gòu)，有效解決加料門漏粉的問題。

b.上梁、下梁的安裝定位結(jié)構(gòu)優(yōu)化，保證左右側(cè)墻互相平行。

c.左右側(cè)墻、后墻均采用厚鋼板結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)剛性與穩(wěn)定性。

d.加料通道四角采用大內(nèi)圓角結(jié)構(gòu)，與壓砣相配合，形成導(dǎo)向作用。

（3）密煉裝置

a.密煉室水平方向定位不再采用料口喉側(cè)板與耐磨板定位，改為邊支架壓板定位方式。保證裝配后卸料口尺寸，從而保證卸料門密封性能。

b.擋圈與卸料門密封面處改為大圓角配合面，改善密封性能。

（4）卸料裝置

卸料門軸固定采用限位塊固定方式，防止軸向竄動。

電氣方面則完全廢棄原有的控制系統(tǒng)，所有電氣元件全部更換為新件，并且升級采用了高壓變頻驅(qū)動系統(tǒng)，與目前主流配置一致。

在本項目中，改動較大的是上頂栓部分，其壓砣大圓角結(jié)構(gòu)與加料通道大圓角相配合形成導(dǎo)向作用結(jié)構(gòu)，以及加料門連桿密封結(jié)構(gòu)都是全新的結(jié)構(gòu)，目的就是解決目前存在的頑疾（壓砣與加料通道刮蹭、加料門漏粉），將會陸續(xù)推廣到其他產(chǎn)品當(dāng)中。

4 “再制造”的成本與經(jīng)濟(jì)效益分析

在本項目中，我們只是利用了原設(shè)備中一些主要的大件、關(guān)鍵件作為再制造件，嚴(yán)格意義上說，只是節(jié)省了這些舊件的毛坯成本和部分加工成本，而這些舊件的毛坯成本及粗加工成本累積接近20萬元人民幣，但是在實(shí)現(xiàn)修復(fù)過程中所采用的高分子表面工程技術(shù)價格不菲，接近7萬人民幣，所以整個項目機(jī)械部分算下來只節(jié)省了13萬元人民幣，即比正常投產(chǎn)同樣配置的新機(jī)相比，成本上只節(jié)省了13萬余元。而同時，由于沒有相應(yīng)修復(fù)技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，本次所回收利用的舊件中，反復(fù)修復(fù)導(dǎo)致成本增加，周期延長，過程當(dāng)中所出現(xiàn)的問題具有不可預(yù)見性。比如橫梁、推桿在再制造過程當(dāng)中均出現(xiàn)了反復(fù)修復(fù)的問題，原因就是利用的舊件在修復(fù)過程當(dāng)中出現(xiàn)不可預(yù)見性的缺陷或者缺陷程度大于預(yù)期；邊支架內(nèi)孔采用高分子涂層后再加工，由于涂層工藝控制沒有達(dá)到要求出現(xiàn)了涂層與本體起皮的問題，需要重新將現(xiàn)有的涂層加工掉，然后重復(fù)該修復(fù)過程，增加了修復(fù)成本、工時成本，延長工期，一定程度上增加了修復(fù)成本和周期。所以我們目前所采取的方式手段在經(jīng)濟(jì)效益上也有一定的局限性，經(jīng)濟(jì)性較差。

5 存在的問題和不足

（1）舊件缺陷檢測方法的完善

比較典型的就是大底座裂紋的問題。舊件大底座再加工后在裝配階段才發(fā)現(xiàn)有致命的裂紋，不能繼續(xù)使用，需要更換新件，說明我們前期的舊件檢測手段及方法，以及舊件的表面清洗方法和效果，還有待進(jìn)一步的完善和提高。

（2）再制造舊件的外觀質(zhì)量的把握和控制

由于本項目主機(jī)部分的關(guān)鍵件、大件均利用原機(jī)臺舊件，這些舊件在非加工面上的外觀質(zhì)量的控制與處理上，沒有明確的行業(yè)要求或是判定依據(jù)，故需要多方現(xiàn)場商討與確定，如果再制造項目在以后常態(tài)化的話，就再制造的舊件在非加工面的外觀質(zhì)量控制上，需要制定對應(yīng)的判定依據(jù)，以方便生產(chǎn)、加工及質(zhì)檢順利進(jìn)行。

6 綜述

通過本次再制造項目，在最大限度利用原機(jī)臺舊件、保證設(shè)備性能的前提下，尋求經(jīng)濟(jì)利益最大化為根本目的，掌握了密煉機(jī)機(jī)體大件、重要件的再制造方法和再制造工藝，一定程度上降低了成本，掌握了一定的經(jīng)驗(yàn)。但是真正意義的再制造所要求的是：再制造產(chǎn)品的性能和質(zhì)量均能達(dá)到甚至超過原品，而成本卻只有新品的1/4甚至1/3，節(jié)能達(dá)到60%以上，節(jié)材70%以上。所以在此項目中，嚴(yán)格意義上來說，和再制造標(biāo)準(zhǔn)還有一定差距，不能稱之為再制造。

另外，再制造的方案對最終的成本、利潤以及生產(chǎn)周期影響重大，再制造后成為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品與非標(biāo)產(chǎn)品，直接決定相應(yīng)舊件的再制造方案和工藝。以本項目為例，轉(zhuǎn)子軸承孔的處理，目前的方案是軸承孔采用高分子表面技術(shù)涂層后再加工至標(biāo)準(zhǔn)尺寸，配套標(biāo)準(zhǔn)軸承的方案，但在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)反復(fù)修復(fù)的問題。而如果采用非標(biāo)軸承的話，直接在原舊件上去皮加工，不但節(jié)省周期，還降低了修復(fù)成本，而配套的非標(biāo)軸承與標(biāo)準(zhǔn)軸承只存在供貨期上的差異（非標(biāo)軸承供貨期為30天），不存在軸承采購成本的差異。所以，再制造的方案直接決定最終的成本和效益。而且個人認(rèn)為舊件的再制造過程中變數(shù)較多，存在不可預(yù)見性的反復(fù)修復(fù)，甚至是舊件報廢等問題，所以其生產(chǎn)周期不可控，需要留有一定的周期余量，否則會造成為趕進(jìn)度而降低質(zhì)量要求的弊端，對設(shè)備性能大為不利。

除此之外，個人認(rèn)為，針對密煉機(jī)的再制造，以目前所采用的技術(shù)和手段，其再制造方案不具有100%的通用性。因?yàn)槊總€機(jī)臺的相關(guān)機(jī)體件的磨損程度、腐蝕程度、有效壽命等情況不可能相同，雖然通常情況下，一些零件的再制造方案具有通用性，但還是需要根據(jù)實(shí)際的情況來確定最終的對應(yīng)再制造方案。

所以，密煉機(jī)領(lǐng)域的再制造，還有很多工作要做，需要多方努力和探索，以尋求成熟可靠、成本低廉的方法，以在未來能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義的密煉機(jī)再制造。