riz在創(chuàng)新中的應用

0智之理,萃取思考thiz直接被稱為“發(fā)明問題解決理論”。在中國，它也被翻譯成“智慧”或“思想”，意思是“智慧”或“思想”。TRIZ是由前蘇聯(lián)發(fā)明家、教育家G.SAltshuller(根里奇·阿奇舒勒)和他的研究團隊,通過分析大量專利和創(chuàng)新案例總結出來的1用流量小的身份證液壓機單位見表1密封失效導致漏油是這類減速器的常見問題,也是行業(yè)難題。漏油多發(fā)生在高速軸密封處,潤滑油滲漏不但污染環(huán)境、浪費資源還可能導致軸承損壞,齒輪打齒等嚴重故障。由于使用工況的特殊性,這類設備維修難度非常大。據(jù)太重煤機有限公司2016年質量統(tǒng)計分析,漏油問題故障率達30%。所以,不管是從企業(yè)還是從行業(yè)角度考慮都亟需解決。2項目的環(huán)境惡劣,導致項目難以及時彌補顆粒的殘損(1)輸入軸采用骨架式油封,轉速較高,達到1480r/min,密封機構如圖1所示。骨架油封與旋轉軸之間保持高速相對旋轉,容易磨損高價值的旋轉軸,如圖2所示為磨損后的旋轉軸,可以看出旋轉軸被油封唇口磨出兩道溝槽(2)減速器的使用環(huán)境惡劣,礦井中漂浮著煤粉、礦石粉等顆粒物,隨著空氣流動,這些顆粒性物質必然會進入外露的油封唇口與旋轉軸的接觸面。(3)減速器使用操作不規(guī)范,在加注潤滑油的過程中總會帶入煤渣等顆粒性物質,導致潤滑油中存在大量雜質,隨著潤滑油在箱體內腔流動,潤滑油中的雜質會進入油封唇口與旋轉軸的接觸面。(4)維護、更換零件難度大。因減速器輸入軸聯(lián)接部分位于罩筒之中,輸出軸與滾筒或鏈輪軸聯(lián)接,依靠主機架進行固定,再加上井下環(huán)境的特殊性,一旦減速器發(fā)生漏油現(xiàn)象,短期內無法及時發(fā)現(xiàn)。漏油現(xiàn)象發(fā)生后,如沒能及時補充,易造成減速器內部軸承因缺油而無法在滾動體、內、外圈間形成油膜,從而導致軸承損壞,這種情況在高速軸表現(xiàn)更為明顯。減速器軸承損壞后必然導致齒軸等零件失去支撐進而發(fā)生打齒現(xiàn)象,致使停產。此外,漏油還會污染環(huán)境3損傷油封唇口的密封問題因果樹分析是TRIZ的一項解題工具,可以幫助找到導致問題的根本原因。如圖3所示為分析導致減速器漏油的因果樹。根據(jù)圖3所示的因果樹可知,減速器漏油主要分為兩類:減速器出軸處漏油和減速器其他部位漏油,由于減速器其他部位漏油發(fā)生的概率極低,所以主要考慮減速器出軸處漏油。導致減速器出軸處漏油的原因可以歸結為四點:工作環(huán)境中的顆粒性物質進入接觸面損傷油封唇口;潤滑油中的雜質進入接觸面損傷油封唇口;軸表面加工精度低;軸表面硬度低。這一問題借助TRIZ理論的物場模型來解決(1)物場模型一由于工作環(huán)境中的顆粒性物質會隨著空氣流動進入骨架油封唇口與旋轉軸之間的接觸面,損傷油封唇口,導致漏油。可以利用TRIZ理論中的物場模型進行求解,如圖4所示。根據(jù)物場模型標準解系統(tǒng),可以利用破壞場場模型中的引入S(2)物場模型二由于潤滑油中的雜質會隨著潤滑油的流動進入骨架油封唇口與旋轉軸之間的接觸面,損傷油封唇口,導致漏油?？梢岳肨RIZ理論中的物場模型進行求解,如圖5所示。根據(jù)物場模型標準解系統(tǒng),可以利用破壞場場模型中的引入S3來消除有害作用的方法解決問題,即通過引入S3(密封結構)來解決S1(潤滑油中的雜質)對S2(骨架油封唇口與旋轉軸之間的接觸面)的有害作用。(3)軸表面加工精度和硬度低從減速器漏油的因果分析樹可知,導致減速器漏油還有兩個關鍵因素分別是軸表面加工精度低和軸表面硬度低,這可以利用TRIZ理論中的物理矛盾模型進行求解。物理矛盾:骨架油封唇口與旋轉軸接觸,以便達到更好的密封效果。骨架油封唇口與旋轉軸不接觸,防止價值更高的旋轉軸磨損。4局部質量原理通過利用TRIZ理論對減速器漏油問題進行分析,借助物場模型和物理矛盾模型解決減速器漏油,可形成以下解決方案:(1)雙機械迷宮組合式密封結構破壞物場模型在骨架油封的外側增加軸向迷宮密封結構防止工作環(huán)境中的顆粒性物質進入接觸面磨損油封唇口,在骨架油封的內側增加徑向迷宮密封結構防止?jié)櫥椭械碾s質進入接觸面磨損油封唇口(2)利用空間分離方法,選擇01分割原理,03局部質量原理綜上所述,通過利用TRIZ理論對減速器漏油問題進行分析,最終的實施方案如圖7所示。在骨架油封4的兩個端面分別設置了軸向迷宮2和徑向迷宮6,通過注油口1向軸向迷宮腔3和徑向迷宮腔7中加注鋰基潤滑脂,防止工作環(huán)境中的顆粒性物質和潤滑油中的雜質進入油封唇口和耐磨套5的接觸面,從而保護油封唇口,提高油封的密封質量和使用壽命;在高價值的旋轉軸上增加了耐磨套5,耐磨套5材料選用42CrMo,表面粗糙度達到1.6,并采用氮化或碳氮共滲的熱處理工藝,提高耐磨套5表面硬度和耐磨性,防止耐磨套5被油封磨出深溝槽造成漏油,同時也保護了高價值的旋轉軸。6改善了密封性能(1)如圖8所示為原旋轉軸使用一段時間后表面的磨損情況。如圖9所示為對耐磨套進行質量提升后使用一段時間,耐磨套表面的磨損情況。對比圖8和圖9可知,對耐磨套進行質量提升后,增強了耐磨套表面硬度和耐磨性,提高了密封效果,可有效防止減速器漏油。(2)雙機械迷宮組合式密封結構推廣以來,減速器漏油問題得到顯著改善,漏油故障率從2016年的30%降到了2017年的8%。(3)截至目前為止,雙機械迷宮組合式密封結構已應用于JS855、JS1000、M系列、DCY系列和WM系列等多種減速器上,實際應用效果良好,漏油問題明顯降低,并得到客戶的一致好評。統(tǒng)計顯示,該密封結構已為公司累積節(jié)省資金176萬元,這僅是顯示出來的經濟效益,它給公司帶來的無形價值,如品牌價值、產品口碑等更是難以估量。7