新型接触网腕臂组装工具

1、上海铁路局上海高铁维修段上海铁路局上海高铁维修段 沪宁车间供电沪宁车间供电QCQC小组小组目录前言小组简介选择课题3设定目标及可行性分析4提出方案&确立最佳方案5制定对策6对策实施效果检查 总结和下一步打算标准化1 截止2015年底，我国高速铁路运营里程达到了 1.9 万公里，占据了世界高速铁路总运营里程的 60% 以上。中国高速铁路引领着全世界高速铁路的发展。随着高速铁路的快速发展，高速铁路日常的养修维护作业显得格外重要。在高速铁路养修维护作业中，安全、高效、新型的作业工机具，实用而具有创新性的作业方法对于高速铁路的发展日益重要。 上海铁路局上海高铁维修段，承担着长三角沪宁、沪杭、宁

2、杭三条重要高铁线路基础设施的养护维修任务。其中，供电专业养护维修任务里程高达700公里。为了保证供电的安全与稳定，供电专业在日常作业中，结合现场情况，在原有的施工工艺与作业流程上，进行了大胆的创新。 2QC小组名称上海高铁维修段沪宁车间供电QC小组成立日期2013.01小组注册日期2013.03注册号2013-GD-01课题名称研制接触网新型腕臂组装工具小组类型创新型活动起始日期2015.01本课题注册日期2015.03小组成员概况序号姓名性别文化程度职称组内分工1徐皓男本科工程师组长2李翔男本科工程师副组长3邓婕女本科工程师副组长4江开春男研究生助理工程师组员5崔中一男研究生助理工程师组员6

3、戴泽浩男本科助理工程师组员7胡怀洲男大专高级工组员8徐思女本科助理工程师组员学习情况人均接受QC教育超过90小时小组历年获奖情况2014年高铁供电安全工器具存储研究与管理实践上海局一等奖2015年非支锚支定位卡子锈蚀的预防和整治上海局一等奖小组结构：职称：工程师3人，助理工程师4人，技师1人。学历：大专1人，本科5人，研究生2人车间主任 徐皓 江开春副组长 邓婕崔中一胡怀洲戴泽浩徐思副组长 李翔3选择课题腕臂，是接触网支撑装置，它通过绝缘子固定在支柱上，实现对定位装置的固定。目前腕臂组装普遍采取的方法是平面组装。440%现状目标90%21分钟6分钟现状目标腕臂装配一次合格率腕臂装配一次合格率腕

4、臂组装时间腕臂组装时间可行性分析：可行性分析： 彻底解决了度量不准、零部件装斜、部件装反、组装不同面的问题。预留10%不可控出错。可行性分析：可行性分析：现在的装配时间=备料+腕臂组装+力矩紧固=5 + 12 + 4= 21 分钟预估新型工具装配时间=备料+腕臂组装+力矩紧固 =1 + 3 + 2= 6 分钟51、提出各种方案 设计一种腕臂组装装置，考虑其使用方便，缩短腕臂组装时间，提高腕臂组装的准确性，该装置在产品材料上考虑光滑，耐腐蚀，耐磨耗，底座稳定等特殊要求。各方案具体技术要求为：（1）高韧性、防腐蚀，重量轻，寿命不少于5年;（2）滑道光滑，装置移动阻尼小，调节方便；（3）各部件焊接良

5、好，不会脱落，保证装置的完整性; （4）整体安装拆卸操作方便，不增加工作量； （5）装置定位部分保持平行，保证上、下腕臂的相对空间位置。方案1 固定支架 方案一：立面腕臂组装设备主体模型，主体结构不可调，针对特定尺寸腕臂组装。 该方案不能充分利用立体空间，局限性大，支架不可调节，不能满足现场需要。方案2 可调式支架 方案二：主体可调，中间加入可调L型支架，可针对不同尺寸腕臂完成组装。方案二尺寸可调、灵活性高、现场可用性高。 针对腕臂的尺寸结构，考虑设计的装置能够满足最广泛的应用需求，同时减轻组装人员的身减轻组装人员的身体负担，提高组装准确度体负担，提高组装准确度，现创新设计立面腕臂组装装置。该

6、工具将上、下腕臂空间张开，开孔处两根腕臂保持平行； 各个零部件分装在腕臂的相应位置，竖直向下，方便加载力矩方便加载力矩，提高了组装准确度；装置占地面积小，组装过程中使用的各个工具集中摆放工具集中摆放在一起，方便使用，提高组装效率； 可移动可移动“L”型支架型支架用于依据平腕臂的具体尺寸进行滑动调节。可移动装置底座可以依据整体腕臂的空间结构进行调整。上述两个调节部分提高了设计装置的通用性。整体设计初步达到了前期预设目标。 经小组讨论，该装置的“L”型支架装上平腕臂后会出现卡滞现象。当固定平腕臂后，“L”型支架竖边易产生变形，继而影响支架贴片与水平滑道的滑动状态，增加摩擦阻力，影响组装效率。方案3

7、 立面腕臂组装设备优化设计图 方案三：立面腕臂组装设备优化设计，对“L”型支架进行改进。QC小组深入思考，决定采取三角形稳定结构，加装一段斜撑。三角形结构稳定，受力均匀，基本解决了支架竖边“l”变形的问题。（4）方案技术指标对比针对以上三种结构设计方案 ，小组成员从实用性和加工难度等方面对个方案进行了优缺点比较，如下表所示：方案方案一方案二方案三结构设计方式固定支架组装工具设计立面腕臂组装工具设计立面腕臂组装工具优化设计方案分析与平面组装相比，单边支撑装置设计将腕臂结构初步放入空间内进行组装。实现空间组装，主体可调，中间加入可调L型支架，可针对不同尺寸腕臂完成组装。针对方案二中的“L”型支架卡

8、滞问题，增加了斜撑，使得腕臂调整更加方便，提高了装置稳定性的同时，提升了组装效率。实用性优点：腕臂组装快，组装质量高，装置简单。缺点：空间利用率低，安装精度不高，人员组装不便利。 优点：占地面积小、工机具集中使用、零部件紧固方便且准确、腕臂度量准确，重要零部件装错率大大降低、大幅度降低组装的时间。缺点：“L”型支架卡滞。优点：占地面积小、工机具集中使用、零部件紧固方便且准确、腕臂度量准确，重要零部件装错率大大降低、大幅度降低组装的时间，提高了组装成功率、设备稳定性高、低磨损。缺点：无 。加工难易性尺寸要求高，加工难度低。加工时间6个小时尺寸要求高，加工难度高。加工时间30个小时尺寸要求高，加工

9、难度高。加工时间32个小时成本450元/个800元/个850元/个选定方案否否是 通过优、缺点对比，小组和专家一起从实用性、稳定性、加工难易性、安装简易性、携带轻便性、成本经济性六个方面对比，最终选择方案三。固定支架腕臂工具设计立面腕臂组装工具优化设计接触网新型腕臂组装工具最佳方案选择图立面腕臂组装工具设计 2. 材料比选 2015年5月中旬，小组成员展开讨论，针对立面腕臂组装设备使用广泛、环境较为恶劣的室外高铁线路及线路旁边，材料需具有耐老化、抗高温、抗严寒、寿命长等特点，我们对该装置以下部分的材料进行了选择：（1）底座部分材料选择（2）滑道部分材料选择（3）“L”型支架部分材料选择（1）底

10、座部分材料选择： 底座以及底座上的开、闭口U型环要承担该装置以及腕臂的重量，所以底座的材料应具备抗压，机械强度高抗压，机械强度高的特点，同时底座还兼顾整个装置组装过程中的稳定性、携带的便携性稳定性、携带的便携性等特点，最终QC小组成员研究决定全部选择不锈钢材质不锈钢材质。（2）滑道部分材料选择： 滑道要根据腕臂长短来调节两底座的宽度，所以要求滑道的材质要耐耐腐蚀，柔韧性高，阻尼系数小腐蚀，柔韧性高，阻尼系数小等特点，最终QC小组成员研究决定选择铝合铝合金材质。金材质。 （3）“L”型支架部分材料选择： “L”型支架要直接在水平滑道上移动，同时要承担平腕臂的重量，所以要求“L”型支架的材料耐腐蚀

11、，柔韧性高，阻尼系数小耐腐蚀，柔韧性高，阻尼系数小等特点，最终QC小组成员研究决定选择的铝合金材质铝合金材质。6制定对策设计方案确定后，小组制定了实施对策： 序号序号项目项目对策对策目标目标措施措施负责人负责人完成日期完成日期1结构尺寸设计根据选定方案设计结构尺寸图能满足1.5m-2.5m多种型号的腕臂组装需求（1）总体结构设计；（2）角度尺寸设计确定。徐皓李翔江开春2015.1-2015.32加工组装按照设计要求委托厂家加工生产符合设计图纸尺寸要求，准确率100%（1）联系具备生产资质的厂家；（2）提供产品需求书；（3）及时与厂家联系，优化方案；（4）验收产品。崔中一胡怀洲戴泽浩2015.4

12、-2015.63现场试验进行稳定性等方面测试零部件组装位置准确、结构稳固（1）现场对安装过程进行试验；（2）现场对固定架的稳定性、水平位置的保持性进行试验。邓婕徐思崔中一2015.7-2015.94上道试验进行上道试验满足天窗修作业现场环境要求（1）选点进行多人多点试验。（2）做好试验情况记录，分析改进。邓婕徐皓李翔江开春2015.107对策实施 2015年1月-3月，徐皓、李翔、江开春经过多次现场勘查和测量，最终确定的总体结构及尺寸设计如下。 新型接触网腕臂组装工具结构示意图 加工完成后新型接触网腕臂组装工具实物图 2015年4月-6月，崔中一、胡怀洲、戴泽浩在常州联系厂家加工零部件，经过组

13、装，实物如下。 现场工器具摆放图 组装过程局部图片（3）紧固需要对正部件 作业图组装完成图组装完成图 经过小组成员的共同努力，在2015年8月，立面腕臂组装工具终于成功研制完成。准备工作：腕臂组装所需材料工具、新型接触网腕臂组装支架腕臂组装：将腕臂放在组装支架上，各零部件逐一组装完成组装：紧固力矩，组装完成立面腕臂组装流程图 2015 2015年度下半年，因维修原因，常州站年度下半年，因维修原因，常州站9 9道、道、1010道暂道暂时封闭，因此小组选定常州站作为上道试验的地点。时封闭，因此小组选定常州站作为上道试验的地点。1010月月8 8日天窗，小组利用研制的新工具在日天窗，小组利用研制的新

14、工具在9 9道道2121号杆接触网号杆接触网钢柱进行了腕臂组装、吊装试验，组装用时钢柱进行了腕臂组装、吊装试验，组装用时3 3分分5757秒，组秒，组装度量准确，结构符合规范，顺利吊起安装，达到预期装度量准确，结构符合规范，顺利吊起安装，达到预期目标。目标。8传统腕臂组装PK利用新型腕臂组装工具组装腕臂 我们随机抽取10名接触网工利用新型腕臂组装支架进行腕臂组装，10人按照要求完成腕臂组装，准确率100%，安装平均时间4分钟。 汇总 姓名度量不准（处）零部件装斜（处）承力索底座装反双套筒连接器装反结构高度不准组装不在同一平面装配时间（分钟）钱云峰00否否否否3任永太00否否否否3郑兴磊00否否

15、否否5徐祥00否否否否7孙文杰00否否否否5从尤亮00否否否否3张晓军00否否否否6梁康00否否否否3余航00否否否否3唐华00否否否否3一次安装合格率100%平均时间4.1 4人6人按照要求组装安装不符合要求传统腕臂组装10人腕臂组装精准度提高，安装一次性装配合格率由改造前40%上升至改造后100%。腕臂组装一次合格率40%90%改造前100%目标改造后实现目标实现目标腕臂组装时间缩短，从原来的平均21分钟缩短到平均6分钟。实现目标实现目标腕臂组装时间21分钟6分钟改造前4分钟目标改造后经济效益：利用新型腕臂组装工具完成组装30次，损伤零部件0个，直接节省经济成本1.5万元。 社会效益： 2015年8月3日-8月6日，上海高铁维修段接触网技能竞争中，沪宁车间利用新型腕臂组装工具，获得了个人第1、3、4、5、6以及团体第一名的优秀成绩。 2015年09月28日,在“上海铁路局第六届职业技能竞赛供电系统决赛”中使用新型腕臂组装工具取得了佳绩，荣获接触网团体第一名，并包揽了个人第1、2、4、5、6、7的好成绩，取得了历史性的突破。9标准化 小组成员深入现场进行推广，组织现场人员进行培训，对新型腕臂组装工具给予相应的指导，并制定接触网新型腕臂组装工具使