研制圓鋼套絲專用工具(定稿)

揚帆QC小組研制圓鋼套絲專用工具小組名稱揚帆QC小組小組所在部門陽江核電項目部課題名稱研制圓鋼套絲專用工具課題類型創(chuàng)新型小組注冊號

2014-H001-A-003小組成立日期2014.04班組成員10人小組成員姓名職務(wù)學(xué)歷小組職務(wù)小組分工閆福峰項目主任高中組長全面負(fù)責(zé)丁元志副主任高中副組長施工協(xié)調(diào)孫勇副主任大專副組長施工協(xié)調(diào)劉映虎技術(shù)組長本科組員技術(shù)指導(dǎo)劉道軍專工本科組員對策實施李媛媛技術(shù)員本科組員對策實施羅青友班長高中組員現(xiàn)場施工郭延雷班組成員高中組員現(xiàn)場施工馮廣清班組成員高中組員現(xiàn)場施工羅青福班組成員高中組員現(xiàn)場施工小組概況表小組概況

選題理由

我公司承建的廣東陽江核電一期常規(guī)島建安工程，單臺機組常規(guī)島部分，設(shè)計管道系統(tǒng)23個。支吊架是管道系統(tǒng)的重要組成部分。遍布廠房，布局合理美觀的支吊架2MX20米AB列間管道支架由于設(shè)計變更等因素的影響，大量圓鋼拉桿需要進行現(xiàn)場套絲工作且工作量巨大。序號系統(tǒng)名稱圓鋼規(guī)格圓鋼數(shù)量（件）1閉式水系統(tǒng)Φ8~Φ485202凝結(jié)水系統(tǒng)Φ12~Φ303403凝汽器抽真空系統(tǒng)Φ16~Φ244464常規(guī)島除鹽水系統(tǒng)Φ8~Φ243955核島除鹽水系統(tǒng)Φ8~Φ164706凝結(jié)水精處理系統(tǒng)Φ12~Φ364107汽輪機旁路系統(tǒng)Φ8~Φ162208電動給水泵系統(tǒng)Φ10~Φ163609化學(xué)加藥取樣系統(tǒng)Φ8~Φ1027010定子冷卻水系統(tǒng)Φ8~Φ1218011循環(huán)水系統(tǒng)管道Φ10~Φ169012消防水系統(tǒng)Φ8~Φ4898713輔助給水系統(tǒng)Φ8~Φ48320…………匯總3466

選題理由現(xiàn)有的圓鋼套絲方式：人工套絲（Φ16及以下圓鋼）車床加工（Φ16及以上圓鋼）

選題理由主要存在問題（1）：系統(tǒng)圓鋼數(shù)（件）規(guī)格（mm）件數(shù)（件）運輸用時（min/次）使用人工（人）耗費時間（min/件）合格率（%）CVI290Φ856無112.483%Φ10132無112.879%Φ1266無213.180%Φ1436無214.581%手工套絲耗時折線圖

選題理由系統(tǒng)圓鋼數(shù)（件）規(guī)格（mm）件數(shù)（件）套絲方式運輸用時（min/次）加工費用總費用CVI290Φ1656車床加工604483364Φ20132車床加工601320Φ2266車床加工60660Φ2478車床加工60936主要存在問題（2）：

選題理由研制圓鋼套絲專用工具確立課題

確定課題具體指標(biāo)：滿足現(xiàn)場Φ8-Φ48的公制螺紋圓鋼拉桿的加工要求。1、平均每個圓鋼套絲的時間降至5min。2、套絲合格率全部達到98%以上。80%98%98%12min5min5min目標(biāo)設(shè)定柱狀圖

確定目標(biāo)研制圓鋼套絲專用工具拆裝方便，方便操作板牙可拆卸更換，需適用于多種型號圓鋼套絲加工板牙，使板牙可以安裝于棘輪扳手上。需適用于多種型號圓鋼套絲方便管道與圓鋼套絲之間的切換制作對中裝置，可調(diào)節(jié)圓鋼中心需根據(jù)不同型號圓鋼準(zhǔn)備多個工具可現(xiàn)場制作，成本較低

提出方案并確定最佳方案方案一：棘輪扳手+板牙在棘輪扳手上安裝板牙，利用棘輪手柄在拆卸和組裝時可以連續(xù)不斷轉(zhuǎn)動的特點，對圓鋼進行套絲。

提出方案并確定最佳方案方案二：板牙盤+管道套絲機施工現(xiàn)場有管道套絲機，利用自動管道套絲機，制作適用于圓鋼套絲的板牙盤，使得圓鋼的套絲工作可以像管道一樣，基本不耗費人力可以自動高效的完成。

提出方案并確定最佳方案安全性棘輪扳手需要人力操作，扳動扳手時容易出現(xiàn)圓鋼鐵屑迸濺、板牙脫落砸傷等事件，安全性較差。通過管道套絲機對圓鋼進行套絲，避免了人力和車床加工，安全性好。適用性棘輪扳手與板牙的連接需要根據(jù)圓鋼型號而定，且對于Φ30以上的圓鋼，套絲用力較大，一人無法獨立操作。適用性較差?？梢愿鶕?jù)常規(guī)島圓鋼的最大規(guī)格制作板牙盤中心孔，只要有板牙，就可以利用自動管道套絲機對不同規(guī)格的圓鋼進行加工。適用性較強。操作難度需要通過人力扳動棘輪扳手，且扳動扳手時需要調(diào)整扳手與圓鋼的角度，確保套出的絲距合格。操作難度較大。利用管道套絲機本身的轉(zhuǎn)動功能，套絲過程不需要人力操作，只需監(jiān)護，操作難度較小。

經(jīng)濟性板牙安裝在棘輪扳手上需要焊接，因此會對棘輪扳手造成損壞，而且一個棘輪扳手只能對應(yīng)一種型號的板牙，經(jīng)濟性較差板牙盤可利用現(xiàn)場廢舊材料制作，一個板牙盤可應(yīng)用于多種型號的板牙，成本較低。

環(huán)境要求環(huán)境方面需要有質(zhì)量良好的棘輪扳手，而目前現(xiàn)場有這種扳手，可以滿足需要。需要有管道套絲機作為輔助工具，而現(xiàn)場存在管道套絲機，且工作狀態(tài)良好，因此可以滿足環(huán)境要求。方案一方案二

提出方案并確定最佳方案

小組決定：采用管道套絲機+板牙盤+

提出方案并確定最佳方案板牙盤固定部分對中部分板牙

提出方案并確定最佳方案固定部分框架焊接式模型卡固式安全性框架結(jié)構(gòu)接觸面積較小，安全性較低。采用鋼板設(shè)計，且符合原套絲機結(jié)構(gòu)、安全性較高。穩(wěn)定性管道套絲機板牙盤和割刀架空間較小，安裝困難。卸下管道套絲機自帶管道板牙盤，安裝上自制圓鋼套絲板牙盤，對空間要求較低,安裝便捷.操作難度連接方式為焊接，穩(wěn)定性良好,但拆裝困難需要加工制作零部件，測量套絲機相應(yīng)尺寸，使其可以安裝于自動管道套絲機上。

提出方案并確定最佳方案管板厚度通過檢查管道套絲機的功率為2200KW，套絲機工作時產(chǎn)生的扭力：由P=T*n/9550T=9550P/nT=扭矩（Nm）n=轉(zhuǎn)速（r/min）為常數(shù)P=2200KWn=22r/minT=9550P/n=955000Nm通過查閱GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》σb=600MPaσs=355MPa允許抗剪強度應(yīng)為178MPaF=178×aXb=955000b=6.30711608mm通過查閱《機械設(shè)計手冊》機械設(shè)計執(zhí)行一般標(biāo)準(zhǔn)，安全系數(shù)=1.5鋼板厚度為計算厚度*安全系數(shù)=9.28mm

提出方案并確定最佳方案固定部分鋼板厚度拉力計鋼板力學(xué)性能試驗6mm厚鋼板10mm厚鋼板14mm厚鋼板

提出方案并確定最佳方案矩形拼接型固定部分

提出方案并確定最佳方案流線型固定部分固定部分形狀375mm0度手柄：45度手柄：90度手柄：FF1GF2GFF90°GFF

提出方案并確定最佳方案手柄設(shè)計角度對中裝置頂絲式卡盤式

提出方案并確定最佳方案安拆效率

結(jié)論：安裝過程5分45秒，拆除1分30秒，對中3分40秒結(jié)論：安裝時間1分15秒，拆除時間45秒，對中40秒操作難度需要肉眼來辨別中心，需要調(diào)節(jié)多次頂絲才能與圓鋼卡盤保持中心一致。對中時間較長。作為利用均布在卡盤體上的三個活動卡爪的徑向移動，把工件夾緊和定位的機床附件。實現(xiàn)自動定心和夾緊﹐適于夾持圓形﹑正三角形或正六邊形等的工件。對中時間較短。安全性受框架大小及頂絲長度的影響，使用范圍較小，頂絲固定不牢固，安全性差受多爪卡盤影響較小，通過更換不同規(guī)格的板牙，可以加工不同規(guī)格的圓鋼，使用范圍較廣，卡盤固定方式牢固，安全性較強經(jīng)濟性用廢舊槽鋼和螺栓制作，花費較少，但是耗費人工較多，成本較高。需要外購，市場價為200元。

提出方案并確定最佳方案VS卡盤型式三爪卡盤四爪卡盤多爪卡盤序號名稱卡盤型號價格(元)優(yōu)點缺點1三爪卡盤K11-80205伏打扳手旋轉(zhuǎn)錐齒輪，錐齒輪帶動平面矩形螺紋，然后帶動三爪向心運動，三爪運動距離相等，有自動定心的作用。能快速找準(zhǔn)中心，節(jié)約時間

只能夾圓料，偏心的工件不能夾K11-160380K11-200460K11-2506202四爪卡盤K12-100255但可以通過調(diào)整四爪位置，裝夾各種矩形的、不規(guī)則的工件。用四個絲杠分別帶動四爪，因此常見的四爪卡盤沒有自動定心的作用。K12-160340K72-200440K72-2506003多爪卡盤K13-160700一般用于精密零部件和特殊零部件的加工。價格較高，操作難度較大。K13-200A800K13-250900型號K11-80三爪卡盤

提出方案并確定最佳方案連接方式焊接式螺栓連接

提出方案并確定最佳方案板牙盤與圓鋼卡盤中心找取，是工具制作的關(guān)鍵步驟：小組找中方法：

提出方案并確定最佳方案最終確定圓鋼套絲專用工具各部件的最佳方案，并繪制出模型圖供參考：圓鋼套絲專用工具

對中裝置

三爪卡盤式板牙圓柱銷

卡塊碳鋼板

厚度30mmJ23W-250P

提攜式

固定裝置圓板牙

提出方案并確定最佳方案裝置模型圖：

提出方案并確定最佳方案方案執(zhí)行材料準(zhǔn)備加工制作組裝現(xiàn)場試用推廣使用課題結(jié)束培訓(xùn)交底YESNO

提出方案并確定最佳方案步驟對策目標(biāo)措施地點時間負(fù)責(zé)人1．編寫施工圖紙和施工措施確立指導(dǎo)方案將施工圖紙和施工措施上報相關(guān)部門審核項目部04.29劉道軍2.采購三爪卡盤、板牙外購中心孔為38的三爪卡盤、圓鋼套絲用圓板牙。1、編制三爪卡盤與圓板牙需用計劃單，明確尺寸、規(guī)格、數(shù)量等要求，按審批流程審核后交物資公司購買2、由物資公司人員和施工技術(shù)人員共同驗收貨物。物資公司04.29劉道軍3.搜集板牙盤、支座所需鋼管、槽鋼、鋼板搜集板牙盤所需鋼板∮10mm厚鋼板0.1m2，

租賃公司04.30劉道軍4.制作板牙盤鋼板下料偏差≤±5mm畫好尺寸，下料后先自查，復(fù)查，合格材料使用，不合格材料重新加工。生產(chǎn)準(zhǔn)備區(qū)05.01-05.03羅青友把手下料偏差≤±5mm畫好尺寸，下料后先自查，復(fù)查，合格材料使用，不合格材料重新加工。羅青友焊接把手焊縫高度K=5焊接后檢查焊縫高度（自檢、相關(guān)技術(shù)人員檢查、復(fù)查。三級驗收，保證質(zhì)量。羅青友組合牢固，無松動，滿足施工條件。將各零部件組裝在一起，試驗工具的強度，合格物品使用，不合格物品作廢。羅青友5.工具現(xiàn)場組合試驗安裝牢固，無松動，可以安全使用用工具上的螺栓，使專用工具固定在支架上，使其牢固、無松動，能夠滿足現(xiàn)場施工的需要。生產(chǎn)準(zhǔn)備區(qū)05.05羅青友對策實施表

對策實施對策實施一

對策實施對策實施二：購買三爪卡盤、圓板牙，其余鋼材從施工余料中尋找。

下料部件偏差統(tǒng)計表下料部件名稱設(shè)計值實際加工值偏差下料人測量人QC人員螺栓孔18mm8.15mm0.15mm郭延雷劉道軍呂偉螺栓孔28mm7.45mm-0.55mm郭延雷李媛媛劉映虎螺栓孔28mm8.85mm0.85mm郭延雷李媛媛劉映虎固定部分尺寸375mm377mm2mm郭延雷劉道軍劉映虎卡塊20mmx30mm20.1mmx29.8mm-1.35mm郭延雷李媛媛劉映虎塊裝銷15mmx30mm16.2mmx29.6mm1.5mm羅青友劉道軍劉映虎空心圓柱銷Ф30x3Ф30x30mm羅青友李媛媛呂偉把手長度150mm151.5mm1.5mm羅青友劉道軍呂偉中心孔50mm49.5mm-0.5mm羅青友李媛媛呂偉

下料部件偏差圖

對策實施對策實施三：加工制作

對策實施經(jīng)質(zhì)檢小組驗收，各部件滿足設(shè)計要求，安裝于管道套絲機上，工具牢固可靠，外形美觀簡潔。

對策實施工具試用：

對策實施效果檢查自8月18日小組正式將該裝置投入到消防水和閉式水系統(tǒng)支吊架安裝工作中中，至2014年08月26日，使用該專用工具完成了一部分支吊架圓鋼套絲的工作。序號系統(tǒng)名稱圓鋼型號圓鋼數(shù)量（件）支吊架圓鋼數(shù)量（件）耗費時間（h）耗費人工（個）加工合格數(shù)量（件）合格率平均每個圓鋼套絲用時（min）1消防水φ122121088791108699%4.4φ16522φ20198φ241562閉式水φ83226619.95122499%4.5φ1268φ1680φ2066φ2420

效果檢查

其中，SRI/SIR支吊架所用圓鋼范圍為Φ8~Φ48，實現(xiàn)了適用于多種規(guī)格圓鋼套絲?；顒尤〉脠A滿成功！

024681012單位min實際

4.45.0目標(biāo)驗收記錄經(jīng)濟效益檢查#2機組圓鋼套絲使用該工具需用人工費：圓鋼總數(shù)為3766件；每件加工用時4.4min；1個人工180元/天；1人工為8h/天；3766×4.4÷60÷8×180=6213.9元#2機組圓鋼套絲過程中使用該工具節(jié)約人工費為：21183.75-6213.9=1