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内燃机再制造技术内核活用加减法

2021-10-10 来源:吉林机械信息网

内燃机再制造技术内核:活用“加减法”

内燃机再制造技术内核:活用“加减法”说起内燃机再制造,通常离不开拆解、清洗、检测、再制造加工、装配、整机测试等生产环节,这是在工厂中的主要工作。如果加上前后两端的物流环节,前端的旧件回收与后端的销售流通,则与生产环节共同构成了内燃机再制造的生命再循环。而在再制造技术的选择上,当前主要有两大流向,一是减尺寸法,二是恢复尺寸法。

减法”要求原机的再制造性好

在再制造发展较早的地区,以欧美国家为代表的厂商主要采取减尺寸法,如卡特彼勒。国内的内燃机再制造企业中,包括潍柴再制造、玉柴再制造、大豪动力,以及上海幸福瑞贝德等,由于或多或少有过与国外公司合作或应用国外再制造技术的经历,以减尺寸法为主,即通常所说的 “减法”。

济南富强由于与国内最主要的恢复尺寸法倡导者——装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室合作,其主要技术方法为恢复尺寸法,也就是通常所说的 “加法”。目前,恢复尺寸法已不仅在济南富强一家使用,也正在引起越来越多国内再制造企业的关注。济柴则由于修复的内燃机产品普遍属于单件、大型,在再制造过程中减法与加法经常交互使用,反映出大型内燃机再制造的独特性。

实际上不论采用何种技术方法,内燃机零部件的完全拆解是一个不可省却的环节,这一点在全球主要再制造产品制造商卡特彼勒的身上体现得最为清晰。卡特认为,旧机回收之后首先要分解成最小的单元,即一定要分解到位。所有零件经过初步判断后有可能应用的才可进入到清洗环节,之后还会有进一步的鉴定。

即使在清洗这一看似简单的环节上,各家的技术尤其在技术延展上也不尽相同。一般再制造企业采用的主要是高温、高压水喷淋、离子共振、超声波清洗等处理方式。例如,无锡大豪动力的清洗工序包括高压水喷淋、抛丸、喷砂等,主要以高温熔烧的方式清理掉机体和零件上的油污与尘垢。在清洗剂的研究上,潍柴再制造则与清华大学合作,不同类别的零件采用不同的清洗剂配方,通过多轮试验下来,主要零件的清洗剂配方已经基本确定下来。

同是以 “减法”为主的再制造企业中,类似在原有轴颈基础上磨小到下一级尺寸再配以相应厚一级轴瓦的做法是最为常见的,这种减尺寸法包括气缸体与气缸盖等箱体类零件的修复,但尤以轴类零件为多。尽管当前国内再制造企业的技术能力与国外先进水平已不相上下,本次采访过程中,仍然有不止一家再制造企业的相关人员向记者表示,原始内燃机的设计在很大程度上决定了它的再制造能力。像卡特的产品,由于在最初设计时即留有再制造的余地,所以它的主要产品均具有很好的再制造性。国内再制造产业刚刚兴起,在新产品设计与再制造的关联上还缺少经验,因此国内大多数内燃机产品的再制造性还无法与国外成熟产品的再制造性相比较。

济柴再制造副总经理孟凡昌业向记者表示: “国外产品在设计时通常就有很好的再制造性,对于循环经济具有较好的作用。”

“加法”具有中国特色

在再制造的各种 “加法”修复法中,近几年以中国工程院院士徐滨士为主的装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室,以产学研合作方式与济南富强等国内再制造企业通过示范项目的合作,在再制造领域走出了一条具有中国特色的新路。

通常,冷焊、堆焊、热喷涂等都是 “加法”修复法中经常采取的方式。在济南富强的各类 “加法”再制造技术中,记者注意到,包括纳米复合电刷镀技术、高速电弧喷涂技术、纳米减摩自修复添加剂技术、激光熔覆再制造技术、微束等离子熔覆技术等在内,通过与装备再制造技术国防科技重点实验室的合作,济南富强在 “加法”修复技术上已走在国内内燃机再制造领域的前列。

例如,自动化纳米复合电刷镀技术,作为一种新兴的复合镀层制造技术,在电刷镀液中加入一种或几种纳米颗粒,使之在电刷镀的电场作用下金属离子被还原的同时与金属发生共沉积,从而获得具有特定优异性能的复合镀层,主要适用于轴类和孔类零件,如内燃机曲轴、凸轮轴轴颈和连杆孔等。

在另一项很抢眼的操作现场,映入眼帘的是自动化高速电弧喷涂技术。在喷射着火光和较大的气流噪声中,操作人员正在往一根曲轴上喷覆软金属合金涂层。原来,这种方式是通过高速气流强烈雾化并提高雾化粒子速度,将电弧熔融的金属喷涂到工件表面形成致密的软金属合金涂层。其特点是喷涂粒子速度高、雾化质量好、零件变形小,可快速成形多种金属丝材与粉芯丝材,自动化程度和效率较高。

以曲轴的再制造修复为例,通常一根曲轴上被修复的各个主轴颈或各个连杆轴颈尺寸是一致的,这样可简化后期的配瓦与装配工艺并具有一定的可互换性。但在像济柴再制造这种以修复大型或超大型内燃机为主的企业中,经常是单台机子的再制造。由于没有规模化和批量生产的概念,它所采取的方式不仅是 “原机配原轴”,而且一根曲轴的每一个轴颈修复后的尺寸都有可能不一样,这就是 “基轴法”的原理,它是一种最为节省的方式,适用于非车辆大型内燃机的再制造。

所以说,是用 “减法”或用 “加法”再制造,并不是绝对的。在潍柴再制造等以 “减法”为主的企业中也经常用到 “加法”,在济南富强同样有着不少的 “减法”,而在济柴再制造经常要同时用到 “减法”与 “加法”。在再制造发展的今天,方法并不是决定是否能再制造的关键,只要不出现疲劳裂纹或涉及结构性的变化,一般磨损 (间隙)的问题都是可以用再制造技术解决的。

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