國外機械維修和再制造新理念及新工藝

維修和再制造新理念

維修是第二種設備資源

俄羅斯質量研究院士、科學技術博士、教授尼科拉耶夫在《建筑機械化》（俄）上撰文：《建立高效的機械技術服務組織》，提出“維修是第二種設備資源”的理念，其論據是：企業的生產資料（資源）之一是設備，但是在冊的設備數量不完全等同實際能用的設備數量。如某施工單位有100臺在冊的施工設備，如果實施高效維修，完好率為95%，則表示實際上有95臺施工設備可以正常使用；如果不重視維修（只進行低效維修），完好率為60%，則表示實際上只有60臺施工設備可以正常使用。兩種維修方式比較，在不增加新設備投資的前提下，高效維修模式比低效維修模式可為施工單位增加35臺可正常使用的施工設備。所以說，維修是第二種設備資源，是投資小、收益大的設備投資方式，是先進的少資產經營方式。

高效維修的標準

尼科拉耶夫院士根據美、日，德等國實行高效維修的實踐，對高效維修提出了五條標準：①企業的經營目標中，有提高設備完好率、使用率達到最高水平的措施，把維修定位為企業的第二種設備資源。②推行預防性技術診斷和故障監測的預防性維修模式，采用預防性維修的次數占維修總次數的80%，從而降低事后維修的次數，降低故障率，提高完好率，延長設備使用壽命。當新機使用3—5年后作為二手機出售時，其剩余價值仍可達新機價值的40%一60%。③采用先進的信息技術和微機技術對維修進行高效的實時管理和量化管理。④建立了現代化維修組織，加強對企業領導層、技術人員和機務員工進行全員技術培育，其中包括對技術人員進行跨學科技術教育，提高技術人員的綜合科技水平，以利處理機電一體化、信息化的工程機械的使用和維修問題。⑤加強學習、引進國外先進的維修管理和維修技術，對已有的和先進的維修技術進行合成，集成發展成為高水平的復合維修技術。

實踐表明，采用高效維修模式的大型施工企業，由于提高了設備的完好率，與采用低效維修的企業相比，對完成相同工程量的施工項目，可少用40%的工程機械設備，施工成本降低30%。

升級型再制造

傳統的原型再制造是使再制造工程機械和其他機械（軍用裝務、機床等）接近或達到原型機的性能標準。這在工程機械技術進步慢、更新換代周期長的年代，原型再制造模式尚可適應市場需求。但進入20世紀90年代，特別是進入本世紀后，機電一體化、信息化、節能減排等新技術迅速進入工程機械領域，工程機械技術進步加快，更新換代周期由以往的10～12年縮短到3～5年。原型再制造產品由于技術性能落后使其市場競爭力大大下降。為了提高再制造機械的市場競爭力，卡特彼勒、馬尼托瓦克、凱斯、美軍軍工廠、采埃孚、博世力土樂等主機廠和配件廠推出了升級型再制造的再制造新模式。

升級型再制造是采用新技術、新材料、新工藝，將老舊工程機械再制造成主要性能達到或接近原型工程機械新型號性能標準的再制造模式，相比傳統的原型再制造，升級型再制造產品的先進技術含量高，延長了再制造品的技術壽命期限，增強了再制造產品的市場競爭力。如近年來，美國凱斯公司將20世紀80年代出廠的500臺MW24C型輪式裝載機舊機和280臺M4K型越野式叉車舊機，按升級型再制造的方法再制造，舊如新，可延長使用壽命15年。又如采埃孚公司的舊變速器再制造，采用先進的技術和零件（如高性能軸承、密封件等）對產品進行升級，但大部分零，部件仍是舊件維修再利用，所以升級再制造的變速器雖然性能與新型變速器相同，但價格只是新品的1/3～1/2。卡特彼勒等公司升級型再制造的產品的設計理念產品（構成要素）是：升級型再制造產品=再利用的原件和修復舊件+新增加的功能裝置（如節能減排裝置、信息化元件等）+新的易損件（如密封件、緊固件、軟管、線、纜等）+新的駕駛室內飾+新的涂裝。其中，再利用的原件和修復的舊件約占原機零部件總數的65%～25%。而升級型再制造也是美軍采用的再制造模式，如美國“洛杉磯時報”網站2013年8月19日刊登的“升級延長B-52轟炸機壽命”一文美軍現役的76架B-52轟炸機系1960—1962年制造，經過多次升級再制造，保留了長56M的機翼和49M長的機長，但拆除了機尾的炮塔，并對機內機件進行了升級改造，如安裝了新的航空電子設備和通訊裝置等，可以通過衛星發送和接收信息，提高戰斗力，延長了技術壽命和使用壽命。

維修新工藝機電復合修復法

莫斯科農業工程大學開發的機—電復合修復法的裝置和原理是：在普通車床上方安裝“電加熱淬火裝置”（其主要元件是變壓器），利用車床夾盤和進給裝置夾持、旋轉、進退工件，用“電加熱淬火裝置”的觸頭接觸工件表面，觸頭以大電流（400～2000A）和低電壓（03～6.0V）接觸工件表面，瞬間將工件表面加熱到900～1100℃（電流、電壓、溫度可按需調節），隨后，通過“電加熱淬火裝置”的冷卻管將冷卻液高速噴射到被加熱的工件表面，由于加熱的工件表面因加熱而膨脹的體積相對于工件整體體積很小，所以產生了表面淬火，得到硬和耐磨的表面，而心部韌性不變。試驗結果表明，采用機—電復合修復法加工新的或修復的齒輪、花鍵軸齒面，淬火深度達03～1.2mm，表面硬度48～45H1KC，心部韌性為18～14HIKC；而用機一電復合修復法加工的新的或修復的螺栓，比用傳統淬火方法處理的螺栓，強度提高14%。對花鍵磨損深度大于0.3mm的花鍵軸，先用氧—乙炔噴涂耐磨粉末到花鍵磨損部位，再用機—電復合修復法進行表面淬火，比單純用氧—乙炔噴涂的表層耐磨性高。而且可將修復件加工和表面淬火在同一機床上一次完成，簡化了工藝流程。

混合氣體保護焊

俄《建筑和筑路機械》雜志綜合國外和俄羅斯先進的混合氣體保護焊的實踐參數，推薦了十多種混合氣體組分的混合配比：如（80%～95%）At+（20%～5%）CO₂；（92%）Ar+（6%）CO₂+（2%）He；（70%）Ar+（30%）He等，混合配比依焊修工件的厚度、要求合金元素在焊縫金屬中的含量和焊接強度等焊接參數，通過計算和實驗優選決定。混合氣體保護焊與傳統的氣體保護焊和普通氣焊相比，有如下優點：①通過改變各種氣體的配比，可以焊修各種厚度的工件。②以惰性氣體氬氣（Ar）為主要成分的混合氣體，對電弧區和熔池有可靠的保護作用，可防止空氣中的氧氣、氮氣、氫氣對熔化金屬的侵蝕，同時減弱了co₂的氧化性，焊絲的合金元素燒損少，焊縫表面氧化輕微，氣孔率低，施焊時工件變形小，熔渣飛濺少，施焊穩定性好，即使焊絲進給不均衡或焊絲及工件表面殘留少量油脂、鐵銹，也能保持施焊的穩定性，所以焊修質量好。③焊修中產生的焊修粉塵和煙霧少，降低了氧化錳、氧化鉻等有害粉塵對環境的污染。測定表明，在相同的焊修工況下，CO₂氣體保護焊產生的粉塵量為0.71g/min，而混合氣體保護焊產生的粉塵量僅為0.46g/min。

堆焊+熱態滾壓復合修復法

俄羅斯國防部高等軍事指揮學院和俄羅斯軍事工程大學的科研人員聯合開發了“堆焊+熱態滾壓復合修復法”。其原理如下：利用流動修理車上的裝備（焊機、氧—乙炔加熱槍、帶滾壓輪裝置的車床等）用堆焊+熱態滾壓復合修復法在現場修復磨損的零部件。其工藝流程是：在磨損的軸類件磨損面上堆焊→將堆焊件夾持在車床上→用加熱槍加熱工件表面堆焊層（300～600℃，視設計要求而定）→在熱態下切削工件堆焊層到規定尺寸（預留滾壓尺寸）→熱態下對切削面進行滾壓。

與單純進行堆焊修復或冷態滾壓修復相比，此法施加的滾壓力比冷態滾壓力小2倍，對車刀、滾壓輪的磨損小，加工效率高，滾壓質量好，光潔度、硬度、抗疲勞強度，耐磨性均有所提高。省去了常規堆焊所需的熱處理工序，簡化了修復流程，適宜在流動修理車或工地采用。