关键词：煤矿设备 再制造
根据煤矿服役条件的要求，需要在受磨损零配件表面制备一层冶金结合、硬质点和高韧性的功能涂层。
表面熔覆技术是煤矿机械修复的主要核心技术；
再制造工程是在设备维修工程和表面工程的基础上发展起来的新兴学科，再制造工程是以产品全寿命周期理论为指导，以废旧产品性能实现质量提升为目标，以优质、高效、节能、节材、环保为准则，以先进技术和产业化生产为手段，来修复、改造废旧产品的一系列工程技术活动的总称，简言之，再制造工程是废旧产品高技术修复、改造的产业。再制造产品不是二手产品而属于新品，其重要特征是再制造产品质量主要性能达到或超过新品，成本只是新产品的50%，可节能60%，节材70%，对环境的不良影响显著降低。
2015年国务院在《关于加快发展循环经济的若干意见》中明确提出支持发展再制造，第一批循环经济试点将再制造作为重点领域。2009年1月实施的《循环经济促进法》将再制造纳入法制化轨道。
在资源和能源相对紧缺的今天，再制造优势凸显，但我国的再制造更多地局限在发动机领域，而在矿山机械、工程机械方面起步较晚，众多研究机构通过评估后，认为我国的再制造产业空间高达1000亿元。因此再制造是一个大有可为的新型产业。
矿山设备的再制造是在2007年首先提出，矿山机械是煤矿安全生产的必要保证，设备使用率高，要求安全系数大。特别是井下采掘设备，工作条件恶劣，设备磨损快，维修周期短，为保证设备和正常运转，充分发挥设备的效能和延长机械使用寿命，必须对工作面设备进行强制检修。
全国每年有15万台的矿山机械以各种形式，如报废闲置、技术性能和功能性淘汰等。再制造一台煤矿山设备的费用可比购置新设备节约30%至40%，是一项利国利民、节约能源的绿色秤环保技术，可大幅降低煤矿生产成本，提高煤矿经济效益。
2011年，工信部发布的《2011年第一批再制造产品目录》明确认定矿山机械零部件再制造产品。
我国是煤炭大国，煤炭产量已超过36亿吨，全国煤矿报废采煤机200余台，约10000余吨，掘进机600余台，约25万吨，刮板运输机达到近20万吨，煤矿设备的再制造潜力很大。
煤矿机械的服役特点：
工作环境恶劣，设备运转处于粉尘，水气以及有害气体的包围之中；
工况条件苛刻，大多数机械设备是在高速、重载、振动、冲击、摩擦、润滑不良和介质腐蚀等的工况条件下工作；
运行时间长，煤矿机械设备连续生产，长年累月连续工作；
润滑条件差，由于环境恶劣，工况苛刻，加上停机时间短，简单维修保养，使得机械零部件得不到充分的润滑和维护；
采煤机易损件载齿
摩擦磨损是采煤机载齿的主要失效形式，当煤层中存在矸石等硬质矿料时，在高剪切力、冲击载荷作用下载齿将会急剧磨损甚至断裂，在煤炭生产中，截齿的消耗量是最大的，根据近年的统计，生产万吨煤截齿消耗量是70-80把，磨损失效占截齿失效的80-95%，而断裂失效仅占5%左右。
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采煤机滚筒
采煤机在采煤过程中，块煤对滚筒的磨损是非常严重的，特别是螺旋滚筒螺旋叶片表现得最为突出，从最初的25mm磨损到只有几毫米，此外，滚筒的端盘齿座磨损也极其严重，在使用现场发现采煤机滚筒的截齿座孔，一般情况下7-8个月（采煤100wt左右）就会出现磨损变大现象，造成截齿受力角度变化，损耗增大，另外减速的齿轮也是主要磨损零部件，现场统计数字显示，全国每年采煤机、掘进机因磨损失效而投入的资金高达27亿元。
中部槽
煤矿综采工作面使用的刮板输送机是工作环境最恶劣的，中部槽是输送煤炭、煤矸石的主运输机械，磨损主要部件是刮板、链条、槽帮槽底的磨损，另外因矿井地面不平等原因，往往铺设角度超过标准规定的要求，这样便使链条在运行过程中与槽帮、中板的接触压力增大，加速了中板和槽帮的磨损，根据现场数据统计，我国每年报废的中部槽多达50-60万节，消耗钢材60-70万吨，价值240-288亿元。
其他部件
煤矿机械部件如链条的磨损断裂、刮板、减速箱齿轮，传动轴和轴承的磨损失效等等现场使用表明，一部SGW-40T刮板输送机，价值400万元，在运载60-80万吨煤之后就报废了，SGZ-1000/1400型刮板输送机的中板采用厚度为50mm的进口钢板，而该机的过煤量也只是在300万吨左右，全国按年生产煤炭36亿吨，采煤机械化平占45%统计，全国刮板输送机每年因磨损引起的资金投入为18-21.6亿元。
液压支架油缸
立柱油缸是煤矿液压支架的主要受力液压构件，其性能的好坏，对井下工作面的顶板维护和安全生产起着极其重要的作用，但在服役过程中由于复杂的工况环境使得其外缸、中缸、活柱内部和外部腐蚀、磨损。在使用中电镀表面发生碰伤、划伤以及镀层脱落现象也时有发生，这类失效是油缸失效的主要原因之一。
其他设备
包括提升机钢丝绳、萁的斗磨损，胶带输送机以及耙斗装载机磨损等。我国煤炭企业，因为机械的损耗，每年的资金投入达到80亿元，主要用于机械的维护和更新，而由于机械磨损，导致停产的损失更是无法估计。因此，有效的减少煤矿机械的磨损，可以延长煤矿机械设备的使用寿命，减少更新的速度，提高企业的经济效益。
再制造技术
表面熔覆技术，包括激光熔覆、等离子熔覆以及其他二保焊技术。特点：涂层与基体是冶金结合，耐磨而冲击强；
热喷涂技术
包括火焰喷涂、电弧喷涂以等离子喷涂技术，特点：成本低、结合方式以机械和物理结合为主，抗冲击差，主要用于冲击性弱的而磨而蚀条件；
电刷镀技术
包括电镀技术和电刷镀技术，特点：具有设备轻便、工艺灵活，在内孔零件的修复方面具有较大的优势，但由于 镀层厚度的限制所以主要适用于轻微磨损表面的修复。
煤矿机械再制造技术的总结
1、根据工况服役条件的要求，需要在受磨损零件表面制备一层冶金结合、硬质点和高韧性的功能涂层；
2、表面熔覆技术是煤矿机械修复的主要核心技术；
3、自动化的技术装备是提高修复质量效率的根本；
4、面向应用应该选择性价比高的工艺方法以及设计低成本的而磨材料；
参考文献
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论文作者:孙彦荣
论文发表刊物:《科技新时代》2018年2期
论文发表时间:2018/4/27
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