礦山機械的制造技術與工藝特征解析

魏逢軍

(河南重機有限公司，河南 平頂山 467099)

機械制造指的是那些從事動力機械、起重運輸機械、農業機械以及冶金礦山機械、化工機械和紡織機械等的生產過程。在我國，機械制造業正在成為我國經濟社會的重要裝備基礎，其發展水平已經成為國家工業進步的重要標志之一。而隨著科學技術的廣泛使用和推廣，人類已經進入到了信息化的社會之中，機械制造業也得到了前所未有的發展，在推動經濟發展和社會進步等方面正在發揮著越來越重要的重要［1］。尤其是在進入世紀之后，我國礦山機械制造工業進入到了前所未有的高速發展時期。在未來的發展進程中年，除了要重視礦山機械制造行業和行業內相關企業的發展外，還應該提高礦山機械制造業在工業生產中的比例，為新技術和新產品的開發與生產提供必要的保證，使其成為我國現代化建設中不可獲取的戰略性支撐。基于此，文章對礦山機械的制造技術與工藝特征進行了解析，得出了一些結論，希望這些結論能夠在一定程度上指導實踐。

1 礦山機械制造技術的特點與趨勢

1.1 礦山機械制造技術的特點

(1)系統性特征。在礦山機械的制造過程中，除了需要將傳統的生產過程的系統工程制造技術應用其中外，還應該進一步的強調計算機技術、信息技術、傳感技術以及自動化技術、新材料技術與現代系統管理技術的應用，使其能夠在產品設計和制造與生產組織管理以及銷售和售后服務等方面能夠發揮其重要的作用。這樣做的目的在于，它不但能夠實現持續的對各種高新技術成果的吸收，還能夠把最新的成果和傳統制造技術結合在一起，使其能夠駕馭生產的整個過程，使物質流、能量流與信息流得到有效的流動。

(2)全球化特征。在當今社會，經濟全球化的特征已經十分明顯，來自于技術層面的競爭正在遭受著全球化的挑戰。在這種情況下，礦山接卸的制造技術和制造工藝需要能夠參與到激烈的市場競爭之中，唯有如此，才能使其技術和所處的市場表現出良好的發展勢頭［2］。此外，任何一個礦山企業要想在國際競爭中處于有利的位置，除了需要通過必要的途徑使自身的制造技術和工藝達到世界先進水平外，還應該持續的提升其制造業在全球市場的競爭能力。

(3)關聯性特征。對礦山機械制造來說，其技術的先進性并非僅限于制造過程這一特定的范疇，它同時還涉及到以下一系列的過程，比如，從產品的生產到對市場進行調研、從產品的開發設計到工藝的改進和提高，從生產的準備過程到加工制造的優化，從生產過程的戰略部署到售后服務質量的提升，等等。在這一過程中，不同的環節之間是彼此聯系的，是以一個有機整體的形式存在的，其中的任何一個環節都不應該被忽視［3］。此外，礦山機械制造技術的應用范圍十分廣泛，要想取得良好的社會效益與經濟效益，必須提升礦山企業的競爭力，通過多種形式促進經濟的增長與國家綜合實力的提升。

1.2 礦山機械制造技術的發展趨勢

(1)虛擬化。在礦山機械的生產過程中，除了要對產品的質量進行基本的把控外，還應該對產品的質量進行檢測，使其具有可加工性和相關的加工方法與工藝的合理性，同時要優化產品的制造技術和工藝，最大限度的保證產品的質量，縮短其生產周期，最大限度的降低其生產成本，使生產過程、組織管理和車間調度以及供應鏈、物流設計的建模與仿真。從這個角度講，虛擬化將成為其中的核心，并通過計算機仿真的形式模擬出真實的系統，以此來保證產品設計與產品工藝的合理性。

(2)網絡化。隨著網絡通訊技術的不斷發展和應用，礦山企業的生產與經營活動處于不斷的變革之中。無論是產品的設計還是物料的選擇，無論是零件的制造還是市場的開拓，無論是產品的銷售還是售后服務，都能夠跨地區、跨領域甚至跨國界的進行［4］。此外，在網絡通訊技術的支撐下，礦山機械的技術交流正在不斷的深入，使相關產品的開發與合作以及生產經營活動都朝著既競爭又合作的方向發展。

2 礦山機械制造技術的主要類別

2.1 虛擬制造技術

這一技術是當前被廣泛使用的技術之一，它通過對計算機虛擬現實技術與多媒體技術的應用，最大限度的實現礦山機械產品的結構建模與仿真。在這一技術的應用過程中，用戶能夠相對直觀的對設計的任何一個細節進行細微的觀察和體驗，相關的設計部門也能夠完成對零件間的配合和受力情況進行充分的觀察。更為重要的是，這一技術的應用可以依照用戶的需求，對相關的參數進行隨時的修改和完善，這樣一來，這一技術也就不再是以孤立的、抽象的圖紙的形式存在，而是展現出一個直觀的、相互關聯的整體。

2.2 敏捷制造技術

在當前情況下，靈捷制造技術是作為一個全新的制造概念出現的，但是，這一技術的實現需要以“虛擬企業”為基礎。這樣一來，虛擬企業也就不再僅僅是一個企業實體，而是通過一些孤立的企業經由信息與市場聯系在一起的。同時，為了能夠迅速的抓住市場機會，需要那些具有不同市場優勢的企業通過一定的契約結合在一起，彼此之間能夠互相信任和相互合作。而當市場機遇失去時，這個虛擬企業也就解散了，敏捷制造技術也就失去了其存在的基礎。

2.3 并行設計技術

這一設計技術指的是通過并行工程，對產品開發、設計階段進行綜合考慮，使產品的生命周期中的工藝、制造和裝配、測試以及維護等環節得到充分的關注，目的在于縮短產品的開發和設計周期，最大限度的降低產品的生產和設計成本，使產品的質量得到顯著的提高。并行設計技術能夠在物質方面將計算機技術、網絡信息技術以及分布式數據庫技術等集成在一起，并以此為基礎構建一個能夠適應并行工作方式的計算機設計系統。

3 礦山機械制造的工藝特征解析

3.1 納米再制造技術

與傳統的再制造產品相比，納米再制造技術具有明顯的優勢，其表面能夠在強度、韌性、抗蝕、耐磨、熱脹和抗熱疲勞等方面表現出良好的特性。而把納米粉體和再制造表面工程技術結合在一起，能夠明顯的改善表面再制造層的力學、物理以及化學性能，同時能夠賦予其表面新的功能，實現材料表面改性和功能化［5］。

3.2 創新再制造先進表面技術

因為廢舊零部件的磨損與腐蝕等失效一般發生在表面部位，因此不同種類的表面技術主要用來修復與強化廢舊零件的失效表面。而為了提高再制造產品的質量，其中的重要步驟便是要不斷的創新再制造先進表面技術，保證再制造零件表面涂層的強度更高和壽命更長，保證再制造產品的質量能夠比低于新品。所以，有必要不斷的增加對相關從事再制造先進表面技術開發的科研機構和高校以及企業的資金支持力度，不斷創新研發再制造表面質量好和自動化水平高的表面技術。

3.3 表面損傷智能自修復技術

表面損傷智能自修復技術指的是在不停機、不解體的條件下，完成對礦山機械的故障診斷和表面損傷智能自修復。在這一過程中，這一工藝能夠自行的感知環境的變化，可以對自身的失效和故障等進行自行的優化，并通過持續的調整自身結構，實現自愈或者自我修復，并且能夠最終實現預防與減免故障的目的，最大限度的實現礦山機械的高效和長期使用，提升其可靠性。表面損傷智能自修復技術主要包括埋伏型自修復技術、微納米摩擦損傷自修復技術以及礦物微粉摩擦磨損修復技術等。

4 結束語

礦山機械的量大面廣，加之使用工況惡劣，零件表面的磨損、腐蝕以及劃傷情況往往較為嚴重，所以，強化礦山機械的制造技術和工藝已經勢在必行。在當前情況下，一些發達國家已經完成了對礦山機械的全部再制造，同時設立了相對嚴格的回收再制造制度。在我國，相關工作的開展還處于起步階段，還有大量的工作需要在短時間內完成，為此，需要不斷的對相關的制造技術與工藝進行研究和應用，逐步的縮短和發達國家之間的差距。

［1］張曉云，葛世榮.礦山機械的先進制造技術展望［J］.礦山機械，2008(12)：64-65.

［2］查森林，王東生.淺談我國礦山機械再制造現狀［J］.礦山機械，2012(3)：1-6.

［3］王栓柱.礦山機械安全技術的現狀與對策探析［J］.煤炭技術，2012(12)：237-239.

［4］李磊.機械制造的技術特點與發展趨勢［J］.科技資訊，2010(5)：117.

［5］徐濱士等.發展裝備再制造工程促進循環經濟建設［J］.建設機械技術與管理，2006(1)：90-91.