鐵路局車輛段QC小組車軸彎曲檢測機的研制成果匯報

發(fā)表人：車輛段設(shè)備車間QC小組車軸彎曲檢測機

的研制貨車輪對是車輛運行的核心部件，如果輪對出現(xiàn)彎曲變形，則會嚴重影響列車運行品質(zhì)，在車輛運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生劇烈振動。如果振動與運行頻率產(chǎn)生共振，車輛振動幅度增大，極易導(dǎo)致車輛脫軌顛覆，造成重大經(jīng)濟損失和人員傷害。前言Contents目錄12團隊介紹選擇課題制定方案及對策表效果檢查及措施鞏固設(shè)定課題目標對策實施總結(jié)及未來展望456731團隊介紹小組概況團隊成員一、團隊介紹小組概況QC小組成立于2016年3月，小組由11名成員組成，主要工作由組長XX主任負責，其他日常工作由副組長XX負責。小組主要成員為勞模室骨干成員、車間技術(shù)教育專職和班組電工、鉗工技師等人員。

一、團隊介紹團隊成員團隊成員小組名稱設(shè)備QC小組人數(shù)11人組長XX成立日期2008年10月注冊日期2016年3月18日注冊號16-03-18課題起止2016年3月18日—12月31日活動頻次每月進行課題活動總次數(shù)10次本次攻關(guān)課題車軸彎曲檢測機的研制課題類型創(chuàng)新性小組成員簡介姓名年齡技術(shù)職務(wù)職務(wù)組內(nèi)分工XX39高工主任（勞模室成員）組長XX36工程師副主任（勞模室成員）副組長29助理工程師助理工程師組員53技術(shù)員技術(shù)員組員38電工技師電工技師（勞模室成員）組員45鉗工技師鉗工技師（勞模室成員）組員51高級電工高級電工（勞模室成員）組員43電工技師電工技師組員50高級鉗工高級鉗工組員26助理工程師助理工程師組員28助理工程師助理工程師組員QC小組成員概況表2選擇課題選擇理由確定課題活動計劃二、選擇課題選擇理由《輪規(guī)》明確規(guī)定：所有事故車的輪軸必須

對輪軸狀態(tài)進行鑒定二、選擇課題選擇理由事故車輪對數(shù)量鑒定留用數(shù)量留用比例鑒定報廢數(shù)量報廢比例報廢輪對金額（萬元）65239560.6%25739.4%205.62015年事故車輪對鑒定修理情況

二、選擇課題選擇理由人工檢測車軸彎曲度示意圖二、選擇課題選擇理由測量輪對檢測人員1檢測人員2結(jié)果對比測量輪對檢測人員1檢測人員2結(jié)果對比輪對1合格合格相同輪對11不合格不合格相同輪對2合格合格相同輪對12合格合格相同輪對3不合格不合格相同輪對13合格合格相同輪對4合格合格相同輪對14不合格不合格相同輪對5合格合格相同輪對15合格合格相同輪對6不合格合格不同輪對16合格合格相同輪對7不合格不合格相同輪對17合格合格相同輪對8合格合格相同輪對18合格不合格不同輪對9合格合格相同輪對19合格合格相同輪對10合格合格相同輪對20合格合格相同對比結(jié)論10%10%抽查20條輪對檢測情況調(diào)查表二、選擇課題選擇理由不同裝備不同人員同一條輪對10%誤差率損失20余萬元二、選擇課題選擇理由精度較低工作量大效率過低資金浪費二、選擇課題選擇理由二、選擇課題確定課題利用軸徑車床改造一臺新設(shè)備重新設(shè)計、制造一臺車軸彎曲檢測機or二、選擇課題確定課題不影響生產(chǎn)，成本15萬元以內(nèi)，多次維修原有設(shè)備,可以在研制時針對我段進行產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計周期較長存在研發(fā)和制作風險不影響生產(chǎn)成本最低適用性強維護經(jīng)驗豐富有利于自主研發(fā)不影響生產(chǎn)，但成本太高，原引進的原設(shè)備花費較大，目前購置估計35萬元成本太高周期較短維修運行成本高關(guān)鍵技術(shù)受制于人優(yōu)點 缺點 分析課題一利用軸徑車床改造設(shè)備優(yōu)點 缺點 分析課題二自主研制檢測設(shè)備二、選擇課題確定課題課題項目利用軸徑車床改造設(shè)備自主研制檢測設(shè)備有效性可實施性經(jīng)濟性可靠性綜合得分是否選用◎△△○10不選◎◎◎◎20選取表中：◎：5分○：3分△：1分

通過小組成員的充分討論、分析和評估，小組確定本次QC活動課題為：車軸彎曲檢測機的研制二、選擇課題活動計劃提出方案設(shè)定目標總結(jié)標準化效果確認對策實施制定對策選擇課題ACDP10月9月8月7月7月6月5月4月3月時 間活動計劃階 段活動計劃

PDCAPDCA循環(huán)計劃進度實際進度11月3設(shè)定課題目標設(shè)定目標值目標設(shè)定依據(jù)三、設(shè)定課題目標設(shè)定目標值軸頸檢測精度達到0.005mm1軸身彎曲檢測精度不低于0.1mm2設(shè)備實現(xiàn)自動化控制，能夠?qū)?shù)據(jù)進行自動采集和分析處理3三、設(shè)定課題目標目標設(shè)定依據(jù)科技優(yōu)勢有專業(yè)設(shè)計加工場所，擁有大量有豐富經(jīng)驗技術(shù)人員及設(shè)計制作大型專業(yè)設(shè)備的經(jīng)驗歷史成績我技術(shù)小組擁有多個設(shè)備設(shè)計制作成果，并獲得多個技術(shù)成果獎項，形成了技術(shù)品牌，對該項目的成功完成充滿信心。人員素質(zhì)技術(shù)小組人員年齡涵蓋老中青，結(jié)構(gòu)搭配合理，設(shè)計團隊中有多人為高學(xué)歷工程師及豐富經(jīng)驗技術(shù)人員，制作設(shè)備團隊均為技師或高級技師。4制定方案及對策表方案的提出方案分析及評估對策表四、制定方案及對策表方案的提出小組成員在XX組長的領(lǐng)導(dǎo)下，開會商討車軸彎曲檢測機的研制方案，該設(shè)備由三部分組成：托起座、夾具、檢測系統(tǒng)，托起座、夾具大家一致同意采用車床的通用結(jié)構(gòu)。檢測系統(tǒng)的制作，小組成員用頭腦風暴法提出了不同的方案，并對方案進行可行性分析和評估，以確定最佳方案。四、制定方案及對策表方案的提出車軸彎曲檢測機檢測設(shè)計方案軸頸采用普通千分表檢測，軸身采用靠尺檢測軸頸采用數(shù)顯千分表檢測，軸身采用靠尺檢測軸頸采用數(shù)顯千分表檢測，軸身采用激光測距檢測四、制定方案及對策表方案分析及評估方案

分析方案一、軸頸采用普通千分表檢測，軸身采用靠尺檢測方案二、軸頸采用數(shù)顯千分表檢測，軸身采用靠尺檢測方案三、軸頸采用數(shù)顯千分表檢測，軸身采用激光測距檢測設(shè)計思路方案分析1、作業(yè)需要人工準確定位，操作要求較高；2、千分表度數(shù)需要職工細心讀取，容易出現(xiàn)誤差；3、風缸靠尺結(jié)構(gòu)測量時需要停止輪對，接觸式檢測精度不高；4、由于人工度數(shù)，檢測效率較低。1、由于數(shù)顯千分表測量范圍較大（20mm），機械自動定位可以滿足；2、千分表數(shù)據(jù)可由PLC直接讀取，職工不必一直關(guān)注表數(shù)據(jù)；3、風缸靠尺結(jié)構(gòu)測量時需要停止輪對，接觸式檢測精度不高。1、由于數(shù)顯千分表測量范圍較大（20mm），機械自動定位可以滿足；2、千分表數(shù)據(jù)可由PLC直接讀取，職工不必一直關(guān)注表數(shù)據(jù)；3、激光位移傳感器測量內(nèi)側(cè)距不需要停止輪對，而且檢測精度高，可提高設(shè)備使用效率。結(jié)論此方案質(zhì)量可控性不高，操作較復(fù)雜，自動化程度不高。此方案質(zhì)量可控性高，操作方便，工作效率較低。此方案質(zhì)量可控性高，操作方便，工作效率高。最優(yōu)方案輪對托起---人工對準千分表---旋轉(zhuǎn)輪對---風缸推動靠尺檢測3處內(nèi)距---人工讀取軸頸偏差值輪對托起---自動定位千分表---旋轉(zhuǎn)輪對---風缸推動靠尺檢測3處內(nèi)距---自動讀取軸頸、軸身偏差值輪對托起---自動定位千分表---旋轉(zhuǎn)輪對---激光測距檢測3處內(nèi)距---自動讀取軸頸、軸身偏差值四、制定方案及對策表對策表關(guān)鍵控制點輪對定位的準確性

千分表相對移動的穩(wěn)定性激光測距傳感器檢測的準確性四、制定方案及對策表對策表序號關(guān)鍵控制點對策目標值措施完成地點完成時間負責人1輪對定位的準確性控制1、控制RE2、RD2輪對托起時中心線定位準確；2、控制輪對旋轉(zhuǎn)時定位機構(gòu)不會產(chǎn)生偏差。1、保證RE2、RD2輪對托起時中心線和頂尖中心同線,同心度不大于1mm；2、保證輪對旋轉(zhuǎn)時設(shè)備機體不會產(chǎn)生偏差。1、采用增加插片方式對RE2、RD2輪對托起高度調(diào)整，保證與頂尖同心；2、采用頂尖不旋轉(zhuǎn)方式保持輪對旋轉(zhuǎn)時機體的穩(wěn)定性。設(shè)備車間2016年9月30日2千分表相對移動的穩(wěn)定性控制1、控制千分表表座機構(gòu)強度；2、控制千分表移動機構(gòu)的傳動精度。1、消除設(shè)備檢測時千分表的振動；2、保證千分表移動時的位移偏差不大于0.05mm。1、采用10mm厚鐵板切割成型，傳動時利用直線導(dǎo)軌和滑塊定位；2、采用步進電機驅(qū)動、滑臺傳動方式，保證千分表位移精度。設(shè)備車間2016年10月30日3激光測距傳感器檢測的準確性控制控制激光測距傳感器的高度和橫向輪對距離。合理固定激光測距傳感器，保證不同輪對規(guī)格、不同輪對竄動量都能正常檢測。計算最大輪對和最小輪對的半徑差值，結(jié)合輪輞厚度，合理確定傳感器高度；結(jié)合傳感器檢測范圍，確定傳感器橫向距輪對距離。設(shè)備車間2016年11月15日5對策實施輪對定位準確性控制千分表相對移動穩(wěn)定性控制激光測距傳感器檢測的準確性控制五、對策實施輪對定位準確性控制托起機構(gòu)輪對插板機構(gòu)托起風缸插板機構(gòu)設(shè)備機體導(dǎo)向桿

安裝輪對托起風缸，找正導(dǎo)向裝置，在導(dǎo)向桿底部增設(shè)RE2、RD2輪對區(qū)分插片。

輪對頂尖沿高強度直線導(dǎo)軌推進，頂?shù)捷唽斸樋咨?，只要施加足夠的力?噸力，由拉力傳感器檢測判定），可以保證輪對定位強度。同心度≤1mm機體無偏差合理定位五、對策實施千分表相對移動穩(wěn)定性控制為保證千分表在輪徑上穩(wěn)定滑移，我們采用步進電機進行控制，利用滾珠絲杠和直線導(dǎo)軌組成的滑臺控制千分表安裝座的穩(wěn)定移動。同時，為了消除千分表的前后振動，我們在千分表座上增設(shè)了一組直線導(dǎo)軌，保證了千分表定位的穩(wěn)定性?；_步進電機千分表滑塊，定位到機體上數(shù)顯優(yōu)勢:1.消除人工讀數(shù)誤差

2.可以應(yīng)用MODBUS協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集和分析處理消除千分表振動位移偏差≤0.05mm五、對策實施激光測距傳感器檢測的準確性控制激光測距傳感器有效測量距離是100+/-35mm。我們又反復(fù)實測了輪對在軌道上的偏移量，不大于25mm。因此，我們確定傳感器的安裝位置是距離輪對內(nèi)側(cè)面100mm處，可以滿足無需人工精確定位輪對就可以進行檢測的目的。根據(jù)各種輪對結(jié)構(gòu)尺寸，綜合數(shù)據(jù)分析，我們選定了激光測距傳感器中心距離頂尖中心380mm高度安裝。激光測距傳感器380100有效范圍內(nèi)測量準確率100%五、對策實施車軸彎曲檢測機效果圖五、對策實施6效果檢查及鞏固措施目標值實現(xiàn)情況綜合效益鞏固措施六、效果檢查及鞏固措施目標值實現(xiàn)情況軸頸端部測量偏差軸頸肩部測量偏差內(nèi)測距一測量值內(nèi)測距二測量值內(nèi)測距三測量值結(jié)論最大值0.0030.0071352.521352.581352.69數(shù)據(jù)穩(wěn)定符合精度要求最小值0.0020.0041352.591352.531352.65一條標準輪輪對的30次測量情況調(diào)查表1.軸頸檢測精度達到0.003mm，滿足目標0.005mm2.軸身彎曲檢測精度0.07mm，滿足目標0.1mm(一)檢測精度目標六、效果檢查及鞏固措施目標值實現(xiàn)情況(二)自動化控制目標PLCMODBUS通訊協(xié)議網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)利用實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集分析處理數(shù)據(jù)共享六、效果檢查及鞏固措施綜合效益積累了第一手S7-1200型PLC的應(yīng)用經(jīng)驗A掌握了數(shù)顯千分表MODBUS通訊協(xié)議B實現(xiàn)了激光測距技術(shù)和壓力傳感器技術(shù)的綜合應(yīng)用C技術(shù)效益六、效果檢查及鞏固措施綜合效益相比購買類似設(shè)備，可以實現(xiàn)節(jié)支20萬元經(jīng)濟效益合計:15萬元六、效果檢查及鞏固措施綜合效益序號項目名稱活動前（分）活動后（分）1QC知識82952解決問題能力79963經(jīng)濟意識76924質(zhì)量意識83965團隊精神9098小組綜合素質(zhì)評價表六、效果檢查及鞏固措施綜合效益綜合素質(zhì)提高雷達圖六、效果檢查及鞏固措施鞏固措施1、小組成功完成了車軸彎曲檢測機的設(shè)計制作，重新整理圖紙，匯總資料，按制度報有關(guān)部門審批后，納入設(shè)備規(guī)范管理。