李智敏

摘 ?要：剪式舉升機(jī)防爆油缸失效研究工作的落實(shí)，既能夠找尋出目前油缸產(chǎn)品設(shè)計(jì)及加工過程中存在的問題與難點(diǎn)，通過相應(yīng)的改進(jìn)措施，可有效解決此類風(fēng)險(xiǎn)，使防爆油缸產(chǎn)品的整體質(zhì)量得以保障，避免漏油等問題出現(xiàn)，同時憑借設(shè)計(jì)優(yōu)化、工藝優(yōu)化、倉儲優(yōu)化，更便于構(gòu)建全程管控平臺，使防爆油缸的生產(chǎn)質(zhì)量可控性得以增強(qiáng)。而在各項(xiàng)改進(jìn)措施落實(shí)后，可知防爆油缸的生產(chǎn)水準(zhǔn)確實(shí)得到了顯著提升，并且漏油等潛在問題也得到了解決，使剪式舉升機(jī)防爆油缸的市場份額得到了保障。

關(guān)鍵詞：剪式舉升機(jī)防爆油缸;失效研究;改進(jìn)措施;設(shè)計(jì)要點(diǎn);生產(chǎn)要點(diǎn)

中圖分類號：TH137.51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）18-0112-03

Abstract： The implementation of the research work on the failure of explosion-proof cylinder of shear hoist can not only find out the problems and difficulties existing in the process of cylinder product design and processing， but also solve this kind of risk effectively through the corresponding improvement measures. So that the overall quality of explosion-proof cylinder products can be guaranteed to avoid oil leakage and other problems. At the same time， with the help of design optimization， process optimization， warehousing optimization， it is more convenient to build the whole process control platform， so that the production quality controllability of explosion-proof cylinder can be enhanced. After the implementation of various improvement measures， we can know that the production level of explosion-proof cylinder has been significantly improved， and the potential problems such as oil leakage have been solved， so that the market share of explosion-proof cylinder of shear hoist has been guaranteed.

Keywords： explosion-proof cylinder of shear hoist; failure study; improvement measures; key design points; keyproduction points

引言

剪式舉升機(jī)防爆油缸是國外小剪舉升機(jī)的主要機(jī)構(gòu)件，在油缸加工技術(shù)方面要求較高，并且對于油缸品質(zhì)的要求更有非常嚴(yán)格的審核標(biāo)準(zhǔn)。從防爆油缸生產(chǎn)角度來看，其生產(chǎn)工藝流程涵蓋了下料、內(nèi)孔加工、標(biāo)刻序列號、超聲波清洗、焊機(jī)、二次清洗、安裝、噴漆及包裝環(huán)節(jié)。在上述生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，內(nèi)孔加工、超聲波清洗與焊接裝配的流程都極易產(chǎn)生油缸漏油風(fēng)險(xiǎn)，若對此類問題未給予重視，則勢必會影響此類油缸使用的安全性，因此技術(shù)及廠家必須結(jié)合漏油問題提供解決方案，才能使剪式舉升機(jī)防爆油缸的生產(chǎn)質(zhì)量得以保障。

1 失效因子

結(jié)合調(diào)查資料可知，致使防爆油缸出現(xiàn)漏油問題的失效因子主要可分為產(chǎn)品因子及過程因子，即設(shè)計(jì)問題和工藝問題，具體因子可分為以下幾方面：

1.1 產(chǎn)品因子

結(jié)合產(chǎn)品資料可知，產(chǎn)品因子可細(xì)分為缸體、密封件及設(shè)計(jì)。其中，缸體失效因子主要與缸體內(nèi)壁表面的粗糙度、銹蝕程度、缸體內(nèi)徑與圓柱度有關(guān);而密封件失效因子主要與O型圈、槽尺寸、粗糙度、同軸度和外徑精準(zhǔn)度有關(guān);設(shè)計(jì)失效因子主要與圖紙密封耐久試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)有效性有關(guān)。若是上述防爆油缸在產(chǎn)品參數(shù)和細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題，便極易產(chǎn)生漏油等問題，使防爆油缸的生產(chǎn)質(zhì)量遭到嚴(yán)重影響。

1.2 生產(chǎn)因子

結(jié)合生產(chǎn)工藝資料可知，生產(chǎn)失效因子主要產(chǎn)生在產(chǎn)品清洗、缸體測試與工件裝配方面。其中，產(chǎn)品清洗失效因子主要與清洗溫度、防塵保護(hù)、清洗時間、清洗液配比和洗液潔凈度有關(guān);而缸體測試失效因子則主要與測試油清潔度、測試設(shè)備和參數(shù)有效性有關(guān);工件安裝失效因子主要與零件防護(hù)、裝配流程與操作水準(zhǔn)有關(guān)。若是在防爆油缸生產(chǎn)及測試過程中對上述影響因素造成影響，則缸體結(jié)構(gòu)封閉性和整體性極易受影響，甚至還會產(chǎn)生漏油等問題，使防爆油缸的生產(chǎn)質(zhì)量受損。[1]

2 防爆油缸設(shè)計(jì)分析及改進(jìn)優(yōu)化

根據(jù)防爆油缸設(shè)計(jì)調(diào)查資料可知，設(shè)計(jì)中影響油缸生產(chǎn)質(zhì)量因素主要與密封耐久度試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)有效性有關(guān)，其中密封耐久度指的是活塞及端蓋處的密封性能，若以上兩個部位密封性存在問題，則防爆油缸內(nèi)的油品勢必會受到溫度、振動等問題的影響，使油品漏出油缸。

因此，在防爆油缸設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者理應(yīng)結(jié)合防爆油缸的結(jié)構(gòu)與密封性元件參數(shù)選定適宜的密封措施，確保密封裝置能夠提供較長時間的維護(hù)，并且缸體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會與密封裝置產(chǎn)生縫隙，才能使漏油問題得到較好的解決。所以，在改善活塞及端蓋密封性期間，需從以下兩個方面著重分析：

2.1 安裝O型圈

為避免油氣蒸發(fā)或水汽進(jìn)入等問題出現(xiàn)在防爆油缸內(nèi)，在端蓋端口位置可安置O型圈，以便在端蓋關(guān)閉時借助O型圈貼合端蓋，使端蓋內(nèi)部氣密性和水密性得到顯著提升。期間O型圈的選用理應(yīng)根據(jù)端蓋與防爆油缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇，確保O型圈的材料具備較好的塑性，且不易受溫度等因素影響受損，才能使油缸漏油問題得以避免。其次，在方形圈密封件應(yīng)用過程中，還需結(jié)合溝槽實(shí)際尺寸進(jìn)行分析，確?？偫碚搲嚎s量滿足1.5，且單邊理論壓縮量高于0.75，才能使溝槽密封性得以增強(qiáng)。最后，擋圈設(shè)計(jì)時，需結(jié)合O型圈、溝槽尺寸進(jìn)行分析，確保三者尺寸相互貼合，并能夠?qū)⒖偫碚搲嚎s量控制于1.4以上，使單邊理論壓縮量高于0.7，才能使漏油等問題得到較好的解決。[2]

2.2 導(dǎo)向套的應(yīng)用

結(jié)合外界先進(jìn)資料可知，絕大部分廠家在O型圈安裝過程中，同樣選擇了導(dǎo)向套輔助措施，此種裝置能夠?yàn)镺型圈提供適當(dāng)壓力，使其直接封住缸筒內(nèi)側(cè)預(yù)設(shè)的合止口，如此防爆油缸內(nèi)部的密封性能夠得到更好的保障，并且憑借導(dǎo)向套分體式設(shè)計(jì)，更能夠有效避免對O型圈造成損傷。另外，在導(dǎo)向套和O型圈設(shè)計(jì)期間，導(dǎo)向套的寬度需結(jié)合O型圈的直徑分析密封效果，若存在導(dǎo)向套寬度不足的狀況，則勢必會影響活塞桿擠壓防塵圈的密閉性，使油缸漏油問題難以被解決。對于此種問題，設(shè)計(jì)者必須將導(dǎo)向套的寬度適當(dāng)增加，確保能夠完全貼合O型圈的設(shè)計(jì)要求，并且適當(dāng)縮減活塞桿直徑，留出充足的貼合空間，才能使端蓋和油缸的密閉性得以增強(qiáng)。

2.3 活塞桿改造

在調(diào)整導(dǎo)向套及O型圈寬度過程中，能夠增強(qiáng)防爆油缸的密封性，并且也能夠有效降低活塞桿運(yùn)動失穩(wěn)的發(fā)生概率，通過調(diào)節(jié)活塞桿的尺寸，提高失穩(wěn)臨界下限或安全溢流閥的壓力，使油缸推力更加穩(wěn)定，使活塞桿失穩(wěn)動力持續(xù)保持在臨界值以下。但結(jié)合調(diào)查資料可知，若采用加大活塞直徑的措施增強(qiáng)油缸推力的穩(wěn)定性，則勢必會導(dǎo)致油缸小腔的推力降低，因此為使活塞桿的安全溢流壓力保持在某合理水準(zhǔn)內(nèi)，則決定在油缸桿件部位調(diào)高溢流閥壓力至32MPa，以避免活塞桿失穩(wěn)，造成漏油等問題出現(xiàn)。另外，在活塞桿或相關(guān)密封件采購期間，設(shè)計(jì)者還需結(jié)合油缸結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，確定各類裝置的可利用性，確保工件質(zhì)量貼合防爆油缸的標(biāo)準(zhǔn)要求，并且各項(xiàng)參數(shù)精準(zhǔn)無受損、受腐蝕或尺寸偏差，才能應(yīng)用于防爆油缸內(nèi)，縮減活塞外徑與缸筒內(nèi)徑之間的間隙，以便提升整體油缸的性能，使油缸密封性得以保障。[3]

3 生產(chǎn)工藝分析及改進(jìn)優(yōu)化

結(jié)合國外油缸漏油問題的調(diào)查資料可知，生產(chǎn)工藝相關(guān)的影響因素主要可分為產(chǎn)品清洗、工件裝配與缸體測試。因此在生產(chǎn)工藝選擇期間，應(yīng)結(jié)合上述影響要素進(jìn)行控制，才能確保防爆油缸生產(chǎn)質(zhì)量得以保障。

首先，產(chǎn)品清洗需根據(jù)缸體材料特性深入分析，判斷清洗液的配比是否會對缸體結(jié)構(gòu)造成損傷，并且能夠有效的將缸體材料內(nèi)的銹蝕部分清理干凈，而在清洗時間與防塵保護(hù)措施的管理方面，則需要制定完善的調(diào)控方案，確保清洗時間充裕且不會有多余的塵土混入缸體，才能確保后續(xù)工件的安裝更緊密，而清洗液的潔凈度也應(yīng)著重把控，以便清洗液的清洗功能性得以保障，避免清洗不全面等問題出現(xiàn)。

其次，在生產(chǎn)測試階段，試驗(yàn)液壓油應(yīng)保證清潔度，避免油品受污染，使油缸缸體受到污染，在內(nèi)部積攢油泥狀雜質(zhì)，使密封件壽命受影響。并且若缸體與端蓋存在銹蝕狀況，理應(yīng)做好清理工作，期間判斷缸體功能有效性，若密封結(jié)構(gòu)受損，導(dǎo)致密封功能失效，則需要查看能否進(jìn)行彌補(bǔ)，若無法修補(bǔ)則需要對密封件進(jìn)行更換。

最后，在缸體制造與安裝期間，技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)真審核設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上分析可否對制造技術(shù)進(jìn)行改良，以便防爆缸體的質(zhì)量可控性得以增強(qiáng)。期間，結(jié)合國外先進(jìn)資料可知，缸體加工方式可由傳統(tǒng)的珩磨變更為滾壓工藝，既增強(qiáng)了缸體結(jié)構(gòu)的整體性，同時也使得缸體的分子致密度顯著提升，使內(nèi)腔粗糙度與表面預(yù)應(yīng)力的可控性增強(qiáng)。[4]

4 防爆油缸倉儲分析及改進(jìn)優(yōu)化

在防爆油缸存儲至廠房指定區(qū)域時，管理人員需嚴(yán)格控制存儲區(qū)域的環(huán)境，避免存在潮濕、污染等問題，并做好缸體防護(hù)措施，才能使防爆油缸的質(zhì)量得以保障。

首先，在防爆油缸進(jìn)出倉庫過程中，管理人員需對油缸質(zhì)量進(jìn)行檢查，并將各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)記錄在案，以便提升防爆油缸存儲管理的可控性，使存儲潛在風(fēng)險(xiǎn)更便于管控。

其次，為避免油缸缸體內(nèi)存有銹蝕風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)事先在缸體內(nèi)注油，而后再均勻翻轉(zhuǎn)，確保油脂遍布防爆缸體內(nèi)部，形成一層抗氧化膜，隔絕外界水汽對缸體材料的影響，才能使缸體內(nèi)壁銹蝕問題得以預(yù)防。

再次，在防爆油缸存儲期間，管理人員需借由密封螺釘將缸體表面的透氣孔封堵，確保封堵密實(shí)且不會對透氣孔帶來過大的壓力，使缸體結(jié)構(gòu)受損，才能有效避免存儲空間水汽進(jìn)入缸體內(nèi)部，如此同樣也隔絕了缸體內(nèi)部與水汽反應(yīng)的環(huán)境。

最后，當(dāng)防爆油缸存儲至倉庫內(nèi)超過六個月，則管理人員需借助入庫記錄逐一對油缸進(jìn)行拆卸處理，將其送至專業(yè)的檢驗(yàn)與測試平臺，分析油缸內(nèi)部是否存在銹蝕或結(jié)構(gòu)受損等問題，若存在則需要在最小限度內(nèi)進(jìn)行修補(bǔ)，否則需更換元件，并重新做好防護(hù)措施，將其重新存儲至倉庫內(nèi)。

另外，在防爆油缸保修期間內(nèi)，廠家應(yīng)提醒客戶對油缸進(jìn)行定期保養(yǎng)，而后列舉油缸存在的問題，并逐一對問題進(jìn)行解決，以便油缸潛在的漏油隱患被預(yù)防，并能夠?qū)⒁汛嬖诘膯栴}解決。而在防爆油缸處理及存儲期間，應(yīng)盡量減少人員在物料堆放區(qū)域頻繁走動，以避免造成剮蹭或污物粘連等問題，使防爆油缸的出庫質(zhì)量受影響。[5]

5 改進(jìn)后應(yīng)用效果

將上述防爆油缸設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與存儲等改進(jìn)措施落實(shí)后，結(jié)合調(diào)查資料可知，被測防爆油缸在市場銷售后的一年多，均未出現(xiàn)過油缸漏油客訴，比較以往防爆油缸客訴的情況有了極為明顯改善，更使得防爆油缸的使用壽命得到了顯著提升。另外，結(jié)合測驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與存儲等工作環(huán)節(jié)得以改良后，產(chǎn)品出庫良率改善目標(biāo)定在了99.5%，比較以往油缸良率目標(biāo)提升了1.82%，但借助實(shí)際數(shù)據(jù)可知，防爆油缸的良率目前已經(jīng)達(dá)到了100%，比較以往目標(biāo)提升了2.28%，良率提升幅度較大。

其次，其防爆油缸生產(chǎn)節(jié)拍目標(biāo)定在了100min/pcs，整體提升9.5%，但結(jié)合實(shí)際調(diào)查資料可知，生產(chǎn)節(jié)拍改善至98min/pcs，整體提升了11.31%。

另外，在生產(chǎn)流程與存儲流程得以嚴(yán)格管理后，在清洗、設(shè)計(jì)、測試及裝配過程中，防爆油缸的生產(chǎn)效率與質(zhì)量水準(zhǔn)得到了顯著提升，而從油缸產(chǎn)能目標(biāo)角度來看，預(yù)先定值為12pcs/d，產(chǎn)能效率提升為9.1%，而結(jié)合實(shí)際調(diào)查資料可發(fā)現(xiàn)，人均產(chǎn)能目標(biāo)已經(jīng)得以滿足，能夠?yàn)楹罄m(xù)防爆油缸的生產(chǎn)提供較好的保障平臺。

6 結(jié)束語

防爆油缸失效研究及改進(jìn)措施的有效落實(shí)，既能夠?yàn)榉辣透自O(shè)計(jì)、生產(chǎn)及存儲工作提供更加全面的技術(shù)管控平臺，以便防爆油缸的出廠質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，降低客訴的出現(xiàn)概率，同時憑借清洗、測試及裝配等生產(chǎn)流程的管控，更便于解決防爆油缸受侵蝕、漏油與密封性不足等問題。故而，在論述防爆油缸失效研究與改進(jìn)措施期間，必須結(jié)合失效因子對每個環(huán)節(jié)潛在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，以便防爆油缸的生產(chǎn)質(zhì)量得到更好的保障。

參考文獻(xiàn)：

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