楊瑞博
摘要:隨著近年來社會經(jīng)濟(jì)體系的飛速發(fā)展,國家礦產(chǎn)資源的需求量逐漸加大,特別是煤礦,坑道鉆機(jī)是煤礦安全開采必不可少的裝備,與煤炭資源需求量不成正比的是鉆機(jī)生產(chǎn)能力的不足,隨著時間的推移,需求量與供給量的矛盾愈加尖銳,因此越來越多的煤礦坑道鉆機(jī)出現(xiàn)在市場上。但由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣的原因,坑道鉆機(jī)極易損壞,因此對于坑道鉆機(jī)的再制造工程就顯得非常重要了,本篇文章將針對煤礦井下坑道鉆機(jī)再制造的可行性進(jìn)行簡要分析。
關(guān)鍵詞:煤礦;坑道鉆機(jī);再制造;可行性分析
煤礦井下的工作環(huán)境是及其惡劣的,在煤礦井下進(jìn)行工作時,極易發(fā)生安全事故,有害氣體的產(chǎn)生是其中的主要問題之一,當(dāng)煤礦井下充滿了如瓦斯等有害氣體時,礦機(jī)是無法進(jìn)行工作的。而煤礦井下坑道鉆機(jī)主要作用就是進(jìn)行瓦斯抽放孔的鉆進(jìn),保障煤礦井下的工作安全進(jìn)行,是保證煤礦井下安全的主要工程器械。但惡劣的工作環(huán)境導(dǎo)致坑道鉆機(jī)極易受到損壞,從而出現(xiàn)了大批的廢棄機(jī)器,這無論是從資源利用考慮還是環(huán)境污染考慮,這些廢棄機(jī)器都是對資源的極大浪費(fèi)。因此,為了節(jié)省資源以及節(jié)省工程器械再造成本,煤礦井下坑道鉆機(jī)的再制造工程勢在必行。
一? 進(jìn)行再制造工程的重要性
將已經(jīng)失去工作能力的廢舊的、損壞的工程機(jī)器進(jìn)行二次改造,進(jìn)行翻新零部件替換以達(dá)到延長機(jī)器壽命以及賦予其新的工作能力的制造工程被稱為再制造工程。
一臺新機(jī)器在服役期間會受到各種因素的影響導(dǎo)致其失去工作能力,從而被廢棄,若是數(shù)量稀少還好,但對于坑道鉆機(jī)來說,市場需求導(dǎo)致其產(chǎn)量大增,從而使得廢棄的坑道鉆機(jī)數(shù)目巨大,這些大量廢棄的坑道鉆機(jī)堆積,對工程戰(zhàn)略資源造成了巨大的浪費(fèi);此外,大量金屬物的堆積,對環(huán)境造成了二次污染,特別是附近的土地,在長時間的堆積下,金屬元素融入地下使得廢棄品的堆積地地下金屬指標(biāo)嚴(yán)重超標(biāo),失去了土地的應(yīng)有效能。
將這些廢棄的機(jī)器進(jìn)行二次改造,不僅是對周邊環(huán)境的改善,更是在資源緊張的當(dāng)下時代,節(jié)省了大量的資源支出,減少了資源需求壓力,同時也由于再制造工程產(chǎn)品的成本比新機(jī)器的成本要低很多,售價也會低很多,從而降低了各大煤礦開采企業(yè)的開采成本。
二? 再制造與維修的區(qū)別
維修是防止設(shè)備出故障的一種技術(shù)手段,指的是為了保證產(chǎn)品在使用過程中的良好性能以及正常運(yùn)轉(zhuǎn)等,對出現(xiàn)故障的部位進(jìn)行修補(bǔ)或者零部件的更換,需要對缺少的零部件進(jìn)行單獨(dú)制造才能有新的材料進(jìn)行替換,因此在技術(shù)特點(diǎn)上充滿了不確定性以及應(yīng)急性,維修的產(chǎn)品性能通常是比不上新產(chǎn)品的。
再制造工程是將大量的同種類型報(bào)廢品進(jìn)行回收,隨后對回收件的故障原因或報(bào)廢原因進(jìn)行分析,對回收件上仍具備使用壽命的零部件進(jìn)行拆卸,作為再制造工程的毛坯進(jìn)行存儲,再將這些零部件通過技術(shù)手段進(jìn)行修復(fù)和整合成為一件新產(chǎn)品。再制造工程的產(chǎn)品在性能上與新品的區(qū)別不大,即便是存在差異,也是極小的差異,甚至部分的再制造產(chǎn)品的性能比新品還要高,因?yàn)樵僦圃斓漠a(chǎn)品所使用的部分零件是新造的。再制造工程是一項(xiàng)規(guī)?;牧魉€工程,它將具備相同問題的各零部件分門別類,將各零部件進(jìn)行修復(fù)之后實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的組裝。
三? 執(zhí)行再制造工程的實(shí)際意義
再制造工程是將廢棄的毛坯機(jī)器通過再制造工程賦予其新的工作能力,這就說明,再制造工程沒有新產(chǎn)品制作時的原材料挑選、原材料加工、零部件運(yùn)輸?shù)认木薮蟪杀镜沫h(huán)節(jié),這將使坑道鉆機(jī)的制造成本得到大幅度的降低。此外,再制造工程最大的特點(diǎn)是,可以將其他的廢棄機(jī)器上的仍具備使用壽命的零部件,只需要打磨翻新一遍就可以直接投入使用,這將使得坑道鉆機(jī)的制造成本進(jìn)一步降低,同時,將廢棄鉆機(jī)上的零部件進(jìn)行再次使用,這是資源再利用的有效實(shí)現(xiàn)。有能使用的零部件,就有不能使用的零部件,對于不能使用的零部件,就需要對其進(jìn)行二次加工成為可以投入使用的零部件,即便如此,也仍舊省去了材料挑選和運(yùn)輸環(huán)節(jié)。
再制造工程的意義在于將已經(jīng)喪失使用壽命的機(jī)器進(jìn)行再制造,這將使得市面上的大量廢棄機(jī)器被重新投入使用,通過加工,擁有了二次使用環(huán)境,這是資源的再循環(huán),同樣的,大量廢棄機(jī)器的消失使得因廢棄機(jī)器堆積出現(xiàn)的二次環(huán)境污染被大幅度減弱。并且再制造的產(chǎn)品質(zhì)量與新品的產(chǎn)品質(zhì)量幾乎相差無幾,但是其成本卻只有新產(chǎn)品的一半甚至更低,對于我國的資源緊張現(xiàn)狀來說,這將是一個極大的緩解,因此,煤礦井下坑道鉆機(jī)的再制造有著十分重要的實(shí)際意義。
此外,坑道鉆機(jī)的再制造行業(yè)是一個新生行業(yè),新生行業(yè)代表著新的機(jī)遇也代表著新的工作崗位,我國雖然是人口大國,但我國的失業(yè)人口數(shù)量也在國際上排名前列。新的崗位的出現(xiàn)就能緩解一部分的就業(yè)壓力,因此,煤礦井下坑道鉆機(jī)的再制造有著十分重要的社會意義。
四? 煤礦井下坑道鉆機(jī)再制造的可行性分析
4.1? 煤礦井下坑道鉆機(jī)常見故障分析
煤礦井下坑道鉆機(jī)是煤礦開采的常用機(jī)械設(shè)備,主要作用是地質(zhì)勘測、瓦斯抽排、漿液注入等。但是由于煤礦井下的工作環(huán)境極其惡劣,導(dǎo)致坑道鉆機(jī)在工作過程中極易受到損壞,而且一旦出現(xiàn)損壞現(xiàn)象,則十分的明顯和嚴(yán)重,對于導(dǎo)致企業(yè)維修困難,從而產(chǎn)生了大量的維修費(fèi)用。此外,也因?yàn)槊旱V井下工作環(huán)境惡劣,坑道鉆機(jī)必須具備一定的靈活性,因此坑道鉆機(jī)的體積往往并不會太大,一般是以液壓動力為主,以機(jī)械設(shè)備為輔。
在通過相關(guān)資料記載和市場反饋中,不難發(fā)現(xiàn)其主要損壞部件主要有三點(diǎn):
①外部塑形扭曲
在組裝坑道鉆機(jī)時,通常會使用鋼板以及鋼管等剛性材料通過焊接進(jìn)行坑道鉆機(jī)的外部塑形,但這些外部塑形在實(shí)際的工作環(huán)境中,由惡劣環(huán)境引起的外部塑形扭曲是最常見的坑道鉆機(jī)故障,也是導(dǎo)致坑道鉆機(jī)停機(jī)的主要故障。
②傳動裝置磨損
在實(shí)際的工作過程中,會產(chǎn)生大量的碎石粉末,雖然坑道鉆機(jī)的傳動機(jī)械位置都有保護(hù)措施,但是這些東西都是無孔不入的,它們會隨著給進(jìn)機(jī)的拖板在導(dǎo)軌上的反復(fù)運(yùn)行給導(dǎo)軌和拖板同時造成巨大的磨損,同時這些碎石粉末進(jìn)入傳動齒輪系統(tǒng)中,會極大的影響到傳動齒輪的精度,造成傳動裝置出現(xiàn)磨損。
③液壓裝置泄漏
由于坑道機(jī)械是以液壓裝置為主的,所以液壓裝置的泄漏也是坑道組鉆機(jī)的常見問題。一般可將其分為兩種情況,一種是外部泄漏,這種泄漏一般是油管與設(shè)備連接處的密封工作未做好,導(dǎo)致油液的泄漏;另一種是內(nèi)部泄漏,內(nèi)部泄漏主要是由密封圈的損壞引起的,但內(nèi)部泄漏無明顯特征,所以當(dāng)出現(xiàn)油缸壓力不足、夾持器無法夾緊等現(xiàn)象時一般認(rèn)為發(fā)生了內(nèi)部泄漏。
對坑道鉆機(jī)的故障原因進(jìn)行分析,就能了解到坑道鉆機(jī)失去使用壽命的具體原因,從而給坑道鉆機(jī)的再制造工程提供基礎(chǔ)保障。
4.2? 再制造工程行業(yè)轉(zhuǎn)化
通過查找分析,傳統(tǒng)機(jī)械裝備與坑道鉆機(jī)的制作原理及相關(guān)流程都有著高度的相似,而傳統(tǒng)機(jī)械裝備的再制造工程相對成熟,因此我們可以對機(jī)械設(shè)備的再制造工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而衍生出坑道鉆機(jī)的再制造工藝流程。
對機(jī)械裝備的再制造工藝流程進(jìn)行分析整理,大致可分為以下幾點(diǎn):
①失效性分析
對產(chǎn)品在服役過程中的行為模式進(jìn)行模擬分析,了解產(chǎn)品失去應(yīng)用效能的主要原因,對其失去性能的應(yīng)用機(jī)理展開分析并記錄在冊,隨后對機(jī)械裝備的再制造工程的可靠性進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)出可靠的機(jī)械裝備再制造工藝方案。
②再制造工程可靠性分析
再制造工程是以提高產(chǎn)品的使用壽命,增強(qiáng)產(chǎn)品性能為目的的技術(shù)手段,對此,需要對再制造工程的可靠性進(jìn)行分析,首先應(yīng)當(dāng)建立起可靠性分析模型,對其工藝質(zhì)量和相關(guān)的可靠性進(jìn)行模型監(jiān)測,隨后對再制造工程中的相關(guān)工藝參數(shù)和可靠性進(jìn)行建模映射分析。
③再制造產(chǎn)品服役可靠性分析
通過再制造工程產(chǎn)出的產(chǎn)品,能否具備可服役的應(yīng)用效能,需要對此展開分析,對再制造相關(guān)功能部件的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行可靠性分析并建立起仿真模型分析,對整個再制造工程的工藝流程建設(shè)仿真模型分析,對再制造工程產(chǎn)品的靈敏度及可靠性的增長度建立起相關(guān)仿真模型進(jìn)行分析。
通過上述對傳統(tǒng)機(jī)械裝備的再制造工程的工藝流程進(jìn)行分析,可以看到,最重要的是再制造工程的可靠性分析,即通過再制造工程的產(chǎn)品是否能夠具備相應(yīng)的工作能力,但顯然坑道鉆機(jī)的再制造工程是可行的,而且與機(jī)械裝備的行業(yè)現(xiàn)狀相比,作為新生行業(yè)的坑道鉆機(jī)再制造行業(yè)顯然具備更大的行業(yè)優(yōu)勢,如行業(yè)競爭力小、利潤更高、市場需求量更大等。
五? ?結(jié)語
綜上所述,煤礦井下坑道礦機(jī)的再制造工程是可行的,雖然是新生行業(yè),還有許多的問題需要去解決,但總的來說,煤礦井下坑道鉆機(jī)再制造是為了提高資源的利用率和循環(huán)率,變廢為寶,而且可以解決因廢棄機(jī)器大量堆積造成二次環(huán)境污染的問題,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)社會的建立。此外,新生行業(yè)同樣代表著機(jī)遇和挑戰(zhàn),值得投資者進(jìn)行嘗試與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]周賢彪,雒澤華,21世紀(jì)的新產(chǎn)業(yè)-綠色再制造工程[J],建筑機(jī)械,2001
[2]徐濱土,再制造工程的現(xiàn)狀與前沿[J],材料熱處理學(xué)報(bào),2010
[3]李睿其,機(jī)械裝備再制造可靠性研究現(xiàn)狀及展望[J],今日制造與升級,2021
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