河北四建一分泵管幻灯

1,大家好！,各位评委,各位同仁,2,混凝土泵管修复机械研制,河北省第四建筑工程公司一分公司QC小组,发布人：李玉娟,3,一、小组概况：,4,表1-1：1、小组概况表：,制表：王丽霄日期：2007年3月日,5,2、小组成员简介表2：小组成员表,制表：刘瑞彩日期：2007年3月日,6,表1-2：3、获奖情况：,制表：王丽霄日期：2007年3月日,7,二、选择课题,8,1、问题的提出：随着建筑施工高效率的要求及高性能混凝土的应用，工程建设中大量使用混凝土泵送方法，混凝土输送管道在砼输送作业中，是使用量最大的部件之一，而目前在国内未见对混凝土泵输送管道进行机械修复的相关设备，这样，对在使用一段时间后存在变形和凹凸不平、弯曲等现象的泵管，则会导致生产效率降低、使用寿命缩短。通过调查混凝土泵输送管道使用过程中存在的问题如下：,9,（1）使用过程中拆装频繁、磨损严重，易遭受外部撞击、碰撞，常出现变形和凹凸不平、弯曲等现象。（2）由上述现象导致泵管的使用寿命及生产效率降低或者无法使用而提前报废。（3）输送管道的平均年报废为5%，而报废的管道，多为内部堵塞流量减小、弯曲变形等。（4）这些缺陷通过人工手动修复等方法，效果不佳：一是效率低；二是维修后偏差大，影响再次使用效果；三是约有62%的泵管不能实现人工手动修复，因此进行了报废处理。以我分公司为例：对2000年至2006年由于上述原因导致的报废泵管进行统计，可知年平均报废,10,通过以上调查分析可知，混凝土泵输送管道使用过程中出现的变形和凹凸不平、弯曲，给企业带来了一定经济损失和不必要的浪费，但目前人工手动简单修复不能达到有效解决这些问题的目的，而且目前在国内未见对混凝土泵输送管道进行机械修复的相关设备。,11,2、课题的确定：为了解决混凝土泵输送管道的弯曲、变形等缺陷，我们QC小组围绕混凝土泵输送管道修复机械研制开展活动。因此，QC小组活动课题确定为：混凝土泵管修复机械研制。,12,三、设定课题目标：,13,1、目标：研制混凝土泵输送管道修复机械，实现简单、快速机械修复泵管，提高泵管生产效率、延长使用寿命。,14,2、目标值：根据目前混凝土泵管使用过程中常出现的问题，小组成员进行了综合分析与讨论，初步设定目标：,15,3、目标及目标值可行性论证：通过对在用泵管调查，经人工手动调直的混凝土泵管生产效率可提高9%，使用寿命延长11%，修复完毕平直度4。同时我们对研制混凝土泵管修复机械的影响因素进行了分析如下：,16,制图：李辉平日期：2007年3月8日,图1、目标可行性分析图,17,通过有利因素与不利因素的分析，可以看出其中两个不利因素，通过公司领导的支持及小组成员的努力可以克服，同时考虑机械修复相对于人工手动修复效果预计可明显提高，因此上述目标值可以实现。,18,四、提出方案，确定最佳方案：,19,1、方案的提出混凝土泵管修复机械修复原理设想：利用压力活塞从内部调直；利用机械调直，局部修复采用补焊等方法。通过对这两种设想进行分析可以看出：机械调直范围窄，效率低，效果不理想，同时采用的补焊等局部修复方法存在导致流量减小等缺陷。因此我们拟采用利用压力活塞从内部进行调直的原理进行混凝土泵修复机械研制。,20,围绕这一原理设计，小组成员通过“头脑风暴法”集思广益，对混凝土泵输送管道修复机械工作方式进行讨论，共提出四种方案：（1）、机械传动：如齿轮、皮带、链轮等传动；（2）、电气传动；（3）、气体传动；（4）、液体传动，主要指液压传动。,21,2、方案的分析、评估及选定,对四种方案进行了分析、选定，详见表4。,表3方案的分析、评估及选定表,22,23,制表：姚立国日期：2007年4月16日,24,结合提出的四个方案，小组成员进行了综合讨论，并对各个方案进行全方面的分析研究之后，进行了综合评分如下：表4：方案综合得分表,因此，选择液压传动做为最佳课题方案。,制表：张亚玲日期：2007年4月18日,25,五、问题假想预测,26,1、混凝土泵输送管道修复机械研制流程,核复不能满足要求,27,28,制图：李永霞日期：2007年4月25日,不符合要求,符合要求,图2、机械研制流程图,29,2、问题假想原因预测我们组织QC小组成员进行现状调查，对有关混凝土泵输送管道修复的方法、机械设备等进行收集，为保证设计制作顺利完成，将可能出现的主要问题归纳如下：,30,表5假想主要问题及主要原因,制表：唐志强日期：2007年4月28日,主要问题,1、液压系统输出推、拉力不能满足机械修复要求。,2、试验机调试，泵管平直度、表面平整度不符合要求,1、初始设计压力不明确,2、液压泵规格型号不合适,3、油箱尺寸不合适,4、电机功率达不到设计要求,1、调直头运动行程未能达到设计要求。,2、钢结构支撑平面变形。,3、泵管固定插杆固定不牢靠。,31,六、确定对策,通过上述问题假想预测所归纳的几种原因，结合混凝土泵输送管道修复机械研制与应用的流程图，制定实施对策如下表所示：,32,表6：对策表,33,续前,34,续前,35,制表：方恒军时间：2007年5月8日,36,七、对策实施：,37,实施一：针对初始压力不明确目标：消除由于压力值估算不准确所导致的设计偏差对策实施如下：1、根据泵管调直机是小型液压机，在调直过程时载荷最大，其他工况时载荷都不高，参考机械设计手册第五册表43.4-2初步确定系统工作压力为P1=10Mpa。2、采用较为精密的压力测量仪器对手动人工调直泵管压力值进行测定，经测定手动调直0.5，约需工作压力0.92Mpa，由于本机械设计可修复指标为弯曲度6，修复指标：平直度1,因此可知本机械所需工作压力为9.2Mpa.实施效果：通过实施上述措施，可以得出系统初始压力值为10Mpa，能够满足设计要求。,38,实施二：液压泵规格型号不合适目标：消除液压泵型号不合适导致的不利影响对策实施如下：1、确定液压泵的最大工作压力。PPP1+PP1-液压缸最大工作压力P从液压泵出口到液压缸入口之间总的管路损失，按经验数据选取P=0.4MpaPPP1+P=10+0.4=10.4Mpa2、确定液压泵的流量。QPK(Qmax)K-系统泄漏系数,取K=1.2Qmax-同时动作的液压缸的最大总流量,对于在工作过程中用节流调速的系统,还须加上溢流阀的最小溢流量,一般取0.510-4m3/sQp1.2(1.210-3+0.510-4)=0.0015m3/s3、根据计算得出的最大工作压力及流量，选择液压泵的规格。根据以上求得的PP和QP,按系统中拟定的液压泵的形式,从产品样本中选择相应的液压泵,为使液压泵有一定的压力储备,所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大30%。故本机械选用CB50系列外啮合单级齿轮泵。实施效果：通过上述1、2、3步计算，能够选择满足要求的液压泵，消除了液压泵规格型号不合适带的不利影响。,39,实施三：油箱尺寸不合适目标：消除油箱尺寸不合适导致的不利影响对策实施如下：1、根据设计计算得油箱容积V=aQV=20.001560=0.18m3a经验系数,取a=2QV液压泵每分钟排出压力油的容积(m3)2、在确定油箱尺寸时，一方面要考虑满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，油箱不能溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。实施本对策本机械油箱采用自制，根据机架设计，油箱尺寸设计为1m0.46m0.4m，实际油箱容积为0.184m3，满足设计要求。实施效果：通过液压泵的排油量合理计算，得出了油箱容积，消除了尺寸不合适带来的不利影响。,40,实施四：电机功率达不到设计要求目标：消除电机功率不符合要求导致的不利影响对策实施如下：1、根据确定的CB50系列外啮合单级齿轮泵，查参数可知驱动功率为2.49KW。2、根据液压泵驱动功率确定所需电机功率。因此电机选用功率Y100L-2型三相异步电动机，额定功率为3KW，能够满足需求。实施效果：通过液压泵的驱动功率计算，得出了电机所需功率，消除了电机功率达不到设计要求带来的不利影响。,41,实施五：调直头行程未达到设计要求目标：保证调直头按设计要求行程运动对策实施如下：1、安装前对换向阀进行全面检查，保证其能动作到最大位置。2、对液压缸活塞杆进行调整，保证动作灵活可靠实施效果：通过实施本对策后，消除了由于相关部件动作引起的调直头行程不达标的因素，确保了其按设计要求动作。,42,实施六：钢结构支撑平面变形目标：确保机械支撑平面制作质量对策实施如下：1、结合液压系统、电动控制系统元部件的确定，由钢结构专业技术人员结合钢结构设计规范（GB50017-2003）进行详细设计。2、对机械支撑平面所用钢结构材料，在公司合格分供方中选择，并对进场材料进行验收，确保本机械应用合格产品。3、对实施钢结构焊接选择技术水平高、责任心强的人员，并做到持证上岗。实施效果：实施本对策，泵管修复机械支撑平面设计长5100mm，宽460mm，采用热轧工字钢3201309.5（32a）和2801228.5（28a）制作，满足要求。,43,实施七：泵管固定插杆不牢靠目标：确保插杆位置、尺寸符合要求对策实施如下：1、根据泵管长度1米，2米，3米确定插杆孔洞位置。2、设计插杆尺寸与孔洞、泵管接触形式。实施效果：实施本对策，固定插杆尺寸为5050510mm，与泵管平面接触。,44,八、效果检查：,45,1、通过对对策表中的各条对策进行实施，七条影响混凝土泵输送管道修复机械研制的要因得到了解决。2、成功研制了混凝土泵输送管道修复机械，实现了简单、快速机械修复泵管，提高了泵管生产效率、延长了使用寿命。,46,表8：机械构造表,制表：李卫锋时间：2007年8月18日,本机械构造如下：,47,试验机如图示：,制图：司建磊时间：2007年8月20日,图3、试验机立面图、调直头及泵管剖视图,48,制图：李振梅时间：2007年8月20日,图4：机械透视图,49,（3）、机械技术指标：对系统工作压力、调直头行程、输出推力、输出拉力等指标进行了测试，各项指标达到设计要求，详见测试记录如下：,50,表8：机械测试记录,制图：李玉娟时间：2007年11月21日,51,4、应用效果：（1）、泵管输送生产效率：对研制完成的试验机械进行了测试，对混凝土泵管输送作业进行统计（以750全自动搅拌站为例），输送生产效率由原来的27.5m3/h提升到35m3/h，泵管输送生产效率提高了27.3%.,制图：李玉娟时间：2007年8月12日,0,图5、日标实理情况对比图（一）,项目,52,（2）、泵管使用寿命：通过对本机械应用情况进行调查，结果显示：一根普通混凝土泵输送管道平均使用寿命为7000立方砼，通过修复一般使用寿命可达10000立方砼，即延长30%。,制图：刘艳霞时间：2007年8月12日,图6、日标实理情况对比图（二）,53,（3）、修复质量指标应用混凝土泵输送管道修复机械对变形泵管进行修复，变形弯曲度在4至8，表面平整度凹陷11mm。测试12根，修复完毕，经检查验收平直度达1，表面平整度凹陷5mm，管道外观顺直无弯曲，无明显凹陷。,54,（4）、社会效益：该机械的研制，填补了混凝土泵输送管道修复机械的空白，有利于泵管的修复利用，延长了泵管使用寿命，减轻了混凝土泵管的阻塞，提高了施工作业效率。该机械投资小，利润可观，符合打造“节约型”社会的理念，前景非常广阔。经河北省科学技术信息研究所查新结论为：在国内文献中未见相同报道，查新报告见下图：,55,我们QC小组对混凝土泵输送管道修复机械研制进行了认真总结后，已申报河北省建设厅进行科研项目鉴定，签定意见：该机械技术设计合理，实用性强，修复效果好，延长了输送管道的使用寿命，降低了设备投资，具有明显的经济效益、社会效益和较好的应用推广价值，该课题填补了输送泵管修复设备的空白，混凝土泵输送管修复机械技术达国内领先水平，并提出建议：进一步配套系统产品，扩大应用范围。鉴定证书见右图：,56,（5）、经济效益：以设备安装分公司应用为例修复泵管1524根，泵管修复费平均40元根，修理成本：20元根（包含设备折旧费、人工费、电费等），实现利润（4020）152430480元。,57,十二、巩固措施：,1、通过QC小组活动，总结成果，并形成对本机械已申报专利。2、制定了本机械的操作规程、操作标准加以规范化。3、公司作为经济技术创新成果加以推广应用，准备扩大市场业务。,58,十三、体会及今后的打算：,1、体会：通过本次小组活动，提高了项目管理人员及技术工人的创新意识和技术素质，使我们QC小组又得到了一次全新的锻炼，针对我们这次活动的收获和体