tceic.com
学霸学习网 这下你爽了
赞助商链接
当前位置:首页 >> 机械/仪表 >>

废旧齿轮变速箱绿色再制造方法初探


废旧齿轮变速箱 绿色再制造方法初探
曾寿金 1 ,2 1.福州大学机械工程学院  350002 2.福建工程学院机电及自动化工程系  350014

摘  要 阐述了废旧齿轮变速箱实施绿色再制造的意 义和绿色再制造工程的涵义,介绍了表面工 程技术中的电弧喷涂技术及电刷镀技术,指 出了废旧齿轮箱实施绿色再制造工程的工艺 流程。 关键词 废旧;齿轮箱;绿色再制造方法

1 引言
齿轮及齿轮变速箱作为机械设备中一 种必不可少的连接和传递动力的通用零部 件,在金属切削机床、航空、电力系 统、农业机械、运输机械、冶金机械等 现代工业设备中得到了广泛的应用。但由 于其本身结构复杂, 工作环境恶劣等原因, 齿轮及齿轮箱容易受到损害和出现故障。 如何最有效地利用资源和最低限度地产生 废弃物,已成为解决环境和资源问题的治 本之道。 新世纪, 一个全新的制造领域 (产 业)——绿色再制造工程应运而生并迅速 发展,成为解决资源浪费、环境污染和废 旧设备改造的最佳方法和有效途径。对废 旧齿轮变速箱进行再制造方法研究,可大 量恢复齿轮箱及其零部件的性能,延长使 用寿命,降低全寿命周期费用,节能节材, 减少环境污染,并为最终实现废旧齿轮箱 的产业化实施提供理论依据。

术为基础,以产业化生产为手段,是对 废旧产品进行修复和改造等一系列技术措 [1 施和工程活动的总称。 , 2 ] 全寿命周期费用分析研究显示,机 电产品的使用和维修所消耗的费用往往数 倍 于 前 期( 开 发 、设计、制造)费用。 再制造工程是针对损坏或报废的零部件, 在失效分析、寿命评估等全寿命分析的 基础上,进行再制造工程设计,采用高 新表面工程技术、快速成型技术等先进 制造技术,使再制造产品质量达到或超 过新品,以形成再制造新产品的系统工 程 。 再制造工程在产品寿命周期中的地位 和作用可简略地用图 1 表示。 传统的产品寿命周期是“从研制到 坟墓” ,即 产 品 使 用 到 报 废 为 止 ,其物 流是一个开环系统。而绿色产品寿命周 期是“ 从 研 制 到 再 生 ” ,其 物 流 是 一 个 闭环系统。废旧产品经分解、鉴定后可 分为 4 类零部件: )可继续使用,即 (1 直接回用件; )通过再制造加工可修 (2 复或改进,即可再制造件; 3 )因目 ( 前无法修复或经济上不合算而通过再循环 变成原材料,即材料回收件; 4 )目 (

前 只 能 做 环 保 处 理 的 ,即 直 接 废 弃 件 。 废旧产品的可再制造件,经再制造工程 处理,可 制 成 合 格 产 品 重 新 投 入 使 用 , 开始了新的生命周期;而材料回收件则 通过材料回收处理变成了原材料,以便 最大限度地利用废旧产品中可利用的资 源,延长产品的生命周期,最大限度地 减少对环境的污染。

3 表面工程技术
表面工程是经表面预处理后,通过 表面涂覆、表面改性或多种表面工程技术 复合处理,改变固体金属表面或非金属表 面的形态、化学成分、组织结构和应力状 态等, 以获得所需要表面性能的系统工程。 传统的表面工程技术主要应用于零件材料 的改性,以提高其力学和机械性能。由于 该技术能完成失效零件的增材、裂纹修补 等功能,实现失效零件修复再利用,因此 该技术正越来越多地应用于再制造工程中, 已经成为绿色再制造工程的工艺技术基础。 电弧喷涂技术是热喷涂技术的一种, 是表面工程技术的重要组成部分。为了 改善基体材料的表面性质,电弧喷涂在 两电极间施加一定电压产生电弧,用电 弧产生的热量使金属焊丝熔化,熔化的

2 绿色再制造工程
绿色再制造工程是以产品全寿命周期 设计和管理为指导,以优质、高效、节 能、节材、环保为目标,以先进制造技 术、现代表面技术和高新技术等先进技

  图1 再制造工程在产品全寿命周期中的位置

-77-

制 造

中国科技信息 2006 年第 23 期    CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2006

熔滴在压缩空气的作用下,喷向基体形 成涂层。在能源利用率方面,等离子喷 涂为 1 2 % ,火焰喷涂为 1 3 % ,而电弧喷 涂却为 57%,可见电弧喷涂的节能效果十 分突出,能源利用率明显高于其他喷涂 方法。 电刷镀又称刷镀,仍属于电沉积范 畴,但技术特征与传统电镀有很大区 别。电刷镀使用专用电源、镀笔和刷镀 液,无需常规电镀槽,故有时也称为无 槽电镀。电刷镀的应用有以下特点:镀 层 性 能 好 、结 合 强 度 高 、沉 积 速 度 快 、 工 件 无 热 变 形 、施 工 方 便 、容 易 掌 握 、 对环境污染小、成本低廉、经济效益和 技术效果好,具有广泛的适用性等。

4 废旧齿轮箱绿色再制造工艺流程
变速箱是机械设备的重要传动部件, 其运行正常与否直接影响整车的工作。 由表1[3]给出了在变速箱中各类零件的失效 比重。 表1 变速箱的失效零件及失效比重

可见,废旧齿轮箱主要的失效主要 发生在齿轮、轴承和轴等零件上,要对 变速箱实施绿色再制造技术,必须对这 三大件运用表面工程技术手段进行修复和 性能升级。 废旧齿轮箱产品进入再制造工序后, 可采取图 2 所示的工艺方案。 (1) 全面拆解旧机 拆解中直接淘汰旧 机中简单、附加值低的易损零件,一般 这些零件因磨损、老化等原因不可再制

造或者没有再制造价值,装配时直接用 新品替换。 (2) 清洗拆解后保留的零件 根据零件 的 用 途 和 材 料 ,选 择 不 同 的 清 洗 方 法 , 如:高温分解、化学清洗、超声波清 洗、振动研磨、液体喷砂、干式喷砂 等 。 (3)  对清洗后的零件进行严格的检测 判断  检测后的零件可分为 3 类:①可直 接用于再制造发动机装配的零件,这类 零件 80% 以上可直接应用;②可再制造修 复的失效零部件,这类零件可再制造率 一般达 80% 以上;③需用新品替代的淘汰 零件。 (4) 失效零件的再制造加工 对失效零 件的再制造加工,则可利用表面工程技 术进行再制造。从制造工艺角度,通常 根据零件的失效原因不同表面工程技术的 应用目的是不同的:①增材  对于磨损失 效类零件,通过增材使零件获得新的加 工余量,以便可采用机加工技术重新加 工,使其达到原设计的尺寸、形位公差 和表面质量要求;②性能恢复  对于失效 形式是腐蚀、划伤、变形或出现裂纹的 零件,可以采用先进的表面处理技术进 行恢复,如采用高速电弧喷涂技术,在 零件表面形成致密的、具有高结合强度 的组织以恢复其使用性能。 (5)  将全部检验合格的零部件与加入 的新零件,严格按照新品生产要求装配成再 制造产品。 (6)  对再制造产品按照新机的标准进 行整机性能指标测试, 应满足新机设计要 求 。 (7) 对新机外表喷漆和包装入库,并根 据客户订单发送至用户。

论和相关关键技术尚在不断的研究与发展 之中。但毫无疑问,作为符合可持续发 展的绿色再制造工程必将得到越来越多的 重视。 齿轮箱作为一种重要的机械传动部 件,在实际的工程应用中,许多报废齿 轮箱中齿轮、轴承和轴等零部件的磨 损、腐蚀、裂纹和变形等失效均发生在 表面或从表面开始,因而适当地运用表 面工程技术手段实施报废齿轮箱的绿色再 制造,对解决我国资源与环境问题,推 行可持续发展战略有着重要的影响。

参考文献 [ 1 ]徐滨士,马世宁,刘世参等. 21 世 纪的再制造工程[J].中国机械工程.2000, 1 1 (1 - 2 ) 6 - 3 9 :3 [ 2 ]徐滨士,梁秀兵,李仁涵.   绿色再 制造工程的进展[J].中国表面工程.2001, 1 4 (2 ) - 6 :1 [3]崔宁博. 设备诊断技术[M].天津:南开大 学出版社.1993

上接第 132 页 选择向后。 3.3.3.3.up(){……}:当前层级选择向 上 。 3.3.3.4.down(){……} :当前层级选择 向下。 包含对可选 / 不可选状态和前 / 后 / 上 / 下越界的检查。 3.3.4.关于 operation 数组:如果上一 层级不可选,亦不可进入此层级的下一 层级,因为绘制菜单总是根据 operation [i], i ∈[1, operation[0]]进行绘制的,若 operation[operation[0]-1]不可选,改变菜 单选择状态函数中已经进行过检查,跳 过此菜单项。 4. 刷新率经验值:每秒 5 次检测输入 为佳。

5 结语
绿色再制造工程在国外仅有十几年的 历史,在我国则刚刚起步,因而其基础理

图2 齿轮箱再制造工艺流程

-78-



推荐相关:

告诉你:迈腾变速箱顿挫的原因有哪些_图文

开始拆解机械部分总成,变速箱头壳与中壳分离之后,内部的主要结构就是这些齿轮啦....自动变速箱技术服务有限公司,是一家专门致力于汽车自动变速箱维修和再制造业务的...


你了解多少自动变速箱常见故障_图文

行星齿轮和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩...箱技术服务有限公司,是一家专门致力于汽车自动变速箱维修和再制造业务的企...


宝马自动变速箱维修之--冲击、打滑故障解决方法_图文

加大油门车速跑到60码有明显打滑现象, 出现空转,然后冲击,仪表上齿轮灯会亮起,...自动变速箱技术服务有限公司,是一家专门致力于汽车自动变速箱维修和再制造业务的...


标致自动挡顿挫感如何消除,存在多少人为因素_图文

自动变速箱中的齿轮,变速机构主要传递增加扭矩的,变速箱摩擦片如果烧了,变矩器...自动变速箱技术服务有限公司,是一家专门致力于汽车自动变速箱维修和再制造业务的...

网站首页 | 网站地图
All rights reserved Powered by 学霸学习网 www.tceic.com
copyright ©right 2010-2021。
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@126.com