PAGE駝峰車輛減速器制動軌螺栓拆裝工具的研制昆明鐵路局昆明電務(wù)段技能大師工作室QC小組二=0\*Arabic0一七年六月

目錄前言……………-1-選擇課題……………-2-設(shè)定目標及目標可行性分析………-6-提出方案并確定最佳方案…………-8-制定對策……………-14-對策實施……………-14-效果檢查……………-19-標準化……………-20-總結(jié)和下一步打算…………………-22前言車輛減速器是機械化、半自動化和自動化駝峰編組場的主要調(diào)速設(shè)備。通過在駝峰調(diào)車場安裝和使用車輛減速器可以提高解體編組能力，保證調(diào)車作業(yè)和人身安全，減輕工人勞動強度。圖1車輛減速器制圖：陳建發(fā)時間：2016年1月車輛減速器由基本軌、制動軌、制動鉗、鋼軌承座、曲拐、氣缸等主要部件組成。其中，制動軌是車輛減速器對車輪進行制動的執(zhí)行部件，通過其對車輪兩側(cè)產(chǎn)生側(cè)壓力，來對車輛進行制動，以達到減速的目的。制動軌的長度隨著車輛減速器的節(jié)數(shù)不同而異，制動軌通過螺栓、螺母安裝在制動鉗上。螺栓采用六角螺栓，螺母為長方形防轉(zhuǎn)螺母，具有防松動作用。制動軌固定螺栓除起到固定制動軌的作用外，還能與制動鉗調(diào)整片配合，調(diào)節(jié)車輛減速器動作的開口尺寸。開口尺寸是車輛減速器的重要技術(shù)參數(shù)指標，直接影響到駝峰溜放車輛控制精度。但在現(xiàn)場使用過程中，往往出現(xiàn)一些情況，由于溜放車輛的震動擠壓，制動軌防松螺栓絲牙極易損壞，使螺栓阻力增大，使用現(xiàn)有的大扭力風動扳手都難以拆卸螺栓，從而使制動鉗調(diào)整片無法拆裝，無法調(diào)節(jié)車輛減速器的開口尺寸，影響車輛減速器控車精度。合格螺栓受損螺栓合格螺栓受損螺栓圖2制動軌固定螺栓制圖：陳建發(fā)時間：2016年1月一、選擇課題1．小組概況小組名稱昆明電務(wù)段技能大師工作室QC小組課題類型創(chuàng)新型成立時間2012年3月15日注冊編號RN20·401-34-2016小組組長陳建發(fā)注冊時間2016年1月1日小組成員10人課題名稱駝峰車輛減速器制動軌螺栓拆裝工具的研制情況介紹本QC小組成員多數(shù)來自駝峰工區(qū)一線的技術(shù)工人以及車間的專業(yè)技術(shù)人員，具有較強的信號專業(yè)水平和技能經(jīng)驗，在段相關(guān)職能科室的指導下能較好地結(jié)合現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的技術(shù)難題，進行聯(lián)合攻關(guān)?；顒訒r間2016年1月1日-2016年12月31日制表：陳建發(fā)日期：2016年1月QC小組成員分工表序號姓名性別年齡組內(nèi)職務(wù)職稱等級組內(nèi)分工1陳建發(fā)男44組長高級技師負責方案研究，課題設(shè)計、分析，總結(jié)2李紅男47組員高級工負責課題實施、改進、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、記錄3李宏梁男41組員高級工負責質(zhì)量認定，監(jiān)督實施4李云華男41組員工程師負載實施、統(tǒng)計分析5石文洪男44組員助工負載實施改進、總結(jié)6謝云男41組員工程師負責實施改進、記錄7余興江男41組員工程師負責方案研究，監(jiān)督實施8崔玉婷女23組員助工負責數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析9王巧巧女33組員工程師負責方案研究，監(jiān)督實施10陳家偉男24組員助工負責方案研究，監(jiān)督實施制表：王巧巧日期：2016年1月2.問題的提出通過對2015年度數(shù)據(jù)的采集統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，整個駝峰全場3264顆螺栓共有57顆螺栓因絲牙受損造成阻力過大，無法松動，全年更換時間1213分鐘，平均更換時間21分鐘；同時由于各種原因，減速器的開口尺寸容易發(fā)生變化，這就需要頻繁拆卸松動制動軌固定螺栓來調(diào)整開口尺寸。耗時長，拆卸頻繁，這就導致工作量大，工作效率低。表1昆東駝峰制動軌螺栓使用統(tǒng)計表序號型號臺數(shù)總鉗數(shù)每鉗螺栓總螺栓1TJK4-5087285762TJK2B-504833682688合計5640883264制表：李云華日期：2016年1月表22015年昆東駝峰制動軌螺栓受損情況統(tǒng)計表時間項目2015年度一季度2月3月二季度5月6月三季度四季度合計受損螺栓數(shù)量（顆）915161757更換時間（分鐘）1713153363911213平均更換時間（分鐘）1921212321制表：李紅日期：2016年1月針對此類問題，工區(qū)各作業(yè)小組均采取一些方式進行處理，如對制動軌螺栓進行大錘震動、加大扳手力臂、噴撒松動劑等方式，甚至對其進行破壞性拆卸。但這些方法均耗時長，改善效果不明顯，且容易造成制動軌損傷。由于制動軌采用機械加工成型，不允許熱加工處理，熱加工會導致其特性變化，易發(fā)生斷軌現(xiàn)象，使得該螺栓拆卸時不便采取氧焊切割處理。這就需要一種專用的大扭力拆裝工具，通過增大扭力，松動螺栓，便于調(diào)整片的安裝和尺寸的調(diào)整。3．確定課題為縮短制動軌固定螺栓拆卸松動時間，減少對制動軌的破壞性損傷，同時，降低職工勞動強度，提高工作效率，研制一種駝峰車輛減速器專用制動軌螺栓拆卸工具勢在必行。圖3網(wǎng)絡(luò)查找結(jié)果小組成員通過網(wǎng)上查找資料及在同行業(yè)的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)目前并無與此類似的工具。因此，小組確定此次活動的課題為：駝峰車輛減速器制動軌螺栓拆裝工具的研制。4.小組活動計劃為了保證課題的順利完成，小組制定了活動計劃表，以便有序開展好QC活動。PDCA內(nèi)容時間內(nèi)容2016年度1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月P選擇課題設(shè)定目標提出各種方案并確定最佳方案制訂對策表D按對策表實施C確認效果A標準化總結(jié)與今后打算說明：計劃進度：二、設(shè)定目標及可行性分析1．確定目標2015年度1-12月昆東駝峰場車輛減速器制動軌螺栓更換平均用時為21分鐘，由于駝峰編組場作業(yè)量大，設(shè)備檢修天窗時間短，每天均不超過1小時，根據(jù)設(shè)備檢修工作量測算，每臺設(shè)備開口尺寸調(diào)整時間為11分鐘，而調(diào)整片安裝、尺寸測量及復核共需時間為3分鐘，每顆螺栓拆裝平均用時為11-3=8分鐘，為確保設(shè)備檢修質(zhì)量，提高鐵路樞紐的運輸效率，設(shè)定目標為：車輛減速器制動軌螺栓更換平均用時8分鐘。本小組設(shè)定的課題目標為：8分鐘本小組設(shè)定的課題目標為：8分鐘制表：陳建發(fā)日期：2016年1月2．目標可行性分析（1）技術(shù)保證我們小組成員均來自一線的技能人員和車間技術(shù)人員，有較強的理論專業(yè)知識和處理問題的能力，小組近年來開展的活動為單位解決了很多生產(chǎn)疑難問題，還曾分別獲得過全國鐵道行業(yè)和云南省優(yōu)秀質(zhì)量管理小組稱號，人員、技術(shù)支撐沒問題。（2）工裝設(shè)備國家級技能大師工作室擁有固定的攻關(guān)活動場所，配備有專業(yè)的器材工具、實驗儀器等設(shè)施。（3）上級支持國家級技能大師工作室得到了上級的大力支持，每年有固定攻關(guān)經(jīng)費，資金有保證。綜上所述，小組成員一致認為所定目標完全可以實現(xiàn)！三、提出方案并確定最佳方案1.提出方案結(jié)合現(xiàn)場實際情況，經(jīng)過我們小組反復討論，提出以下四個方案：制動軌螺栓拆裝制動軌螺栓拆裝工具加長型手扳套筒拆裝工具液壓螺栓拆裝工具分體扭力倍增機構(gòu)螺栓拆裝工具一體扭力倍增機構(gòu)螺栓拆裝工具制圖：李紅日期：2016年2月2.確定最佳方案小組成員從四種方案的技術(shù)優(yōu)缺點、裝置的穩(wěn)定性、安全性、可操作性等各個因素進行細化分析實驗，比較論證其預期效果。表3方案分析對比表方案名稱分析試驗情況綜合評估（每項滿分為5分）得分優(yōu)選課題一加長型手扳套筒拆裝工具優(yōu)點：對部分受損不嚴重的螺栓效果明顯。缺點：通過試驗多數(shù)1人扳不動，多人扳動時操作及不安全，焊接部分需進行加固，確保使用安全。安全性：1分操作性：3分穩(wěn)定性：2分6分╳二液壓型螺栓拆裝工具優(yōu)點：拆卸時使用穩(wěn)定，操作省時。缺點：油缸部分易出現(xiàn)滲油情況，且存在力量不足和卡阻現(xiàn)象，體積笨重。安全性：5分操作性：3分穩(wěn)定性：2分10分╳三分體扭力倍增機構(gòu)螺栓拆裝工具優(yōu)點：利用增力機構(gòu)進行螺栓拆卸，簡單、易操作。缺點：但安裝較為繁瑣,會存在支架強度不夠的情況。安全性：4分操作性：4分穩(wěn)定性：3分11分╳四一體扭力倍增機構(gòu)螺栓拆裝工具優(yōu)點：采用組合一體式機構(gòu)，安裝方便，操作簡單，力量強度足夠大。缺點：體積大，無法實現(xiàn)單人操作。安全性：5分操作性：5分穩(wěn)定性：4分14分√制表：李云華日期：2016年4月方案一：加長型手扳套筒拆裝工具。采用焊接一根加長套筒（46mm）扳手，加長力臂，增大扭力的辦法來解決制動軌螺栓緊固無法松動的問題，該工具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，加長桿長度直接決定扭力的大小，但也應考慮套管頭焊接的強度，加長桿過長此處易發(fā)生斷裂折斷，存在一定的安全隱患。對一些絲牙損壞小的螺栓的松動起到較好的作用，解決部分問題。圖4加長型手板套筒拆裝工具現(xiàn)場使用圖方案二：液壓型螺栓拆裝工具。利用液壓缸帶動轉(zhuǎn)動機構(gòu)與套筒頭（46mm）連接，加工卡具固定在制動軌上方，通過曲柄帶動套筒，使制動軌螺栓反向旋轉(zhuǎn)從而達到松動螺栓作用（如圖5所示）。但該裝置高壓油缸部分體積過大就不易安裝使用，且存在體積笨重，油缸容易出現(xiàn)滲油情況，扭力不足。圖5手動液壓扳手原理圖方案三：研制分體扭力增倍機構(gòu)螺栓拆裝工具。通過訂購扭力倍增裝置（增比為1:30）并連接一套固定的機械機構(gòu)，搖動機構(gòu)上方的齒輪轉(zhuǎn)盤，機構(gòu)中心的高強度加長桿與套筒頭連接，能帶動扭力倍增裝置主軸旋轉(zhuǎn)。從而使制動軌螺栓松動。同時該裝置還配有快慢檔，可根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)，提高工作效率。但該裝置安裝比較繁瑣，穩(wěn)固性差，需要在松動螺栓前將扭力裝置與連接機構(gòu)進行連接，同時兩人配合安裝。內(nèi)部機械齒輪間隙大、存在因強度不足而爆裂的情況，在操作過程中易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象和斷齒情況。圖6分體扭倍增機構(gòu)螺栓拆裝工具現(xiàn)場使用效果圖方案四：研制一體扭力增倍機構(gòu)螺栓拆裝工具。通過自行設(shè)計并制作大尺寸扭力倍增機構(gòu)，再配一套支撐機構(gòu)，制作成為一個整體，能較方便的安裝在螺栓上方，兩側(cè)通過制動軌限位，便于操作。通過一體式設(shè)計能快速的將該工具放置于螺栓上部，旋轉(zhuǎn)上部的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)就能輕松將絲牙損壞的防松螺栓進行拆卸更換。但考慮到使用的強度，所以該工具質(zhì)量笨重，需配備一輛專用小車進行拉運。該工具安裝快捷，能有效減輕信號工的工作強度，大幅提高工作效率實現(xiàn)當初預定的功能，確實起到事半功倍的效果。通過小組反復試驗論證該方案，認為其在安全性、操作性以及穩(wěn)定性方面均能達到最佳效果。圖7一體扭力增倍機構(gòu)螺栓拆裝工具現(xiàn)場使用效果圖綜合以上方案比較，我們選定方案四“研制一體增力機構(gòu)螺栓拆裝工具”為最佳方案。3．最佳分案細化經(jīng)過小組比較分析，我們對最佳方案進行細化：表4最佳方案細化表制圖：陳建發(fā)日期：2016年4月制動軌螺栓拆裝工具表4最佳方案細化表制圖：陳建發(fā)日期：2016年4月制動軌螺栓拆裝工具設(shè)計一體固定裝置縱向跨度尺寸橫向跨度尺寸√縱向結(jié)構(gòu)橫向結(jié)構(gòu)√復合支架√單一支架結(jié)構(gòu)選擇材料選擇C45鋼√工具碳素鋼不銹鋼尺寸確定形狀確定制作扭力放大機構(gòu)多層結(jié)構(gòu)√單層結(jié)構(gòu)倍增扭力尺寸√單倍扭力尺寸結(jié)構(gòu)選擇材料選擇C45鋼工具碳素鋼√不銹鋼尺寸確定制作轉(zhuǎn)動機構(gòu)多齒輪結(jié)構(gòu)√單一齒輪倍增扭力尺寸√單倍力尺寸結(jié)構(gòu)選擇材料選擇C45鋼√工具碳素鋼不銹鋼尺寸確定一體式結(jié)構(gòu)分格式結(jié)構(gòu)√多功能小車尺寸√單一功能小車尺寸結(jié)構(gòu)選擇尺寸確定手推運輸小車制作四、制訂對策我們根據(jù)細化方案制定了以下對策：表5對策表序號對策What目標Why措施How負責人Who地點Where完成日期When1制作扭力放大機構(gòu)滿足設(shè)計要求，每一階層齒輪扭矩放大倍率最大為5倍。1.繪制設(shè)計圖紙2.材料采購3.扭矩放大機構(gòu)加工制作李紅昆東駝峰2016.52設(shè)計一體式固定裝置滿足設(shè)計要求，將支架的寬度設(shè)置為制動軌的軌高，即60kg鋼軌為176mm，75kg鋼軌為192mm。1.繪制設(shè)計圖紙2.材料采購3.固定裝置加工制作石文洪昆東駝峰2016.63制作轉(zhuǎn)動機構(gòu)實現(xiàn)省力，制作扭力放大器的輸入軸和輸出軸，根據(jù)插入位置不同，設(shè)置快慢檔，快檔轉(zhuǎn)速快、扭力小，慢擋轉(zhuǎn)速慢、扭力大。1.繪制設(shè)計圖紙2.材料采購3.轉(zhuǎn)動機構(gòu)加工制作崔玉婷昆東駝峰2016.64工具組裝能滿足現(xiàn)場使用要求。1.根據(jù)設(shè)計，組裝工具陳家偉昆東駝峰2016.65手推運輸小車制作取送工具方便，推送小車輕便。1.繪制設(shè)計圖紙2.材料采購3.手推車制作王巧巧昆東駝峰2016.6制表：崔玉婷日期：2016年5月五、對策實施實施一：制作扭力放大機構(gòu)實施時間：2016年7月實施人：李紅、陳家偉實施內(nèi)容：通過采用行星齒輪實現(xiàn)扭力倍增，由一圓周齒輪組合在不同階層來帶動齒輪旋轉(zhuǎn)出力，每一階層齒輪扭矩放大倍率最大為5倍，起到省力、方便、又提高工作效率的作用。圖8減速機構(gòu)架設(shè)計圖效果檢查：按設(shè)計制作完成扭矩放大機構(gòu)，完成設(shè)計目標。圖9減速機構(gòu)架效果圖實施二：設(shè)計一體式固定裝置實施時間：2016年7月實施人：石文洪、李宏梁、謝云實施內(nèi)容：將一圓周齒輪外部設(shè)置為方形，同時，制作一個完整的支持機構(gòu)，將支架的寬度設(shè)置為制動軌的軌高，即60kg鋼軌為176mm，75kg鋼軌為192mm，(根據(jù)現(xiàn)場實際使用尺寸類型不同各制作一套)。外支架內(nèi)邊緣距離機構(gòu)中心為90mm。其固定裝置與扭力放大器融為一體，頂蓋四周通過螺栓與殼體連接，其頂部有一注油孔，方便扭力放大器內(nèi)部齒輪潤滑。圖10固定裝置示意圖效果檢查：經(jīng)試驗，固定裝置可以將工具恰好固定在制動軌上，使用便捷，達到設(shè)計要求。圖11固定裝置使用效果圖實施三：制作轉(zhuǎn)動機構(gòu)實施時間：2016年7月實施人：李云華、崔玉婷實施內(nèi)容：制作扭力放大器的輸入軸和輸出軸，并將輸出軸與套筒頭（規(guī)格為46mm）焊接牢固，確保其強度。同時將輸入軸兼顧換擋功能，根據(jù)插入位置不同，設(shè)置快慢檔，方便使用。并且還制作一把加力把手，同時配備兩根1米長的加力管，根據(jù)需要配合加力把手使用。圖12加力扳手及頂蓋效果圖效果檢查：按設(shè)計制作完成了扭力放大器的輸入軸和輸出軸，完成設(shè)計目標。實施四：工具組裝實施時間：2016年7月實施人：李紅、余興江、陳家偉實施內(nèi)容：按照設(shè)計，將前期制作的三部分組裝成一套完整的工具。效果檢查：各部分尺寸吻合，完整組裝，達到預期目標。圖13工具實物圖實施五：手推運輸小車制作實施時間：2016年8月實施人：王巧巧、陳建發(fā)、李紅實施內(nèi)容：工具制作完成后，首先投入現(xiàn)場試用，效果良好，但同時發(fā)現(xiàn)，由于要確保其強度，該工具就會較重，存在不方便搬運情況，于是，就根據(jù)工具實際的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計人工手推車，配備真空車胎。效果檢查：手推車制作完成并投入使用后，搬運工具輕松方便，完成設(shè)計目標。圖14手推小車實物圖六、效果檢查1.目標檢查表62016年9月昆東駝峰制動軌螺栓受損情況統(tǒng)計表時間項目2016年9月上旬月中旬5月6月下旬合計受損螺栓數(shù)量（顆）2327更換時間（分鐘）14181042平均更換時間（分鐘）7656制表：李紅日期：2016年9月目標實現(xiàn)了！目標實現(xiàn)了！制圖：李紅日期：2016年9月車輛減速器制動軌螺栓拆裝工具投入現(xiàn)場使用后，調(diào)整時間由原來的21分鐘提高到了現(xiàn)在的6分鐘，優(yōu)于目標值（8分鐘），效果明顯。2.效益檢查經(jīng)濟效益：隨著先進技術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)，小組成員通過提出方案，并優(yōu)選出最佳方案，研制出了專用制動軌螺栓拆裝工具，投入現(xiàn)場使用后，節(jié)約了拆卸、調(diào)整作業(yè)時間，減輕了職工的工作強度。收到了省時又省力的效果。表7工具使用前后效果對比效果對比（以2016年上半年受損35顆螺栓為例）項目改進前2月3月改進后5月6月共計節(jié)約時間735-210=525分鐘受損螺栓數(shù)量（顆）3535平均更換時間（分鐘）216使用總時間（分鐘）735210制表：李紅日期：2016年9月社會效益：研制的車輛減速器制動軌螺栓拆裝工具投入應用后，駝峰車輛減速器設(shè)備質(zhì)量有了明顯提高，響應了總公司提出的“以設(shè)備質(zhì)量保運輸安全”的要求。七、標準化1.納入標準小組成員通過開展此次活動積累了一定的專業(yè)技術(shù)知識，也充分認識到推行標準化作業(yè)的重要性。隨后，小組將此次活動成果上報段技術(shù)科，并編寫了工具使用說明書發(fā)放到使用工區(qū)。該裝置在經(jīng)過現(xiàn)場的推廣應用后，職工反映良好，較好地提高了工作效率及設(shè)備運用質(zhì)量，同時小組還積極申報了國家實用新型專利。圖15駝峰車輛減速器制動軌螺栓拆裝工具使用說明書2.鞏固期效果驗證小組成員對2016年10-12月螺栓更換時間進行了追蹤調(diào)查，統(tǒng)計如下：表82016年10-12月追蹤調(diào)查表時間項目2016年度下半年10月3月11月5月6月12月合計受損螺栓數(shù)量（顆）85619更換時間（分鐘）562530116平均更