非标设备技术改造的实践

安喜悦

中铁二十三局集团第二工程有限公司齐齐哈尔富铁轨枕有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161041

设备是生产的基础，做好设备的维修与保养工作，是保证设备的安全运转的前提，而我公司非标轨枕流水生产线设备，建成于1992年，起初只生产Ⅱ型枕等，随着铁路的发展，其产品更新步伐较快，现在生产Ⅲa、XⅢQ及各种型号的岔枕，产品重量增加了，布筋和外型也发生变化，还要保证正常的生产速度，这样有些设备就出现故障增加、消耗增大，制约生产，所以对相应设备技术改造势在必行。下面就生产线中成品摩擦锯存在的问题进行了系统改造进行阐述。

1 问题的提出

预应力混凝土轨枕脱模后，轨枕为两排1×4摆放，需对两排1×4轨枕相连的螺旋肋钢丝进行切断，其由成品摩擦锯切割来完成。成品摩擦锯由电机驱动，通过三角带传动带动锯轴与电机同速转动，锯轴与锯片刚性联接，锯片与电机及传动装置安设在走行小车上，小车往复运动通过高速转动的锯片与钢丝的摩擦切断螺旋肋钢丝。

成品摩擦锯示意图：

电机 走行小车速度 锯片 三角带 锯座轴承Y225M-2 45KW 2970r/min V=5.1m/min Φ750 Q235A B2210 22314

成品摩擦锯相应数据：

近几年，成品摩擦锯在切断钢丝过程中有造成预应力混凝土轨枕端部掉角现象，45KW电机定子线圈烧坏，锯座轴承过热抱死次数明显增多，轴座、传动三角带等配件损坏，年消耗费用15万余元，反复维修影响生产，维修费用增大且造成大量返修品，修补耗人耗料，严重影响产品质量，也影响企业的质量形象[1]。

2 产生原因的分析

产品掉角的质量问题进行分析：经过现场多次观察，针对成品摩擦锯的相关数据，掉角产品的脱模强度，设备操作人员的操作情况，每批次产品生产过程中混凝土搅拌、振捣等工艺过程的作业情况等进行分析和统计。确定原因如下：

成品摩擦锯的切割锯片转速偏高，走行小车速度较快，锯片切断钢丝时，对钢丝边缘的混凝土有扰动作用，造成松动掉角。

产品强度低于脱模的标准值，混凝土强度不高，在高速旋转的锯片带动下，产生掉角。

混凝土工在布灰作业时，端部下方有后填充混凝土现象，造成端部后填混凝土振捣不实，强度低。

各别混凝土搅拌时间短，各种骨料搅拌不匀，级配不合理，局部配合比不好，强度不好。产生掉角因素因果图和比例图：

成品摩擦锯电机及锯座损坏原因分析：

锯座损坏及轴承抱死，22314轴承极限转速(脂）为2200r/min 满足不了长时间高转速转动，成品摩擦锯处于高温环境下使用，锯座表面温度90多度，润滑脂在锯座内存不住，过热后流出，造成轴承润滑不良，轴承容易抱死；由于轨枕外型变大，锯座尺寸受空间限制，考虑锯片使用到极限确定锯座为45#钢材质，长期高温环境下使用，在加上频繁更换损坏的轴承及保证三角带传动平稳轴承安装处出现受力磨损，导致锯座两轴承安装处的同心度超差，轴承转动不畅，锯座无法使用，修复性加工保证同轴度，但轴承装配尺寸超差，保证不了轴承与锯座的配合，造成锯座报废[2]。

电机转速为2970r/min，高于轴承承受的极限转速，走行小车速度偏快，由于产品升级后，螺旋肋钢丝数量增多，切断阻力增大，增大电机的负荷。

生产工人生产时由于不细心造成轨枕端面倾斜、间隔空隙不规整，成品摩擦锯操作人员对位切断时对位不准确，切到附属物，也增加了切断电机的负荷。

成品摩擦锯故障因果图：做好设备管理工作，必须以生产为中心，为生产服好务。综合以上分析，确定成品锯故障增耗及产品掉角主要原因为：成品摩擦锯设计有缺欠，Y225M-2 45KW电机转速较快，承载能力低，走行小车速度偏快，在高温和增加负荷情况下，电机不适用，断丝过程中对钢丝边的混凝土进行扰动，造成轨枕端部掉角；22314轴承极限转速(脂）为2200r/min满足不了长时间高转速转动，出现轴承及轴座损坏现象；次要原因作业人员作业不规范、野蛮作业。如：产品的脱模强度低，产品间隔空隙不规整或超差，混凝土施工过程中不符合工艺技术要求，设备操作者野蛮作业等。

3 技术改造

对成品摩擦锯进行了系统分析，降低转速是必须的，降到多少合理，即能满足切断钢丝的要求，还能保证产品质量，不影响生产速度。通过多方查找资料，经过计算与实验，确定锯轴的转速为2300r/min，同时成品摩擦锯小车的走行速度下降18%。实施改造如下：

本着考虑节约成本的原则，利用现有的配件及电机启动控制系统等设施，使用现有库存Y225M-4 45KW电机，重新设计电机皮带轮，核对传动功率，确定传动比、皮带轮包角、传动中心距，改选三角带；改变锯座压盖的密封方式，选用脂油混合润滑，保证轴承润滑良好；对走行机构系统按新确定的速比加工配件，实现降速18%的要求[3]。

对作业人员不规范作业的次要原因，与工艺技术部门沟通，对新、老作业人员进行操作技能培训，了解作业指导书，知道哪步作业是重点，改变陋习。

4 改造的效果：

改造后，经过1年的使用，没有了产品端部掉角现象，电机、轴座及轴承等无损坏，由于改变速度，三角带年消耗降低40%。保证产品的质量及生产的有序进行，解决了产品的掉角问题，给企业带来可观的效益，且每年成品摩擦锯维修费用还节约10万多元。

随着产品市场竞争的日趋严峻，企业都在严抓成本管理工作，而设备消耗、设备是否符合生产使用等问题备受重视，作为企业的设备技术人员，对制约生产、消耗过大的设备进行技术改造，降低设备的消耗，消除设备的故障及对产品质量的影响，提高企业设备管理水平，为企业增加经济效益，提高企业的整体实力。