QC成果_降低ZL50装载机变速箱前后输出法兰总成的故障率.ppt

降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 降低ZL50装载机行星式变速箱前 后输出法兰总成的故障率 发表人：徐东云 2010年6月 1 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 企业介绍 徐工科技是全国最大的工程机械集团 徐 工集团的支柱主机厂,是集研究、开发、制造压实机 械、铲运机械、路面机械、拌和机械等工程设备于 一体的专业化企业,年产量近两万台。公司一直秉持 “严格、踏实、上进、创新”的企业精神,“认真、 踏实、扎实、落实”的工作作风，长期贯彻执行“ 先进可靠的设计、一丝不苟的制造、及时有效的服 务、永无止境的追求”的质量方针，全力打造具有 持续竞争力的国际知名企业。“徐工”牌装载机于 2004年被评为“中国名牌产品”称号。 2 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 小组简介 传动技术研究所“求真”QC小组是由技术中心和零部件分厂领导、 变速箱产品主管、骨干设计师等人员组成，其宗旨就是在主管部门的领导 下,结合ZL50变速箱内外部的故障反馈点及反馈率，深入市场、生产现场一 线,解决常见和多发问题，进行专项质量攻关，有效提高变速箱质量的可靠 性、性能及生产效率，稳步推进产品的创新与完善。 小组成员通过2009年QC活动的开展, 增强了解决实际问题的能力与信心。由 于QC成果卓有成效，获得了“2009年度 全国机械工业QC成果一等奖”证书。 我们小组的口号是：求真务实、追 求创新。 3 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 变速箱输出法兰总成简介-1 后输出法兰总成 输出齿轮 组合油封 前输出法兰总成 连接前 传动轴 连接后 传动轴 1、功用: 装载机传递扭矩与调节转速的连接机构 2、相关安装连接件: 变速箱箱体、前传动轴、后传动轴 3、在ZL50变速箱中的位置：装配于变速箱箱体最底端 4 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 变速箱输出法兰总成简介-2 压紧螺栓 前法兰 油封座组件输出轴轴承 后输出法兰总成 前输出法兰总成 密封圈压板 压紧螺栓 前后法兰总成组装结构一致 锁片 后法兰 油封 5 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 一、QC小组及成员简介 小组名称：徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 注册编号：YJY01-2008 成立时间：2008年4月 小组类型：攻关型 活动时间：2009年4月2010年3月 注册日期：2008年4月17日 课题名称：降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 姓 名性别别文化程度/职职称QC培训训组组内职务职务 徐东云男 本科/高工65课时组长 王广敏 男 本科/工程师55课时副组长 殷 琳 男 研究生/高工45课时组员 马士剑 男 研究生/助工45课时组员 张爱霞 女 本科/高工45课时组员 6 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 二、活动计划安排表( ) 制表人：徐东云 计划编制日期：09.4.15 实施完成日期：2010.3.31 时时 间间 4月5月6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月 P选选定课题课题 现现状调查调查 确定目标标 因果分析 要因确定 制定对对策 D对对策实实施 C效果验证验证 A 巩固措施 总结总结体会 程 序项 目 计 划实 施 7 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 现状简介 2008.10-2009.03输出法兰总成的平均外反馈率为39.7% 返修、换箱及退箱浪费了变速箱总成数倍的代价 三、选择课题理由 选择课题降低ZL50装载机变速箱前后输出法兰总成的故障率 QC小组的设定目标输出法兰总成的外反馈率低于10 设定目标 8 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-1 ZL50箱前后输出法兰总成的典型故障列表(公司服务部信息) 统计人：张爱霞 日期：09.4.24 整车编车编 号出厂日期购购机日期故障描述实查实查 故障更换备换备 件明细细 15G00826762008-8-252009-1-26 变速箱异响，输出无力，输出轴油封 处漏油，后法兰磨损严重无法使用。 前后法兰均磨损，前输出 法兰压紧 螺栓断裂并造成 油封损坏 退回公司返修后作为备件 1541F00811282008-7-22008-10-25 用户报修该车后输出法兰漏油，经查 后输出法兰轴向窜动。 后输出法兰压盖螺栓松动 ，引起法兰处漏油 更换骨架油封70*95*12、密 封圈并重新紧固螺栓 15GG0810302008-10-172009-2-9 客户反映变速箱输出法兰螺丝断,螺 丝扣损坏固定不住,经检查变 速箱输 出法兰螺丝断,三个螺丝眼扣损坏,固 定不住。 后输出法兰压盖螺栓断， 输出轴螺丝眼扣损坏引起 法兰处漏油 更换输出轴、后法兰、盖板 、骨架油封70*95*12、密封 圈并重新装配 1541F00713482007-12-282009-1-18 用户反映变速箱前输出轴法兰损坏, 经现场检查发现 前输出轴法兰花键 损坏无法修复,无法正常使用。 前输出法兰压紧 螺栓松动 导致前法兰磨损 更换变速箱前输出轴法兰后 经试车 故排除工作正常 15G00827802008-10-242009-3-1 行走有异响，无刹车，经检查变 速箱 前输出法兰损坏，刹车片磨损 螺栓断裂导致前法兰磨损 更换压紧 螺栓、前输出法兰 及刹车片后故障排除 1500FG0803452008-5-72008-11-4 变速箱输出轴漏油、输出轴端螺丝断 、漏油。 前输出法兰压紧 螺栓断裂 更换螺栓M10*30、骨架油封 70*95*12与密封圈 15GG0815882008-9-112008-10-18 变速箱异响后不走车，变速箱输出法 兰窜动 ，压紧螺丝断。 后输出法兰压紧 螺栓松动 ，前法兰磨损 前法兰、螺栓M10*30、骨架 油封70*95*12与密封圈 9 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-2 2008.10月-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的具体外反馈率表(按次数统计) 统计人：张爱霞 日期：09.4.25 项项目 月份 ZL50箱总总 外反馈馈量 前后输输出法 兰兰的反馈馈量 前后输输出法 兰兰的反馈馈率 前后压紧压紧螺 栓松动动断裂 密封圈 损损坏及 漏油 前后法 兰损兰损坏 输输出轴轴 损损坏 08101205848.3%45841 0811812530.8%21310 08121356850.4%51971 0901671522.4%11130 0902953031.6%27210 0903883742.0%32221 合计计58623318725183 月平均97.738.839.7%31.24.230.5 10 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-3 2008.10月-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的外反馈率柱状图 制图人：马士剑 日期：09.5.8 0810 0811 0812 0901 反馈率 统计周期/月 09020903 11 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-4 2008.10月-2009.3月ZL50箱前后输出法兰总成的故障频数调查统计表 月 份081008110812090109020903合计计 ZL50箱故障外反馈馈量(次 ) 12081135679588586 前后压紧压紧 螺栓松动动断裂452151112732187 密封圈损损坏及漏油83912225 前后法兰损兰损 坏41731218 输输出轴损轴损 坏1010013 频频数合计计582568153037233 制表人：徐东云 日期：09.5.22 12 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-5 前后输出法兰总成外反馈累积频数统计表 制表人：徐东云 日期：09.5.22 序号反馈问题馈问题频频数累积积数累积频积频 率 1前后压紧压紧 螺栓松动动断裂18718780.3 2密封圈损损坏及漏油2521291 3前后法兰损兰损 坏1823098.7 4输输出轴损轴损 坏3233100 13 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-6 制图人：张爱霞 日期：09.5.25 为了更直观地表达出前后输出法兰总成各质量问题的重要度，小组 成员把反馈的质量问题进行了“饼分图”处理，分析如下： 前后压紧螺栓松动 断裂是法兰总成的 主要反馈，占所有 质量问题的80% 14 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 四、现状调查-7 序号反馈问题馈问题 分类类频频数反馈问题馈问题 的说说明累计频计频 率 1前后压紧压紧 螺栓松动动断裂187 由于左侧第1项反馈具有较强 连带性(即第1项同时还能引起第2 、3项反馈)，故解决第1项反馈还 能降低第2、3项的部分反馈。 80.3 2密封圈损坏及漏油2591 3前后法兰损 坏1898.7 4输出轴损 坏3100 目前前后输出法兰总 成的平均反馈率39.7% 解决上述第1项问题项问题 即可降低反馈馈率80.3%*39.7%31.88% 前后输出法兰总 成的反馈率可降低至7.82% 根据调查的故障累积频数排列统计结果(关键项次为第1项),我们确定目标 制表人：徐东云 日期：09.5.27 15 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 五、确定目标 前后输出法兰总成攻关目标图 39.7 10.0% 负责人：殷琳 日期：09.5.30 2008.10-2009.3月ZL50箱 前后输出法兰总成的平均反馈 率为39.7%，其中12月份输出法 兰的平均反馈率竟高达50.4%。 经现状调查后，小组着力解决 第1项反馈，理论上可将反馈率 降低至7.82%，7.82%10%，目 标可以实现。 目标确定 16 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 六、原因分析-1 引起螺栓松 动的轴向力 法兰相关件 轴向尺寸链 装配检控 与技术文 件的规范 密封圈压紧后 一直顶着压板 压板与法兰面压合量 密封槽结构与 尺寸不合理 输出轴端经 常顶着压板 间隙引起 轴向力 螺栓持续受 大轴向力 轴向尺寸链不尽合理 压板外径偏小 制图人：徐东云 日期：09.6.3 螺栓断裂螺栓松动或螺纹孔口无倒角 轴向力分布较集中 压紧 螺栓 松动 断裂 小组成员利用“树图分析法”对第1项外反馈进行原因分析 螺栓自身的防松性能效果不佳粗牙结构螺栓防松系数略低 螺纹被破坏或螺栓松动后受剪扭断 装配关键要素未细化拧紧力矩、锁片及紧固胶等要求规范不明确 未严格按图纸工艺要求装配工不熟悉人员培训不够 法兰相关件组装后同轴度低无专用装配工具装配设备不能满足要求 17 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 六、原因分析-2 序号因素序号因素 1人员培训不够5密封槽结构与尺寸不合理 2 拧紧力矩、锁片及紧固胶等装 配要求规范不明确 6压板外径偏小 3无专用装配工具7粗牙结构螺栓防松系数略低 4轴向尺寸链不尽合理8螺纹孔口无倒角 据以上分析共排查出8项末端因素： 制表人：徐东云 日期：09.6.29 18 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-1 非要 因 调查确认：从事前后 输出法兰总成装配的操作 者培训经历如右表所示： 按公司标准,成绩均为优秀。 调查发现培训是满足岗位 需求的。确定为非要因。 培训训岗岗前培训训成绩绩 质质量 培训训 工艺艺 纪纪律 培训训 职业资职业资 格 证书证书 号(装 配) 姓名 理 论 实 践 总 体 赵海9695929697 0910090000 400914 邓伟9389909295 0910090000 400915 1、人员培训不够 确认人：王广敏 日期：09.7.3 19 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-2 调查确认：装配蓝图和装 配工位区域牌上均无压紧螺栓 M10的拧紧力矩与紧固胶涂抹 量化值，机械防松锁片的翻边 要求等，因而造成装配现场不 同的装配工组装后产生质量差 异和波动，确定为要因。右图 为工位区域标牌。 2、拧紧力矩、锁片、紧固胶等装 配要求规范不明确 确认人：徐东云 日期：09.7.4 要因 20 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-3 非要 因 调查确认：装配现场 测量仪器齐备、各种装配 专用工具(见右表)齐全， 能够保证输出轴与前后输 出法兰总成相关件之间的 同轴度、跳动度等装配工 艺要求。确定为非要因。 3、无专用装配工具 确认人：王广敏 日期：09.7.8 装配专专用工具型号备备注 轴承装配专用工具901-946-000检测 合 格 油封装配专用工具901-945-000检测 合 格 S50套头检测 合 格 内卡簧钳、铜棒检测 合 格 21 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-4 调查确认：通过轴向 尺寸链的核算表明：法兰 组件装配后，轴端面与法 兰压板面之间的间隙名义 尺寸为0.5mm,公差控制后 为0.6-09mm, 实际装配后 间隙通常消失,甚至为负 值,导致螺栓轴向力增大, 为要因。核算结果见右图。 4、轴向尺寸链不尽合理 确认人：张爱霞 日期：09.7.11 要因 间隙值 22 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-5 5、密封槽结构与尺寸不合理 确认人：徐东云 日期：09.7.11 调查确认：通过密封 圈槽轴向尺寸与密封圈截 径大小的比较表明：法兰 组件装配后，密封圈高于 法兰压板面1mm;同时通过 比较发现密封圈截面面积 大于沟槽面积,沟槽结构 与尺寸设计不合理,导致 螺栓轴向力增大,为要因。 核算结果见右图。 要因 自然状态下,密封 圈高于压板面 密封圈封闭沟槽截面 积S1=24.7；密封圈圆 截面面积S2=30.3 S1/S2=0.815 不合理 法兰 压板 23 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-6 调查确认：通过国内 外几种类似密封紧固结构 的变速箱对比分析表明： 盖板与法兰单边压合量偏 小(国外一般大于为8mm)， 导致轴向力分布较集中。 确定为要因。见右图。 6、压板外径偏小 确认人：徐东云 日期：09.7.15 压板与法兰单 边压合量偏小 压板外径偏小 法兰 要因 压板 24 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-7 7、粗牙结构螺栓防松系数略低 确认人：张爱霞 日期：09.7.17 调查确认：通过查询 机械设计：螺栓摩擦 防松是使拧紧的螺纹间不 因外载荷变化失去压力， 始终有摩擦阻力防止联接 松脱，粗牙结构螺栓能适 应冲击和振动比较剧烈的 场合和工况。为非要因。 非要 因 粗牙结构的牙型角 度和有效牙型数量 致使摩擦阻力相对 较小,从而防松系数 略低,但一般重载工 况能满足要求 M10X30-10.9 25 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 七、要因确认-8 8、螺纹孔口无倒角 确认人：马士剑 日期：09.7.25 要因 调查确认：装配蓝图和 装配作业指导书上均无输出 轴螺纹孔口倒角的要求，因 而造成装配时螺栓螺纹有时 被刮伤，影响其防松能力， 产生松动断裂的隐患。确定 为要因。 市场退回箱发 现孔口无倒角 装配时损 伤的螺纹 26 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 压紧螺栓松 动断裂的五 个主要要因 七、要因确认-9 拧紧力矩、锁片及紧固胶等装配要求规范不明确 轴向尺寸链不尽合理 密封槽结构与尺寸不合理 螺纹孔口无倒角 确认人：徐东云 日期：09.7.28 压板外径偏小 27 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 八、制定对策 制表人：小组全体人员 日期：09.7.29 项目要因对策目标措施责任人完成时间 压紧 螺栓 松动 断裂 拧紧力矩、锁片及 紧固胶等装配要求 规范不明确 确保操作现场 每项作业均有 装配指导文件 的量化要求 杜绝因缺少技术 文件指导而随意 装配的现象，提 高装配合格率 明确拧紧力矩数值, 规范紧固胶要求与 锁片翻边方法 徐东云 王广敏 09.8.20 轴向尺寸链不尽合 理 调整轴向尺寸 链 确保轴端与法兰 压合面的间隙量 为1.2mm-1.5mm 更改输出轴名义尺 寸，优化其控制公 差 徐东云 张爱霞 09.8.28 密封槽结构与尺寸 不合理 优化密封槽结 构与尺寸 自然状态下,压板 不受轴向力 通过计算密封沟槽 与密封圈的面积之 比来优化沟槽结构 徐东云 马士剑 09.8.28 压板外径偏小加大压板外径在安装结构许可 下,降低轴向力的 集中度30% 压板与法兰单边压 合量由5mm增大为 8mm 徐东云 张爱霞 09.8.28 螺纹孔口无倒角确保操作现场 在装配螺栓时 孔口有倒角 杜绝螺栓螺纹的 损伤 在图纸和工艺文件 上增加合适的倒角 徐东云 马士剑 09.8.28 28 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 九、对策实施-1 实施人：徐东云 日期：09.8.4 明确拧紧力矩数值，规范紧固胶要求与锁片翻边方法 1.规范紧固胶的涂抹 2.明确螺纹拧紧力矩 3.规定锁片防松方式 技术通知 29 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 九、对策实施-2 实施人：张爱霞 日期：09.8.18 调整轴向尺寸链 调整输出轴 尺寸及公差 优化为间隙 1.3-1.6mm 30 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 九、对策实施-3 实施人：徐东云 日期：09.8.18 优化密封槽结构与尺寸 优化后的法 兰沟槽结构 密封圈封闭沟槽优化截 面面积S1=39.6；密封圈 圆截面面积S2=30.3 S1/S2=1.31 很合理 优化后的输出轴 沟槽结构与尺寸 自然状态下 密封圈低于 压板面 31 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 九、对策实施-4 实施人：张爱霞 日期：09.8.18 加大压板外径 增大压板与法 兰单边压合量 加大压板外径 压板 同时加大倒角便于规 范锁片翻边紧固 32 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 九、对策实施-5 实施人：马士剑 日期：09.8.18 增加合适的倒角 增加合适倒角尺 寸避免螺纹损伤 33 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 十、效果验证-1 2009.10-2010.2月ZL50箱前后输出法兰总成质量问题外反馈调查表 制表人：徐东云 日期：10.4.2 月份 反馈项馈项 目 09100911091210011002总计总计 ZL50箱故障总总的外反馈馈量(次)6448576150280 前后压紧压紧 螺栓松动动断裂111216 密封圈损损坏及漏油320128 前后法兰兰损损坏101103 输输出轴损轴损 坏010001 合计计5424318 月均反馈馈率7.81%8.33%3.50%6.55%6.00%6.40% 34 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术研究所“求真”QC小组 十、效果验证-2 6.40% 制图人：徐东云 日期：10.4.2 39.7 10.0 35 降低ZL50装载机行星式变速箱前后输出法兰总成的故障率 徐工科技传动技术