9- SC塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓防松裝置的研制

塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓防松裝置的研制THEBESTPEOPLEAREHERE山東日建集團(tuán)群賢畢至SC小組2023PUBLISHPPT目錄二選題理由Reasonforselectingthetopic一基本情況Basicinformation三現(xiàn)狀調(diào)查Currentsituationinvestigation四原因分析causeanalysis五對(duì)策countermeasure六實(shí)施putintoeffect七效果檢查Effectcheck八鞏固措施Consolidationmeasures九今后設(shè)想FutureVision101基本情況Basicinformation課題背景projectbackgroundA表1-1工程概況表需求類(lèi)型需求內(nèi)容項(xiàng)目名稱(chēng)山東水利職業(yè)學(xué)院產(chǎn)教融合實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)樓單體情況地上五層，建筑高度23米建筑面積38788.63m2計(jì)劃工期780日歷天現(xiàn)場(chǎng)基本情況現(xiàn)場(chǎng)安裝有三臺(tái)塔式起重機(jī)。在日常施工中發(fā)現(xiàn)，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓經(jīng)常因震動(dòng)、剪力變化出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，極有可能造成重大安全隱患。制表人：劉閣審核人：張磊制表時(shí)間：2022年1月5日表1-2小組概況表小組名稱(chēng)山東日建集團(tuán)群賢畢至SC小組成立時(shí)間2022年1月4日課題名稱(chēng)塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓防松裝置的研制課題類(lèi)型科技攻關(guān)型小組人數(shù)5人出勤率98%小組活動(dòng)次數(shù)20次活動(dòng)時(shí)間2022.9.1-2022.10.30SC教育時(shí)間人均60學(xué)時(shí)小組成員及組內(nèi)分工序號(hào)姓名性別年齡文化程度職稱(chēng)職務(wù)組內(nèi)職務(wù)組內(nèi)分工1劉閣男30本科工程師技術(shù)主管組長(zhǎng)總組織協(xié)調(diào)2張磊男56研究生研究員總工程師顧問(wèn)SC活動(dòng)指導(dǎo)3孫達(dá)男39本科高級(jí)工程師技術(shù)指導(dǎo)顧問(wèn)資料整理4周生凱男25本科工程師技術(shù)員組員活動(dòng)實(shí)施5孟捷男31本科工程師機(jī)械工組員活動(dòng)實(shí)施制表人：劉閣

審核人：張磊

制表時(shí)間：2022年1月5日小組簡(jiǎn)介GroupIntroductionA小組簡(jiǎn)介GroupIntroductionA202選題理由Reasonforselectingthetopic選題理由GroupIntroductionB（一）明確需求：表2-1需求分析統(tǒng)計(jì)表序號(hào)需求類(lèi)型需求內(nèi)容1項(xiàng)目部需求塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓松動(dòng)率不超過(guò)每月4次。2公司要求公司安全質(zhì)量部要求項(xiàng)目部做好防護(hù)措施，每月檢查次數(shù)不少于4次，螺栓松動(dòng)頻率小于3次/月的目標(biāo)要求3甲方要求項(xiàng)目部因現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓松動(dòng)受到主管部門(mén)下發(fā)隱患通知次數(shù)不高于3次/年。4相關(guān)方要求（質(zhì)安站要求）近年來(lái)各級(jí)主管部門(mén)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作呈現(xiàn)高壓態(tài)勢(shì)，一直加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)械的監(jiān)督管理。制表人：劉閣審核人：張磊

制表時(shí)間：2022年1月22日對(duì)于塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓頻繁松動(dòng)問(wèn)題，急需研制一種裝置，減少或消除此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。小組成員通過(guò)國(guó)家專(zhuān)利信息網(wǎng)等手段查詢，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)合適的方法、技術(shù)或設(shè)備。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，可借鑒固定扳手的內(nèi)角套筒結(jié)構(gòu)，通過(guò)一定的外形設(shè)計(jì)，達(dá)到阻止螺栓旋轉(zhuǎn)的目的。另外，小組成員設(shè)想，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有螺帽進(jìn)行改造，在螺栓與螺母相同位置開(kāi)槽，使用卡銷(xiāo)固定，從而達(dá)到阻止螺栓旋轉(zhuǎn)的目的。（二）借鑒與查新：選題理由GroupIntroductionB圖2-2固定扳手查新人：劉閣

審核人：孫達(dá)

時(shí)間：2022年3月5日?qǐng)D2-1專(zhuān)利查新網(wǎng)站截圖塔式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓防松裝置的研制選題理由GroupIntroductionB現(xiàn)狀調(diào)查303Currentsituationinvestigation表3-1螺栓松動(dòng)統(tǒng)計(jì)表序號(hào)1月（次）2月（次）1塔吊112132塔吊213113塔吊310144塔吊41495塔吊515146塔吊612107塔吊711138塔吊81389塔吊9121510塔吊10101211平均12.211.9平均（次/臺(tái)/月）12.05制表人：劉閣審核人：張磊制表時(shí)間：2022年2月15日小組成員在我公司范圍內(nèi)選取十臺(tái)塔吊作為調(diào)查對(duì)象，查閱塔吊維護(hù)保養(yǎng)記錄，統(tǒng)計(jì)出2022年1-2月的螺栓松動(dòng)情況（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3-1），經(jīng)統(tǒng)計(jì)，目前平均每臺(tái)塔吊每月出現(xiàn)12.05次螺栓松動(dòng)現(xiàn)象?，F(xiàn)狀調(diào)查CurrentsituationinvestigationC現(xiàn)狀調(diào)查CurrentsituationinvestigationC設(shè)定目標(biāo)

依據(jù)需求，小組成員設(shè)想，研制一種塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓防松動(dòng)裝置，減少或消除標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓松動(dòng)現(xiàn)象的發(fā)生。將螺栓松動(dòng)的頻率由目前的12.05次/月，降低至3次/月。制圖人：劉閣

審核人：周生凱

時(shí)間：2022年3月10日?qǐng)D3-1目標(biāo)設(shè)定柱狀圖原因分析4causeanalysis04原因分析causeanalysisD塔吊在工作中，經(jīng)常受到振動(dòng)、沖擊和變載荷作用，螺栓連接中的螺紋斜面間的摩擦力可能瞬時(shí)消失或減小，這種現(xiàn)象的多次重復(fù)出現(xiàn)就會(huì)使連接逐漸松脫，影響連接的剛性及緊密性，若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，極有可能發(fā)生螺栓脫落，造成重大安全隱患。（一）原因分析：（二）提出總體方案：六角開(kāi)槽螺栓防松裝置止動(dòng)螺帽防松裝置六角開(kāi)槽螺栓防松裝置止動(dòng)螺帽防松裝置采用原因分析causeanalysisD（三）方案分解：制圖人：劉閣

審核人：張磊

制圖時(shí)間：2022年3月15日?qǐng)D4-1最佳方案親和圖原因分析causeanalysisD原因分析causeanalysisD（四）1.材料的選擇：（1）材料尺寸表4-3對(duì)比分析表1-3材質(zhì)方案分析特點(diǎn)分析結(jié)論厚度30mm使用厚度為30mm的鋼板，加工裝置。優(yōu)點(diǎn)：材料厚度為30mm，尺寸較大，經(jīng)計(jì)算，最小橫截面為120mm2，所能承受最大拉力為60KN。不采用缺點(diǎn)：厚度較大，相應(yīng)加工難度高，成本高，質(zhì)量大，不易安裝厚度20mm使用厚度為20mm的鋼板，加工裝置優(yōu)點(diǎn)：材料厚度為20mm，體積相對(duì)較小，成本低，加工簡(jiǎn)單，最小橫截面為80mm2，所能承受最大拉力為40KN。。采用缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度相對(duì)較低，但滿足要求。制表人：劉閣審核人：張磊

制表時(shí)間：2022年3月15日原因分析causeanalysisD（四）2.外形的選擇：表4-4對(duì)比分析表1-4材質(zhì)方案分析特點(diǎn)分析結(jié)論水滴形將裝置外形設(shè)計(jì)成水滴形，利用其直角邊抵住標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，阻止螺栓旋轉(zhuǎn)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，經(jīng)計(jì)算，裝置與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)接觸面積為620mm2，其與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為面接觸，增大了接觸面積，減少了因螺栓旋轉(zhuǎn)施加在接觸部位的壓力。采用缺點(diǎn)：與偏心圓方案對(duì)比，無(wú)缺點(diǎn)。偏心圓使用厚度為20mm的鋼板，加工裝置優(yōu)點(diǎn)：利用偏心圓外圓到內(nèi)圓圓心距離不相等這一原理，實(shí)現(xiàn)組織螺栓旋轉(zhuǎn)。不采用缺點(diǎn)：與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為線接觸，裝置施加在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)上的壓力大，易損傷標(biāo)準(zhǔn)節(jié)防銹漆。制表人：劉閣審核人：張磊

制表時(shí)間：2022年3月15日原因分析causeanalysisD（四）4.固定裝置的選擇：（1）固定方式（2）固定螺栓表4-7對(duì)比分析表1-7材質(zhì)方案分析特點(diǎn)分析結(jié)論磁鐵1.在裝置兩側(cè)打孔，使用圓柱形強(qiáng)磁鐵，將裝置吸附在塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓上，防止裝置掉落優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易安裝、拆除。不采用缺點(diǎn)：固定不牢固，易脫落。強(qiáng)磁鐵成本較高。頂緊螺栓1.在裝置兩側(cè)打孔并套絲，使用螺栓將裝置頂緊在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓上。優(yōu)點(diǎn)：固定牢固、可靠，成本低采用缺點(diǎn)：不易安裝。制表人：劉閣審核人：張磊

制表時(shí)間：2022年3月15日表4-8對(duì)比分析表1-7材質(zhì)方案分析特點(diǎn)分析結(jié)論M8×1×12經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，牙距1mm的螺栓比牙距1.25mm的螺栓具有更好的緊固效果。優(yōu)點(diǎn)：螺栓直徑小，打孔后上下兩側(cè)各剩余6mm，對(duì)裝置強(qiáng)度影響較小。同時(shí)，細(xì)牙螺紋緊固性能好。采用缺點(diǎn)：無(wú)M12×1.25×20經(jīng)計(jì)算，打孔后定位孔上下兩側(cè)最小截面尺寸為32mm2，可承載16KN拉力。優(yōu)點(diǎn)：打孔后上下兩側(cè)各剩余4mm，經(jīng)計(jì)算，打孔后定位孔上下兩側(cè)最小截面尺寸為32mm2，可承載16KN拉力。不采用缺點(diǎn)：孔徑過(guò)大，對(duì)裝置強(qiáng)度影響較大，且增加不必要的成本。制表人：劉閣審核人：張磊

制表時(shí)間：2022年3月15日原因分析causeanalysisD（五）最佳方案系統(tǒng)圖：制圖人：劉閣

審核人：張磊

制圖時(shí)間：2022年3月15日?qǐng)D4-2最佳方案系統(tǒng)圖原因分析causeanalysisD小組成員根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，繪制裝置圖紙，并使用BIM技術(shù)建立三維模型。對(duì)策5countermeasure05對(duì)策countermeasureE表5-1對(duì)策表序號(hào)對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人1選購(gòu)材料加工尺寸公差±0.1mm1.市場(chǎng)選購(gòu)符合要求的鋼材，采購(gòu)厚度20mm的Q345鋼板；2.對(duì)鋼板進(jìn)行裁切下料，裁切至65mm×65mm，；鋼材市場(chǎng)2022.3.25周生凱2加工內(nèi)十二角弧邊套孔內(nèi)孔對(duì)角尺寸為54mm，最小邊距為50.55mm，最大邊距為52.16mm，加工尺寸公差±0.1mm1.繪制加工路徑2.將粗加工后的鋼材，按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行沖孔；3.進(jìn)行內(nèi)十二角制作；4.測(cè)試內(nèi)孔加工是否符合設(shè)計(jì)要求；施工現(xiàn)場(chǎng)2022.3.31劉閣3加工水滴形外形按照設(shè)計(jì)要求加工裝置外形，外形為直徑62mm圓，加工尺寸公差±0.1mm1.繪制加工程序；2.對(duì)裝置外形進(jìn)行加工；3.對(duì)裝置進(jìn)行倒角;4.檢查外形尺寸是否符合設(shè)計(jì)要求。施工現(xiàn)場(chǎng)2022.4.3孫達(dá)4加工固定裝置固定孔直徑8mm，固定螺栓長(zhǎng)度20mm，均為牙距為1mm的細(xì)牙螺紋。采購(gòu)合格率100%。1.采購(gòu)直徑12mm的頂緊螺栓；在2.裝置相應(yīng)位置鉆固定孔；3.將定位孔內(nèi)側(cè)套絲；4.將頂緊螺栓安裝至固定孔，檢查是否可行。施工現(xiàn)場(chǎng)2022.4.6周生凱5安裝調(diào)試裝置安裝完成后進(jìn)行安裝調(diào)試，裝置安裝應(yīng)牢固可靠，安裝合格率100%。1.對(duì)塔吊螺栓進(jìn)行緊固，使其力矩達(dá)到要求；2.將裝置安裝在實(shí)驗(yàn)塔吊上，使用兩側(cè)螺栓進(jìn)行固定；3.檢查裝置安裝后的效果。施工現(xiàn)場(chǎng)2022.4.10劉閣制表人：劉閣

審核人：張磊制表時(shí)間：2022年3月20日實(shí)施6putintoeffect06實(shí)施一：選購(gòu)材料putintoeffect1F1.根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采購(gòu)厚度20mm的鋼板一張。并對(duì)鋼板的尺寸，強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，保證原材料性能達(dá)標(biāo)。2.將采購(gòu)的原材料按照?qǐng)D紙進(jìn)行裁切下料。共裁切十組，并依次編號(hào)1-10。圖6-1-145#鋼圖6-1-2初加工模型實(shí)施一：選購(gòu)材料putintoeffect1F效果驗(yàn)證：使用游標(biāo)卡尺對(duì)裁切好的原材尺寸進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表6-1。經(jīng)測(cè)量，裝置樣品尺寸符合要求。表6-1原材尺寸測(cè)量表樣品1樣品2樣品3樣品4樣品5樣品6樣品7樣品8樣品9樣品10長(zhǎng)度（mm）65.565.465.365.165.264.965.164.965.065.0寬度（mm）65.065.164.965.065.165.065.064.965.065.1制表人：劉閣

審核人:張磊

制表時(shí)間：2022.3.25實(shí)施二：加工內(nèi)十二角弧邊套孔putintoeffect2F圖6-2-1走刀路徑1.因內(nèi)孔形狀特殊，我們優(yōu)先使用加工精度相對(duì)較高的線切割設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行下一步加工。首先，小組成員按照設(shè)計(jì)圖紙，編寫(xiě)加工程序。實(shí)施二：加工內(nèi)十二角弧邊套孔putintoeffect2F2.將實(shí)施一中加工好的工件，選用直徑30mm的鉆頭，在工件中心鉆制圓孔。圖6-2-2鉆孔過(guò)程圖6-2-3內(nèi)孔加工實(shí)施二：加工內(nèi)十二角弧邊套孔putintoeffect2F3.將工件裝夾在機(jī)床操作臺(tái)上，確認(rèn)裝夾牢固后，加載內(nèi)孔走刀路徑。啟動(dòng)設(shè)備，對(duì)工件進(jìn)行加工。圖6-2-4對(duì)刀過(guò)程圖6-2-5內(nèi)孔加工過(guò)程實(shí)施二：加工內(nèi)十二角弧邊套孔putintoeffect2F效果驗(yàn)證：由劉閣負(fù)責(zé)，對(duì)加工好的十二角內(nèi)孔進(jìn)行測(cè)量。，檢測(cè)結(jié)果如下：表6-2裝置內(nèi)孔測(cè)量記錄表項(xiàng)目樣品編號(hào)12345678910角距（mm）54.0154.0354.0154.0154.0153.9953.9854.0154.0154.00邊距max（mm）52.0152.0152.0252.0152.0152.0251.9852.0052.0152.02邊距min（mm）51.0051.0151.0151.0051.0151.0250.9950.9851.0050.99制表人：劉閣

審核人:張磊

制表時(shí)間：2022.3.26經(jīng)檢測(cè)，裝置尺寸符合設(shè)計(jì)要求。實(shí)施三：加工水滴形外形putintoeffect3F1.將工件裝夾在機(jī)床操作臺(tái)上,加載走刀路徑，并進(jìn)行對(duì)刀。2.啟動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行外形加工。圖6-3-1對(duì)刀過(guò)程圖6-3-2對(duì)刀過(guò)程實(shí)施三：加工水滴形外形putintoeffect3F3.工件外形加工完成后，使用銼刀對(duì)工件邊緣進(jìn)行倒角，防止其邊緣過(guò)于鋒利導(dǎo)致人員受傷。圖6-3-3工件外形效果驗(yàn)證：使用游標(biāo)卡尺對(duì)加工好的十組樣品進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如上表：經(jīng)檢測(cè)，10組樣品尺寸均達(dá)到要求。表6-3樣品尺寸測(cè)量記錄表項(xiàng)目樣品1樣品2樣品3樣品4樣品5樣品6樣品7樣品8樣品9樣品10直徑（mm）75.0375.0375.0375.0275.0375.0375.0375.0275.0275.02厚度（mm）20.0520.0519.9620.0319.9420.0620.0320.0019.9819.99制表人：劉閣

審核人:張磊

制表時(shí)間：2022.4.5實(shí)施三：加工水滴形外形putintoeffect3F實(shí)施四：加工固定裝置putintoeffect4F1.采購(gòu)直徑為8mm，長(zhǎng)度為12mm的螺栓作為頂緊螺栓。2.依照設(shè)計(jì)圖紙，定位固定孔的水平位置及角度；選用6.5mm直徑的鉆頭，在工件相應(yīng)位置，鉆制兩個(gè)定位孔。圖6-4-1頂緊螺栓圖6-4-2工件裝夾圖6-4-3鉆孔實(shí)施四：加工固定裝置putintoeffect4F3.定位孔加工完成后，使用牙距為1.75mm的攻絲工具，在固定孔內(nèi)部套絲。圖6-4-4攻絲裝置圖6-4-5攻絲過(guò)程實(shí)施四：加工固定裝置putintoeffect4F效果驗(yàn)證：對(duì)十組樣品定位孔的尺寸進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)如下，經(jīng)檢查測(cè)量，定位孔位置與設(shè)計(jì)圖紙要求一致，定位孔尺寸符合設(shè)計(jì)要求；定位孔與定位螺栓配合緊密。表6-4樣品固定裝置測(cè)量記錄表直徑（mm）12345678910定位孔一6.516.516.506.506.496.516.506.506.516.50定位孔二6.516.506.506.516.506.516.506.506.506.50制表人：劉閣

審核人:張磊

制表時(shí)間：2022.4.5圖6-4-6裝置效果圖圖6-4-7裝置實(shí)物圖實(shí)施五：安裝調(diào)試putintoeffect5F1.首先，使用扳手對(duì)塔吊螺栓進(jìn)行緊固，使其緊固力矩達(dá)到要求。2.將制作完成的裝置安裝至塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓上，使裝置直角邊抵住標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，內(nèi)孔套在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓上，并將兩側(cè)固定螺栓安裝到位，使其牢固可靠。3.檢查安裝是否牢固，裝置與螺栓是否能?chē)Ш?，固定裝置是否牢固可靠。圖6-5-1裝置實(shí)物圖圖6-5-2裝置安裝效果圖實(shí)施五：安裝調(diào)試putintoeffect5F效果驗(yàn)證：裝置內(nèi)孔可與塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓完成配合，定位螺栓可牢固的將裝置固定在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)螺栓上，裝置直角邊可抵住標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。統(tǒng)計(jì)表如下：表6-5安裝測(cè)試情況統(tǒng)計(jì)表`12345678910111213141516171819201樣品編號(hào)2345678910合格不合格制表人：劉閣