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研制转辙机部件孔板流量计

作者: 来源: 发布时间:2019-11-12 09:43:35

    1 前言
    电务系统转换设备种类与型号众多,按轮修周期,每年都有大量的道岔设备进行返所检修,这就带来一系列的部件清洗工作。清洗部件是设备检修质量好坏的根本,如清洗不干净,将直接影响与破坏设备部件表面精度、部件间的配合度,从而造成机械动作不灵活、故障等问题。因此,着力研发孔板流量计不仅可以提高设备检修质量,更能确保设备的运用质量。 2 小组概况杭州电务段金华转辙机 QC 小组概况见表 1。

 

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    3 选择课题
    3.1 安全隐患
    以前,工区使用汽油对转辙机部件进行清洗,由于汽油自身易挥发,存在一定的消防安全隐患。而且,汽油很难洗净转辙机金属部件上的油脂,直接影响转辙机使用年限。据统计,2017 年因转辙机部件清洗不净,影响转辙机使用寿命占 55.6% 。

    3.2 工作效率
    金华转辙机工区每年负责 580 台转辙机设备的检修工作,每人每月平均检修转辙机 6 台。由于检修过程全部由人工手动清洗,而转辙机内部配件又种类繁多,每人平均一天在清洗工作上将花费 1 h,大大降低了清洗效率和检修效率。

    3.3 节支降耗
    清洗一台转辙机部件所需 5~ 10 L 汽油,成本 40~ 70
元;工区每月将对约 49 台转辙机进行清洗,在清洗方面就将花费约 3 430 元。

    4 可行性分析
    4.1 设定目标
    研制一款既能清洗彻底、提高工作效率,又能节约成本且安全性极高的转辙机部件孔板流量计,使不良率由 55.6%降至 5.0% 。

    4.2 可行性分析
    4.2.1 人员素质。小组成员熟悉 3D 软件建模、模具制造。均具有丰富的 QC 活动经验,由高级技师牵头,有较强的设计开发和加工制作能力。

    4.2.2 厂家技术支持。联系了设备厂家,能提供技术支持,协助各项改进措施,提供满足需要的设备。

    4.2.3 组织支持。攻关项目受到了段领导和相关部门的高度关注,可以提供所需要的各方面支持。

    4.2.4 难 易 程 度。借鉴轴承成品清洗工具不良率降低92% ,故清洗不良率:55.6% * (100% - 92%) =4.4% ,且课题与现有设备维护不冲突,有可借鉴的工具,基础数据完善,研制难度不大。
 
    5 确定方案
    小组确定研制的新转辙机部件清洗要满足以下关键点。一是特点:清洗容量大,清洗速度快,清洗能力强;二是技术指标:孔板流量计及零部件尺寸、加工难度、材料强度、材质重量;三是实用性:便于操作、不影响日常检修作业、成本适中、适应不同规模零件;四是设计过程:结构、固定方式、材料、加工方式;五是验证方式:样品加工、样品测试、实地安装。

    5.1 方案一:找厂家设计和制作优点:专业性强。缺点:设计费用高,制作成本 5 万元以上;完成时间无法确定;监督性低。

    5.2 方案二:自主设计和制作
    优点:全程监控、设计费用低。缺点:经验欠缺,制作难度大,工作量大,耗时久,购买加工机具费用过高,后期利用率低。

    5.3 方案三:自主设计,厂家制作
    优点:成本较低,成品专业,完成时间可控。缺点:部分监督。综合比较后,小组确定方案三为最佳方案。 6 制定对策小组按照 5W1H 制定了对策表,见表 2。

 

2.jpg

 

    7 对策实施
    7.1 对策实施一:绘制孔板流量计的原理图及器件
    小组成员运用软件绘制孔板流量计电路图及 3D 产品结构图。孔板流量计整机结构包括机床的动力系统、高压喷压系统、喷淋清洗系统。孔板流量计的传动系统,通过机盖的低速电机功率 70W,转速 60 转 /min 作为动力源,再由二级减速装置减速,获得输出转速为 8~10 转 /min。高压喷压系统采用意大利进口不锈钢高压卧式离心泵 CEA80/5- V,功率为 0.75 kW,流量为 30 m3/h。机床的喷淋清洗系统:清洗系统由高压清洗泵分配管路及喷嘴组成,由高压泵对油缸吸油通过离心原理产生高压强大流量液体,通过管路对机盖和机身内部泵送液体。装料筐下部5 只喷嘴,侧面 4 只喷嘴,机盖下部两组 9 只喷嘴,通过喷嘴喷射清洗液体和电机转动对工件进行无死角动态清洗。2018 年 5 月,小组成员在工区进行实地测量,确定孔板流量计机架的尺寸,并通过计算得出孔板流量计内部各部件的尺寸。

   7.2 对策实施二:主要材料的选定
    7.2.1 孔板流量计机架材料的选择。2018 年 5 月,小组成员通过实地调查及厂家咨询,从耐腐蚀性、耐高温、密度、价 格 4 个方面考虑,最终选择性价比较高的 2mm 304 不锈钢材料。

    7.2.2 孔板流量计清洗原料的选择。 2018 年 5 月,小组成员通过试验,从挥发性,安全性、循环率、价格 4 个方面考虑,最终选择性价比较高的柴油。

    7.3 对策实施三:生产配件,组装产品
    2018 年 6 月,小组成员多方联系生产厂家,对比加工精度和工艺,确定价格 25 000 元,最终选定了海宁由拳铁路器材有限公司,根据优化后的图纸完成了所需的器具。

    7.4 对策实施四:现场试验
    孔板流量计作业步骤:①工作前检查周围环境,方圆 5 m内禁止一切火源;②孔板流量计确保良好接地;③清洗部件时间一般 4 min,分别是清洗 2 min 自动停止,中间过 2 min以上后,将部件翻动一次再清洗 2 min 自动停止,清洗完毕后等待 2 min 以上,其机盖与部件上的油基本滴净再取出部件;④在清洗油污较多、较大的部件时,应先将部件上的重油清理一次;⑤清洗部件上有装轴承或部件深度较深时,朝向转盘外侧,利用横向喷射清洗;⑥部件摆放尽量不要重叠,以免清洗不到位;⑦由于部件存在不同程度的凹槽,可能会产生一定的存油,取出清洗干净的部件时,应先将油倒净或擦试;⑧工作完后,关闭孔板流量计,切断电源、清理场地。

    8  确认效果
    转辙机部件孔板流量计的研制成功,满足彻底清洗部件的需求,清洁度不良率由原来的 55.6% 降至 0% ,极大地提高了工作效率,节约了成本。 使用转辙机部件孔板流量计,部件清洗彻底,延长了转辙机的使用寿命。如若清洗不当,造成转辙机受损,一台新的转辙机价格约为 25 000 元,由原来的不良件数可见,一年可避免损失 125 000 元。 其次柴油循环利用,具有明显的经济效益。以前每年清洗转辙机部件原料需花费 580*70=40 600 元,在使用柴油原料后,降低至 580*3=1 740 元,节约 38 860 元,并且柴油可以循环利用,所以下一年在原料方面花费将远远小于 1 740元,成本将更低。由此可见,一年共计节约成本 125 000+38 860=163 860 元。

    转辙机部件孔板流量计还解放人力,缩短了清洗时间。研制转辙机部件孔板流量计,由原来的单个清洗转化为多个同时清洗,且清洗一台转辙机的时间由原来的 200 min 缩短至 6min,极大提高了班组的工作效率。

    9 标准化
    把转辙机部件孔板流量计设计图纸、技术资料等整理归档,纳入杭州电务段标准化管理。把转辙机部件清洗工艺及作业标准,放入作业指导书中。对作业人员进行培训并进行实作考试。

    10 总结和下一步打算
    2018 年 12 月底,QC 小组对该课题的顺利完成进行了总结,小组所有成员在安全意识、团 队 协 作、技术能力和创新意识上都得到了提高。该 创 新 成 果 成 功解决了转辙机部件清洗不良的问题,产生了巨大的经济效益。
    小组确定下一个攻关课题为解决开闭器活动部缺油问题。

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