液壓支架裝配工藝優(yōu)化
項目背景
液壓支架是礦井機械化采煤的主要支護設備,其分為支撐掩護式和掩護式兩種。支撐掩護式簡稱為C型,特點是有四根立柱對頂梁進行支撐;掩護式簡稱為Y型,特點是兩根立柱,可以進行大采高的設計。某公司液壓支架裝配工藝是在扣完頂梁后安裝支架側(cè)護板,總裝車間現(xiàn)有條件下不能直接套用其他廠家側(cè)護板裝配工藝,需要研制新工具,改進原有裝配工藝。
二、研究內(nèi)容
1.原工藝問題分析
a.鋼絲繩易斷裂。由于采用吊裝兜緊方式,鋼絲繩與護板棱角長期發(fā)生摩擦易斷裂,鋼絲繩毀壞嚴重,造成成本上升和安全隱患。
b.作業(yè)空間狹小。架間距離小,人員只能處于作業(yè)區(qū)域下方安全區(qū)域觀察調(diào)整入位再安裝鎖緊銷軸,一旦鋼絲繩斷裂造成護板彈出墜落,安全風險隱患大,以往曾出現(xiàn)由側(cè)護板造成的安全事故。
c.問題發(fā)現(xiàn)晚。側(cè)護板相對于頂梁、掩護梁和底座尺寸控制偏弱,增加故障率,造成側(cè)護板和頂梁、掩護梁安裝時裝不上。
d.工作效率低。由于護板焊接后存在微小變形,容易造成固定側(cè)護板的銷軸孔存在誤差錯位,只能在半空由下向上錘擊銷軸不方便用力,需要天車配合反復調(diào)整,安裝繁瑣,工人勞動強度大影響生產(chǎn)效率。
2.工藝優(yōu)化設計
該公司技術(shù)人員通過分析研究,結(jié)合分廠實際情況,將工藝調(diào)整為:底座組件安裝、掩護梁組件和掩護梁側(cè)護板安裝到一起、頂梁組件和頂梁側(cè)護板安裝到一起,最后進行底座組件→扣裝帶側(cè)護板的掩護梁組件→扣裝帶側(cè)護板的頂梁組件→將頂梁組件與立柱和平衡千斤頂進行連接→調(diào)試交檢。
3.基本原理
為滿足新工藝需求,采用零部件不動而工裝可以動的原則來設計工裝。與新工藝配套的工裝最終確定為通過高壓液體驅(qū)動液壓千斤頂作為動力源,克服產(chǎn)品組件內(nèi)彈簧的彈力,通過液控雙向鎖控制千斤頂?shù)膭幼?,使零部件到達需要的位置。利用手扳葫蘆(滑輪機構(gòu))來解決平衡千斤頂?shù)陌惭b問題。
根據(jù)產(chǎn)品基本數(shù)據(jù),確定結(jié)構(gòu)要能適應全部規(guī)格尺寸的安裝需要。為減少制造周期和加工成本,選取Q-80/63X380型千斤頂用于工裝制造,制作單件圖利用Q550鋼板進行加工制造工裝其他零部件。
新工藝最大的優(yōu)勢就是將原本有聯(lián)系的系統(tǒng)進行獨立化,減少了單個組件中問題的出現(xiàn)對整體的影響。
三、應用效果
工藝優(yōu)化后:
1.降低零件的裝配相關性,提前釋放了工作量集中環(huán)節(jié),組件間降低相關性,分散了工作量,有利于急需產(chǎn)品的盡快產(chǎn)出。
2.降低安全風險。應用一年來在采用新工藝對液壓支架安裝過程中未發(fā)生與側(cè)護板相關的安全事故,直接降低了40%事故率,更符合安全操作規(guī)程和本質(zhì)安全需要。
3.能夠提前暴露質(zhì)量問題。側(cè)護板與頂梁、掩護梁配合尺寸能夠提前驗證,同時便于地面提前處理質(zhì)量問題,相較于原工藝降低了返修結(jié)構(gòu)件的難度,降低了返修成本。
4.降低勞動強度。地面裝配側(cè)護板降低工人勞動強度,借助液壓力完成側(cè)護板的鎖緊,側(cè)護板定位銷依靠重力就可以安裝到位,避免工人高處攀爬和額外的體力消耗。
5.降低吊索具磨損。相比于原工藝鎖緊側(cè)護板用鋼絲繩勒緊的方式,新工藝消除了鋼絲繩在側(cè)護板安裝中的應用,避免了鋼絲繩的磨損和報廢,降低了鋼絲繩的采購,進一步降低生產(chǎn)成本。