提升拋丸機(jī)設(shè)備可靠性的方法研究

黃軼春，黃軍宜，陳 康，粟小寶（廣西柳工機(jī)械股份有限公司，廣西 柳州545007）

0 引言

拋丸工序作為產(chǎn)品主要部件涂裝前處理的關(guān)鍵工序，對(duì)整機(jī)產(chǎn)品外觀涂裝質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用[1]。拋丸機(jī)是執(zhí)行拋丸工序的設(shè)備，隨著設(shè)備使用年限的增長(zhǎng)，目前對(duì)拋丸機(jī)的管理已經(jīng)不能滿足可靠、高效運(yùn)行的要求，因此，為降低拋丸機(jī)的故障率，保障拋丸機(jī)的可靠、高效運(yùn)行，對(duì)目前拋丸機(jī)管理進(jìn)行優(yōu)化尤為重要。本文以W子公司拋丸機(jī)為例，總結(jié)出提升拋丸機(jī)可靠性的一種管理方法。

1 現(xiàn)狀及存在問題

該公司現(xiàn)有一臺(tái)拋丸機(jī)于2005年投用，屬于通過式連續(xù)拋丸機(jī)。該拋丸機(jī)共有12個(gè)拋丸器，單邊丸料提升機(jī)，一根縱向主螺旋輸送器和一根橫向螺旋輸送器將底部丸料輸送至提升機(jī)，一套丸料分離器。主要結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 拋丸機(jī)主要結(jié)構(gòu)圖

表1 拋丸機(jī)主要故障部位

2018年1月至12月間，該拋丸機(jī)故障次數(shù)171次。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，主要故障部位是拋丸器、室體、提升機(jī)，故障占比達(dá)92%（見表1），其中拋丸器故障占比達(dá)78%。

由此可見，如果能夠有效解決拋丸器故障問題，能夠大幅提升拋丸機(jī)可靠性。

2 原因分析

通過對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，得出導(dǎo)致拋丸器故障的問題有以下幾點(diǎn)：第一，分離器篩網(wǎng)被異物堵塞，丸料不能順暢進(jìn)入丸料倉(cāng)，丸料供給不足導(dǎo)致部分拋丸器工作負(fù)荷低；第二，落砂閥頸部被異物堵塞，丸料無法有效落至拋丸器內(nèi)，導(dǎo)致拋丸器工作負(fù)荷低；第三，葉片磨損過快，以及因葉片斷裂導(dǎo)致拋丸器失衡故障。

2.1 分離器篩網(wǎng)與落砂閥頸部被異物堵塞的原因分析

經(jīng)觀察，首先在拋丸的前道機(jī)加工序中，沒有對(duì)加工完畢的零件進(jìn)行打磨和清理鐵屑，造成飛邊、毛刺及鐵屑?xì)埩舨нM(jìn)拋丸機(jī)內(nèi)。其次，螺栓孔屏蔽物磨損松動(dòng)，在拋丸時(shí)被打擊脫落。第三，原清潔清掃標(biāo)準(zhǔn)中，未對(duì)檢查和清理篩網(wǎng)異物的頻次做出規(guī)定，操作者僅每班清理一次，而經(jīng)檢測(cè)分離器30 min內(nèi)就已出現(xiàn)明顯異物（見圖2），2 h內(nèi)丸料流動(dòng)出現(xiàn)明顯阻滯。

圖2 分離器清理出來的異物

2.2 拋丸器葉片磨損不均勻及葉片斷裂的原因分析

拋丸器葉片屬于易損件，主要為沖蝕磨損，對(duì)材質(zhì)韌性的要求更高，一般而言，為保證葉片工作壽命，一般會(huì)采用高鉻鑄鐵材質(zhì)。其次，為保證拋丸器的使用壽命，一般在葉片磨損量達(dá)到一定程度后要整套更換。而現(xiàn)場(chǎng)并未明確葉片的更換標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，檢查更換下來的失效葉片，發(fā)現(xiàn)存在鑄造缺陷（空洞及砂孔），通過金相檢測(cè)，該葉片的C、Cr成分占比分別為3.5%和15.5%（見圖3）。雖然該葉片Cr含量達(dá)到高鉻鑄鐵要求，但C含量過高，影響葉片對(duì)耐沖擊的韌性（見圖4）[2]，最終導(dǎo)致磨損過快。

圖3 葉片磨損情況及金相數(shù)據(jù)

除易損件本身材質(zhì)問題外，通過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理業(yè)務(wù)評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)還與拋丸設(shè)備日常保養(yǎng)和專業(yè)維保、維修的質(zhì)量有緊密聯(lián)系。具體分析如下：

（1）日常維保問題的原因分析

由于拋丸工序外包，拋丸機(jī)由外包方B公司操作使用，B公司的員工負(fù)責(zé)遵循子公司制定的保養(yǎng)基準(zhǔn)表，對(duì)拋丸設(shè)備進(jìn)行日常保養(yǎng)，其重點(diǎn)在于監(jiān)控拋頭電流、定期清理分離器篩網(wǎng)上的雜物、檢查各電機(jī)是否正常運(yùn)行、拋頭傳動(dòng)皮帶是否正常等。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，以下三點(diǎn)是導(dǎo)致日常維保問題的主要原因：第一，保養(yǎng)職責(zé)不明確，基準(zhǔn)表內(nèi)容要求不清晰；第二，操作者能力不足；第三，子公司對(duì)勞務(wù)外協(xié)方B公司員工日常維護(hù)的過程監(jiān)控不到位，導(dǎo)致日常保養(yǎng)的執(zhí)行不力，部分保養(yǎng)內(nèi)容沒有得到實(shí)施。

（2）專業(yè)維保和維修問題的原因分析

首先，拋丸設(shè)備專業(yè)維保和維修承包給外部維保供方S公司。但經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，S公司并未制定該拋丸設(shè)備的專業(yè)維護(hù)計(jì)劃，也無法提供專業(yè)維護(hù)實(shí)施記錄。其次，由于維修不規(guī)范導(dǎo)致拋丸設(shè)備維修后的二次損壞。再次，子公司未對(duì)S公司是否按維保合同內(nèi)容執(zhí)行，以及S公司的維保質(zhì)量進(jìn)行跟蹤和抽查，疏于管理。

3 對(duì)策實(shí)施

針對(duì)以上分析的原因，從以下六個(gè)方面進(jìn)行管理優(yōu)化，并制定方案在W子公司實(shí)施。

（1）葉片選用碳含量為2.0%、Cr含量20%的高鉻鑄鐵材質(zhì)。經(jīng)研究，高鉻鑄鐵中的含碳量對(duì)強(qiáng)度的影響十分敏感。當(dāng)碳含量約為2.0%時(shí)，表2數(shù)據(jù)表明鉻含量從10%增加至20%，強(qiáng)度相應(yīng)提高至峰值，但繼續(xù)增加鉻含量則強(qiáng)度有所下降，而隨碳含量的增加，強(qiáng)度呈直線下降。當(dāng)碳為2.0%、鉻含量為20%左右時(shí)，可獲得最好的沖擊韌性（見圖4）[2]。

圖4 高鉻鑄鐵C和Cr含量對(duì)沖擊韌性的影響曲線

因此，對(duì)于易損件采購(gòu)，要求優(yōu)先考慮從原廠家進(jìn)行采購(gòu)或選擇優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商進(jìn)行采購(gòu)。其次，所采購(gòu)的配件明確材質(zhì)和防護(hù)要求（見表2）；易損件到貨后，明確要求按批次進(jìn)行材質(zhì)檢驗(yàn)，對(duì)不符合要求的配件，一律不予接收；制定易損件更換標(biāo)準(zhǔn)，葉片磨損量≥1/3δ時(shí)整套更換，或者為降低成本可在使用過的葉片中，選擇厚度接近且未穿孔的一組葉片，進(jìn)行平衡測(cè)試后重復(fù)使用。同時(shí)加強(qiáng)檢查監(jiān)控，避免因配件帶缺陷運(yùn)行造成更大的損失。

表2 拋丸設(shè)備主要易損件材質(zhì)和防護(hù)要求

（2）針對(duì)異物過多問題，通過制定工藝規(guī)范，增加打磨和清理工序，重新制作符合規(guī)格要求的螺紋孔屏蔽物，以確保有效降低和減少飛邊、毛刺及鐵屑?xì)埩簦约捌帘挝锏袈鋯栴}。

（3）明確管理職責(zé)。將拋丸設(shè)備每個(gè)部位的保養(yǎng)、潤(rùn)滑確定負(fù)責(zé)人（見表3）

表3 拋丸設(shè)備管理職責(zé)

（4）完善和優(yōu)化原拋丸設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，明確保養(yǎng)內(nèi)容和周期頻次要求（見表4）。

表4 拋丸設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)

（續(xù)下表）

（接上表）

部位 序號(hào)維護(hù)內(nèi)容 維護(hù)周期 維保類型班 天 周 月 季 半年 年38檢查減速機(jī)油位，低于刻度則添加 ● 專業(yè)39驅(qū)動(dòng)鏈、張緊輪加油潤(rùn)滑 ● 專業(yè)40檢查減速機(jī)、電機(jī)等各部位緊固螺栓是否松動(dòng) ● 專業(yè)41檢查各運(yùn)動(dòng)部件是否靈活 ● 專業(yè)42檢查驅(qū)動(dòng)鏈磨損、張緊情況，確保驅(qū)動(dòng)鏈的張緊程度 ● 專業(yè)43減速機(jī)潤(rùn)滑油過濾或更換 ● 專業(yè)回轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)裝置44檢查滾子或轉(zhuǎn)向輪是否靈活 ● 日常45潤(rùn)滑滾子或轉(zhuǎn)向輪 ● 日常46檢查滾子或轉(zhuǎn)向輪磨損情況 ● 日常47潤(rùn)滑走軌和伸縮軌 ● 專業(yè)張緊裝置 48 49清掃軌道中的異物，確?；顒?dòng)架移動(dòng)靈活檢查張緊力是否合適 ●●日常專業(yè)

（5）加強(qiáng)對(duì)委外維保質(zhì)量的管理和監(jiān)控。與維保外包方簽訂的維保合同中，明確要求制定專業(yè)維保計(jì)劃、預(yù)防性維修計(jì)劃，并詳細(xì)至具體日期，約定設(shè)備故障次數(shù)和故障停機(jī)時(shí)間下降目標(biāo)，同時(shí)將維修費(fèi)用、維保費(fèi)用、管理費(fèi)用、配件費(fèi)用分開列示，并制定對(duì)外部維保方的考核標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)考核結(jié)算維修、維保和配件費(fèi)用。

（6）加強(qiáng)對(duì)設(shè)備操作者的培訓(xùn)。子公司制定針對(duì)操作者的培訓(xùn)計(jì)劃，編制培訓(xùn)課件。培訓(xùn)內(nèi)容重點(diǎn)在拋丸設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理，各部位點(diǎn)檢、清潔內(nèi)容和要求，點(diǎn)檢及清潔清掃工具的使用等。

4 效果

通過三個(gè)月的試行，該拋丸機(jī)故障次數(shù)同期相比下降60%，其中拋頭故障次數(shù)同比下降58%，改進(jìn)效果明顯。

5 結(jié)束語

拋丸設(shè)備是一種高損耗設(shè)備，對(duì)易損件材質(zhì)要求、設(shè)備管理要求都非常高，特別是在維保外包的情況下，對(duì)外包方的管理和過程監(jiān)控是非常重要的環(huán)節(jié)。因此，加強(qiáng)對(duì)維保外包方的管理、加強(qiáng)操作者的日常維護(hù)管理，提升操作者能力，可以有效降低設(shè)備故障，提高設(shè)備可靠性。同時(shí)，本文所述的管理方法可以復(fù)制到柳工其他子公司，幫助其提升拋丸設(shè)備可靠性，并實(shí)現(xiàn)涂裝質(zhì)量的提升。