拯救老旧进口工程机械(组图)

我国从20世纪80年代开始大批进口工程机械，经过多年的使用，此类设备残值已经很低，很多工程机械出现了故障率增加、综合技术性能下降和使用成本增加等现象。为提高设备使用效率，充分发挥其残余价值，一些施工企业和维修企业不断尝试采用新工艺、新材料和国产配件进行技术改造，取得了一些宝贵经验，那么什么样的工程机械才适合改造？改造时需注意哪些事项？对于企业来讲，如何改造和修复才能取得不错的经济效益？本刊邀请相关人士结合各自公司的情况谈了他们具体改造实践和体会。

※本期嘉宾：

李廷强    中铁电气化局集团西安铁路工程公司

董   武    中国一冶机械化施工分公司

杨利华   江苏石油勘探局运输处

李云峰   权明玉 丹东港集团机械设备中心

改造可行性的界定

王小龙：目前，我国有很多20世纪80年代进口的工程机械，这些使用多年的工程机械在经过改造后，仍然大批量使用。对于企业来讲，如何决定改造与否？哪些工程机械最适合改造？

李廷强：对于使用多年的进口老旧工程机械来讲，改造前需要对被改造设备进行可行性分析。首先，要分析购置1台新设备与改造旧设备投入的资金差异，分析设备改造后的预期收益，改造设备投入的费用最好不超过新购设备价格的50%，且在2～3年内能收回改造投入的费用。其次，还要分析被改造设备的日常维修、保养和使用情况，最好选择一直以来维修保养及时、故障率较少的设备进行改造。最后，要结合改造后设备的使用工况制定改造方案，以保证改造后设备的可靠性和工作效率能满足使用要求。对于大多数工程车辆、挖掘机、装载机、混凝土设备等老旧进口设备都可以考虑进行改造。对于国家明文规定达到强制报废条件的一些特种设备如汽车起重机、轨行设备和精密作业设备，到了报废年限或技术状态不符合要求时，最好进行报废，不要再进行改造，否则后期的使用会受到很多条件限制，承受较大的安全隐患。对于进口的盾构设备，在使用达到一定的里程（ 工作小时），或者下个项目地质情况发生改变时都要进行改造，主要改造项目是刀盘及配套的附属设备，其中比较重要的零部件目前还得继续依赖进口，如主油泵、主轴承及密封件。对于价值较高的特种设备、轨行设备如架桥机、移梁机、龙门起重机和轨道作业车等，在没有达到强制报废的条件下，可在国内找具有相关资质的企业进行返厂维修、改造、升级，在相关法律法规允许的情况下以新品出厂，这也是一种利旧改造的途径，还能保持企业现有设备结构不变。

董武：进口设备进行国产化改造，其实不一定局限于老旧设备，对于超过服务期的进口设备，如果配件价格昂贵而且订货周期很长，也可以考虑国产化改代。对于一些老旧设备，如果大部分基础件状况良好，只需要更换部分关键部件就可以恢复其功能，则可考虑进行改造；反之，如果这些老旧设备的综合性能全面下降，改造费用过高，还不如直接进行报废处理。目前来讲，老旧起重机、挖掘机、混凝土泵车等设备改造较多，其中的原因一是这类设备残值一般较高，预期回报比较高，可以有较高的经济效益；二是此类设备机型较多，可参考更换的配件较多，改造方案比较容易确定。

杨利华：目前从我公司来看，起重机的改造较多。我公司有10多台20世纪80年代从日本进口的25 t汽车起重机，使用多年来，由于液压系统各元件的全面老化，已经造成汽车起重机出勤率、工作效率和技术经济综合指标过低，以致无法满足油田正常生产建设的需要。但这些汽车起重机的底盘和发动机的可修复性较好，性能稳定可靠，只要对上车进行修复，就具有继续使用的价值。上车液压元件的精度较高，进口件采购成本高、周期长，不太适合进行修复，若花费大量的人力、物力对其进行修复，多达不到预想的使用效果，甚至会因为系统工作性能不稳定造成系统运行失控而引发事故。

老旧进口起重机改造逐年增多

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设备综合状况决定改造方式

王小龙：众所周知，国内很多企业在老旧进口工程机械改造方面做了很多尝试，也形成了多种不同的改造方式，每种改造方式都需要针对设备在技术上、经济上以及配件采购等方面进行权衡。您的企业在进行设备改造时，是如何对这些综合因素进行考虑的？

李廷强：目前改造方式主要有以下几类：一是保持原有设备的性能，采用部分国产配件替代进口配件，从而降低维修、改造成本。最常见的替代配件主要有液压、气动和电气元件。二是改造和升级现有设备的技术状况，使其达到更高的精度、效率，或使其操作更简便、更人性化。例如可加入计算机控制系统、故障诊断系统，或将机械传动改为液压传动等。三是将接近报废或停用的工程机械进行改造或降级使用，或者改为其他用途的机械设备。这类改造设备的使用时间和范围具有一定的局限性，但相比购置一台新设备投入资金少，特别适用于后期任务量少、成本回收期较长的设备。四是对部分结构尺寸受限、参数与国产件难匹配的设备进行改造。如新购国产件的价格高，可以考虑采用同类设备的二手进口零部件进行替换。有的二手进口配件（拆机件）虽为旧件，但比国产新件使用寿命还长，可靠性也高，这样不但投入资金少，还能保证改造后的设备与原进口设备系统的一致性。

董武：具体来讲，设备改造首先要熟悉原设备原理，清楚需要改造部分在原系统中的作用、地位及对相关联部分的影响，还要撰写可行性分析报告，就国产件和原装进口件，从订货价格、订货周期等方面进行比较论证，并要考虑改造带来的停机损失，以及改造后的可靠性能，从利弊两个方面进行考虑。改造过程中，需要特别注意选择好合适的项目执行人，执行人一般由设计者担当，要能深刻理解改进意图，具备坚持精神、变通和完善能力。在实际改造过程中，由于执行不力、执行走样导致项目夭折或效果不佳的现象时有发生，这对于投入大量人力、物力的企业来讲甚为可惜。此外，对工程机械进行改造，不仅要评价改造的成本，还要考虑改造后的设备在主要性能或安全性上是否能有明显提高。

改造设备前要评估成本、分析利弊

我们公司一般采用以下流程：评估现状 →分析并找出症结（主要矛盾）→确定目标与评价方法→ 选行询价→再次论证可行性→ 执行并完善→验证与总结。这种方法主要适合关键液压元件，如泵、阀、马达、发动机总成以及特定的电气控制系统的改造。

杨利华：以前面提到的我们公司汽车起重机改造为例，要解决由于各液压件磨损和内泄造成的系统油压低、效率低下和油温过高等问题，最好的办法是对整车液压系统主要元件进行全部更换。这批老旧进口25 t汽车起重机，如从国外购买液压元件每机至少需要35万元，且采购周期长达3～6个月，综合成本过高，而用国产件进行改造，经测算每机只需10万～12万元。我们认为：根据国家汽车起重机使用年限等相关规定，这些投产20年左右的汽车起重机已属老旧机，能继续使用的年限已经不是很长，再花很大的代价更换进口件意义不大。为此，全部采用国产液压件对此型汽车起重机的液压系统进行了技术改造。

配件选择对改造后设备性能至关重要

王小龙：要使老旧设备改造后能最大限度地恢复原有使用性能，让新换的零部件与原机中尚能使用的零部件共同完成设备的使命，就必须考虑新旧零部件的配合使用情况，那么在改造过程中，动力系统、电气系统、液压系统、传动系统和钢结构的配件替换方面需如何权衡？

优先选用国产配件

李廷强：改造中要全面考虑设备的现状和改造的主要目的，如设备状况太差，改造的部分也会被未改造部分慢慢拖垮，这样设备后期故障率将较高，得不偿失。如果设备前期使用正常，仅是部分功能恢复或提高的改造，就要严格把关改造厂的实力和所用零部件质量，不能让改造的部分成为整台设备后期故障频发区，必要时可以选择与原部件型号相同的进口二手部件进行更换，防止国产件安装后不匹配。目前的工程机械维修除了钢结构外大部分都是更换零件或总成，很少出现机加工零部件自制、改装现象。因此对于设备的改造也基本上局限于液压系统、电气系统、传动装置、发动机等零部件或总成的更换。设备在使用过程中出现故障后，基本都选用国产件进行更换，除非特别环境下，一般很少再采用进口附属设备、配件进行设备的改造、维修。要结合改造后的设备预计工作量或使用时间进行配件选择，对于仅为满足目前使用需要或专业用途的设备改造，应尽量采取国产化改造，这样可短期内回收投资，弥补设备的短板需求。如我公司曾经对1台旧的依维柯客车加装检测仪器，使其成为1台K30型地基承载力检测车，提高了长距离铁路路基检测的速度；还曾将1台年久失修的桁架式架桥机改成1组龙门起重机，由厂家按新的龙门起重机制造标准进行改造，保证新设备的手续合法，便于后续投入使用，完全达到了利旧创新的目的。

慎重考虑改造配件，优选国产配件

动力系统部件替换需谨慎

董武：如果一些老旧设备的故障症结在动力部分，可以考虑用国产发动机替代。这样一是可以以新换旧，保障几年内设备使用的可靠性；二是方便以后维修备件采购。更换发动机总成需要考虑综合性能，如转速、功率、扭矩要与原机匹配（需要与发动机厂家反复联系协商，必要时签订技术协议），外形尺寸要适合原来的安装空间，还要考虑原联轴节、齿轮箱和主泵与新发动机的连接是否匹配，需要做哪些改动，这些大的方面考虑成熟才可以开始订货改造。对于汽车底盘发动机的改代，还需先向交管部门报告申请，获批后才能进行，否则年审困难。

权明玉：虽然有些企业采用发动机整体替换方式，但这种方案的难度和风险系数较高，投资较大，更换时要进行综合评定。如我港采购的1台1980年生产的卡尔玛28 t叉车，配备沃尔沃TD100 型发动机，功率200 kW，由于各种原因造成发动机整体报废。目前TD100型发动机是淘汰型号，更换1台类似的进口发动机大约需要50多万元，经过和国内多个发动机厂家联系，查阅相关资料，发现杭发生产的一款功率为211 kW的发动机接口尺寸同原发动机一样，经过充分的技术论证，在综合考虑了功率、排气、消声装置和散热器等附件后，成功进行了改造，总计费用在7万元以内。

电气元件、标准件以及金属结构件适合用国产件替换

李云峰：电气元件、标准件可以采用国产件替代。小型部件如各种开关、灯具、保险片、电线、控制线和接触器等，大都可以通过国产同类产品替代。安装尺寸不适合的部分，可以通过改造支架、增加固定装置来解决。大型总成部件如发电机、启动机等，可视具体情况进行改造，如线圈可用国产件替代，胶带轮可以通过精筑、机加工方式解决等。进口标准件也可用国产件替代，如轴承的型号和制作标准国际通用，可选择较高级别的国产名牌产品替代。这些标准件的替代成本仅为原装进口件的1/3左右，且寿命相差不大。润滑油品成本在整个设备生命周期内占有重要地位，同时油品的选择对设备的性能、故障率、寿命有很大的影响，因此选择时必须慎之又慎。我们经过多年的实践总结认为：如进口油品的技术参数与国产同类产品的技术参数相匹配，在检测基础上可以考虑采用国产油品替代，但要保证进货渠道，并要定期进行油品跟踪测试。对于部分大功率高压电喷发动机，湿式制动系统桥油等对品有特殊要求的部位，最好不要尝试以国产油替代。对于轴或孔尺寸超标且无法拆卸或重新制作的部位，如变速器各齿轮轴定位孔座，由于长时间磨损尺寸超标，可在孔内壁电刷镀后再进行研磨，使定位孔恢复到原尺寸。

权明玉：工程机械的金属构件由于体积、质量较大，运输成本高，如采用原装的进口件价格相对较高。这部分金属结构件不是设备主体部分（发动机、变速器等），技术含量低，完全可以用国产件替代。国内的翻砂、锻造、精筑、机加工能力及热处理工艺都能满足结构件装配尺寸和使用要求，而且一般国产配件价格仅为进口配件的1/10。这部分配件也是国产替代件性价比最高的部分，适合于设备寿命的全周期。

液压系统改造要有技术支撑

在具体操作上，我公司根据难易程度和专业化状况又把它们分成3类：对于易于测绘加工部分，如轴、套等，国内一般机加工厂家和热处理车间都能进行加工。对于非标型、测绘制作难度较大金属构件，比如各种散热器，只需提供发动机功率以及散热器接口尺寸、散热形式，散热器厂家就能设计制作出相应的替代品。再如运输车辆的离合器压盘、湿式制动压盘等， 我们一般将此类配件委托给专业的翻砂厂、精筑机加工车间来制作。对于有特殊专业要求构件的修复，如起重机起重臂架，则必须请国内具备资质的起重机生产厂家从专业角度修复、制作。专业厂家一般都可对配件进行材料分析、强度计算、应力消除和加工精度校验，保证配件的使用安全。

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液压系统元件改造取决于使用状况

权明玉：液压系统是工程机械工作的核心部件，对其进行改造需要一定的技术支撑。进口液压系统如果油品选型正确，保养维护正常，操作规范，其主要总成部件如泵、马达的寿命很长，有的甚至可使用10年以上，液压系统的大部分故障体现在油封的破损老化上。对于液压系统的改造，我公司一般采取按不同设备生命周期进行改造处理。

在早期阶段（5年以内，设备运行1.5万h左右，设备潜在大修期内），大部分设备偶尔出现油封损坏漏油现象，这时我们尽量更换原厂密封件，这样不但设备可靠性高，而且可节省大量的润滑油，此阶段只对外部轴套的防尘密封等非主要部件采用国产件替代。

在设备中期阶段（5～10年，2.5万h），液压系统陆续出现比较严重故障，如液压缸内径、活塞杆、活塞、液压泵、马达等磨损较大，泄露量较大，设备出现功率下降、系统过热、动作较慢等现象，整个系统的液压密封件老化相对严重。此时应根据设备的综合性能区别对待，设备性能较好的仍采用原装液压元件，性能较差的逐步采用国产件替代，如磨损的活塞、破损的活塞杆、缸头等液压件精度不高，技术含量低，国内液压件厂家完全可以测绘制作，且费用低廉。使用10年以上的设备，很多总成部件基本都处于报废状态，采用原厂件恢复已无价值。

针对泵、马达等核心总成件，可以采用基本参数与其相配、装配接口尺寸近似的国产件替代，对于液压缸等总成部件则可以采取全部国产件替代解决。

谨慎替换动力系统部件

改造依然面临技术缺憾

王小龙：虽然我们在旧进口工程机械改造方面取得了一定成就，但在这个过程中，仍然存在一些技术障碍和风险，这具体表现在哪些方面？

李廷强：是的，虽然我国对使用了多年的进口工程机械改造进行了长期的研究，并取得了一定的成就，但是仍然存在一些问题，主要表现在以下几个方面。

改造范围难以精确划定。对于已损坏的零部件很容易判断，但是对于其他尚能使用的关键部件的剩余寿命无法准确判断，导致改造不彻底，设备使用时其他故障频发，无法满足正常的使用。这就需要平时加强对设备的使用、维修、保养和润滑管理，并做好详细记录，这样在进行设备改造时有依据，方便对设备进行全面的评估和分析。

国产件质量尚有差距。国内的大多零部件原材料性能较差，加工工艺达不到原设备的设计要求，这使得国产化的零部件使用寿命较短，改造后又可能造成其他更大的损失。这就需要在改造前对国内相关零部件行业进行了解，选择质量可靠、市场评价高的零部件厂商，保证改造后新部件的使用寿命。

改造风险难免。设备改造存在一定的风险，不仅表现在安全使用方面，还表现在改造部分质量及后续服务方面。改造中即使一个小的失误，都有可能导致整台设备瘫痪或者带来更大的损失。如果是委外改造的话，还可能存在经济纠纷， 既费钱又伤神。因此，改造前要做好策划、鉴定工作，如委外改造，签订一份详细的合同很有必要。在改造中还须做好监督、评审、确认工作，必要时应修改和补充改造方案，使改造的设备质量可控，后续服务有保障。

国内进口工程机械改造面临难题

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责任编辑：Eason