QC技术中铁XX局集团第六工程有限公司XX铁路运输（建筑行业资料）

XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处减少神华号交流机车途停

发布人：XX朔黄铁路运输处QC小组一、课题背景XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处神华号HXD1型交流机车是神华集团和株洲电力机车有限公司共同研制，轴重25吨，功率为9600KW，采用以动力单元为基础的模块化设计，机车总体性能参数合理、技术先进、可靠，符合世界重载货运机车发展潮流，达到了世界领先水平，可以单独牵引C64、C70、C80万吨列车，极大的缩短了两台SS4改直流机车万吨重联编组时间，提高了机车运用效率。

朔黄铁路西起陕西省神池县，东至河北省黄骅港，穿越太行、吕梁两大山区，线路最大坡道12‰，具有长大坡道多、曲线半径小的特点。朔黄铁路运输处的2台神华号交流机车自2013年6月上线运行以来，在朔黄铁路运输中发挥了重要作用，但是也存在一定不足，当机车遇到信号突变、机车故障等特殊情况停在长大上坡道时，再次起车困难，经常需要救援，严重干扰了正常的运输秩序。图1机务运用图3机车检修图2车务管理XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处二、小组概况朔黄铁路运输处QC小组

小组成员平均年龄38姓名性别年龄职务组内分工学历接受教育时间出勤率XX男38处长组长本科7097%XX男45副处长副组长本科72100%XX男32工程师组员本科72100%XX男29助工组员本科72100%XX男58高技组员大专7097%许XX女26统计员组员大专7097%赵XX男40司机组员中专72100%XX男37司机组员中专72100%成立时间

2007.01课题名称：减少神华号交流机车途停

小组注册号：ZT156-02课题注册号：ZT156-QCGZL课题类型攻关型

小组注册时间：XX.01课题注册时间：XX.01

接受教育：平均为71小时

活动时间：XX.02—XX.09XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

朔黄铁路运输处QC小组自成立以来，先后多次获得中国建筑业协会、中国施工企业协会的优秀QC小组一、二等奖。XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处三、选题理由业主要求现状朔黄公司1号文件中规定，XX年全线机车途停延时不得超过3000分钟，经过各单位目标分解后，我单位XX年机车途停延时不得超过300分钟（其中直流机车190分钟、交流机车110分钟）。选定课题减少神华号交流机车途停根据统计表绘制了如下柱状图：

从上述图表可以看出，我单位2014年交流机车途停延时155分钟，远远超过110分钟，导致机车途停总延时也超过目标。对我单位2014年机车途停情况进行了一次统计，具体情况见下表：XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处四、目标设定

根据业主（朔黄公司）XX年1号文中规定，我单位XX年交流途停延时不得超过110分钟，因此，QC小组将此次攻关目标值定为：XX年交流途停延时≤110分钟，并绘制了如下柱状图：目标设定柱状图制图人：XX时间：XX.2.12155分钟110分钟XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处五、可行性分析1、QC小组对交流机车在2014年发生途停情况进行了统计、整理，全年共发生18件途停，总停时155分钟，并对造成机车途停的原因进行了分析、归纳，制定了如下分析表：2014年交流机车途停分析表序号故障项目发生频次（分钟）累计频次（分钟）发生频率累计频率1撒砂器故障969661.9%61.9%2自动降弓动作2812418.1%80%3MVB网络中断1714111%91%4BCU故障91505.8%96.8%5其他553.2%100%XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处2、根据交流机车途停原因分析表绘制如下排列图：交流机车途停原因分析排列图撒砂器故障MVB网络中断自动降弓动作其他BCU故障制图人：魏超时间：XX.02.18从排列图可以看出，撒砂器故障是造成交流机车途停延时长的主要症结所在。5172899691%80%96.8%61.9%频数(件)N=1550301206090150155累计频率（%）060402010080XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处数据分析我单位历史最好水平小组成员经过分析认为，采取有效措施后撒砂器故障的60%可以解决，此时机车运行中途停为（96×40%+28+17+9+5）=97.4分钟根据2014年机车途停统计表可以看出，我单位二季度交流机车停车14分钟，如果保证该质量水平，全年交流机车停时为56分钟，可以控制在110分钟内交流机车途停延时由155分钟下降为97.4分钟根据朔黄公司统计数据可以看出，该单位18台神华号交流机车，在2014年共停车延时836分钟，平均每台46.4分钟参照其他单位水平目标可行3、目标实现的可行性XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处六、原因分析

撒砂器故障机械方法机车震动大桥梁、弯道多人员环境

制图人：XX时间：XX.2.20材料堵住出砂孔砂粒过粗整备质量差未执行日常整备保养制度无日常整备保养制度撒砂器管壁破损撒砂器管壁过薄且有急弯漏检漏修未执行工艺标准无检修工艺标准砂子结块砂子潮湿砂子未烘干原因分析系统图撒砂器裂损砂箱密封性不良撒砂器设计有缺陷扬砂孔与吹砂孔孔径不合理七、要因确认

根据系统分析图，QC小组共找到8个末端因素，并制定了要因确认计划表：要因确认计划表（1）序号末端因素确认内容确认方法标准责任人时间1无日常整备保养制度是否有机车日常整备保养制度查看资料现场检查有且100%实施李强XX.2.232砂子未烘干砂子是否按照规定进行烘干现场调查砂子干燥，不结块XXXX.2.283砂箱密封性不良砂箱盖是否有间隙现场试验密封良好，不进水魏超XX.3.14撒砂器管壁过薄且有急弯撒砂器管壁是否经常磨破现场调查运行试验在砂子的冲击下，6个月不磨破XXXX.3.55无检修工艺标准查看是否有检修工艺查看资料现场检查有且100%执行赵大权XX.3.9XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处要因确认计划表（2）序号末端因素确认内容确认方法标准责任人时间6桥梁、弯道多机车是否产生剧烈震动现场调查震动不影响撒砂器的正常工作赵XXXX.3.107砂子过粗确定砂粒直径现场调查运行试验粒度在0.1-1.6mmXXXX.3.128扬砂孔与吹砂孔孔径不合理确定每个撒砂器在1min内下砂量现场调查当风压为600kpa时，撒砂器下砂量控制在0.3-0.7L/min李强XX.3.13制表人：许XX时间：XX.3.16XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处小组成员根据要因确认计划表对末端因素逐项进行了确认，具体确认过程如下：因素一：无日常整备保养制度确定方法：检查是否有日常整备保养制度，并对日常整备作业情况进行现场检查标准：有日常整备保养制度且100%执行实查：XX年2月23日，李强对机车技术质量管理制度进行检查发现，朔黄铁路运输处于2012年已经制定了机车日常整备保养制度，并装订成册，印发相关部门进行执行。图5机车日常整备保养制度在神池南整备场对乘务员日常整备作业情况进行检查，并对撒砂器下砂情况进行了抽检，具体抽查情况如下表：XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处序号部位下砂情况序号部位下砂情况1A节左1正常5B节左1正常2A节右2正常6B节右2正常3A节左3正常7B节左3正常4A节右4正常8B节右4正常机车撒砂器下砂情况抽查表制表人：李强时间：XX.2.23图6机车撒砂器下砂情况XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处因素二：砂子未烘干确定方法：现场检查机车用砂是否干燥标准：砂子干燥，不结块实查：XX年2月28日，XX到神池南、肃宁北整备场对机车上砂情况进行检查，发现所有机车用砂首先由烘干机干燥后，再由砂塔对机车进行上砂，并对机车砂箱内的砂子进行了检查，未发现砂子因潮湿而结块的现象。结论：无日常整备保养制度不是主要原因

从机车撒砂器下砂统计表可以看出，乘务员均能严格落实机车整备保养制度，对撒砂器进行检查、疏通，确保能够正常下砂，杜绝了机车“带病”出库。图8对砂箱砂子进行检查图7砂塔对机车进行上砂结论：砂子未烘干不是主要原因XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处因素三：砂箱密封性不良确定方法：现场检查、试验砂箱盖是否有间隙标准：密封性良好，不进水实测：XX年3月1日，魏超在肃宁整备场对机车砂箱盖的密封性进行检查，发现砂箱盖四周均有防雨沿，内部有一个橡胶密封圈，当端盖的弹簧卡子锁紧后，端盖将密封圈紧密压在砂箱口上方，使砂箱口无间隙；并待机车走行部清洁30分钟后，开盖检查砂箱内部，未发现进水情况。结论：砂箱密封性不良不是主要原因图9砂箱口密封盖端盖防雨沿橡胶密封圈弹簧卡子砂子干燥图10砂箱内砂子XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处因素四：撒砂器管壁过薄且有急弯确定方法：对机车撒砂器磨损情况进行检查标准：在砂子的冲击下，6个月不磨破实测：XX年3月5日，XX组织检修作业人员在肃宁北整备场对神华号7138机车的8个撒砂器管壁磨耗情况进行检查，并对每个管壁的使用情况进行了统计，具体情况如下表：撒砂器管壁磨耗情况统计表序号位置磨耗严重部位磨耗情况使用时间1A节左1急弯处磨耗严重25天2A节右2急弯处磨破27天3A节左3急弯处一般7天4A节右4急弯处磨破25天5B节左1急弯处一般4天6B节右2急弯处磨耗严重19天7B节左3急弯处磨耗严重21天8B节右4急弯处一般4天制表人：XX时间：XX.3.5图11对撒砂器管壁磨耗情况进行检查XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

通过上述管壁磨损情况检查统计表可以看出，撒砂器管壁的使用寿命仅为1个月左右，远远达不到6个月，一旦管壁破损，砂子就不能喷撒到钢轨轨面，将大大降低机车与钢轨之间的粘着力，造成机车因空转、滑行而停车，情节严重时，甚至导致高坡地段救援。结论：撒砂器管壁过薄且有急弯是主要原因

图12管壁磨损前后对比图XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处因素五：无检修工艺标准确定方法：查阅检修技术资料并对检修作业进行写实标准：有检修工艺标准且100%执行实查：XX年3月9日，赵大权到技术部、检修中心查阅了神华号交流机车检修方面相关技术资料，发现有交流机车维修手册，并根据维修手册编制了《神华号交流机车检修工艺》，对撒砂器的日常检修内容、标准做出了明确规定，并印制成册，下发给所有检修作业人员学习，每月底组织管理人员、技术人员对工艺执行情况进行标准验收，验收不合格者不得上岗。

图13神华号交流机车维修手册

图14神华号交流机车检修工艺XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

赵大权利用交流机车J2修程，对撒砂器的检修情况进行了盯控写实，检修作业人员能够严格执行检修工艺范围及标准，正确的对撒砂器的管壁、胶管、喉箍、密封垫等进行检查修理，并对撒砂器装车后的性能进行验收。结论：无检修工艺标准不是主要原因

图15撒砂器检修写实

图16撒砂器性能验收XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处因素六：桥梁、弯道多确定方法：跟车添乘写实，确定桥梁、弯道产生的震动对撒砂器的影响标准：震动不影响撒砂器的正常工作实查：XX年3月10日，赵XX及技术人员查阅了相关资料，朔黄铁路是国家一级重载铁路，线路定期进行维护、保养；我单位交流机车运行5万公里就对轮对进行一次镟修，确保轮对无擦伤、剥离故障的发生；跟车添乘写实发现，机车经过轴箱悬挂装置、橡胶堆、减震垫等减振措施，可以有效减少桥梁、弯道产生的振动对撒砂器等机车设备的影响。结论：桥梁、弯道多不是主要原因

图17机车轮对进行镟修

图18机车轴箱减震装置XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处结论：砂子过粗不是主要原因序号机车号用砂类型粒度撒砂阀堵塞数量17137石英砂0.1-2.5mm4个27138海砂0.1-1.6mm3个

撒砂阀堵塞情况统计表制表人：赵XX

时间：XX.3.12图19海砂、石英砂粒度对比图海砂石英砂

从撒砂阀堵塞情况统计表可以看出，更换粒度更小的海砂后，撒砂阀堵塞情况未发生明显改善，因此撒砂阀堵塞故障与砂子的材质、粒度无直接关系。因素八：撒砂器的扬砂孔与吹砂孔孔径不合理确定方法：对机车撒砂效果进行现场试验标准：在600kpa的压力下，撒砂阀下砂量为0.3-0.7L/min实测：XX年3月13日，李强组织人员在肃宁北折返段对7138机车撒砂效果进行检查，当风压为600kpa时，机车撒砂1分钟，测量每台撒砂器下砂量，具体情况如下表：XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处序号部位撒砂量（L）序号部位撒砂量（L）1A节左10.19B节左10.42A节右10.410B节右10.63A节左20.211B节左20.44A节右20.412B节右20．15A节左30.613B节左30.76A节右30.414B节右30.57A节左4015B节左40.48A节右40.716B节右40.2

机车撒砂情况统计表

制表人：李强时间：XX.3.13XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

从上述统计表可以看出，全车一共16个撒砂器，撒砂量在正常技术标准0.3-0.7L之间的有11个，撒砂量过小的有4个，还有1个撒砂器堵塞，撒砂器下砂量极度不均衡。对撒砂阀进行解体分析，吹砂风嘴直径为1.5mm,扬砂风嘴直径为1.2mm，由于出砂口正对吹砂风嘴，出砂口的气流对撒砂器的撒砂有一定的阻塞，导致撒砂器下砂量小。结论：撒砂器的扬砂孔与吹砂孔孔径不合理是主要原因风嘴图20撒砂器解体图图21对撒砂量进行测量XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处通过调查、确认，QC小组找出造成撒砂器故障高的2个要因：确认主要原因撒砂器管壁过薄且有急弯撒砂器的扬砂孔与吹砂孔孔径不合理八、制定对策QC小组根据已确定的2个要因，提出了相应的对策，并制定了对策评价分析表：对策分析评价表注：◎5分○3分△

1分要因对策方案方案评价方案评估综合得分选定方案有效性可行性经济性时间性扬砂孔与吹砂孔孔径不合理重新设计一款新型撒砂器可以解决撒砂器内压力不平衡问题，使撒砂器下砂量均衡，但经济投入大、周期长◎○○△12分次选调整吹砂口位置可以解决出砂口气流对撒砂器内部压力的影响，但需要重新制作撒砂器，并且一旦砂子堵塞撒砂器时，疏通砂子困难○○○△10分不选扩大扬砂孔、吹砂孔孔径加大撒砂器内腔空气压力强度，提高搅动及吹动砂子的能力，增加下砂量◎◎○○16分首选管壁过薄且有急弯对管壁进行加厚一定程度上可以延长管壁的使用寿命，但仍未从根本上解决管壁磨损问题○○△◎12分次选采用通径型管壁，消除管壁曲率、急弯可以消除由于管壁曲率不均而导致砂子对管壁的冲击与磨损，并可以防止砂子在急弯处堆积导致砂管堵塞◎◎◎○18分首选制表人：XX时间：XX.3.20XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处QC小组通过方案对比、评价分析，择优确定了对策方案，并制定了具体的对策表对策表序号要因对策目标措施地点负责人完成时间1扬砂孔与吹砂孔孔径不合理扩大扬砂孔与吹砂孔孔径在600kpa的风压下，撒砂器撒砂量为0.3-0.7L/min1、技术人员对撒砂器撒砂过程进行分解2、分析撒砂器下砂量少的原因3、对吹砂孔、扬砂孔逐步进行扩大试验4、在实际运行中，对撒砂器下砂量情况进行检验检修车间XX、李强XX年3月2管壁过薄且有急弯采用通径型管壁，消除管壁曲率和急弯管壁使用6个月，不破损1、分析管壁容易破损的原因2、对管壁进行改造，由弯型更换为通径型3、在实际运行过程中检验通径型管壁的使用寿命是否满足要求检修车间魏超、XXXX年4月制表人：XX时间：XX.3.21九、对策实施XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处实施一：扩大撒砂器的扬砂孔与吹砂孔孔径

撒砂器是机车走行部重要设备之一，其作用主要是在机车过弯道、长大上坡道及遇见雨雪雾霜等恶劣天气时，能够及时撒砂，提高机车轮对与轨面之间的粘着力，防止机车由于空转、滑行而导致停车。

小组成员首先对撒砂器撒砂过程进行分析，砂箱内的砂子由于重力作用，自动流入撒砂器的储砂室，当需要撒砂时，乘务员操纵机车，此时压缩空气经扬砂孔、吹砂孔进入撒砂器内部，其中扬砂孔将砂子搅动、吹起，吹风孔将砂子推到出砂口，砂子经出砂口、管壁、撒砂管喷撒到轨面上。图22撒砂器结构示意图XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

由于出砂口正对吹砂风嘴，出砂口的气流对砂子的流出有一定的阻滞作用，要增加撒砂器的下砂量，就必须扩大扬砂孔、吹砂孔的孔径，从而增加对撒砂器腔内砂粒的搅动和吹出效果。

小组成员同撒砂器生产厂家的技术人员经过分析后，首先将4个撒砂器的吹砂孔孔径由1.5mm扩成1.8mm,扬砂孔孔径由1.2mm扩成1.5mm，改造完毕后，装车进行试验，具体情况如下表：第一次撒砂器试验统计表从实验结果可以看出，撒砂器吹砂孔、扬砂孔孔径扩大后，下砂量有了明显的增加，但是仍然有部分撒砂器达不到0.3-0.7L的标准。序号撒砂器撒砂时间改造前改造后11#1分钟0.50.622#1分钟0.10.233#1分钟0.20.444#1分钟0.30.5制表人：XX时间：XX.3.24图23改造后的撒砂器下砂量进行测量XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处实施效果：小组成员对1台神华号交流机车撒砂阀的扬砂孔、吹砂孔进行了扩孔改造，试验1个月后，未发生因机车下砂量不足而导致的停车，实施效果显著。

小组成员在总结第一次改造经验的基础上，将吹砂孔孔径由1.8mm扩大到2.0mm，扬砂孔孔径不变，仍为1.5㎜，并对上述4个撒砂阀进行改造，进行了第二次试验，具体情况如下表：第二次撒砂器试验统计表序号撒砂器撒砂时间改造前改造后11#1分钟0.60.622#1分钟0.20.433#1分钟0.40.544#1分钟0.50.6制表人：XX时间：XX.3.25从实验结果可以看出，撒砂器吹砂孔、扬砂孔孔径经过二次扩大后，下砂量均达到了0.3-0.7L/min的标准。图24改造后的撒砂器下砂量进行测量XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处实施二：采用通径型管壁，消除管壁曲率和急弯

管壁是撒砂器与撒砂软管之间的链接设备，是整个撒砂通路中的重要一环，一旦管壁破损，就会使砂子无法喷撒到轨面上，将大大降低机车与钢轨之间的粘着力，造成交流机车在长大上坡道区段由于空转、滑行而停车、救援，严重影响运输生产秩序。

小组成员对撒砂器管壁的受力情况及撒砂的通路进行了分析，并绘制了如下示意图：进砂口出砂口急弯管壁图25原管壁受力示意图XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

从管壁受力示意图可以看出，撒砂器中的砂子在600kpa的风压下，进入管壁，由于急弯的阻挡，砂子长时间冲击管壁，就相当于一个小砂轮在不断打磨管壁，这就导致管壁仅仅1个月左右就被磨破。为了解决这一问题，我们对管壁进行了技术改造，由原来的弯型改成通径型，并对弯管中部进行加厚处理，这样就消除了管壁的曲率，撒砂器吹出的砂子，可以平顺的经过管壁进入撒砂软管，大大减少砂子对管壁的冲击和磨损，从而提高管壁的使用寿命。图26弯型管壁图27通径型管壁实施效果：小组成员对2台神华号交流机车撒砂阀的管壁更换为通径型管壁，试验3个月后，未发生管壁磨破故障，实施效果显著。XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处十、效果检验1、目标值验证：

上述两项措施实施三个月后，在XX年6月底，QC小组对神华号交流机车运行中途停情况进行了统计，具体见下表：序号故障项目发生频次（分钟）累计频次（分钟）发生频率(%)累计频率(%)1自动降弓动作9942.9%42.9%2MVB网络中断51423.8%66.7%3撒砂阀故障31714.3%81%4BCU故障2199.5%90.5%5其他2219.5%100%二季度交流机车途停统计表制表人：XX时间：XX.7.1XX第六工程有限公司铁路运输处

为了便于同2014年交流机车途停情况进行对比，现将XX年2季度机车途停情况折算成全，制定了如下统计表QC小组根据2014年、XX年交流机车途停统计表，制定了如下对比排列图：活动前后对比排列图制图人：XX时间：XX.7.1XX年交流机车途停统计表序号故障项目发生频次（分钟）累计频次（分钟）发生频率(%)累计频率(%)1自动降弓动作363642.9%42.9%2MVB网络中断205623.8%66.7%3撒砂阀故障126814.3%81%4BCU故障8769.5%90.5%5其他8849.5%100%制表人：XX时间：XX.7.1活动前活动后XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处

从上述图、表中可以看出，撒砂器故障造成的途停已从对策实施前的“关键的少数”，成为对策实施后的“次要的多数”，同时交流途停延时由155分钟，下降为84分钟，达到了预期的目标（110分钟）。交流机车途停延时柱状图制图人：XX时间：XX.7.3155分钟110分钟84分钟XX第六工程有限公司朔黄铁路运输处2、经济效益：

按照《朔黄公司机务运用安全质量考核制度》的相关规定，机车运行中发生途停，每延时10分钟，考核2000元，不足10分钟，按10分钟计算，采取对策后，撒砂器故障造成的停车减少71分钟（计算：155-84=71），节约成本约2000×8=16000元。弯型管壁使用寿命为1个月左右，2台神华号交流机车1年需要使用384个（2×16×12=384），每个弯型管壁材料费为150元；更换为通径型管壁后，使用寿命提高到6个月，2台神华号交流机车1年需要使用64个（2×16×2=64），每个径通型管壁材料费为180元，每年节约材料费约384×150-64×180=46080元。

撒砂器扩孔改造以前，经常发生堵塞故障，需要在神池南长期配备2名学员进行疏通，改造后堵塞故障基本消除，每年节约人工成本约2×3000×12=72000元。综上所述，每年产生的经济效益约为：16000＋46080＋72000≈13.