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进口设备备件的国产化研究和应用

信息来源:plantb2b.com  时间:2008-10-16  浏览次数:87

  对进口设备的部件进行国产化,模式不是一成不变的,有其科学性,要根据实际情况有针对性地采取不同的方式,往往合理科学地选择改造类型,不仅能提高工作效率,还可以节约大量资金,取得明显的经济效益。
  由于进口设备采用的技术一般较为先进,在备件国产化时就可以利用其原理的先进性,仅对结构或外型做相应变异,以改善备件加工的工艺性。这种类型的改造一般都简单易行,既能满足生产工艺要求,又易于与原系统配套,具有很好的性能价格比,是一种行之有效的方法。采用这种方法进行的改造在我厂比较多,其中较为突出的有U80磨头电机的国产化改造。
  从瑞典引进的这种U80磨床,用以加工零件的中孔和座面。被加工零件的中孔、座面的工艺要求极严:圆度要求在0.5μm以内,圆柱度要求在0.8μm以内,表面粗糙度值要求在0.4μm以下。因此,对机床的磨头的运动精度要求极高,转速要求在95000r/min以上,工作时的动平衡精度要求在G0.6以下,回转精度不能大于0.01mm,属高精密部件。正常情况下,磨头九个月要更换,在未实施改造之前,只能依赖进口。价格约为人民币10万元/个。每年仅磨头的维修费用近60万元。为此,要开始磨头的国产化工作。
  经过对进口磨头结构的分析,发现其先进之处在于预紧装置:通过弹簧及轴承特殊的支承形式,可同时对前后轴承施加预载荷,还可自动调整此载荷的大小。然而加载荷装置虽然设计巧妙,但其零件的加工工艺性很差,国产机床很难满足加工精度要求。因为国产磨头往往采用前后支承分别加载的形式,故采用国产通用的预加载荷形式是不可能的,否则将增大磨头的外形尺寸(总长、外圆),无法与原机床联接。为此,经对国产磨头的调研及与有关专业厂家共同协商,决定在总体结构上仍采用UVA磨头的预紧形式(即同时对前后支承加载),而对其零件的具体结构加以改进,以改善其工艺性。原磨头采用中心单弹簧预加载荷的方式,国产化后采用国内较成熟的周边弹簧加载的形式。这样,原设计方式不变,具体零件的形状发生了根本变化,使加工工艺适合了国内的机床。
  将原磨头的前支承形式加以改进:去掉前端盖,使前支承直接座在磨头的壳体上。这样,不仅提高了前支承的刚度,且简化了结构,大大提高了工艺性。
  对原磨头的辅助装置也做了改进:原电气接口采用国产标准,加大原油雾润滑口以提高其润滑性能,同时将水冷口加大,以提高其冷却能力。磨头国产化加工完毕后进行检测,其静态参数完全可与原UVA磨头相媲美,而动态参数在振动值上略高于原UVA磨头,但也能满足工艺要求。整部磨头的造价合人民币15000元,比原UVA磨头节约维修资金近40万元。对U80磨头国产化替代,不仅满足了零件加工的精度要求,而且每年节约修理资金近43万人民币。
  上述国产化方法虽然易行,但有它的局限性,当对故障备件的原理或结构难以了解时,就难以实施,一般在对损坏的机械备件进行改造时使用较多,而对于多数控制系统复杂的电气系统往往效果并不理想。因此,我们常采用的另一种途径:将原系统全部摒弃,采用国内已成熟的先进技术进行国产化。随着电子技术的迅速发展,越来越多的技术更为先进、性能更显优良的系统被开发出来,使用国产技术不仅备件通用性强,易于购买和维修,而且还能增强设备的先进性和自动化程度。如果进行合理改造,无论设备在性能还是技术含量上都将能加以改善。在这方面也有较为成功的例子。
  由波兰引进的RTPEQ多功能电加热封闭式热处理炉主要用于温度达1000℃时使用保护气进行的金属的热处理。该设备调试过程中,控制炉内气氛的红外型二氧化碳控制器发生严重故障,炉子无法正常工作。此控制器的基本系统是一台红外气体分析器,按红外吸收原理工作。通过对系统的电源、炉内气体的取样及分析方法的分析和市场选型,我们决定采用国产GMCC-2型氧势法微机控制气体渗碳装置替代损坏的二氧化碳控制器。GMCC-2型氧势法微机控制气体渗碳装置GMC-80TC温度碳势控制计算机为核心,采用Z80系列产品,由于该系统采用国际流行的总线式模块化结构,控制速度快,通用性好,可靠性高。而且,计算机系统采用表格式语言编制工艺程序,程序编制简单易读,可根据现场需要任意选用计算机控制,仪表记录、控制,计算机监控,便于操作。新系统配有的自诊断程序,还可进行系统故障的检测,简化维护。采用此系统,无论是设备的可靠性还是自动化程度都大大提高。
  原控制线路改造后调试结果均与理论分析相符,达到甚至优于原系统,设备完全满足工艺要求。如购买一台相近性能的备件,需要九万元,且购买周期长,选用国产系统替代,购买安装及调试仅花费三万元,使闲置几年价值几十万元的进口设备重新用于生产,生产出的产品质量均达到工艺要求,使用至今未出现故障。由于控制精度的提高,产品的产量和质量都有所提高,提高了劳动生产率。
  通过这次对波兰产多用炉红外型二氧化碳控制器的国产化的工作,使我们获得了这方面的宝贵经验,随着微电子技术和计算机技术的发展,特别是开放型计算机的发展,数控系统的设计、制造、推广将是不可限量的,因此将新的数控系统引入设备的改造将是一种趋势,而此次对进口多用炉改造的尝试,为我们以后在这方面的工作提供了理论和实践的依据

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