再制造技术在煤矿综机设备维修中的应用价值研究

段来申

摘 要：再制造技术是现代社会先进制造业的重要组成部分，也是当前社会发展现实背景下应运而生的重要新型制造产业。在我国研究制定的《中长期科学和技术发展规划纲要（2006——2020）》中，对我国境内不可再生资源的开发利用与保护、以及实现我国自然环境保护与可持续发展是重要的关键性目标任务。

关键词：再制造技术;煤矿综机设备维修;现实意义;价值

长期以来，在再制造技术所辐射的诸多领域内，煤矿的开发与利用是其中一项关系国计民生的重要产业，而在煤矿开发与利用的生产作业中，整体综合机电设备是产业核心要素，综机设备的科学使用与合理养护，也随之成为了切实保障煤矿作业安全推进与高效运转的重要基础，煤矿生产设备对企业经济效益影响最大。因此，做好煤矿综机设备的维修工作具有极其重要的应用价值和现实意义。

再制造技术是我国再制造工程项目的核心组成部分和关键要素，是以废旧设备或产品为基础，通过专业的生产技术手段和工艺，在原产品的基础上进行新的制造过程，并对原产品性能实现全新改造与提升，让废旧设备及产品重新焕发生命力，同时缩减原产品生产成本、挖掘废旧产品自身的潜在剩余价值、实现经济效益和社会效益最大化的新型技术。

实际经济效益发挥的巨大驱动力。再制造技术普遍采用产品原材料，极大地降低了产品的设备、材料、生产线等制造成本，其经济效益明显。以年产600万吨中大型矿井为例，以再制造技术对设备进行修复，整套设备维修费用约7000万元，维修费较传统修复费用提升10%—20%，但是其使用寿命提升为普通维修的2倍以上。综合考虑煤矿开采单套设备再制造修复降低费用5000—6000万元，经济价值较高。而且再制造维修较传统维修能够减少一次安装撤除费用约1200万，且在减少的安装撤除期（一般3个月），可使煤矿增产120—150万吨，按照吨煤售价480元，综合成本270元计算，可增创利润2.52亿以上。

再制造技术不仅仅是对废旧原产品的回收利用以及对原材料的循环利用，更重要的优势在于对原产品基本功能及属性的二次提升，能够切实增加产品的附加值，通过再制造技术形成的产品与原产品相比具有明显的技术优势，投产使用的经济效益要远高于原产品。

以对煤矿综机设备的几个重点机械设备的分析为途径，对煤矿综机设备维修应用再制造技术的不同设备关键点进行研究。

在煤矿综机设备中，刮板输送机是重要的煤矿运输设备。在刮板输送机设备中，中部槽是设备的主体结构，其部件使用年限是衡量刮板输送机整体使用质量的重要技术指标。再制造技术方案有等离子熔覆或弧喷焊、喷涂技术以及焊条电弧堆焊等技术类型。借助部件熔覆过程形成金属或陶瓷镶嵌形式的复合熔覆层，通过具备预期性能的熔覆层来实现部件的性能提升。在刮板输送机中应用上述再制造技术，对中部槽性能加以改良，可以将使用年限延长至原产品的五至七倍，同时缩减对设备中部槽部件的维修次数，单台套刮板机维修可节省维修费60万元以上，设备维修费用降低50%以上。

液压支架设备在煤矿作业中的功能主要通过立柱和千斤顶的伸缩动作来实现，用以控制采煤工作面矿山压力的支撑，千斤顶部件则主要由液压缸以及活塞杆等部分组成。其中，活塞杆结构起到主要的控制作用。由于液压支架设备主要承担承重功能，用以支撑煤矿山体，并同样处于井下作业的工作环境中，并极易受到煤岩及其他各类矿体杂质的撞击与磨损，受到井下潮湿空气中各类化学物质对活塞杆表面的侵蚀。因此，对液压支架设备予以再制造，应当使产品具备良好的硬度、强度以及抗腐蚀性能。

液压支架设备的再制造，可以采取在活塞杆表面电镀硬铬或其他合金材料、在设备外表面堆焊防护层、等离子喷涂、火焰喷涂以及激光熔覆等技术。火焰喷涂利用了可燃性气体燃烧所释放的热能，将热能收集于特殊结构的喷涂装置而形成超音速的火焰流，用以带动所有喷涂的合金粉末熔覆于液压支架活塞杆的外表面，从而在产品外表面形成喷涂层。采取火焰喷涂技术再制造后，要对产品进行必要的粗糙度改善与热处理，以促进提升性能能够得以充分发挥。

采取火焰喷涂技术技术对液压支架的活塞杆进行再制造，能够实现活塞杆表面喷涂层与原产品的基础表面材质的有效结合，大幅度增加活塞杆表面的使用强度与硬度，并具备良好的抗腐蚀性能，同时喷涂层表面致密无孔隙，可以有效减少煤矿岩层内的杂质等的渗漏，大大提高液压支架设备的整体功效。

我国是煤炭资源产量大国，发展至今，我国的煤炭总产量已经高达三十多亿吨。但是煤矿综机设备的报废率依旧较高，仅采煤设备的报废量就达到了二百余台，近一万余吨，这就决定了再制造技术在我国煤矿产业的发展空间与发展潜力依然十分巨大。在我国，在煤矿综机设备维修中应用再制造技术虽然已经取得了长足发展，与国际先进水平相比仍然处于起步发展的初级阶段，并存在一系列的瓶颈制约。首先，政策支持的力度还有所欠缺，相关政府部门未能研究制定具有高度可操作性的再制造发展保障规划、制度以及具体方案;其次，对再制造技术市场监管的缺位，缺少一定的技术发展规范性举措和工作程序;最后，再制造工程领域内的关键技术研发力度和能力还有待提高，否则容易造成我国再制造工程技术的创新发展滞后性。就整体而言，结合我国煤矿产业的发展及科技创新速度，再制造技术应用于煤矿综机设备维修整体工程依然具有十分广阔的发展前景。

在我国目前的再制造技术发展实践中，以兖矿东华重工有限公司机电设备制造分公司液压支架产品为例，综合采取电镀硬铬、堆焊防护层、等离子喷涂、火焰喷涂以及激光熔覆等再制造技术，都收到了良好的设备维修效果。

通过兖矿东华重工有限公司煤机装备制造分公司液压支架设备的再制造技术实现各部件间的通用性能与交互使用性能，通过再制造阶段的优化设计，将功能相同、技术参数一致的部件进行通用设计，使液压支架设备整体结构制造更为便捷，并同时有效延长设备的使用年限。

再制造技术是一种将废旧产品进行修复与升级改造的专业化方法，是先进制造业的重要组成部分，同时也是节约资源、节省能源的关键途径之一，推动我国制造业实现由生产型向服务型转变的重大进步。再制造技术在支撐国家循环经济发展、实现节能减排和应对全球气候变化方面发挥着积极作用。随着我国科技创新进程的不断加快，未来的再制造技术创新与发展必将取得更高水平的技术突破，对高端智能制造业和煤矿开采创造巨大的经济效益。