丁瑜榮
(寧夏天地奔牛鏈條有限公司,寧夏 石嘴山 753000)
自21世紀初期英國出現(xiàn)礦用刮板輸送機開始,礦用鏈條作為傳輸介質具有承載能力大、耐磨性強、沖擊韌性好、疲勞壽命長等特點,如今被廣泛應用在刮板輸送機、轉載機、刨煤機、滾筒采煤機牽引鏈條多種煤礦設備中,在煤炭運輸工作中起著舉足輕重的作用[1]。
礦用鏈條在使用過程中,要克服摩擦阻力,承受靜載荷和動載荷,受力情況相對復雜。因此,除必須具備適宜的生產(chǎn)工藝外,還須在其生產(chǎn)過程嚴格進行質量管理和控制。
對于煤礦生產(chǎn)來說,礦用產(chǎn)品是保障礦山安全生產(chǎn)的必要物質條件,產(chǎn)品質量是安全的基礎;對于礦用產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)來說,產(chǎn)品質量是一種責任,是企業(yè)生存和發(fā)展的前提條件。
礦用鏈條生產(chǎn)過程其質量的控制緊密圍繞“人、機、料、法、環(huán)”五要素,各生產(chǎn)流程環(huán)環(huán)相扣。在整個工藝流程(圖1)中,其“制鏈”工序中的“編鏈”和“焊接”環(huán)節(jié)較易發(fā)生質量問題。
圖1 礦用鏈條生產(chǎn)工藝流程
3.1.1 編鏈條件及要求
鏈條熱編結時,其原棒材須加熱至高于650℃的狀態(tài)下沿編鏈胎芯部編結成型(圖2),為確保編結鏈條幾何尺寸更加穩(wěn)定,確保合口部位尺寸,生產(chǎn)時必須嚴格控制編鏈溫差,并及時檢查鏈環(huán)的節(jié)距、內寬、合口間隙和對稱性[2]。
圖2 鏈條熱編結示意圖
3.1.2 合口對稱性常規(guī)測量工具及方法
礦用鏈條幾何尺寸的常規(guī)測量工具為游標卡尺,為及時并準確測量合口對稱性,必須在生產(chǎn)過程中用量爪內側精確捕捉鏈環(huán)兩側圓弧頂部唯一接觸點,讀取對中理論數(shù)據(jù)后,讀取其與實際合口中心部位量程的差值為“0”時,判定對稱。否則,即為不對稱,須立即對編鏈機構進行調整,使鏈環(huán)合口對稱(圖3)。
圖3 游標卡尺測量鏈環(huán)合口對稱性
3.1.3 找準問題原因精準施策
(1)問題分析:常規(guī)游標卡尺,高溫狀態(tài),不允許直接測量,待鏈環(huán)從自然冷卻至常溫狀態(tài)大約需要4-8小時,生產(chǎn)過程自檢及時性無法保證,測量效率低;圓弧頂部精確位置定位不準確,人為因素影響測量誤差較大。
(2)精準施策—設計制作測量輔助工具:為確保生產(chǎn)過程自檢及時性,降低人為因素對測量結果的影響,減少鏈環(huán)合口不對稱鏈條不合格品數(shù)量,降低質量成本,設計“合口對稱測量輔助模板”(如圖4)。
圖4 “合口對稱性測量輔助模板”測量鏈環(huán)合口對稱性
“合口對稱測量輔助模板”利用相接鏈環(huán)圓弧定位,模板上端平面與合口中心比對測量,與游標卡尺相比較,有定位準確、耐高溫(便于生產(chǎn)操作人員及時自檢)、易操作、測量效率高和通用性好等特點。通過一年的實際運用,礦用鏈條生產(chǎn)過程合口不對中問題截止目前未再次發(fā)生。
3.2.1 閃光對焊的原理
閃光對焊是將兩母材通過夾緊裝置夾緊,使兩端接觸,接觸點通過電流而產(chǎn)生的電阻熱,使接觸點迅速融化,從而形成閃光,產(chǎn)生強烈飛濺,施加頂鍛壓力,將液體金屬及雜質層擠出,使金屬在高溫下重新結晶的一種壓力焊[3]。
3.2.2 鏈環(huán)對焊接頭燒傷
導體與鏈環(huán)對焊接頭接觸部位,在焊接時產(chǎn)生熔化狀態(tài)或產(chǎn)生局部裂紋,裂紋延伸會造成鏈環(huán)早期斷裂。
3.2.3 找準問題原因精準施策
(1)問題分析:綜合焊接原理及工作經(jīng)驗,總結對焊接頭燒傷原因有:導體與鏈環(huán)接觸不好、導體導熱導電性差、導體溫度高、夾緊力太小、預熱時間過長或預熱溫度過高、有電流頂鍛過大、二次空載電壓過小[4]。
在實際生產(chǎn)過程中,導體與鏈環(huán)接觸不好產(chǎn)生的燒傷最為常見(圖5)。因為鏈環(huán)在整個焊接過程中,焊接導體夾持在對焊端口兩側直接與鏈環(huán)接觸(圖6),以控制對焊接頭焊接過程位移,鏈環(huán)在焊接過程溫度快速上升,焊接導體導熱后溫度隨之增加,在力的作用下導體容易產(chǎn)生變形,導致與鏈環(huán)接觸不好,產(chǎn)生燒傷。
圖5 導體與鏈環(huán)接觸不好產(chǎn)生的燒傷
圖6 焊接導體與鏈環(huán)直接接觸示意圖
因此鏈環(huán)焊接導體設計均為內部通水降溫的過水導體(如圖7)。但在實際生產(chǎn)過程中,焊接導體水路通水為自來水,在使用一段時間后,其水路內壁附著水垢,隨著時間的增加,水垢逐漸加厚,導體在使用過程降溫能力減弱,直至部分水路堵塞。在整個過程中,導體溫度增加,鏈環(huán)極易產(chǎn)生燒傷問題,影響產(chǎn)品質量,除此之外,還降低了導體使用壽命、降低操作人員工作效率,增加質量成本。
圖7 導體內部水路示意圖
(2)精準施策—導體冷卻介質類型改變:為減少對焊接頭燒傷問題的發(fā)生,提高產(chǎn)品質量,增加焊接導體使用壽命,提高人員工作效率,降低質量成本,并針對問題舉一反三,綜合考量,在生產(chǎn)車間增設大型凈水設施及內循環(huán)冷卻塔,改進設備冷卻水路,將設備原使用自來水統(tǒng)一改為純凈水。至今,對焊接頭燒傷質量問題減少85%,導體使用壽命增加43%,人員工作效率提高22%。
質量是企業(yè)立足市場的基石,做好質量管理與控制,以建立質量管理體系為基礎,健全管理制度為基本,做好過程管控,找準問題發(fā)生原因,運用精準施策解決質量問題,有效提升產(chǎn)品質量,降低質量成本,進一步增強顧客滿意,促進企業(yè)高質量發(fā)展。