本發(fā)明屬于機械再制造領域，具體涉及一種礦山廢舊機械修復工藝。

背景技術：

我國作為資源大國，礦山開采量巨大，礦山機械設備使用量巨大，礦山機械設備再制造潛力巨大。再制造工程是指以裝備全壽命周期理論為指導，以實現(xiàn)廢舊裝備性能提升為目標，以優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保為準則，以先進技術和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)為手段，進行修復、改造廢舊裝備的一系列技術措施或工程活動的總稱。簡言之，再制造工程是廢舊裝備高技術修復、改造的產(chǎn)業(yè)化。煤礦是礦山機械的主要應用場合，生產(chǎn)設備主要包括：掘進機、采煤機、梭車、綜采支架、刮板輸送機、轉載機、破碎機、帶式輸送機、乳化液泵站、移動變電站、高壓開關等。其結構件和傳動元件主要有：齒輪箱、行星減速器行星架、鉸接座、曲軸、鏈輪軸、電機軸、鏈輪、液壓缸、中部槽、鏟板、爬爪等。我國煤炭主要為地下開采，煤礦井下往往存在大量的SO2、H2S等腐蝕介質(zhì)，且環(huán)境濕度一般在75％以上，有些重要部件開采過程匯中，需要長期承載和不斷運動。使用工況惡劣，損傷形式多種多樣，斷裂、變形、磨損、腐蝕等損傷形式是最常見的。其中最主要的損傷形式為磨損和腐蝕損傷。常見的磨損有：各類平面磨損、各類鉸接孔磨損、軸類零件磨損、齒輪磨損等；腐蝕損傷主要出現(xiàn)在各類液壓缸中?？啄p是采煤設備磨損的一類重要類型，采煤機、連續(xù)采煤機上的一些鉸接孔由于重載、交變載荷的作用，極容易造成磨損。每次大修檢測時都發(fā)現(xiàn)有部分孔超差，有的超差在2mm以上。部分螺紋孔和非鉸接位置的孔也有損傷現(xiàn)象。鏈輪也是采煤設備中廣泛使用的部件，主要用于刮板輸送機和轉載機的驅動鏈條。在和鏈條的接觸過程中，鏈輪輪齒會出現(xiàn)嚴重磨損現(xiàn)象，以至于掛不住鏈條。銷排安裝在中部槽上，與采煤機驅動部齒輪嚙合，使用中磨損現(xiàn)象也很嚴重。

由此，造成全國每年報廢大型煤礦設備如采煤機200余臺，約10000余噸；掘進機600臺，約25萬噸；刮板運輸機達到近20萬噸；液壓支架近50萬噸。此外，全國每年約有15萬臺左右的各類礦山機械以各種形式：如報廢、檢修、技術性和功能性淘汰等退出使用，造成了巨大的浪費和經(jīng)濟損失，礦山機械的再制造勢在必行。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種以廢舊礦山機械零部件為毛坯，通過一系列表面工程技術修復失效表面，恢復其幾何尺寸，最大程度降低再制造加工過程中新材料使用的綠色環(huán)保型礦山廢舊機械修復工藝。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案。

一種礦山廢舊機械修復工藝，包括以下步驟：

⑴清洗分揀

先將待修復礦山機械設備升井運輸至原料堆場統(tǒng)一放置存儲，然后按需求順序將存儲的待修復礦山機械設備運輸至清洗分揀車間，接著采用高壓水槍沖洗機械設備除去表面油漬污泥，再進行拆卸，清理及分揀歸類，分類后的零部件使用專用清洗液在超聲處理條件下進行超聲清洗，之后用55-65℃溫水清洗一遍，最后用熱壓縮空氣吹干零部件，將清洗分揀車間內(nèi)產(chǎn)生的廢物、廢水利用回收裝置進行回收處理；所述專用清洗液是按重量份計的6#溶劑油30-40份、二甲基硅油8-12份、乙二醇35-45份、月桂酰胺基丙基甜菜堿5-10份、山藥皮水提物3-5份、醋酸鈉3-5份、去離子水50-60份組成的；

⑵分析評估

將零部件運輸至壽命分析中心，結合采用超聲波探傷儀、洛氏硬度計、體式顯微鏡、四柱壓力機及支架用閥綜合試驗臺、液壓支架綜合實驗臺、減速機加載試驗臺、立柱千斤頂試驗臺的檢測手段對零部件進行壽命分析與評估；

⑶除銹及預加工

將能夠用于修復再制造的零部件運至除銹車間進行高壓水噴砂除銹，接著零部件磨損部位進行磨削磨平加工，直至沒有裂縫或裂紋痕或劃痕；

⑷修復再制造

將預加工后的需要表面強化處理的零部件運至光纖激光多功能柔性系統(tǒng)工作站點，對零部件表面進行強化處理，將內(nèi)壁、內(nèi)孔磨損或腐蝕的零部件經(jīng)預加工后運至內(nèi)環(huán)自動堆焊再制造系統(tǒng)工作站點進行內(nèi)壁、內(nèi)孔的修復；

所述光纖激光多功能柔性系統(tǒng)能夠進行淬火、毛化、熔覆、焊接及切割多種處理；

所述內(nèi)環(huán)自動堆焊再制造系統(tǒng)是長管內(nèi)外自動堆焊的主要工藝裝備，采用MIG/TIG焊接方法，采用了包括焊接速度自動控制，橫擺自動控制，弧長控制，焊縫對中以及保護氣時間控制、上下位接口控制的關鍵技術，實現(xiàn)了內(nèi)環(huán)零部件的自動堆焊作業(yè)，對不同規(guī)格厚度、長度的閥門能順利、可靠高效、自動地完成焊接工序，焊接過程中工件旋轉、焊槍移動，焊接過程自動完成，采用氣動卡盤，帶有工裝輔助支架，支架采用電機驅動，夾持直徑范圍φ50-800mm，能驅動3000kg以下工件，當發(fā)生非正常斷弧時，系統(tǒng)自動記錄停弧位置，調(diào)整焊槍后恢復至斷點位置重新開始焊接；

⑸質(zhì)檢及組裝

將修復后的零部件運至質(zhì)量檢測車間，結合洛氏硬度計、體式顯微鏡、金相顯微鏡、圖像分析系統(tǒng)、光譜分析儀、掃描電鏡、萬能試驗機的檢測手段對零部件的結構及性能進行質(zhì)量檢測，并按標準零部件要求的技術指標磨削拋光處理，然后運至組裝車間進行礦山機械設備組裝成成品。

本發(fā)明的有益技術效果：以廢舊礦山機械產(chǎn)品為毛坯，通過再制造質(zhì)量控制和先進表面工程技術，修復失效表面，恢復其幾何尺寸，最大程度降低了再制造加工過程中新材料的使用，恢復和提升產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，提高了產(chǎn)品的使用壽命和可靠性，降低了再制造產(chǎn)品的維修和保養(yǎng)成本，減少了制造鏈條中產(chǎn)生的能源消耗和污染排放，在較小費用下，實現(xiàn)裝備的性能提升和跨越式發(fā)展的要求，最大限度地挖掘廢舊零部件中蘊含的附加值，使成本降低50％，節(jié)能60％，節(jié)材70％。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的礦山廢舊機械修復工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例進一步對本發(fā)明的技術方案作詳細的闡述，但不都成對本發(fā)明的范圍性限制。

實施例

以煤礦機械中用量最大的液壓支架立柱為例，采用本發(fā)明的修復工藝，包括以下步驟：

⑴清洗分揀

先將待修復礦山機械設備升井運輸至原料堆場統(tǒng)一放置存儲，然后按需求順序將存儲的待修復礦山機械設備運輸至清洗分揀車間，接著采用高壓水槍沖洗機械設備除去表面油漬污泥，再使用CZ-1-45型單體支柱拆裝機進行拆卸，清理及分揀歸類，分類后的零部件使用專用清洗液在超聲處理條件下進行超聲清洗，之后用60℃溫水清洗一遍，最后用24立方米空壓機產(chǎn)生熱壓縮空氣吹干零部件，將清洗分揀車間內(nèi)產(chǎn)生的廢物、廢水利用回收裝置進行回收處理；所述專用清洗液是按重量份計的6#溶劑油35份、二甲基硅油10份、乙二醇40份、月桂酰胺基丙基甜菜堿8份、山藥皮水提物4份、醋酸鈉4份、去離子水55份組成的；

⑵分析評估

將零部件運輸至壽命分析中心，結合采用超聲波探傷儀、洛氏硬度計、體式顯微鏡、400T四柱壓力機及ZFS-2W型支架用閥綜合試驗臺、CZST/N-2W型液壓支架綜合實驗臺、JSJ-2W型減速機加載試驗臺、ZJLS-2型立柱千斤頂試驗臺的檢測手段對零部件進行壽命分析與評估；

⑶除銹及預加工

將能夠用于修復再制造的零部件運至除銹車間進行高壓水噴砂除銹，接著零部件磨損部位進行磨削磨平加工，直至沒有裂縫或裂紋痕或劃痕；

⑷修復再制造

將預加工后的需要表面強化處理的零部件運至光纖激光多功能柔性系統(tǒng)工作站點，對零部件表面進行強化處理，將內(nèi)壁、內(nèi)孔磨損或腐蝕的零部件經(jīng)預加工后運至內(nèi)環(huán)自動堆焊再制造系統(tǒng)工作站點進行內(nèi)壁、內(nèi)孔的修復；

所述光纖激光多功能柔性系統(tǒng)能夠進行淬火、毛化、熔覆、焊接及切割多種處理；

所述內(nèi)環(huán)自動堆焊再制造系統(tǒng)是長管內(nèi)外自動堆焊的主要工藝裝備，采用MIG/TIG焊接方法，采用了包括焊接速度自動控制，橫擺自動控制，弧長控制，焊縫對中以及保護氣時間控制、上下位接口控制的關鍵技術，實現(xiàn)了內(nèi)環(huán)零部件的自動堆焊作業(yè)，對不同規(guī)格厚度、長度的閥門能順利、可靠高效、自動地完成焊接工序，焊接過程中工件旋轉、焊槍移動，焊接過程自動完成，采用氣動卡盤，帶有工裝輔助支架，支架采用電機驅動，夾持直徑范圍φ50-800mm，能驅動3000kg以下工件，當發(fā)生非正常斷弧時，系統(tǒng)自動記錄?；∥恢?，調(diào)整焊槍后恢復至斷點位置重新開始焊接；

⑸質(zhì)檢及組裝

將修復后的零部件運至質(zhì)量檢測車間，結合洛氏硬度計、體式顯微鏡、金相顯微鏡、圖像分析系統(tǒng)、光譜分析儀、掃描電鏡、萬能試驗機的檢測手段對零部件的結構及性能進行質(zhì)量檢測，并按標準零部件要求的技術指標磨削拋光處理，然后運至組裝車間進行礦山機械設備組裝成成品。