燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置磨損的綠色低碳再制造技術(shù)實(shí)踐

肖慧斌¹ 劉健¹ 

（1.淄博福世藍(lán)高分子復(fù)合材料技術(shù)有限公司，山東 淄博  255086）

摘要：本文深入探討了燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置主軸磨損問(wèn)題的綠色低碳再制造解決方案，重點(diǎn)介紹了基于高分子復(fù)合材料技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)再制造技術(shù)。通過(guò)該技術(shù)的實(shí)踐與長(zhǎng)期應(yīng)用效果跟蹤，驗(yàn)證了其在高效修復(fù)主軸磨損、減少停機(jī)時(shí)間、降低能耗及排放方面的顯著成效，展現(xiàn)了基于高分子復(fù)合材料綠色低碳再制造技術(shù)的廣闊應(yīng)用前景，為鋼鐵行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型與能效優(yōu)化提供了新思路。

關(guān)鍵詞：燒結(jié)機(jī)；柔性傳動(dòng)裝置；磨損修復(fù)；綠色低碳；高分子復(fù)合材料；現(xiàn)場(chǎng)再制造

引言

燒結(jié)機(jī)作為銜接原料與成品的關(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行效率與穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)線的產(chǎn)能與能耗。然而，隨著生產(chǎn)周期的延長(zhǎng)，燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置的主軸磨損問(wèn)題日益凸顯，成為制約生產(chǎn)效能與環(huán)保目標(biāo)達(dá)成的瓶頸。傳統(tǒng)修復(fù)方法，如離線補(bǔ)焊、鑲軸套等，不僅耗時(shí)費(fèi)力，還伴隨著高能耗、高排放的弊端，與當(dāng)前全球倡導(dǎo)的綠色低碳發(fā)展趨勢(shì)相悖。

在此背景下，探索一種既高效又環(huán)保的現(xiàn)場(chǎng)再制造技術(shù)顯得尤為重要。本文聚焦于燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置磨損問(wèn)題的綠色低碳再制造技術(shù)，旨在通過(guò)引入高分子復(fù)合材料等先進(jìn)材料與技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)磨損部位的快速、精準(zhǔn)修復(fù)。該技術(shù)不僅能夠有效縮短修復(fù)周期，降低停機(jī)損失，更重要的是，它符合綠色制造的理念，能夠在修復(fù)過(guò)程中減少能源消耗與碳排放，為鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量^[1]。

本文將從設(shè)備磨損現(xiàn)狀出發(fā)，深入分析傳統(tǒng)修復(fù)方法的局限性，進(jìn)而闡述綠色低碳再制造技術(shù)的原理、優(yōu)勢(shì)及實(shí)施過(guò)程。通過(guò)具體案例的展示與效果評(píng)估，驗(yàn)證該技術(shù)在提升設(shè)備能效、降低環(huán)境負(fù)擔(dān)方面的顯著成效^[2]。

1  設(shè)備簡(jiǎn)介

柔性傳動(dòng)裝置是一種低速、傳動(dòng)矩大、噪音低、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低的新型傳動(dòng)裝置。柔性傳動(dòng)裝置作為燒結(jié)機(jī)主傳動(dòng)，是燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。燒結(jié)機(jī)頭部柔性傳動(dòng)裝置的大齒輪是通過(guò)漲緊套（環(huán)）無(wú)鍵連接在傳動(dòng)主軸上，傳動(dòng)主軸通過(guò)緊定套、軸承固定在機(jī)架上（見(jiàn)圖1）。

圖1-燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置主軸連接示意圖

Fig 1- Schematic diagram of spindle connection for flexible transmission device of sintering machine

2  設(shè)備現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)

燒結(jié)車間燒結(jié)機(jī)主軸軸承位、脹緊套（環(huán)）安裝部位出現(xiàn)磨損磨損問(wèn)題，其中軸承位磨損量較大單邊約15mm，漲緊套（環(huán)）安裝部位磨損量約3mm。嚴(yán)重影響設(shè)備正常生產(chǎn)運(yùn)行，由于此次停機(jī)為非計(jì)劃停機(jī)，傳統(tǒng)離線修復(fù)方法存在能耗高、排放大、周期長(zhǎng)等弊端，因此選取基于高分子復(fù)合材料綠色低碳再制造技術(shù)方案是在設(shè)備不離線、保證修復(fù)效果的前提下的首選。

3  基于高分子復(fù)合材料綠色低碳再制造技術(shù)概述

高分子復(fù)合材料綠色低碳再制造技術(shù)是基于一種抗高溫、耐腐蝕、可機(jī)加工的高分子復(fù)合材料，具有良好的粘結(jié)力和機(jī)械性能，不僅有金屬所具有的強(qiáng)度、硬度，還有其退讓性，應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)再制造（見(jiàn)圖2）可免拆卸免機(jī)加工既無(wú)補(bǔ)焊熱應(yīng)力影響^[3]，修復(fù)厚度也不受限制，可使企業(yè)在故障發(fā)生的第一時(shí)間快速有效的現(xiàn)場(chǎng)再造，夠在冷態(tài)下實(shí)現(xiàn)精確修復(fù)，避免熱應(yīng)力對(duì)基材的二次損傷，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用與碳排放的最小化。

圖2-現(xiàn)場(chǎng)再制造技術(shù)示意圖

Fig 2-Schematic diagram of on-site remanufacturing technology

4  綠色低碳再制造技術(shù)原理

現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)精度通過(guò)幾個(gè)環(huán)節(jié)保證（圖3）：依靠未磨損的基準(zhǔn)面進(jìn)行定位，修復(fù)磨損的部位，確保修復(fù)部位的同心度及平行度；依靠加工對(duì)開(kāi)模具修補(bǔ)并恢復(fù)軸承位磨損的尺寸精度、依靠刀口尺刮研方法修復(fù)脹緊套（環(huán)）安裝位置磨損的尺寸精度；依靠材料本身具有的抗壓、彎曲、延展、抗溫等性能確保修復(fù)的良好使用。

圖3-再制造原理示意圖

Fig 3- Schematic diagram of remanufacturing scheme

5  綠色低碳再制造技術(shù)的實(shí)施

5.1燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)主軸軸承位磨損修復(fù)工藝

5.1.1加工模具：依據(jù)磨損區(qū)段前后端未磨損的軸徑尺寸定位加工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)開(kāi)模具；

5.1.2空試模具：空試模具，檢查配合情況；

5.1.3涂抹脫模劑：模具內(nèi)表面用無(wú)水乙醇清洗干凈后，涂刷脫模劑；

5.1.4表面處理：用氧-乙炔焰烘烤磨損區(qū)段，將滲入金屬表面的油脂清除（見(jiàn)圖4）；

圖4-表面處理

Fig 4- Surface Treatment

5.1.5用角磨機(jī)將修復(fù)部位打磨出金屬原色，用無(wú)水乙醇清洗干凈；

5.1.6調(diào)和材料：嚴(yán)格按比例調(diào)和高分子復(fù)合材料料，反復(fù)攪拌至顏色均勻一致，無(wú)色差；

5.1.7涂抹材料：將材料均勻填充到待修復(fù)的磨損區(qū)段上；

5.1.8安裝模具：快速安裝模具并緊固，確保有多余的材料從排料槽擠出；

圖5-安裝再制造模具

Fig5- Installing and repairing molds

5.1.9固化：材料自然固化12小時(shí)/24℃?？梢酝ㄟ^(guò)碘鎢燈加熱模具縮短固化時(shí)間；

5.1.10拆卸模具：固化后拆除磨具，去除多余材料；

5.1.11修復(fù)完成，等待裝配。

5.2燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)主軸漲緊套（環(huán)）安裝位磨損修復(fù)工藝

5.2.1表面處理：用氧-乙炔焰烘烤磨損區(qū)段，將滲入金屬表面的油脂清除；

5.2.2用角磨機(jī)將修復(fù)部位打磨出金屬原色，用無(wú)水乙醇清洗干凈；

5.2.3調(diào)和材料：嚴(yán)格按比例調(diào)和材料，反復(fù)攪拌至顏色均勻一致，無(wú)色差；

5.2.4將材料均勻涂抹至磨損部位，并使用刀口尺沿基準(zhǔn)面刮涂材料（見(jiàn)圖6）；

圖6-再制造完成

Fig6- Remanufacturing completed

5.2.5等待材料固化，材料固化完成后測(cè)量修復(fù)部位尺寸；

5.2.6修復(fù)完成，等待裝配^[4]。

通過(guò)以上兩部分修復(fù)工藝的實(shí)施，燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置主軸磨損尺寸得到有效的恢復(fù)，裝配緊定套、軸承、脹緊套、大齒輪。裝配工作結(jié)束后此次修復(fù)工作完成（見(jiàn)圖7）。

圖7-再制造完成示意圖

Fig7- Schematic diagram of remanufacturing completion

6  總結(jié)與展望

通過(guò)燒結(jié)機(jī)柔性傳動(dòng)裝置主軸磨損的綠色低碳再制造技術(shù)實(shí)踐，不僅有效解決了設(shè)備磨損問(wèn)題，還實(shí)現(xiàn)了環(huán)保、節(jié)能與能效提升的多重目標(biāo)。該技術(shù)為鋼鐵行業(yè)的綠色發(fā)展提供了有力支撐，未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步推廣應(yīng)用于更多領(lǐng)域，推動(dòng)制造業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型與高質(zhì)量發(fā)展。同時(shí)，持續(xù)優(yōu)化修復(fù)材料與工藝，探索更多極致能效提升途徑，為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)力量^[5]。

參考文獻(xiàn)

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[3]倪鐵軍.減速機(jī)的故障特征分析及診斷方法研究[J].民營(yíng)科技, 2010(1):2.DOI:CNKI:SUN:MYKJ.0.2010-01-031.

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