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      研制轉轍機部件孔板流量計

      作者: 來源: 發布時間:2019-11-12 09:43:35

          1 前言
          電務系統轉換設備種類與型號眾多,按輪修周期,每年都有大量的道岔設備進行返所檢修,這就帶來一系列的部件清洗工作。清洗部件是設備檢修質量好壞的根本,如清洗不干凈,將直接影響與破壞設備部件表面精度、部件間的配合度,從而造成機械動作不靈活、故障等問題。因此,著力研發孔板流量計不僅可以提高設備檢修質量,更能確保設備的運用質量。 2 小組概況杭州電務段金華轉轍機 QC 小組概況見表 1。

       

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          3 選擇課題
          3.1 安全隱患
          以前,工區使用汽油對轉轍機部件進行清洗,由于汽油自身易揮發,存在一定的消防安全隱患。而且,汽油很難洗凈轉轍機金屬部件上的油脂,直接影響轉轍機使用年限。據統計,2017 年因轉轍機部件清洗不凈,影響轉轍機使用壽命占 55.6% 。

          3.2 工作效率
          金華轉轍機工區每年負責 580 臺轉轍機設備的檢修工作,每人每月平均檢修轉轍機 6 臺。由于檢修過程全部由人工手動清洗,而轉轍機內部配件又種類繁多,每人平均一天在清洗工作上將花費 1 h,大大降低了清洗效率和檢修效率。

          3.3 節支降耗
          清洗一臺轉轍機部件所需 5~ 10 L 汽油,成本 40~ 70
      元;工區每月將對約 49 臺轉轍機進行清洗,在清洗方面就將花費約 3 430 元。

          4 可行性分析
          4.1 設定目標
          研制一款既能清洗徹底、提高工作效率,又能節約成本且安全性極高的轉轍機部件孔板流量計,使不良率由 55.6%降至 5.0% 。

          4.2 可行性分析
          4.2.1 人員素質。小組成員熟悉 3D 軟件建模、模具制造。均具有豐富的 QC 活動經驗,由高級技師牽頭,有較強的設計開發和加工制作能力。

          4.2.2 廠家技術支持。聯系了設備廠家,能提供技術支持,協助各項改進措施,提供滿足需要的設備。

          4.2.3 組織支持。攻關項目受到了段領導和相關部門的高度關注,可以提供所需要的各方面支持。

          4.2.4 難 易 程 度。借鑒軸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% ,且課題與現有設備維護不沖突,有可借鑒的工具,基礎數據完善,研制難度不大。
       
          5 確定方案
          小組確定研制的新轉轍機部件清洗要滿足以下關鍵點。一是特點:清洗容量大,清洗速度快,清洗能力強;二是技術指標:孔板流量計及零部件尺寸、加工難度、材料強度、材質重量;三是實用性:便于操作、不影響日常檢修作業、成本適中、適應不同規模零件;四是設計過程:結構、固定方式、材料、加工方式;五是驗證方式:樣品加工、樣品測試、實地安裝。

          5.1 方案一:找廠家設計和制作優點:專業性強。缺點:設計費用高,制作成本 5 萬元以上;完成時間無法確定;監督性低。

          5.2 方案二:自主設計和制作
          優點:全程監控、設計費用低。缺點:經驗欠缺,制作難度大,工作量大,耗時久,購買加工機具費用過高,后期利用率低。

          5.3 方案三:自主設計,廠家制作
          優點:成本較低,成品專業,完成時間可控。缺點:部分監督。綜合比較后,小組確定方案三為最佳方案。 6 制定對策小組按照 5W1H 制定了對策表,見表 2。

       

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          7 對策實施
          7.1 對策實施一:繪制孔板流量計的原理圖及器件
          小組成員運用軟件繪制孔板流量計電路圖及 3D 產品結構圖。孔板流量計整機結構包括機床的動力系統、高壓噴壓系統、噴淋清洗系統。孔板流量計的傳動系統,通過機蓋的低速電機功率 70W,轉速 60 轉 /min 作為動力源,再由二級減速裝置減速,獲得輸出轉速為 8~10 轉 /min。高壓噴壓系統采用意大利進口不銹鋼高壓臥式離心泵 CEA80/5- V,功率為 0.75 kW,流量為 30 m3/h。機床的噴淋清洗系統:清洗系統由高壓清洗泵分配管路及噴嘴組成,由高壓泵對油缸吸油通過離心原理產生高壓強大流量液體,通過管路對機蓋和機身內部泵送液體。裝料筐下部5 只噴嘴,側面 4 只噴嘴,機蓋下部兩組 9 只噴嘴,通過噴嘴噴射清洗液體和電機轉動對工件進行無死角動態清洗。2018 年 5 月,小組成員在工區進行實地測量,確定孔板流量計機架的尺寸,并通過計算得出孔板流量計內部各部件的尺寸。

         7.2 對策實施二:主要材料的選定
          7.2.1 孔板流量計機架材料的選擇。2018 年 5 月,小組成員通過實地調查及廠家咨詢,從耐腐蝕性、耐高溫、密度、價 格 4 個方面考慮,最終選擇性價比較高的 2mm 304 不銹鋼材料。

          7.2.2 孔板流量計清洗原料的選擇。 2018 年 5 月,小組成員通過試驗,從揮發性,安全性、循環率、價格 4 個方面考慮,最終選擇性價比較高的柴油。

          7.3 對策實施三:生產配件,組裝產品
          2018 年 6 月,小組成員多方聯系生產廠家,對比加工精度和工藝,確定價格 25 000 元,最終選定了海寧由拳鐵路器材有限公司,根據優化后的圖紙完成了所需的器具。

          7.4 對策實施四:現場試驗
          孔板流量計作業步驟:①工作前檢查周圍環境,方圓 5 m內禁止一切火源;②孔板流量計確保良好接地;③清洗部件時間一般 4 min,分別是清洗 2 min 自動停止,中間過 2 min以上后,將部件翻動一次再清洗 2 min 自動停止,清洗完畢后等待 2 min 以上,其機蓋與部件上的油基本滴凈再取出部件;④在清洗油污較多、較大的部件時,應先將部件上的重油清理一次;⑤清洗部件上有裝軸承或部件深度較深時,朝向轉盤外側,利用橫向噴射清洗;⑥部件擺放盡量不要重疊,以免清洗不到位;⑦由于部件存在不同程度的凹槽,可能會產生一定的存油,取出清洗干凈的部件時,應先將油倒凈或擦試;⑧工作完后,關閉孔板流量計,切斷電源、清理場地。

          8  確認效果
          轉轍機部件孔板流量計的研制成功,滿足徹底清洗部件的需求,清潔度不良率由原來的 55.6% 降至 0% ,極大地提高了工作效率,節約了成本。 使用轉轍機部件孔板流量計,部件清洗徹底,延長了轉轍機的使用壽命。如若清洗不當,造成轉轍機受損,一臺新的轉轍機價格約為 25 000 元,由原來的不良件數可見,一年可避免損失 125 000 元。 其次柴油循環利用,具有明顯的經濟效益。以前每年清洗轉轍機部件原料需花費 580*70=40 600 元,在使用柴油原料后,降低至 580*3=1 740 元,節約 38 860 元,并且柴油可以循環利用,所以下一年在原料方面花費將遠遠小于 1 740元,成本將更低。由此可見,一年共計節約成本 125 000+38 860=163 860 元。

          轉轍機部件孔板流量計還解放人力,縮短了清洗時間。研制轉轍機部件孔板流量計,由原來的單個清洗轉化為多個同時清洗,且清洗一臺轉轍機的時間由原來的 200 min 縮短至 6min,極大提高了班組的工作效率。

          9 標準化
          把轉轍機部件孔板流量計設計圖紙、技術資料等整理歸檔,納入杭州電務段標準化管理。把轉轍機部件清洗工藝及作業標準,放入作業指導書中。對作業人員進行培訓并進行實作考試。

          10 總結和下一步打算
          2018 年 12 月底,QC 小組對該課題的順利完成進行了總結,小組所有成員在安全意識、團 隊 協 作、技術能力和創新意識上都得到了提高。該 創 新 成 果 成 功解決了轉轍機部件清洗不良的問題,產生了巨大的經濟效益。
          小組確定下一個攻關課題為解決開閉器活動部缺油問題。

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