骨料線振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)部件改造經(jīng)驗(yàn)介紹
2024-06-19
劉建濤
（山東魯碧建材有限公司，山東濟(jì)南，271100）
【摘 要】利用精益管理知識(shí)，組建團(tuán)隊(duì)對(duì)骨料線振動(dòng)篩維保難題進(jìn)行攻關(guān)，利用頭腦風(fēng)暴法制定措施，制作錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)，解決2YK2160振動(dòng)篩3.2mm×3.2mm篩片頻繁損壞難題，采用啟發(fā)類比法設(shè)計(jì)碟簧防松裝置，對(duì)VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動(dòng)篩拉緊裝置進(jìn)行改善，解決了振動(dòng)篩維保中的“老大難”問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】頭腦風(fēng)暴法；錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)；振動(dòng)篩；碟簧
1 引言
山東魯碧建材有限公司礦山分公司兩條骨料線（圖1、圖2）主要產(chǎn)品粒度為0-5 mm、5-10mm、10-20mm。各產(chǎn)線生產(chǎn)工藝流程如下：
圖1 1#骨料線生產(chǎn)工藝流程
圖2 2#骨料線生產(chǎn)工藝流程
兩條骨料線在維保過(guò)程中出現(xiàn)的頑固性問(wèn)題是1#骨料線的1#振動(dòng)篩（型號(hào)：2YK2160）3.2mm×3.2mm篩網(wǎng)頻繁損壞，2#骨料線VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動(dòng)篩拉緊裝置壽命短，更換頻繁，我們?cè)诰S保中依靠常規(guī)維保方式無(wú)法根治此類問(wèn)題。具體問(wèn)題描述如下：
一是因3.2mm×3.2mm篩孔小、篩絲細(xì)，在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)篩網(wǎng)斷裂、撕裂、破損及糊篩子現(xiàn)象，篩片損壞及糊篩子情況如圖3所示，每臺(tái)振動(dòng)篩一套篩網(wǎng)（5片）使用壽命僅6至7天，造成職工更換勞動(dòng)量大，加劇材備費(fèi)消耗。頻繁停機(jī)更換篩網(wǎng)，不僅打亂正常的生產(chǎn)節(jié)奏，而且影響物料保供能力，制約經(jīng)濟(jì)效益的提升。
圖3 3.2mm×3.2mm篩片損壞及糊篩子情況
二是VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動(dòng)篩拉緊方式為普通壓縮彈簧，運(yùn)行過(guò)程中頻繁松動(dòng)，造成篩片張緊力減弱，運(yùn)行過(guò)程中篩網(wǎng)張弛度受到影響，嚴(yán)重削弱篩片壽命，還會(huì)造成支撐梁斷裂。圖4所示：
圖4 2565振動(dòng)篩拉緊失效造成的次生問(wèn)題
針對(duì)以上骨料線振動(dòng)篩維保頑固性問(wèn)題，我們成立改善團(tuán)隊(duì)，利用精益思想對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行改善，降低費(fèi)用消耗，減輕職工勞動(dòng)量。
2 改造優(yōu)化內(nèi)容
2.1針對(duì)3.2mm×3.2mm篩片頻繁損壞問(wèn)題改善
利用頭腦風(fēng)暴法查找問(wèn)題原因，整理出以下原因：
（1）外部原因：篩網(wǎng)質(zhì)量不佳；篩網(wǎng)絲徑細(xì)，承載能力差。
（2）內(nèi)部原因：鉤板拉緊不到位，篩網(wǎng)緊固螺栓松動(dòng)；篩網(wǎng)固定不可靠；篩網(wǎng)與承重梁之間為剛性接觸，篩網(wǎng)與橫梁反復(fù)拍打?qū)е潞Y網(wǎng)斷裂；骨料線兩個(gè)班次更換篩網(wǎng)操作方法不一致。
（3）不可控原因：物料沖刷導(dǎo)致篩絲正常磨損斷裂；因需求原因篩面上部0-30mm物料粒度大，嚴(yán)重磨損篩網(wǎng)。
經(jīng)過(guò)分析，決定分別從可管控的外部原因和內(nèi)部原因進(jìn)行改善，以便有效解決該問(wèn)題。
對(duì)于外部原因：一方面，對(duì)不同材質(zhì)、不同類型的篩網(wǎng)進(jìn)行試用（表1），解決篩網(wǎng)壽命不長(zhǎng)的難題，從生產(chǎn)實(shí)際來(lái)看，采購(gòu)的各類型篩網(wǎng)使用效果均不理想。
表1 不同材質(zhì)不同類型篩網(wǎng)使用情況統(tǒng)計(jì)
另一方面，嘗試采用增粗絲徑的方式來(lái)延長(zhǎng)篩網(wǎng)的使用壽命。通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，隨著絲徑的增加，篩面開(kāi)孔率逐漸減小，篩分效率整體下降，證明篩絲直徑選擇要盡量小，這樣才能在減少堵孔率的同時(shí)提高篩分效率，但是篩面與顆粒物料持續(xù)碰撞出現(xiàn)磨損，從而篩絲直徑又不能太小。經(jīng)過(guò)測(cè)試，選取直徑為2mm的錳鋼絲作為最佳篩絲。
綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將2mm錳鋼絲制作“托網(wǎng)+基網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，“基網(wǎng)”選擇3.2mm×3.2mm錳鋼絲網(wǎng)用于篩分物料，“托網(wǎng)”選擇篩孔8mm×8mm的錳鋼絲網(wǎng)作為支撐體，用于支撐上部“基網(wǎng)”，兩篩網(wǎng)在振動(dòng)篩支承筋處包裹40mm寬的聚氨酯，將篩網(wǎng)長(zhǎng)度方向篩絲統(tǒng)一彎成U形卡扣并包邊，制成錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)尺寸如圖5所示，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)成品如圖6所示。
圖5 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)尺寸
圖6 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)成品
針對(duì)內(nèi)部原因：首先在篩面支承筋上加裝聚氨酯壓條，使篩面與篩體的接觸由剛性接觸變?yōu)槿嵝越佑|，從根本上解決振動(dòng)過(guò)程中篩面和支承筋剛性沖擊導(dǎo)致的篩絲斷裂問(wèn)題。其次在篩網(wǎng)上部加裝聚氨酯壓板替代原角鐵式壓板，使篩絲與角鐵的剛性連接變?yōu)槿嵝赃B接，防止運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)篩絲沿角鐵邊沿?cái)嗔?，制作的聚氨酯U形壓板結(jié)構(gòu)較好的防護(hù)緊固螺栓，避免物料沖刷螺栓，解決了因螺栓磨損出現(xiàn)脫落產(chǎn)生篩網(wǎng)損壞的難題。最后對(duì)邊角鋼進(jìn)行優(yōu)化，增加篩網(wǎng)張緊力，確保篩體整體拉緊，張緊裝置各部結(jié)構(gòu)如圖7所示。
圖7 張緊裝置結(jié)構(gòu)
在優(yōu)化篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)和完善固定方式后，又對(duì)骨料線兩個(gè)班組維修作業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管控，避免作業(yè)波動(dòng)造成篩網(wǎng)損壞現(xiàn)象的發(fā)生。
錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)徹底解決了2YK2160振動(dòng)篩3.2mm×3.2mm小粒徑篩網(wǎng)篩分效率不高、使用壽命短等長(zhǎng)期困擾分公司生產(chǎn)的難題，更換周期延長(zhǎng)至6個(gè)月一更換，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提升25%，材料費(fèi)降低96%。錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得上部“基網(wǎng)”正常磨損后可采用鋼絲包扎“托網(wǎng)”縮小篩孔的方式繼續(xù)生產(chǎn)，延長(zhǎng)篩網(wǎng)近30%的壽命。
2.2 VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動(dòng)篩拉緊方式改善
2565振動(dòng)篩壓縮彈簧在使用過(guò)程中，會(huì)受到物料濕度和設(shè)備振動(dòng)的雙重影響，再加上該部位受下落物料作用，部分篩分顆粒會(huì)卡嵌在彈簧內(nèi)部，在頻繁的沖擊和振動(dòng)下導(dǎo)致彈簧出現(xiàn)裂紋和斷裂，篩網(wǎng)因松動(dòng)而失效，影響生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)改善小組系統(tǒng)分析討論，受汽車后橋彈簧板使用啟發(fā)，決定采用碟簧（圖8所示）替換原壓縮彈簧。
與其他類型彈簧相比，碟簧（圖9所示）具有行程短、小變形、大承載能力、維修換裝容易、經(jīng)濟(jì)安全性高等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)我們選取材質(zhì)為60Si2MnA的防松碟簧，疊合成碟簧組使用，強(qiáng)化鎖緊功能，補(bǔ)償預(yù)緊力。
圖8 碟簧結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖9 碟簧實(shí)物
該裝置疊合使用后（圖10所示），受表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用更加顯著，實(shí)現(xiàn)了較小空間內(nèi)承受極大載荷的目的，篩片張緊力得到保障，使用兩年多未見(jiàn)斷裂、損毀現(xiàn)象，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低。
圖10 VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動(dòng)篩碟簧安裝圖
3 應(yīng)用情況介紹
3.1內(nèi)部推廣情況
（1）將小粒徑錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)制作經(jīng)驗(yàn)推廣至內(nèi)部2#骨料線S5×2760-2振動(dòng)篩2.8mm×2.8mm篩網(wǎng)、VUS450塔樓2565振動(dòng)篩5mm×5mm及VUS450一體化生產(chǎn)系統(tǒng)2565振動(dòng)篩4.75mm×4.75mm篩網(wǎng)，使用績(jī)效突出。
（2）2022年8月份對(duì)2#骨料線塔樓2565振動(dòng)篩篩網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整篩網(wǎng)尺寸，將篩網(wǎng)調(diào)整為2片4.25mm×4.25mm篩片和2片4.75mm×4.75mm篩片，將部分5mm以上物料篩選至5-10mm產(chǎn)品內(nèi)，降低機(jī)制砂中2.5-5mm產(chǎn)品含量，保證了2#骨料線產(chǎn)品機(jī)制砂（0-5mm產(chǎn)品）細(xì)度模數(shù)，提升了公司經(jīng)濟(jì)效益。該復(fù)合篩網(wǎng)經(jīng)久耐用，維保方便，對(duì)骨料產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。
圖11 篩片優(yōu)化后質(zhì)量檢測(cè)情況
（3）2565振動(dòng)篩碟簧防松裝置已連續(xù)使用兩年多，未出現(xiàn)斷裂、破損現(xiàn)象，支撐梁穩(wěn)定可靠，更換后從未出現(xiàn)次生性問(wèn)題。
3.2改善后整體績(jī)效如下
（1）2YK2160振動(dòng)篩設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提升25%，職工勞動(dòng)量降低96%，篩分效率提升35%，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)年消耗量為2套，較未改造前材備費(fèi)年節(jié)約23.44萬(wàn)元，材料費(fèi)消耗降低96%。
（2）錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)在內(nèi)部?jī)蓷l骨料線小粒徑篩網(wǎng)中長(zhǎng)期使用，年節(jié)約材備費(fèi)50余萬(wàn)元。
（3）碟簧防松裝置提升員工作業(yè)效率67%，職工勞動(dòng)量大幅度降低。
4 結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)新點(diǎn)
4.1振動(dòng)篩維保難題解決方法充分利用精益管理理念，從問(wèn)題本源出發(fā)找原因，制定措施進(jìn)行攻關(guān)，改善內(nèi)容涵蓋部件優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改造、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)等方面，充分發(fā)揮一線職工聰明才智，撬動(dòng)了員工腦力和智力，值得同行業(yè)管理人員借鑒。
4.2制作的錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)既有篩分效率高又兼具使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，聚氨酯澆注層聚合不同篩網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，體現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性。
4.3制作的錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)拉緊包邊裝置做到“托網(wǎng)”和“基網(wǎng)”兩種不同篩網(wǎng)張緊度一致，從根源上解決了因張力不同造成篩網(wǎng)松動(dòng)斷裂的難題。
4.4制作的錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)有效解決了“基網(wǎng)”正常磨損后必須更換的難題，采用鋼絲包扎“托網(wǎng)”縮小網(wǎng)孔的方式仍可滿足生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)體互補(bǔ)、連續(xù)生產(chǎn)，這是該復(fù)合篩網(wǎng)的又一創(chuàng)新點(diǎn)。
4.5設(shè)計(jì)的碟簧防松裝置具有行程短、小變形、大承載優(yōu)點(diǎn)，解決了原壓縮彈簧壽命短、易損壞的難題，該裝置設(shè)計(jì)具有獨(dú)創(chuàng)性。
來(lái)源：中國(guó)砂石協(xié)會(huì)
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