燒結機柔性傳動裝置磨損的綠色低碳再制造技術實踐

肖慧斌¹ 劉健¹ 

（1.淄博福世藍高分子復合材料技術有限公司，山東 淄博  255086）

摘要：本文深入探討了燒結機柔性傳動裝置主軸磨損問題的綠色低碳再制造解決方案，重點介紹了基于高分子復合材料技術的現場再制造技術。通過該技術的實踐與長期應用效果跟蹤，驗證了其在高效修復主軸磨損、減少停機時間、降低能耗及排放方面的顯著成效，展現了基于高分子復合材料綠色低碳再制造技術的廣闊應用前景，為鋼鐵行業的綠色轉型與能效優化提供了新思路。

關鍵詞：燒結機；柔性傳動裝置；磨損修復；綠色低碳；高分子復合材料；現場再制造

引言

燒結機作為銜接原料與成品的關鍵設備，其運行效率與穩定性直接關系到整個生產線的產能與能耗。然而，隨著生產周期的延長，燒結機柔性傳動裝置的主軸磨損問題日益凸顯，成為制約生產效能與環保目標達成的瓶頸。傳統修復方法，如離線補焊、鑲軸套等，不僅耗時費力，還伴隨著高能耗、高排放的弊端，與當前全球倡導的綠色低碳發展趨勢相悖。

在此背景下，探索一種既高效又環保的現場再制造技術顯得尤為重要。本文聚焦于燒結機柔性傳動裝置磨損問題的綠色低碳再制造技術，旨在通過引入高分子復合材料等先進材料與技術手段，實現磨損部位的快速、精準修復。該技術不僅能夠有效縮短修復周期，降低停機損失，更重要的是，它符合綠色制造的理念，能夠在修復過程中減少能源消耗與碳排放，為鋼鐵行業的可持續發展貢獻力量^[1]。

本文將從設備磨損現狀出發，深入分析傳統修復方法的局限性，進而闡述綠色低碳再制造技術的原理、優勢及實施過程。通過具體案例的展示與效果評估，驗證該技術在提升設備能效、降低環境負擔方面的顯著成效^[2]。

1  設備簡介

柔性傳動裝置是一種低速、傳動矩大、噪音低、結構緊湊、成本低的新型傳動裝置。柔性傳動裝置作為燒結機主傳動，是燒結機系統的關鍵設備。燒結機頭部柔性傳動裝置的大齒輪是通過漲緊套（環）無鍵連接在傳動主軸上，傳動主軸通過緊定套、軸承固定在機架上（見圖1）。

圖1-燒結機柔性傳動裝置主軸連接示意圖

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

2  設備現狀與面臨的挑戰

燒結車間燒結機主軸軸承位、脹緊套（環）安裝部位出現磨損磨損問題，其中軸承位磨損量較大單邊約15mm，漲緊套（環）安裝部位磨損量約3mm。嚴重影響設備正常生產運行，由于此次停機為非計劃停機，傳統離線修復方法存在能耗高、排放大、周期長等弊端，因此選取基于高分子復合材料綠色低碳再制造技術方案是在設備不離線、保證修復效果的前提下的首選。

3  基于高分子復合材料綠色低碳再制造技術概述

高分子復合材料綠色低碳再制造技術是基于一種抗高溫、耐腐蝕、可機加工的高分子復合材料，具有良好的粘結力和機械性能，不僅有金屬所具有的強度、硬度，還有其退讓性，應用該技術進行現場再制造（見圖2）可免拆卸免機加工既無補焊熱應力影響^[3]，修復厚度也不受限制，可使企業在故障發生的第一時間快速有效的現場再造，夠在冷態下實現精確修復，避免熱應力對基材的二次損傷，實現資源的最大化利用與碳排放的最小化。

圖2-現場再制造技術示意圖

Fig 2-Schematic diagram of on-site remanufacturing technology

4  綠色低碳再制造技術原理

現場修復精度通過幾個環節保證（圖3）：依靠未磨損的基準面進行定位，修復磨損的部位，確保修復部位的同心度及平行度；依靠加工對開模具修補并恢復軸承位磨損的尺寸精度、依靠刀口尺刮研方法修復脹緊套（環）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的實施

5.1燒結機柔性傳動主軸軸承位磨損修復工藝

5.1.1加工模具：依據磨損區段前后端未磨損的軸徑尺寸定位加工標準對開模具；

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：模具內表面用無水乙醇清洗干凈后，涂刷脫模劑；

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

圖4-表面處理

Fig 4- Surface Treatment

5.1.5用角磨機將修復部位打磨出金屬原色，用無水乙醇清洗干凈；

5.1.6調和材料：嚴格按比例調和高分子復合材料料，反復攪拌至顏色均勻一致，無色差；

5.1.7涂抹材料：將材料均勻填充到待修復的磨損區段上；

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/24℃。可以通過碘鎢燈加熱模具縮短固化時間；

5.1.10拆卸模具：固化后拆除磨具，去除多余材料；

5.1.11修復完成，等待裝配。

5.2燒結機柔性傳動主軸漲緊套（環）安裝位磨損修復工藝

5.2.1表面處理：用氧-乙炔焰烘烤磨損區段，將滲入金屬表面的油脂清除；

5.2.2用角磨機將修復部位打磨出金屬原色，用無水乙醇清洗干凈；

5.2.3調和材料：嚴格按比例調和材料，反復攪拌至顏色均勻一致，無色差；

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

圖6-再制造完成

Fig6- Remanufacturing completed

5.2.5等待材料固化，材料固化完成后測量修復部位尺寸；

5.2.6修復完成，等待裝配^[4]。

通過以上兩部分修復工藝的實施，燒結機柔性傳動裝置主軸磨損尺寸得到有效的恢復，裝配緊定套、軸承、脹緊套、大齒輪。裝配工作結束后此次修復工作完成（見圖7）。

圖7-再制造完成示意圖

Fig7- Schematic diagram of remanufacturing completion

6  總結與展望

通過燒結機柔性傳動裝置主軸磨損的綠色低碳再制造技術實踐，不僅有效解決了設備磨損問題，還實現了環保、節能與能效提升的多重目標。該技術為鋼鐵行業的綠色發展提供了有力支撐，未來應進一步推廣應用于更多領域，推動制造業的綠色轉型與高質量發展。同時，持續優化修復材料與工藝，探索更多極致能效提升途徑，為實現碳中和目標貢獻力量^[5]。

參考文獻

[1]陳家強.鋼鐵冶金過程環保和節能技術探討[J].華東科技（綜合）, 2021, 000(004):P.1-1.

[2]李虹橋.中國制造業綠色效率的時空演變特征及影響因素研究[D].重慶工商大學,2022.

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

[4]于成海,劉健,于博海.采用高分子復合材料修復磨損的軸頭的方法及其裝置:CN201410070477.7[P].CN103801894A[2024-08-13].

[5]張勇.精益生產管理在企業經營中的實際應用探討[J].經貿實踐, 2015(9X):1.DOI:CNKI:SUN:JMSA.0.2015-09-236.