东北电业管理局送变电工程公司机械租赁分公司QC小组

1、精选优质文档-倾情为你奉上 东北电业管理局送变电工程公司机械租赁分公司QC小组成果报告提高进口180kN牵引机牵引力机械租赁分公司QC小组二一年三月前言电网建设高压架空送电线路建设中架线施工是最关键的工序之一，架线施工技术从最初的人工展放（采用人拉肩扛的地面拖拽放线方法）、机械牵引展放（导线在不带张力的情况下用机械设备拖拽牵引展放），发展到目前的张力架线。张力架线是目前国内外广泛采用的施工方法，它具有人工放线或机械牵引放线不可比拟的优越性。国外在20世纪40年代末期、50年代初期就开始采用张力架线施工方法，我国自1958年开始张力架线。所谓张力架线就是在高压架空送电线路架线工程中，采用一套机械

2、设备，即牵引机和张力机，2000年以前我国张力架线使用的牵引机和张力机基本都是从意大利、加拿大等国进口，之后随着改造、创新近几年我国才逐渐有自己的产品。张力架线工作示意图如图1所示，牵引机在线路的一端收卷钢丝绳通过走板带动导线等，张力机在线路的另一端施加一个与放线方向相反的作用力，即张力，使光缆、导线或钢丝绳离开地面，达到保护导线和减少破坏植被、跨越河流公路等障碍物的目的，并使导线产生一定的预拉力，减少电晕，而且节省人力物力，减少劳动强度，提高工效，提高工程质量。牵引机在线路的一端收卷钢丝绳通过走板带动导线张力机在线路的另一端施加一个与放线方向相反的作用力，即张力，使光缆、导线或钢丝绳离开地面

3、，并使导线产生一定的预拉力。图1 电网建设高压架空输电线路二分裂导线张力架线工作示意图一、小组概况本小组情况如下表所示。表1 小组情况小组名称东北电业送变电工程公司机械租赁分公司QC小组活动课题提高进口180kN牵引机牵引力课题类型攻关型注册日期2009年2月4日注 册 号Sbd2009-01成立时间2002年2月20日活动时间2009年2月 9月活动次数16次组 长陈震出 勤 率100%序号姓名年龄文化程度职称小组职务组内分工1李一民55大学 高级工程师 组 长主持协调2陈 震34硕士工程师 副组长组织活动 3李春斌35大学 技工组 员活动实施4陈 林32大学 技工组 员活动实施5王胜利33

4、大学技工组 员活动实施6王 峰28大学助理工程师组 员资料整理、分析7唐洪安36中专 技工组 员活动实施8刘兴祖56中专技工 组 员活动实施制表：陈震 日期：2009.3.6 表2 小组历年获奖情况 序号课题名称获奖等级发表时间1创新改造张力机提高架线适应力公司三等奖省公司三等奖2002年2改进牵引机性能确保高效架线公司一等奖省公司二等奖2003年3上海牵引机卷绕机构技术改造公司二等奖省公司三等奖2006年4液压制动组装式导线轴架研制公司一等奖省公司二等奖2007年5高压送电线路张力架线一牵一张力机的研制公司一等奖中国电力建设优秀质量管理小组一等奖、全国工程建设优秀质量管理小组一等奖、全国优秀

5、质量管理小组2009年获奖证书：二、选择课题我公司有4台1997年以前进口意大利的牵引机，最大牵引力为180kN，最大牵引速度为5公里/小时，主要用来500kV高压输电线路张力架线，已应用十多年，为电网建设做出了巨大的贡献。但近阶段设备存在性能下降，故障频繁，不能满足500kV张力架线施工要求，闲置影响设备正常应用，造成电网建设牵引机数量不能适应施工生产的需求，影响施工进度，施工紧张时必须外租设备。如何充分利用现有设备，提高牵引机性能，缓解设备不足，避免外购新设备，节省资金，给我们小组提出了攻关课题。牵引机性能按照表现形式有牵引力、牵引速度、后卷线、设备温度等几个方面进行了分类统计。一般500

6、kV张力架线一般地段牵引力需要10吨左右，档距最后阶段或大档距牵引力一般需要12吨-13吨，正常速度为3km/ h，最大速度达到5km/h。我们把牵引力达不到100kN定义为牵引力不足；100kN时速度达不到2km/ h定义为速度慢；牵引机正常工作情况下1小时液压油升温到70为设备升温过快。小组成员把2008年10月2009年1月性能故障表现形式进行了统计分析，绘制统计表和饼分图。表3 意大利180KN牵引机性能故障调查统计表 设备编号架线公里数牵引力不足（次）牵引速度慢（次）升温快、过高（次）其它故障（次）故障合计94-16307100897-21355001697-26374110686-

7、0826811010合计1282432130故障率80%10%6.67%3.33%根据上表画饼分图图2 故障表现形式饼分图从上述的统计表图可以看出，在128公里的架线任务中，牵引力达不到要求有24次，占总故障的80%，当架线在大档距和高处跨越时，设备不能满足要求。因此牵引力不足对牵引机性能的影响比其他方面远远地大的高。所以，我们选择课题为：提高进口180kN牵引机牵引力三、现状调查 我们QC小组对2008年10月2009年1月4台牵引机架线128公里发生牵引力不足的原因从各系统进行统计分析。牵引机主要分为动力系统、液压系统、机械系统、电气控制系统及辅助系统组成，牵引力不足的产生主要有这几个方面

8、产生的，统计分析如下：表4 进口意大利180kN牵引机牵引力不足原因产生调查频数表序号项目频数百分率累积频数累积率（%）1动力系统故障1878.251878.262液压系统故障28.72086.963机械系统故障14.352191.34电气控制系统故障14.352296.655其它辅助系统故障14.3523100合计2310023制表：陈震 日期：2009.3.16052015动力系统液压系统机械系统电气控制其它020406080100频数（次）累积率（%）78.26%2111100%86.96%91.3%96.65%N=231018图3 排列图从数据统计图表可见，动力系统故障造成牵引力不足的

9、次数最多，占75%，远高于其他系统。因此，动力系统故障是牵引力不足的主要问题，只要解决了该问题，牵引机的牵引力就会得到显著提高。四、设定目标4.1、目标 根据设备状况和张力架线需求，现有牵引机的最大牵引力只能达到90kN，而500kV电网建设张力架线考虑大档距和跨越障碍物一般要求牵引机牵引力达到130kN 左右，经过小组成员充分讨论，确定小组活动目标目标值为：牵引机牵引力由90kN提高到140kN。 现状目标值150kN90kN150kN90kN0306090120150140kN90kN180牵引力4.2、实行目标值的可行性分析 1、该设备原性能最大牵引力为180kN，最大速度为5 km/

10、h，经分析测试设备除动力系统外其他系统基本良好，曾达到过此值。 2、小组成员有领导、技术人员、技术工人等组成，具有丰富的理论和实践经验，全部负责过进口机械设备的维修保养，积累了一定的维修经验。 3、各级领导均重视，投入技术资金大力给予支持。结论虽然提高进口牵引机的牵引力会遇到许多难题，但具有上述条件，只要小组成员集思广益，共同努力，问题是可以攻克的，目标是可以实现的。五、原因分析针对动力系统性能故障这一主要问题，小组成员从人、机、料、法、环五个方面进行了讨论研究，绘制出因果分析图。 动力系统性能故障人机技能培训不够发动机老化操作技能差功率不够传动箱温度升高快发动机过冷操作不规范含水量多施工方案

11、不合理发动机热柴油燃烧不好作业时间过长料法环档距大牵引线多未按说明书操作液压油质量差粘度不合格传动箱散热不好野外作业制图：陈震 日期：2009.3.23图4 因 果 分 析 图六、要因确认 小组成员根据因果分析图，采取现场调查、测试验证和比较分析等方法，对引起动力系统的故障原因的各末端因素逐一进行了确认，并制作了要因确认表如下：表5 要因确认表序号末端因素确认方法确认标准确认结果负责人确认结果1技能培训不够检查以前技能考试成绩理论扎实，操作熟练，技能考试成绩90分以上。对操作人员进行摸底考试，其总成绩中：操作技能占70%，理论部分30%。考核结果操作者全部优良95分以上，良好达到100%，人员

12、技能水平达到岗位标准要求。陈震非要因2柴油含水量大现场验证油品是否达标测试达到国家标准，中国石油产品，柴油质量优质刘兴祖非要因3液压油粘度不够测试验证油品是否达标测试达到国家标准，为HVM46#低凝抗磨液压油，油品质量优质，符合使用要求李春斌非要因4档距大现场验证满足设备使用牵引力要求最大档距为11公里，导线为630/45mm2，最大牵引要求为10吨陈林非要因5牵引导线多现场验证满足设备使用牵引力要求牵引四根导线，导线为400/30mm2，最大牵引要求为9-10吨陈林非要因6未按使用说明书操作现场考核技能操作知识掌握率达到90%以上对4名操作者进行使用考试测评，成绩全部达到95分以上王峰非要因

13、7发动机老化测试验证功率达到220250kw和最大转速2000r/min以上，符合使用要求最大功率只能达到100KW，速度达到1600km/h，不能满足牵引力和牵引速度要求李一民要因8传动箱散热不好测试分析散热保证传动箱润滑油温度不超过80经实际使用测试当连续工作1个小时，润滑油温度升到70，再运行10多分钟达到80，不能使用陈震要因9野外作业比较分析是否满足发动机使用环境要求发动机使用环境为-2040，设备使用外界温度为-155，符合要求王胜利非要因10作业时间过长现场验证是否长时间使用造成发动机温度升高每天工作约8小时，每工作1.52个小时由于导线压接要停4060分钟，发动机得到充分的冷却

14、唐洪安非要因经过全体小组成员对各个末端因素验证确认，最终确定如下两个为主要原因：（1）发动机老化；（2）传动箱散热不好七、制定对策 根据要因验证结果，全组成员集思广益，针对每一个要因提出不同的对策进行讨论。表5 对策方案选择表要因现状对策序号对策内容发动机老化发动机磨损严重，不能满足功率要求。对策1维修原型号进口发动机对策2更换原型号进口发动机对策3更换国产发动机对策4更换其它型号进口发动机传动箱散热不好传动箱升温快，液压马达带动风扇转速低对策1修复液压元件对策2更换液压元件为了选择一种最有效且比较经济实用的解决方法，小组对提出的对策进行综合评价：表6 对策方案综合评价表要因对策评价选定对策优

15、点难点发动机老化维修原发动机不需匹配计算、修复较容易原产品的已经改型停产、零配件采购困难不选更换原进口发动机不需匹配计算、购买后可以直接安装改型、不易选购、费用较高不选更换国产发动机易选购、费用较低原机风冷，国产基本都是水冷， 安装困难，需匹配计算，改造联结方式和其它电气、液压系统选定更换其它进口发动机可选风冷式的，便于安装，费用较高，订购周期长需匹配计算，改造联结方式和其它电气、液压系统不选传动箱散热不好修复液压元件价格低需要一定的维修技能和必要的零部件选定更换液压元件保证使用要求计算选配，需更改液压管路不选经过评价比较，小组确定了最佳对策，制定了对策表：表7 对策表序号要因对策目标措施地点

16、时间负责人1发动机老化更换国产发动机动力与传动输出机构连接牢固，传动平稳，发动机速度和功率与原发动机基本相同1、选配发动机2、传动联接机构改造；3、发动机及附件安装；4、动力电气系统改造车间4.156.30李一民陈 震2传动箱散热不好修复液压件满足使用压力和排量要求1、分解检测损坏零部件；2、维修或购买零部件3、装配检测车间5.16.30陈 震王 峰制表:陈震 日期:2009.4.10八、对策实施针对所制定的对策，措施实施如下： 对策实施一：更换国产发动机(1) 选配发动机按照计划安排由李一民、陈震、刘兴祖查阅国内发动机产品样本资料，研究原发动机特点，匹配计算选择确定发动机型号。保证国产发动机

17、的功率和转速与原机技术参数相似的，性能稳定满足使用要求，外形尺寸和原机基本相同，保证安装空间。最关键和最重要的选择原则是必须保证所选新发动机飞轮壳和飞轮与原发动相同，可以安装原分动箱，否则改造将遇到很大的困难。因为分动箱前部与发动机连接，后部连接有5个液压泵，因此必须保证使用原分动箱，不能更换，如不要分动箱一则传动比发生变化，不能保证液压泵正常工作，二是发动机要连接驱动5个液压泵，也是难以实现的。图5 原发动机、分动箱实物图a） 功率和转速选择原发动机为意大利VM柴油发动机V8130TS60A ，风冷，额定转速为2200r/m，额定功率为213KW，尺 寸：1465×1000

18、5;1010mm。因此选择的新发动机必须接近原发动机技术参数。b） 飞轮壳和飞轮的选择更换的新发动机要求飞轮壳和飞轮与原发动机相同，调查咨询相关国内产品，类似功率、转速和尺寸的发动机没有这种相同的飞轮壳、飞轮。因此必须新设计飞轮壳、飞轮尺寸，按要求制作。通过测量计算，设计出新发动机的连接飞轮壳、飞轮图纸，见下图。图6 绘制的原发动机飞轮壳、飞轮连接图纸c） 选购发动机查阅了国内所有发动机，重庆康明斯柴油发动机M11-C330 ，水冷，额定转速为2100r/m，额定功率为246KW；尺寸：1360×833×1068mm。水箱厚度为200mm。这款是与原发动机性能最贴近，尺寸最

19、小的。原发动机为风冷，此发动机为水冷，需安装散热系统，但加上水箱后长度要增宽95mm，高度增加58mm，宽度满足要求。此外困难解决的是动力输出机构，怎么最简单、切实可行的改进，还有液压系统、电控控制系统都要改造，安装空间有限，必须想法改动。新发动机图7 新选配的发动机及飞轮壳(2) 传动联接机构改造按计划安排由陈震、王峰负责。选配的发动机与原液力传动箱的连接是改造的难点之一，必须确保发动机输出机构与分动箱连接可靠、输出稳定，保证连接时发动机输出轴和分动箱输入轴之间无偏心，保证定位准确。否则会引起动力不平衡现象，影响性能或损坏部件。重点考虑一是飞轮壳与原分动箱的连接安装；二是发动机动力系统如何传

20、递给分动箱。通过计算，设计出新发动机与原分动箱的连接齿轮，制作定位模块，保证定位准确，防止产生偏心产生动力不平衡现象，使新选配的国产发动机与原传动箱稳妥的连接在一起，保证动力输出稳定、可靠。图8 设计制作的连接齿轮传动机构和安装效果图(3) 发动机及附件安装按计划安排由陈震、陈林、李春斌、刘兴祖负责完成。原机为风冷发动机，没有水箱和散热系统，体积较小。选购的新发动机使用的是水冷却散热，体积较大，空间安装有限，要保证不超高、超宽，布局合理。1）制作发动机安装支架新发动机底座安装位置发生了变化，必须根据新发动机底座制作安装架，保证新发动机安装稳定、牢固。测量尺寸，设计安装空间，加工制作安装支架，保

21、证各底座位置准确，发动机不发生倾斜。 图9（a）原发动机拆卸 图9（b）设计制作的底座支架 图9（c）试安装新发动机，调整支架2） 改造框架由于新发动机较原机长，高，因此原框架已不适合，重新制作费用较高，而且费时，改造是最快和经济可行的措施。测量各部位尺寸，确定加装的长度，以及去除的长度，改动一些部位。 图10 框架改造安装图3） 散热器和辅助管件的安装 散热器的安装比较困难，原机长1465mm，新机长1360mm，散热器厚度为250 mm，增加145mm，新发动机及散热器安装后将超出设备宽度95mm，必须想办法保证不超宽。分析发现拆掉散热器风扇护罩，水箱可以向风扇叶片靠近100mm，这样正好

22、和设备宽度一样。但是存在的问题拆掉风扇护罩是否安全、散热风量是否减小，能否满足散热要求。由于发动机外部有框架，整体被钢板保护，因此去掉风扇护罩对安全没有影响。护罩具有一定的导风作用，为此我们又进行了风量测试，测量结果显示风量减少很少，满足散热要求。可以通过拆掉散热器风扇护罩解决超长的问题。 a) 设计制作底架，安装散热器原发动机无散热器，因此新机必须新设计制作底架，保证散热器和发动机风扇高度一直，对中。为此设计制作了底架、测量调试确定安装位置。 图11 制作底架安装散热器 b) 安装辅助管件发动机、散热器安装以后，还有水管、进排气装置，消音器的安装等问题。设计、购料、加工水管连接管。原机由于是

23、风冷式的，没有散热器，消音器就安装在新机散热器的位置，造成新发动机的消音器无处可安装。经过小组讨论、验证最后选择在设备的前部，位置到发动机的距离520mm，较好的解决了距离发动机过近，热量不宜散发的问题。 图12（a）加工制作水管连接管图 图12（b）安装水管管路图 图12（c）原发动机消音器位置图 图12（d） 新发动机散热器、消音器位置图(4)动力电气系统改造按照计划安排由陈震、王胜利负责。更换发动机后液压元件和电气控制系统发生了部分变化，必须重新设计和布置。重新设计液压管路，根据改造的状况计算扣压液压管，设计整机液压管路的型号、布置管路位置和走向，保证流通顺畅、外观整齐，易于维护检查。为

24、便于保护发动机和正常工作，重新装配发动机电路连接线及控制机构线路，改进牵引机各种保护装置和指示仪表，设计安装了充电、机油报警、预热指示灯、灭火按钮、转速表等装置，使其能更好的安全高效工作。 图13（a）原设备动力电气控制系统图 图13（b）新设计安装的动力电气控制系统图 图13（c）牵引机更换发动机后的效果图结论：发动机更换后经运转测试：动力传动输出机构连接牢固，传动平稳，发动机功率为260kw、额定转速2100r/min，相同于原新发动机功率245kw和额定转速2100r/min，明显强于设备现状最大功率只能达到100KW，速度达到1600 r/min，符合使用要求。 传动箱散热不好：修复液

25、压件按照计划安排由陈震、王峰、刘兴祖负责。a)、分解检测损坏零部件分解原辅助齿轮泵，检测发现齿轮磨损严重，造成吸油腔和压力腔泄漏严重，导致压力和流量减小。b)、加工损坏零部件测量两齿轮，绘制加工图纸。制作加工出两个齿轮。c)、装配检测齿轮加工完毕后，更换所有的密封件，装配齿轮泵。维修后的齿轮泵经检测最大压力达到20MPa、排量达到16cm3/ r，达到规定的工作压力要求16MPa左右要求。 结论：传动箱散热液压元件维修后经测试压力和排量达到规定的工作压力，能够提高风扇转速，达到需要的散热风量，使温度一直在规定的要求下。九、效果检查 9.1 外观检验 图14（a）活动前的牵引机实物图 图14（b

26、）活动后的喷漆的牵引机实物图 9.2 目标实现情况意大利180kN牵引机在原最大牵引力90kN的情况下，进行了技术改造， 4台牵引机于2009年10月-12月先后改造成功投入到公司承建的500KV程徐线、清沈线工程张力架线使用，顺利架线109公里。使用状况统计分析如下：表8 各系统对牵引机牵引力不足原因产生统计表序号项目频数百分率1动力系统故障114.292液压系统故障228.573机械系统故障114.294电气控制系统故障228.575其它辅助系统故障114.29合计7100从上表可以看出动力系统产生的牵引力故障数仅占总故障数的14.29%，牵引力不足故障数大大降低。通过统计分析发现在使用中

27、一般牵引力达到130kN，最大牵引力可达到150kN，同时由于动力系统的提高也使最大牵引速度由原来的3公里/小时提高到4.6公里/小时，充分满足了500KV高压输电线路张力架线施工技术要求，能够正常应用。改造前后性能指标对比如下表所示。表9 改造前后工作效果对比表序号项目原新机改造前目标改造后1最大牵引力180kN90kN140 kN150 kN2最大牵引速度5km/h3km/h4.6km/h对策实施前后牵引力比较柱状图：牵引力150kN140kN18015090kN1209060300活动后目标值活动前牵引机动力性能提高，目标实现实际应用证明：该牵引机动力系统改造后，性能提高，液压、机械以及电气控制系统运行稳定，最大牵引力由改造前的90kN提高到150kN，同时最大牵引速度由改造前的3km/h提高到4.6km/h，完全满足了500KV张力架线工程需求，实现了活动目标。 9.3效益检查1、经济效益活动提高了这台使用年限较久、性能下降、故障频发