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標(biāo)題: 高分子復(fù)合材料技術(shù)在設(shè)備維修中的應(yīng)用 [打印本頁(yè)]

作者: 設(shè)備維修相關(guān)    時(shí)間: 2012-10-19 14:51
標(biāo)題: 高分子復(fù)合材料技術(shù)在設(shè)備維修中的應(yīng)用
劉成基 鄧文勝, G& a2 E, w" L2 V& n1 v
(華鎣川煤水泥有限責(zé)任公司,四川華鎣市 638601)
! Y  H# k+ H: L8 }  K中圖分類號(hào):TQ172.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1007-6344(2012)03-0092-027 E7 B# G7 @% ~, M1 n- t

$ _- C: A' f# v: f8 _( @" b( i摘 要:隨著水泥生產(chǎn)線設(shè)備大型化、現(xiàn)代化程度的提高,設(shè)備故障所帶來的意外停機(jī)停產(chǎn)如不能在第一時(shí)間內(nèi)有效解決,將嚴(yán)重影響企業(yè)的正常安全生產(chǎn)。該文通過一個(gè)維修案例,論述了高分子復(fù)合材料技術(shù)在設(shè)備維修中的應(yīng)用,為設(shè)備維修管理工作提
供了一種全新的工作思路,是對(duì)傳統(tǒng)維修觀念的突破。
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關(guān)鍵詞:高分子材料 技術(shù) 維修 應(yīng)用8 z( g* J9 x6 L! {# B& r$ h
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; I. V. E, B2 s) Q6 ]    我公司3# 5000t/d熟料水泥生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為Φ4.8×72m,其擋輪裝置因軸承損壞造成回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)意外停產(chǎn)。鑒于生產(chǎn)任務(wù)十分緊張,急需快速恢復(fù)生產(chǎn)。擋輪裝置經(jīng)解體拆檢后發(fā)現(xiàn),三套軸承均已損壞,特別是推力軸承(型號(hào):4039432)、調(diào)心滾子軸承(24164CC /C3 W33)軸頸位置存在不同程度的磨損、劃傷,嚴(yán)重的位置磨損量達(dá)0.9mm以上。根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn),磨損部位將進(jìn)行堆焊后車削修理,恢復(fù)軸頸原設(shè)計(jì)尺寸精度,修理時(shí)間將在36小時(shí)以上。鑒此,我們嘗試采用了2211高分子復(fù)合金屬修復(fù)材料技術(shù)對(duì)該軸頸位置進(jìn)行了修復(fù)處理,只花費(fèi)了8個(gè)小時(shí)就恢復(fù)了生產(chǎn),取得了良好的維修效果和經(jīng)濟(jì)效益。) O- q& x+ c2 K' v& F" n

8 l5 b6 ~0 V2 J7 X2 D1、2211復(fù)合材料性能及特點(diǎn)# B( ~8 H$ f0 Y+ m8 r/ ~
    2211高分子復(fù)合材料是一種以高分子復(fù)合聚合物與金屬粉末或陶瓷粒組成的雙組分或多組分的復(fù)合材料,它是在高分子化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、膠體化學(xué)和材料力學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門高技術(shù)。; ]7 O. N3 J: D3 v6 R; t
該材料具有以下特點(diǎn):( b7 n; w' S# L1 K, o7 O
1)優(yōu)異的附著力:高分子滲透形成分子之間的作用力,使其與修復(fù)部件形成范德華力和氫鍵鏈接;
0 j5 I4 ]. U. F5 I2)優(yōu)異的機(jī)械性能:滿足機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的各種復(fù)合力的要求,具有良好的機(jī)械加工性能和延展性能;
# A7 u: I0 G  L# P2 s: f  a8 V/ i' q3)抗化學(xué)腐蝕性能:杜絕大多數(shù)高溫下的有機(jī)酸、無機(jī)酸及混合酸的腐蝕;3 \; Y/ u& I+ ]
4)材料的安全性:100%固體,材料無揮發(fā)性;無毒無害,可以和皮膚直接接觸。
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2、2211復(fù)合材料修復(fù)磨損軸承位0 F" C, |7 E/ Q+ _+ [+ p
    2211復(fù)合材料是一種非金屬材料,其特點(diǎn)是在受到外力沖擊的時(shí)候材料可以變形吸收外力,同時(shí),運(yùn)行過程中略大的膨脹系數(shù)可以隨著軸承的膨脹而膨脹,始終和軸承保持良好的配合,避免了間隙出現(xiàn)的可能性,同時(shí)良好的退讓性也延長(zhǎng)了軸承的使用壽命,見圖1。% o) v* o  i6 d! o% q7 o: T9 A! g
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! K  G; y7 b- E9 N/ M# J. }2211高分子復(fù)合金屬修復(fù)材料技術(shù)對(duì)該軸頸位置修復(fù)過程如下:; w5 B* Y8 a% r# @% y
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2.1 準(zhǔn)備工作3 |, U( G+ a- J% e. c4 |8 Q
1)清理磨損部位,測(cè)量最大磨損量數(shù)據(jù)。
" N! L! A$ [7 n- ^& d2)準(zhǔn)備清洗軸承部位的工業(yè)酒精一瓶500ml。
7 T, D3 n3 n9 P0 ^$ U( h3)準(zhǔn)備角向磨光機(jī)一套、調(diào)料板一張(陶瓷地磚或鍍鋅鐵板400×400左右,供調(diào)配復(fù)合材料用)以及金屬鏟刀兩把。7 S) o/ r. S& H+ x: E' t
4)準(zhǔn)備烤槍一套。( D, a8 D$ ]% j% j3 A
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2.2 實(shí)施步驟
# h! r. \0 }. i4 x4 U1)用磨光機(jī)將軸肩位置打磨清理干凈,依靠基準(zhǔn)面的尺寸定位(前、后肩),修復(fù)磨損的部位,確保修復(fù)部位的同心度。
, O: t, f: _: A4 K& x; Q1 M4 k1 v2)用烤槍將軸肩位置進(jìn)行一定時(shí)間的烘烤,除去潮氣及油污。5 g; l) i, L3 M3 C& b3 C
3)用高純度工業(yè)酒精對(duì)軸肩位置予以清洗,晾干。
0 I4 _1 D4 |& {7 ^+ Z4)調(diào)配材料涂抹。按產(chǎn)品說明書的要求對(duì)2211復(fù)合材料A、B組分1:2的比例分別稱重計(jì)量,確定2211材料A、B組分用量。在準(zhǔn)備好的清潔材料板上將兩種膏狀材料混合攪拌均勻,調(diào)成膏泥狀,用鏟刀在磨損部位快速均勻涂抹,使膏狀材料與被修復(fù)的軸頸部位充分均勻接觸,涂抹材料超出標(biāo)準(zhǔn)尺寸0.2mm以上。
+ j' h- y# Z: L1 J' z0 i5)裝配軸承。依靠加熱軸承(用紅外線測(cè)溫槍測(cè)試軸承溫度約110℃)熱裝配到該軸徑位置,確保復(fù)合材料和軸承的過盈配合,過盈量比標(biāo)準(zhǔn)尺寸大0.02~0.05mm,然后靜止冷卻固化3小時(shí)即可進(jìn)行后續(xù)工序。- F5 i/ c' H! M  L: f) Q3 b# T
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2.3 使用效果
" [( W% ^* z2 {: k我公司采用2211高分子復(fù)合材料技術(shù)維修回轉(zhuǎn)窯擋輪裝置,通過設(shè)備運(yùn)行1個(gè)多月的情況來看,運(yùn)行正常,效果良好。其優(yōu)點(diǎn)是:受熱少、無熱影響和變形;不須專門設(shè)備、工藝簡(jiǎn)單,易于掌握,施工安全。在現(xiàn)場(chǎng)快速修復(fù)軸承磨損部位,不但在較短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)了生產(chǎn),而且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了直接拆卸、運(yùn)輸、加工等費(fèi)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
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, e2 J/ A4 j- ?. I3 結(jié)束語8 J% y" m5 e2 l. B4 w
該技術(shù)不但可應(yīng)用于各類軸、鍵槽、軸承室、軸承座磨損劃傷修復(fù),還可廣泛用于如橡膠傳送帶局部穿洞、劃傷修復(fù),金屬容器耐腐蝕修復(fù),各類管道風(fēng)機(jī)葉輪沖刷磨損修復(fù),減速機(jī)滲漏治理,軸頭鍵槽磨損修復(fù),端蓋裂紋修復(fù),機(jī)械零部件裂紋、劃傷、尺寸超差、鑄造缺陷修補(bǔ)等設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域,起到連接、密封、堵漏、絕緣之功能。它是一種快速廉價(jià)的工藝維修方法,是設(shè)備維護(hù)的有效手段,是值得大力提倡和推廣應(yīng)用的現(xiàn)代設(shè)備維修技術(shù)之一。) w" a# I# R8 z
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[收稿日期:2011-10-26]
; F  }, q; n2 f1 s劉成基:男,54歲,高級(jí)工程師,四川華鎣川煤水泥有限責(zé)任公司副總經(jīng)理。

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作者: 開水滋養(yǎng)    時(shí)間: 2012-10-19 15:43
學(xué)習(xí)ing..................
作者: zhef84    時(shí)間: 2012-10-21 11:09
 攀登機(jī)械維修新高峰- Z4 c! |! L; ^0 \3 j$ H5 J
 
4 K# e; _& ~) {7 {3 ~, S) L7 B     異軍突起的,中國(guó)鐵路貨車維修新技術(shù),即將開創(chuàng)21世紀(jì)機(jī)械維修的新紀(jì)元。其特色可以兩句話來概括:工藝創(chuàng)新與材料晉級(jí)齊舞,機(jī)械性能共運(yùn)行安全雙飛。
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           一,機(jī)械維修新技術(shù)的奇跡。 茲以鐵路貨車維修為例,新技術(shù)一旦驗(yàn)證推廣,其效果將是:0 b! T5 `5 b4 i( F- y/ m& }
       【1】,新維修技術(shù)所需的設(shè)備,從當(dāng)前昂貴而又復(fù)雜的專用側(cè)架加工機(jī)床,專用搖枕加工機(jī)床,重型電焊設(shè)備,熱處理設(shè)備,各種加工,清洗設(shè)備銳減為砂輪機(jī)和噴砂設(shè)備2種。從此鐵路貨車大修可不再遠(yuǎn)途送廠,改由車輛段就地施工。鐵路維修投資和成本因而巨幅下降 6 Y! Q: r- \- Y3 o3 a
        【2】,維修工藝相應(yīng)的壓縮為砂輪機(jī)局部加工【僅第一次按新工藝實(shí)施時(shí)需要】,噴砂,涂層總裝3道工序。生產(chǎn)周期從原來的幾天壓縮到幾個(gè)小時(shí)。: t5 |4 H( ]/ U& Y' w3 @
        【3】,維修質(zhì)量從原來合法的,廠修比新造差,段修比廠修差,到現(xiàn)在的修舊勝新,維修后尺寸一律恢復(fù)原設(shè)計(jì),摩擦磨損潤(rùn)滑性能超越原設(shè)計(jì)。從此機(jī)械維修的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不再是盡可能恢復(fù)原設(shè)計(jì),而是不斷改用新材料新工藝,使產(chǎn)品現(xiàn)代化。例如,配件表層采用鐵路DP涂料維修后,其耐磨性能,較以耐磨著稱的巴氏合金摩擦副高出7倍。摩擦系數(shù){決定摩擦阻力}可以低到0.008,較傳統(tǒng)金屬摩擦副低10倍以上。在微量油潤(rùn)的條件下,不僅涂層本身耐磨,還能保護(hù)其對(duì)磨件,極少磨損,并克服慣性拉傷事故。鐵路貨運(yùn)效率猛升。: h& X5 }. U* s$ X7 ]
         【4】,精密度是機(jī)械現(xiàn)代化的靈魂。同一規(guī)格的進(jìn)口機(jī)械,在價(jià)格,壽命,壓縮事故發(fā)生率等方面往往成倍地高出進(jìn)口配件國(guó)內(nèi)組裝產(chǎn)品,其主要差距就在機(jī)械精密度,特別是裝配精密度上。多少年來,我國(guó)仿效西方工藝,提高機(jī)械精度,主要靠的是壓縮機(jī)械各個(gè)零件,每一個(gè)尺寸的加工誤差。為此需要設(shè)計(jì),投資昂貴的加工設(shè)備,犧牲生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。高分子再制造技術(shù)則不然。其機(jī)械總裝精度是當(dāng)磨損零件清除污垢后,有關(guān)零部件在組裝狀態(tài)時(shí),靠采用高分子涂料,模壓形成的。當(dāng)時(shí)涂料尚處于半流體狀態(tài),各零件相對(duì)位置可以自由調(diào)整。只要精密量具可以發(fā)現(xiàn)的誤差 ,再制造涂層中都可以全部加以糾正?梢,其精密度之高,任何其它再制造技術(shù)無法望其項(xiàng)背。 例如,貨車軸距精度,就可以由此提高10倍。從而大幅度改善運(yùn)行質(zhì)量,降低機(jī)車牽引動(dòng)力的消耗和鋼軌,輪緣,轉(zhuǎn)向架各摩擦副的磨損。
1 q& C( H7 x. I        【5】,鐵路貨運(yùn)安全率猛增。中國(guó)鐵路提速三年來,嚴(yán)重影響鐵路安全的十大貨車事故臨修問題,由于規(guī)章的限制,幾乎無人過問。年年一字不差地重復(fù)發(fā)表,僅心盤螺栓折斷一項(xiàng),只哈爾濱一個(gè)鐵路局,短短一周之內(nèi),就曾發(fā)生1600多起。一旦實(shí)施高分子涂層技術(shù),由于組裝精度提高,熱應(yīng)力降低,立即可以徹底解決問其中的50%以上。統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,絕大多數(shù)的貨車事故臨修,來自組裝精度差,電焊熱應(yīng)力。而這些正是高分子涂層的強(qiáng)項(xiàng)
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  r: F1 k# S0 O, O          二,新舊機(jī)械維修技術(shù)對(duì)比。茲以鐵路貨車轉(zhuǎn)向架側(cè)架為例,將新舊技術(shù)的工藝與材料,對(duì)比分析如下:0 n# ], J: k# n
        【1】,傳統(tǒng)的側(cè)架維修工藝: 側(cè)架是長(zhǎng),寬,高約2500*150*500毫米的重型鑄鋼件。需要修復(fù)的部位,主要是4個(gè)槽型和2個(gè)平面型磨損面。各面相互間有嚴(yán)格的垂直,平行,距離要求。傳統(tǒng)的修復(fù)工藝是,側(cè)架清除污垢銹蝕后,先用巨型焊機(jī),耗費(fèi)大量專用焊條,將龐大的磨損部位恢復(fù)到原設(shè)計(jì)尺寸以上,跟著用巨型熱處理設(shè)備消除內(nèi)應(yīng)力,然后仿效西方維修模式,和制造工藝同樣,依靠各種昂貴的專用機(jī)床,一步一步加工成型。工序間,側(cè)架需要往返搬運(yùn),等待,生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)若干天。今天,重載高速的貨車現(xiàn)代化,對(duì)貨車的精度要求日益增強(qiáng),維修需要的機(jī)床設(shè)備投資也水漲船高,工藝操作愈來愈復(fù)雜,成本愈來愈增漲。遠(yuǎn)非一般車輛段所能承擔(dān),不得不耗資,耗時(shí),耗力,定期長(zhǎng)途送廠大修。: N" C% }2 |2 o7 d
      【2】,改用高分子涂層技術(shù)后的側(cè)架修復(fù)工藝:0 K' A1 a6 s1 k
         修復(fù)前由高分子涂層研究單位提供9 E5 n# y0 r( P, `% j
     1,性能優(yōu)異的高分子涂料及其制成的,槽型及平面型維修半成品品。半成品的外形尺寸,精密度,粗糙度等全部符合側(cè)架磨損部位的原設(shè)計(jì),厚度建議采用0.5毫米% d5 Q1 Z* [5 W  N1 w
      2,用于恢復(fù)側(cè)架原設(shè)計(jì)尺寸,所需的定位模具。   " T/ V: s* Q8 {$ L0 D
      5 Q* c; W; o" U( P
           具體高分子涂層側(cè)架維修工藝7 l" y7 C$ B0 s0 _+ i: j4 v' H2 w) ?
      1,側(cè)架磨損面清除污垢,噴砂。
7 I- M, U4 o; `( E3 {* z      2,試裝:由于側(cè)架各部位實(shí)際磨損量,均不同程度地小于修理許可限度,必須用砂輪機(jī)打磨側(cè)架各磨損部位,保證留有0.5以上的固體涂層備品和糨糊狀涂料的空隙。: ~0 I/ N& W* ?. ~& k
      3,備品與磨損側(cè)架粘合總裝:在備品內(nèi)側(cè),分別按平均間隙紀(jì)錄,涂上半流體的糊狀高分子涂料。利用組裝模具將之在側(cè)架上組裝定位。清除擠出來的多余涂料。然后按涂料規(guī)定的固化溫度和恒溫保持一定時(shí)間后,涂料固化。備品與側(cè)架粘合成一體。拆除工裝,投入運(yùn)用      3 A! C& B! y3 m2 v
    
+ E! Y( p$ m: ?3 U3 R# z! x' D    由于新技術(shù)優(yōu)點(diǎn)之多,效益之高,令人驚訝,可能使人對(duì)其真實(shí)性產(chǎn)生懷疑。認(rèn)為是在癡人說夢(mèng)。其實(shí),早在20年前,中國(guó)鐵路自主研發(fā)的機(jī)械維修技術(shù)高分子涂層,就已經(jīng)通過柳州,銅陵2個(gè)鐵路工廠和從南到北6個(gè)鐵路局中的, 5個(gè)科研所,7個(gè)機(jī)務(wù)段,進(jìn)行了2年多的運(yùn)行試驗(yàn),由鐵道部鑒定批準(zhǔn),下令由我銅陵工廠負(fù)責(zé),組織全國(guó)鐵路局,鐵路機(jī)車車輛廠學(xué)習(xí),在當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)車上推廣。并為 MACHINE DESIGN, DESIGN ENGINEERING,等美,英知名雜志廣泛報(bào)道推薦,作為當(dāng)時(shí)唯一的中華人民共和國(guó)項(xiàng)目,被列入世界級(jí)新技術(shù),新材料行列。英美等工業(yè)國(guó)家,紛紛來人,來函要求合作,索取資料,購(gòu)買樣品。遺憾的是,按照鐵路規(guī)章制度,隨著蒸汽機(jī)車的淘汰,高分子涂層技術(shù)在鐵路應(yīng)用上的合法地位,也跟著取消。但是由于其本身強(qiáng)大的生命力,仍然在繼續(xù)不斷地改造升級(jí),向路外工礦發(fā)展。例如:橡膠廠的煉膠機(jī)的軋輥軸承,材質(zhì)原設(shè)計(jì)為青銅。用多個(gè)穩(wěn)釘固定在軸箱體上,以免在輥碾力下松動(dòng)。工作軸壓44噸,軸頸為  ¢250  × 200mm.。在采用精密涂層技術(shù)再制造時(shí)時(shí),不用銅瓦,直接在軸箱體上涂層,也無需穩(wěn)釘。經(jīng)過四個(gè)月,雙班運(yùn)行后檢查,幾乎量不出磨損來。
, K! U" Z5 R0 Y1 |; i    再者,請(qǐng)問那一項(xiàng)新技術(shù)不是從夢(mèng)想到理想,然后通過努力,上升為事實(shí)的。我作為一名退休高級(jí)工程師,92歲的老人,請(qǐng)鐵路貨車維修者們考慮我的一個(gè)建議,但愿大家在日常生產(chǎn)外,多能有自己的超英趕美夢(mèng)想,互相交流,互相支持,互相提高。可以肯定,早晚有一天,中國(guó)模式的鐵路貨車和機(jī)械維修技術(shù),將會(huì)光芒萬丈,照亮全世界。 $ l+ }: V0 l* v! W7 x
    & D0 G3 j" n, _7 n/ U
    92歲鐵路退休正高工   范喆
. _. l0 a8 G4 [" T# `% T. h    Zhef84@163.com  15105629450




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