山東省循環經濟科學技術獎獲獎項目（七）
項目名稱
煤礦綜采成套裝備再制造關鍵技術與設備的研究及產業化
項目介紹
一、總體思路
煤炭行業是國家能源支柱產業，煤炭行業的飛速發展使礦山機械產品的更新換代和服役失效速度加快，造成廢舊礦山機械設備逐年遞增，數量驚人。開展廢舊煤礦綜采成套裝備的再制造是解決產品供需矛盾、提高資源利用率和構建循環經濟的重要技術手段。由于煤礦綜采成套裝備零部件種類多、體積大、服役環境惡劣、工況復雜苛刻，其再制造不同于目前技術和產業化發展相對成熟的汽車和機床等領域，煤礦綜采成套裝備的再制造過程中存在異質、界面等科學問題以及控形、控性等工藝難題。
實現采煤機、液壓支架、刮板輸送機等煤礦綜采裝備整機系統再制造后性能參數、結構參數和壽命的相互匹配，為煤礦綜采成套裝備再制造提供規劃設計、專用成形材料、成套工藝裝備的系統解決方案，突破煤礦綜采成套裝備典型零部件綠色清洗與再制造成形加工等關鍵技術瓶頸，形成廢舊煤礦綜采成套裝備零件的再制造工藝規范和技術體系，實現煤礦綜采成套裝備的整體匹配性再制造和再制造煤礦綜采成套裝備的整體優化，是煤礦綜采裝備再制造實施過程中亟待解決的技術難題。
圍繞煤礦裝備再制造的可持續設計理論、無損拆解、清洗預處理、無損檢測、表面損傷修復、壽命評估、后加工整個再制造流程，本項目在理論方法、材料與技術工藝、再制造專用裝備三個方面進行了技術攻關，形成了具有自主知識產權的煤礦綜采成套裝備再制造技術體系，并成功進行了產業化示范。
二、創新點
創新點1：發明了用于激光熔覆的合金粉末、激光器和激光熔覆再制造方法，自主研發了成套激光熔覆再制造加工系統，解決了煤礦綜采成套裝備核心部件再制造修復的難題。
創新點2：發明了包括超細磨料射流清洗、水射流清洗和超聲清洗的綠色高效復合清洗技術，自主研發了激光熔覆、等離子熔覆、超音速火焰噴涂、電刷鍍以及成形層后加工等再制造成形加工技術群和系列再制造專用裝備，突破了煤礦綜采成套裝備典型零部件綠色清洗與再制造成形加工關鍵技術瓶頸，首次實現了千萬噸工作面成套設備再制造。
創新點3：基于全壽命周期理論，提出了面向再制造的煤礦綜采成套裝備可持續設計模型，建立了可持續設計信息模型與設計參數映射機制，形成了煤礦綜采再制造規劃設計方法和整體解決方案，構建了煤礦綜采成套裝備再制造關鍵技術標準體系。
三、應用推廣及效益情況
本項目的相關技術在鄂托克前旗長城煤礦有限責任公司、山東新巨龍能源有限責任公司、內蒙古福城礦業有限公司、北京戎魯機械產品再制造技術有限公司、山東塔高礦業機械裝備制造有限公司等單位的總體應用已達到3年以上。
項目成果在鄂托克前旗長城煤礦有限責任公司、山東新巨龍能源有限責任公司、內蒙古福城礦業有限公司等多個礦井的煤礦裝備再制造中進行了推廣應用。通過應用本項目成果不僅優化了產品的結構，
而且顯著的提升了關鍵零部件及整套裝備的機械性能及使用壽命，減少了設備更換檢修時間、提高了生產效率。
通過采用本項目成果，鄂托克前旗長城煤礦從2016年至今，企業平均每年減少設備投入2100萬元，節省設備維護成本近540萬元；山東新巨龍能源有限責任公司的設備采購成本降低了50%，節能60%，節材70%，節能、節材效果顯著，平均每年減少設備投入3000萬元，節省設備維護成本近550萬元；內蒙古福城礦業有限公司不僅優化了產品的結構，而且顯著的提升了關鍵零部件及整套裝備的機械性能及使用壽命，減少了設備更換檢修時間、提高了生產效率，企業的設備采購成本降低了40%，節材60%，經濟效益顯著，公司平均每年減少設備投入2300萬元，節省設備維護成本近400萬元。
山東塔高礦業機械裝備制造有限公司通過以車代磨技術，采用wiper刀片技術，提高車削精度減少加工工序、裝夾次數及輔助時間，提高了加工效率，減小熔覆厚度，降低加工成本；北京戎魯機械產品再制造技術有限公司北京戎魯機械產品再制造技術有限公司應用的高功率半導體激光器加工系統能耗低、效率高、節能顯著完全符合當今工業生產中要求低碳環保及綠色能源的理念，能夠使報廢設備“起死回生”。
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