摘要:新时期经济发展下我国煤炭开采水平不断提高,液压支架作为煤炭开采中非常重要的设备配件,在智能化开采、安全开采等方面都发挥了重要作用,面对液压支架的高消耗现象,采用再制造技术能够提高液压支架的应用水平,最大限度发挥液压支架的价值,推动我国煤炭事业的可持续发展。下面文章就对液压支架再制造标准体系与再制造技术方案展开探讨。
关键词:液压支架;再制造;标准体系;制造技术
1液压支架的再制造现状
煤炭作为我国是主要能源,对我国经济的发展及社会的进步做出了巨大贡献。随着煤矿开采的机械化程度越来越高,综采液压支架作为采掘面唯一的支撑保护装备显得尤为重要。随着国家对再制造技术的大力推广和应用,国内液压支架大修行业也开始逐步引进再制造技术对液压支架维修技术进行升级。现阶段,除了液压油缸等部件国内多数厂家已实现了再制造,但是对于液压支架的整机再制造而言,还是停留在“维修”阶段,因为其采用的标准还是沿用液压支架大修标准,几乎没有涉及液压支架的再制造流程、再制造件的评估和分类、可再制造件的设计以及旧液压支架的剩余寿命评估等完整的再制造评价体系。以液压支架的承载结构件的再制造判定来说,由于没有标准,行业及各个大修企业判定液压支架结构件的依据主要靠经验以及一些简单的判定标准。例如通过测量结构件的变形程度以及焊缝开裂情况,来判定结构件是否可用或者报废。实际上,结构件经过长时间的承载工作,有一部分虽然表面没有缺陷,但实际上基体内部已经产生了微裂纹或者发生了金属材料的疲劳,如果草率的当作可用件而继续装配使用,则严重影响井下作业安全性。因此,就目前行业现状来看,液压支架的再制造手段虽然有了升级,但再制造的标准体系还停留在早期大修的水平。从现在再制造技术的概念考虑出发,再制造拥有完整技术体系,为了保证再制造后的液压支架的性能,保障安全生产,需要建全液压支架的整机的再制造标准。
2液压支架的再制造的标准体系策划
2.1液压支架再制造评价标准体系
液压支架再制造评价标准体系主要解决废旧液压支架设备关键零部件剩余寿命的评估、零部件各项性能评价标准和方法的建立和规范。通过建立一系列的评价标准和方法,判定关键零部件是否具有再制造价值,将零部件区分为可再制造件、报废件和回用件。回用件是指经过简单的清理清洗后可以继续使用的部件;通过再制造评价体系判定为报废的产品说明其剩余寿命为零,或零部件的剩余寿命因发生严重的疲劳损伤、尺寸变形等已无再重复利用的价值;可再制造件是指产品的剩余寿命经过评估后可以被提高或达到和原来的水平,但需要通过再制造的技术手段进行再制造。从现阶段的行业发展来看,需要针对行业的发展需求制定专用的再制造评价标准体系。液压支架整机的再制造评估包括了对各个单元的评价,如承载结构件、液压油缸、控制单元及各个辅助装置等。以液压支架的油缸为例说明如何建立再制造评价标准体系。目前液压油缸的再制造评估主要通过尺寸测量和VT检测等手段判断油缸设备是否发生了严重的腐蚀、变形等,来判定恢复期尺寸和性能的难易程度及再制造成本。
2.2液压支架再制造技术标准体系
液压支架再制造技术标准体系主要解决可再制造液压支架再制造过程的标准流程及技术规范,以便最大限度的达到再制造的设计标准要求。就是要建立健全液压支架再制造全流程中关键工序的标准规范。液压支架再制造技术标准体系关键过程包括从拆解到清洗——评估——分类——再制造过程——再制造零件检验与验收——装配——装配检验与验收的技术标准。
拆解技术标准:拆解的工艺规程、拆解方法及工具工装的要求、建立拆解记录和质量计划等;零部件的清洗和评估体系:规定使用的清洗技术和分类方法,给了零部件适用的评估方法规定,评估后的分类及记录;再制造工艺体系的规范:规范再制造工艺技术使用的方法、技术要求、环保要求、性能要求等,再制造工艺要有再制造工艺评定报告,实施过程要按照再制造工艺实施并有相应的过程记录和检验记录;制定液压支架再制造装配技术标准,详细规定装配工艺规程,建立装配检验规程及记录制定,如下图所示,液压支架再制造技术标准体系。
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图1液压支架再制造技术标准体系
3液压支架再制造技术方案
3.1进厂检验、完全拆解与清洗
液压支架进厂检验的目的是检查废旧支架整体结构是否完整以及核对型号、数量等信息。针对液压支架的结构特点,对液压支架采用二级拆解的方式进行完全拆解。即先将液压支架进行一级拆解,拆解为结构件、油缸及千斤顶、电控和阀管这四大类。然后对这四大类进行二级拆解,直至拆解为最小单元。对液压支架完全拆解的意义在于可直观及更方便的对每个零件进行检测和评估,避免出现一些隐性质量问题。再制造技术的理念强调循环经济与环境友好型社会的发展,液压支架由于工作环境恶劣,以及乳化液、润滑油、煤泥、锈蚀等污染,造成废旧液压支架清洗工作较为困难并产生了较多的固液废弃物,对于环境保护极为不利。因此液压支架再制造过程中应采用多种清洗手段进行综合运用,并将清洗产生的废弃物进行集中回收处理,以期将清洗造成的污染降至最低。
3.2无损检测与剩余价值/寿命评估
无损检测和剩余价值/寿命评估是液压支架再制造灵魂和核心工序之一,由于废旧设备经过长期运行,往往会在零部件的表面和内部产生各类缺陷,这些缺陷会对零部件的功能和性能造成极大的影响。以往的液压支架大修对该工作只进行了简单的表面检查,存在较大的质量及安全隐患。无损检测可通过X射线衍射残余应力测试,判定及残余应力状态;通过整体磁化(MT)法判定油缸的表面是否有裂纹产生,对局部有裂纹部位通过X射线检测(RT)加超声波探伤检测(UT)的方法判定裂纹的尺寸和深度,结合有损检测的结果综合评判缺陷对产品寿命的影响,建立零部件寿命评估的模型和依据。
3.3零件检验、液压支架装配与整机测试、包装
液压支架完全拆解后分类为三类零件,其中可直接使用件进入备件库,可再制造件经过再制造与表面强化后进入备件库,报废件被新零件代替后进入备件库。在液压支架装配前,要对每个零件进行严格检验,以确保其质量和性能符合液压支架再制造技术评价标准。液压支架再制造的装配过程与新品液压支架的生产装配过程完全一致,装配后的检测、试压、压架试验以及包装也执行新品液压支架生产标准。
4液压支架再制造技术优势
液压支架再制造是以设备的全寿命周期理论为基础,对液压支架的每个零件及其性能进行评估,通过无损检测技术及剩余价值、剩余疲劳寿命评估手段,对零件的状态进行数字化处理,使每个零件在整个液压支架整机以及液压支架整机在工作过程中的相互作用、功能、性能和意义有定量的标准,再通过增材制造、再制造、表面工程等工程技术对零件性能进行恢复和加强,液压支架的再制造过程和再制造后的成品得到质量、寿命、安全可靠性以及使用寿命的全面提升。利用液压支架的剩余价值和先进再制造技术带来的价值增值为企业、社会创造效益。
结语
综上所述,在煤矿开采工作当中,在液压支架的维修工作当中,主要是提高液压支架的应用水平,根据具体的情况采用在再制造技术能够保证液压支架系统价值的最大化,以此来保证整个液压支架工作的安全性和稳定性,从而推动煤矿产业的良性发展。
参考文献
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