內燃機再制造技術內核:活用“加減法”說起內燃機再制造,通常離不開拆解、清洗、檢測、再制造加工、裝配、整機測試等生產環節,這是在工廠中的主要工作。如果加上前后兩端的物流環節,前端的舊件回收與后端的銷售流通,則與生產環節共同構成了內燃機再制造的生命再循環。而在再制造技術的選擇上,當前主要有兩大流向,一是減尺寸法,二是恢復尺寸法。
減法”要求原機的再制造性好
在再制造發展較早的地區,以歐美國家為代表的廠商主要采取減尺寸法,如卡特彼勒。國內的內燃機再制造企業中,包括濰柴再制造、玉柴再制造、大豪動力,以及上海幸福瑞貝德等,由于或多或少有過與國外公司合作或應用國外再制造技術的經歷,以減尺寸法為主,即通常所說的 “減法”。
濟南富強由于與國內最主要的恢復尺寸法倡導者——裝甲兵工程學院裝備再制造技術國防科技重點實驗室合作,其主要技術方法為恢復尺寸法,也就是通常所說的 “加法”。目前,恢復尺寸法已不僅在濟南富強一家使用,也正在引起越來越多國內再制造企業的關注。濟柴則由于修復的內燃機產品普遍屬于單件、大型,在再制造過程中減法與加法經常交互使用,反映出大型內燃機再制造的獨特性。
實際上不論采用何種技術方法,內燃機零部件的完全拆解是一個不可省卻的環節,這一點在全球主要再制造產品制造商卡特彼勒的身上體現得最為清晰??ㄌ卣J為,舊機回收之后首先要分解成最小的單元,即一定要分解到位。所有零件經過初步判斷后有可能應用的才可進入到清洗環節,之后還會有進一步的鑒定。
即使在清洗這一看似簡單的環節上,各家的技術尤其在技術延展上也不盡相同。一般再制造企業采用的主要是高溫、高壓水噴淋、離子共振、超聲波清洗等處理方式。例如,無錫大豪動力的清洗工序包括高壓水噴淋、拋丸、噴砂等,主要以高溫熔燒的方式清理掉機體和零件上的油污與塵垢。在清洗劑的研究上,濰柴再制造則與清華大學合作,不同類別的零件采用不同的清洗劑配方,通過多輪試驗下來,主要零件的清洗劑配方已經基本確定下來。
同是以 “減法”為主的再制造企業中,類似在原有軸頸基礎上磨小到下一級尺寸再配以相應厚一級軸瓦的做法是最為常見的,這種減尺寸法包括氣缸體與氣缸蓋等箱體類零件的修復,但尤以軸類零件為多。盡管當前國內再制造企業的技術能力與國外先進水平已不相上下,本次采訪過程中,仍然有不止一家再制造企業的相關人員向記者表示,原始內燃機的設計在很大程度上決定了它的再制造能力。像卡特的產品,由于在最初設計時即留有再制造的余地,所以它的主要產品均具有很好的再制造性。國內再制造產業剛剛興起,在新產品設計與再制造的關聯上還缺少經驗,因此國內大多數內燃機產品的再制造性還無法與國外成熟產品的再制造性相比較。
濟柴再制造副總經理孟凡昌業向記者表示: “國外產品在設計時通常就有很好的再制造性,對于循環經濟具有較好的作用。”
“加法”具有中國特色
在再制造的各種 “加法”修復法中,近幾年以中國工程院院士徐濱士為主的裝甲兵學院裝備再制造技術國防科技重點實驗室,以產學研合作方式與濟南富強等國內再制造企業通過示范項目的合作,在再制造領域走出了一條具有中國特色的新路。
通常,冷焊、堆焊、熱噴涂等都是 “加法”修復法中經常采取的方式。在濟南富強的各類 “加法”再制造技術中,記者注意到,包括納米復合電刷鍍技術、高速電弧噴涂技術、納米減摩自修復添加劑技術、激光熔覆再制造技術、微束等離子熔覆技術等在內,通過與裝備再制造技術國防科技重點實驗室的合作,濟南富強在 “加法”修復技術上已走在國內內燃機再制造領域的前列。
例如,自動化納米復合電刷鍍技術,作為一種新興的復合鍍層制造技術,在電刷鍍液中加入一種或幾種納米顆粒,使之在電刷鍍的電場作用下金屬離子被還原的同時與金屬發生共沉積,從而獲得具有特定優異性能的復合鍍層,主要適用于軸類和孔類零件,如內燃機曲軸、凸輪軸軸頸和連桿孔等。
在另一項很搶眼的操作現場,映入眼簾的是自動化高速電弧噴涂技術。在噴射著火光和較大的氣流噪聲中,操作人員正在往一根曲軸上噴覆軟金屬合金涂層。原來,這種方式是通過高速氣流強烈霧化并提高霧化粒子速度,將電弧熔融的金屬噴涂到工件表面形成致密的軟金屬合金涂層。其特點是噴涂粒子速度高、霧化質量好、零件變形小,可快速成形多種金屬絲材與粉芯絲材,自動化程度和效率較高。
以曲軸的再制造修復為例,通常一根曲軸上被修復的各個主軸頸或各個連桿軸頸尺寸是一致的,這樣可簡化后期的配瓦與裝配工藝并具有一定的可互換性。但在像濟柴再制造這種以修復大型或超大型內燃機為主的企業中,經常是單臺機子的再制造。由于沒有規?;团可a的概念,它所采取的方式不僅是 “原機配原軸”,而且一根曲軸的每一個軸頸修復后的尺寸都有可能不一樣,這就是 “基軸法”的原理,它是一種最為節省的方式,適用于非車輛大型內燃機的再制造。
所以說,是用 “減法”或用 “加法”再制造,并不是絕對的。在濰柴再制造等以 “減法”為主的企業中也經常用到 “加法”,在濟南富強同樣有著不少的 “減法”,而在濟柴再制造經常要同時用到 “減法”與 “加法”。在再制造發展的今天,方法并不是決定是否能再制造的關鍵,只要不出現疲勞裂紋或涉及結構性的變化,一般磨損 (間隙)的問題都是可以用再制造技術解決的。
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