锚杆台车再制造研发及质量控制

张红耀，康宝生

（1.中铁隧道局集团有限公司设备分公司，广东 广州 511458；2.中铁隧道局集团有限公司，广东 广州 511458）

再制造是对废旧产品的零部件进行专业化修复或升级改造，使其质量不低于原型新品水平的过程。再制造成本不超过原型新品的50%，节能60%、节材70%，对环境的不良影响显著降低，具有很高的绿色度，有力促进了资源节约型、环境友好型社会的建设，在世界范围内的众多领域已广泛应用。

《中国制造2025》提出“大力发展再制造产业，实施高端再制造、智能再 制造、在役再制造，推进产品认定，促进再制造产业持续健康发展”。

在国家的大力推动下，我国的再制造产业也呈现出民蒸蒸日上全面发展的良好局面，在工程机械领域也广为应用。在此大环境下作为工程建设的重要施工设备的锚杆台车的再制造研究工作也将迎来春天。

锚杆台车属于隧道和矿山专用设备，在隧道和矿山工程中广泛应用，但锚杆台车的再制造研究在国内则很少，网络上也很难查到有关锚杆台车再制造方面的信息，本文以我单位的某锚杆台车再制造为例对锚杆台车再制造的工作流程和质量控制措施进行总结和研究，供行业相关人员借鉴，同时在总结设计、系统匹配和质量控制方面的部分成果也可应用于锚杆台车的科研开发、加工制造等领域。

1 锚杆台车简介

锚杆台车是隧道锚护作业的专用施工设备，具有快速、高效、便捷的优点，具有钻孔、锚杆施作、注浆、地质探测等功能，是隧道和矿山施工的关键设备之一。锚杆台车一般由底盘行走机构和工作机构两大部分组成。底盘行走机构主要完成台车移动功能，由发动机提供动力，并可为工作机构提供支撑平台。工作机构安装在底盘行走机构上，主要完成钻孔、锚杆施作、注浆、地质探测等施工作业，总体结构见图1。

图1 台车总体结构

2 台车再制造流程及工作要点

2.1 再制造流程

锚杆台车结构复杂，由众多系统和部件组成。台车的再制造包括系统性能升级改造、各系统之间的匹配设计、零件再制造、组装调试和试验验收等八个过程，总结为“八步法”，见图2。

图2 台车再制造“八步法”流程

2.2 工作要点

1）再制造设计 再制造设计是整个再制造的灵魂，是再制造成功与否的关键。再制造设计主要包括市场调查、方案制定、方案论证和决策等方面的工作，以确定再制造产品的产品定位、主要技术参数、主要系统和部件的性能和形式、重要毛坯的初步再制造方案等重大事项。编制再制造方案前要进行充分、全面的市场调查，充分了解市场需求、技术要求、环境要求、产品价格等各方面的信息，特别是工作效率、应具备哪些功能、对工作所处环境和道路的适应性、质量和性能的稳定性等，再进行充分的专家论证、科学决策，选择最优方案进行实施，坚决避免“拍脑袋”决策，任何一项小的失误都可能造成再制造产品不适应市场需求，而导致再制造工作失败。在系统设计计算时除了按规范要求合理选择安全系数外，还要充分考虑一些本阶段不确定因素可能造成的影响，例如各毛坯重量、安装位置、附属部件重量等估算不准而导致的台车总重量、重心位置、刹车安全距离等重要参数达不到设计要求等严重问题。再制造设计的另一项重要工作是性能提升，性能提升包括技术性能提升和技术参数及功能优化。随着新技术、新工艺、新材料、新设备的发展和应用，原旧毛坯有的可能已被淘汰，不再适应现行市场需求，需要进行技术升级改造。而技术参数和功能优化是为了再制造设备更加适应工程特点而进行的针对性设计，通过优化使再制造设备更具竞争力。

2）毛坯评估 毛坯是设备再制造的物资基础，是影响再制造产品成本的重大因素。毛坯选择时必须对毛坯的再制造性、参数和功能等进行系统、全面的评估。采购毛坯时不能单方面看价格，应对毛坯的技术状态进行全面监测和评估，准确预估再制造需要投入的全部费用，在保证功能条件下降低再制造总成本。选择毛坯还要考虑台车对各毛坯的外形尺寸、安装方式、毛坯之间连接固定等方面的要求，确保所有毛坯部件组装后满足台车各项的设计要求。毛坯可以选取同一台旧台车，也可以选自不同的旧台车。从不同旧台车中选择性能及技术状态最优的部件进行重新组合，这样可以使再制造成本最低，是台车再制造的最佳选择。

3）系统匹配设计 由于再制造所需毛坯是市场采购，采购回来的毛坯需要根据台车的平台结构和参数指标要求，结合设备维修的便利性、设备和人员的安全性等各方面因素进行合理匹配，特别是设备布置、管线走向、接口设计、重心计算、安全防护等，通过合理匹配把各毛坯组成一个最优组合体，使再制造产品的性能达到最优。系统匹配设计完成后应对各系统对台车总体参数的影响进行复核验算，如不满足要求应果断采取措施，避免造成更大的损失。

4）拆解与清洗 拆解是保证再制造质量的第一步，毛坯的拆解应按照再制造标准的要求进行“全拆全检”，所有部件均应拆解到不可再拆的最小单元，全拆全检同时也是再制造产品质量保证的重要措施。拆解和清洗前应制定详细的拆解和清洗方案，作好标识，配置所需要的设备、工具和材料。拆解后的部件应进行清洗、清洁，并做好防护工作，作好标识，分类存放。需要送到专业检测机构进行检测的可到专业检测机构进行拆解，避免由于拆解不当造成毛坯损坏。

5）检测 检测报告是再制造方案的依据，所有毛坯旧件均应由专业的监测机构或人员进行检测，并出具检测报告。检测报告应客观公正，内容全面、数据准确，并有明确的判定标准和意见。检测标准应符合公开发行的国标或行业（团体）标准，如果采用检测单位的企标应与检测委托单位协商，并得到认可。根据检测报告把检测过的毛坯分为没有再制造价值的部件、经过适当再制造可以继续使用的部件和状态良好可以直接使用的部件。没有再制造价值的应重新选购毛坯或购买新部件，原毛坯应分类按废旧物资处理规定统一处理。有再制造价值的根据其实际技术状态修正再制造方案。全部检测完成后进行统计，对再制造成本进行复核修正。

6）零件再制造 零件再制造一般分为两类，机械加工法和表面工程技术法，近年来随着纳米技术、智能技术等现代高新科技技术的应用大大提高了再制造产品的性能和经济效益，合理选择先进的再制造技术和方法对再制造产品起着决定性作用。再制造的另一下重点是质量控制，再制造应按照再制造设计及修正后的方案严格进行，再制造后的部件应再次进行检测，达到设计标准后才允许组装。再制造过程中的隐蔽质量风险点和重要过程应按质量控制计划作好检验并记录。质量记录应格式规范、内容详细、数据真实、填写及时，禁止后补质量记录、编制虚假记录。质量记录应由专人统一管理，再制造完成后进行归档保存。

7）组装与调试 组装调试的主要工作是将各部件和设备按设计要求安装固定到台车平台上，再将各部件按设计图纸进行管线连接，完成后进行系统调试，将系统各项参数调整到设计要求。组装调试也是对再制造设计和匹配设计工作的初步检验和验证，组装调试必须严格按照设计要求进行，并作好调试记录，在组装调试过程中如果出现与设计要求存在偏差，达不到设计要求，应及时向设计人员进行反馈，由设计人员进行处理。调试前应编写调试大纲，调试大纲应详细说明调试的标准值、应具备哪些条件、调试步骤及注意事项等。

8）试验和验收 试验和验收不但是台车再制造的重要流程，同时也是重要的质量控制措施之一。再制造台车的试验和验收应按新机标准进行，应包括工厂验收、工业性试验和验收两个阶段。工厂验收和工业性试验前都应制定全面、详细的验收、试验大纲（包括验收标准），并按管理流程要求审批通过。工厂验收主要是对台车设计的功能和技术参数进行验收，检验再制造台车的技术参数和功能是否达到了设计要求。工业性试验需要在各种预设的极限条件下进行连续工作一定期限（本次试验设定的期限为3 个月或工作600h，以后到达的为准），以验证台车在极限工作条件下的性能稳定性。试验场地的选择非常重要，不但要满足工业性试验的期限要求，还要具备工业性试验要求的各种试验条件。

3 台车再制造质量控制

影响再制造产品质量的因素很多，涵盖了产品再制造的全过程。不同的再制造企业会对不同的再制造对象采取不同的质量控制措施和方法，以保证再制造产品的质量。再制造企业的质量管理体系及运行状况、外部市场监管力度等同样会影响到再制造产品质量。本文根据本企业现状结合台车再制造特点，将台车再制造的质量控制总结为以下八个方面的措施，见图3。

图3 台车再制造质量管理措施

1）计划控制 台车再制造工作开始前质检部门根据再制造设计方案，深入分析辨识再制造过程中可能存在的质量风险，辨识质量风险点是质量控制的关键，必须做到风险点全面、准确无遗漏，风险级别恰当。根据风险的级别制定相应的控制方式和控制措施，做到控制有计划、工作有内容、检查有标准、落实有记录，确保再制造产品质量可控。

2）三级质检 再制造过程应坚持操作者自检、下道工序操作者对上道工序完成情况互检及专职检验人员专检，层层把关，相互监督，保证再制造产品质量。

3）方案论证 聘请行业知名技术专家组成技术专家组对设计方案、再制造方案等技术方案进行专家论证，形成专家意见，由专家决定方案，按照专家意见落实整改，避免因技术失误给再制造产品质量造成影响。

4）全拆全检 对所有再制造毛坯进行全拆、全检、全修是保证再制造台车质量的重大原则，也是再制造与维修的不同之处。

5）专业协作 对专业技术要求高的工作，如精密液压件、电器的检测、再制造等，与专业厂家或机构进行协作，利用其专业优势保证再制造质量。

6）过程记录 对再制造进行全过程记录。过程记录分工作记录（日志）和质量记录，分别由作业人员和质检人员负责，应全面、及时、真实。记录的形式分为纸质文档、电子文档、照片、录音录像等，保证与质量有关的过程全部可追溯。

7）质量责任制 再制造作业人员实行质量责任制和工作实名制，再制造的每项目工作都能找到对应的作业人员，制定相应的质量奖罚制度，促进作业人员的质量意识。

8）试验验收 试验验收是再制造产品质量控制的最后关口，通过长时间、大负荷的极限试验检验再制造台车性能；通过对各个系统的验收检验台车各项指标是否达到了设计标准。

4 总结及建议

目前，工程机械再制造已经成为其产业链中的重要一环。它不仅为客户提供降低产品全生命周期成本的最佳方式，也有效支持了国家提倡的发展绿色循环经济的号召，成为工程机械行业未来发展的重要方向。锚杆台车作为工程建设的重要设备在国内存量巨大，同时台车的报废年限一般在10 年左右，由于台车各部件的使用效率不同，在台车达到报废年限后仍然会有很大一部分部件具有很高的再制造性，特别是台车底盘，正常情况下因其运行时间相比工作机构少很多，剩余寿命相应也多很多，为台车再制造创造了有利条件。但由于目前国内台车存有分散、缺乏台车再制造标准、缺乏行业协会监管、市场对再制造产品认可不高、产业链不完善等造成台车再制造产业发展缓慢、再制造率小，大量剩余价值被浪费，希望相关企业和行业协会共同努力，促进台车再制造产品快速发展，建议：①有条件的台车制造商、维修单位、产权单位成立台车再制造专业机构，积极开展台车再制造业务，加强质量管理，提高再制造台车质量；②国家在政策上给予支持、行业协会主动帮扶，多方位共同帮助企业开展台车再制造业务；③行业协会尽快出台再制造台车相关制度和技术标准，规范企业行为，保证再制造台车的质量；④加大力度宣传台车再制造的意义，提高再制造台车的产业认可度。