山东省循环经济科学技术奖获奖项目（七）
项目名称
煤矿综采成套装备再制造关键技术与设备的研究及产业化
项目介绍
一、总体思路
煤炭行业是国家能源支柱产业，煤炭行业的飞速发展使矿山机械产品的更新换代和服役失效速度加快，造成废旧矿山机械设备逐年递增，数量惊人。开展废旧煤矿综采成套装备的再制造是解决产品供需矛盾、提高资源利用率和构建循环经济的重要技术手段。由于煤矿综采成套装备零部件种类多、体积大、服役环境恶劣、工况复杂苛刻，其再制造不同于目前技术和产业化发展相对成熟的汽车和机床等领域，煤矿综采成套装备的再制造过程中存在异质、界面等科学问题以及控形、控性等工艺难题。
实现采煤机、液压支架、刮板输送机等煤矿综采装备整机系统再制造后性能参数、结构参数和寿命的相互匹配，为煤矿综采成套装备再制造提供规划设计、专用成形材料、成套工艺装备的系统解决方案，突破煤矿综采成套装备典型零部件绿色清洗与再制造成形加工等关键技术瓶颈，形成废旧煤矿综采成套装备零件的再制造工艺规范和技术体系，实现煤矿综采成套装备的整体匹配性再制造和再制造煤矿综采成套装备的整体优化，是煤矿综采装备再制造实施过程中亟待解决的技术难题。
围绕煤矿装备再制造的可持续设计理论、无损拆解、清洗预处理、无损检测、表面损伤修复、寿命评估、后加工整个再制造流程，本项目在理论方法、材料与技术工艺、再制造专用装备三个方面进行了技术攻关，形成了具有自主知识产权的煤矿综采成套装备再制造技术体系，并成功进行了产业化示范。
二、创新点
创新点1：发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，自主研发了成套激光熔覆再制造加工系统，解决了煤矿综采成套装备核心部件再制造修复的难题。
创新点2：发明了包括超细磨料射流清洗、水射流清洗和超声清洗的绿色高效复合清洗技术，自主研发了激光熔覆、等离子熔覆、超音速火焰喷涂、电刷镀以及成形层后加工等再制造成形加工技术群和系列再制造专用装备，突破了煤矿综采成套装备典型零部件绿色清洗与再制造成形加工关键技术瓶颈，首次实现了千万吨工作面成套设备再制造。
创新点3：基于全寿命周期理论，提出了面向再制造的煤矿综采成套装备可持续设计模型，建立了可持续设计信息模型与设计参数映射机制，形成了煤矿综采再制造规划设计方法和整体解决方案，构建了煤矿综采成套装备再制造关键技术标准体系。
三、应用推广及效益情况
本项目的相关技术在鄂托克前旗长城煤矿有限责任公司、山东新巨龙能源有限责任公司、内蒙古福城矿业有限公司、北京戎鲁机械产品再制造技术有限公司、山东塔高矿业机械装备制造有限公司等单位的总体应用已达到3年以上。
项目成果在鄂托克前旗长城煤矿有限责任公司、山东新巨龙能源有限责任公司、内蒙古福城矿业有限公司等多个矿井的煤矿装备再制造中进行了推广应用。通过应用本项目成果不仅优化了产品的结构，
而且显著的提升了关键零部件及整套装备的机械性能及使用寿命，减少了设备更换检修时间、提高了生产效率。
通过采用本项目成果，鄂托克前旗长城煤矿从2016年至今，企业平均每年减少设备投入2100万元，节省设备维护成本近540万元；山东新巨龙能源有限责任公司的设备采购成本降低了50%，节能60%，节材70%，节能、节材效果显著，平均每年减少设备投入3000万元，节省设备维护成本近550万元；内蒙古福城矿业有限公司不仅优化了产品的结构，而且显著的提升了关键零部件及整套装备的机械性能及使用寿命，减少了设备更换检修时间、提高了生产效率，企业的设备采购成本降低了40%，节材60%，经济效益显著，公司平均每年减少设备投入2300万元，节省设备维护成本近400万元。
山东塔高矿业机械装备制造有限公司通过以车代磨技术，采用wiper刀片技术，提高车削精度减少加工工序、装夹次数及辅助时间，提高了加工效率，减小熔覆厚度，降低加工成本；北京戎鲁机械产品再制造技术有限公司北京戎鲁机械产品再制造技术有限公司应用的高功率半导体激光器加工系统能耗低、效率高、节能显著完全符合当今工业生产中要求低碳环保及绿色能源的理念，能够使报废设备“起死回生”。
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