桥梁托架便携式钻孔机的研制(未改).

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1、桥梁托架便携式钻孔机的研制 发布单位： 天津工务段 发布小组：天津桥梁车间 发布人： 李春华 发布日期： 2007年7月 序号姓名年龄文化程度职务组内分工 1 刘倬庆45大专车间 主任组长 2 李吉山38大专车间 副主任副组长 3 危凤海28本科助工技术指导 4 田万龙36中专工长现场实 施 5 王鑫30大专班长现场实 施 6 杨建新36大专桥梁工资料分析 7 李春华27本科桥梁工资料整理 8 康非28大专桥梁工现场实 施 9 赵桂源25大专桥梁工现场实 施 一、小组概况 小组成员情况表 小组活动宗旨 小组名称天津桥梁车间 QC小组 课题 名称桥梁托架便携式钻孔机的研制课题类 型创新型 注册登

2、记津工质200618小组成员9人 成立日期2006年1月活动次数10次 活动日期2006.22006.11出勤率98 接收QC教育人均48小时以上 理由一 危及作业人员人身安全 造成托架焊接肢掉落，步行板悬空甚至坠落 由于我段桥梁设备多处立交，托架步行板掉落 容易砸伤桥下过往行人及车辆，中断交通 1.选题理由 病害 二、选择课题 桥梁托架：为铁路桥梁维修养护人员提供作业及检查通道的支撑设施。 理由二 目前解决托架开焊病害的最好方法是整孔更换托 架，但实际造价高需要计划款元约247万元而且 工期长。现我小组考虑选用钻孔螺栓加固的方法 解决病害，相比整孔更换托架的方法成本低、工 期短、且施工难度小

3、。 理由三 综上所述，我们决定采用钻孔螺栓加固的方法， 但目前没有针对托架的钻孔机，故而我们确定研 究一种托架钻孔机具来解决托架开焊问题成为本 小组活动的课题。 结论 我车间管内梁式桥212座，其中病害托架4325处， 占托架总数的37%，亟待整修。 2.课题开展路线 (1) 以“专用托架钻孔机”这个课题，QC小组制定了三条课题开展的计划路线。 技术咨询兄弟 段 交 流自 行 创 新 (2) 分别对三条课题开展计划路线进行分析 No路线日期分析内容结果 1技术咨询2月7日 组长刘倬庆通过电话与路局总工室 和段技术科联系，咨询有无解决托架 开焊病害的较好方法或工具。 目前局内对于这种病害一 般采

4、用更换托架的方法且 无较好工具。 2 兄弟段 交流 2月9日 16日 第1条线路未行通，李吉山副组长 前往北京、衡水、石家庄进行技术交 流，计划派专人进行学习、引进设备 。 其他段基本采用更换和重 新焊接的方法，但专家反 映在焊口处重新焊接，工 艺复杂且质量无保证。 3自行创新2月23日 1、2条线路均未成功,因此QC小组 成员开会分析兄弟段整修的方法，决 定通过自行技术创新,采用钻孔螺栓加 固法，但是没有专用钻孔机，需自行 研制，是本课题需要解决的问题。 可行 三、制定课题活动计划 小组成员活动计划表（甘特图） 注：虚线为计划进度，实线为实际活动进度。 全体效果检查 全体制定巩固措施 3月

5、一季度 全体总结和今后打算 全体按对策实施 全体制定对策 全体确定最佳方案 全体对策方案论证 刘倬庆、李吉山 危凤海、田万龙 设定课题目标 11月10月9月8月7月6月5月4月 参加人员 四季度三季度二季度活动时间 活动内容 四、确定目标值及课题分析 课题目标：研制的钻机稳定性强、固定方便、效率高，每解决一个托架病害（钻3 孔）不超过16分钟。 课题分析 (1)托架的形状基本统一，而且钻孔不受行车干扰。 (2)领导重视，给予了一定试验费用，成立了专门的 攻关小组并指派有关技术人员参与攻关。 (3)小组成员曾多次改进机具设备，具有一定的创新 及攻关能力，对解决本课题的难点心中有数。 只要找准课题

6、的关键问题，开 展专项攻关，本课题完全可以 实现 有利 因素 不利 因素 (1)施工地点为悬空作业。 (2)由于受托架结构尺寸限制(三角空隙狭窄）。 (3)研制的钻机还要体积小，自重轻，拆装便捷。 (4)如何固定钻机是本次活动的难点。 (5)手持电动工具涉及到用电安全问题。 空间太小 了 制图人：李春华 2006年3月10日 五、提出并确定最佳方案 1.提出方案 根据所制定的目标值，QC小组成员以研制的钻孔机稳定性强、结构简单、操作方便 、效率高、成本低五个方面为原则，提出了三个预选方案。 下钩式钻机 钩卡式钻机 卡槽式钻机 钻孔加固装置 稳定性强 结构简单 操作方便 效率高 成本低 实现钻孔

7、螺栓加固 方案： 下钩式钻机由下钩和钻机两个部分 组成，钻机选用可以钻10mm22mm孔 的手持电钻 。在钻机上加装滑杠，滑杠 穿在套管中，使电钻 可以前后移动，钩 子与套管焊接牢固，通过钩 子钩在托架 上进行钻孔。 方案分析： 优点：结构简单 ，制作容易，成本低， 能 克服钻机自重。 缺点：需揭开步行板施工，结构稳定性 差，容易卡钻头 ，且难以满足孔位要求 ， 预计 整治一个托架的作业时间 需要20分 钟。 结论:该方案与目标值 要求有一定差距， 需做进一步改进。 制图人：李春华 2006年4月10日 方案一：下钩式钻机 2.各方案分析 下钩式钻机示意图 钻机示意图 步行板 托架 方案： 针

8、对 下钩式钻机稳定性差的缺点， 我们又在其基础上加装一个“工字型”卡 块，小组成员测 量好托架与钻机间空隙 尺寸，利用车床车制该卡块，卡块的加 装可以保证钻 孔时的稳定性。 方案分析： 优点：支撑钻机稳定，结构稳定，制作 容易，成本低。 缺点：由于托架锈蚀 程度不同，楔入卡 块较 困难，且需要揭开步行板施工，作 业效率低，预计 整治一个托架需要25分 钟。 结论:该方案也与目标值 要求有一定差距 ，需做进一步改进。 方案二：钩卡式钻机 钩卡式钻机示意图 制图人：李春华 2006年4月14日 步行板 放大卡铁图 托架 方案： 卡槽式钻机是利用槽型卡具固定在托架上 进行施工，而固定的牢固程度全部取

9、决于两个 顶丝，卡具又通过双杆及滑套连接电钻，使 其前后移动进行钻孔。 方案分析： 优点：不用揭开步行板施工，钻孔位置准确， 安拆便捷，功效高，自重轻。 缺点：制作工艺复杂，要求精度高。 模拟试验： 4月27日，在北环1A桥进行钻孔模拟试验 ， 经测试 使用该钻机整修一个托架实际需要时 间为15分钟，基本达到了目标值的要求。 结论: 该方案接近目标值。 方案三：卡槽式钻机 卡槽式钻机示意图 制图人：李春华 2006年4月25日 槽型卡具放大图 结 论 经试验测试，使用该钻机整修一个托架实际需要时间为15分钟，该 方案接近目标值。 摄影：李吉山 2006年7月12日 模拟试验照片 12 34 2

10、006年4月27日，QC小组在北环1#A桥进行了钻孔模拟实验。 模拟实验 3.方案优选 通过方案优选后，我小组成员运用打分法，最后确定了选用卡槽式钻机进行试验。 评估表 方 案 评估原 则 组员 综合 得分 结论 刘倬庆李吉山危凤 海 田万龙王鑫 杨建 新 李春 华 赵桂 源 康非 下 钩 式 钻 机 稳定性 强 135不采用 结构简 单 操作方便 效率高 成本低 钩 卡 式 钻 机 稳定性 强 143不采用 结构简 单 操作方便 效率高 成本低 卡 槽 式 钻 机 稳定性 强 168 结构简 单 操作方便 效率高 成本低 表中：5分 4分 3分 2分 1分 采用 制表人：赵桂源 2006年5

11、月22日 4.细化方案 根据选择的方案三我们从总体设计、结构设计、组装实验等方面进行了方案细化。 制图人：李吉山 2006年5月22日 制定流程图 组装 总体设计 选择电钻 扳把 燕尾式组合架双杆滑道 固定卡具 固定套及滑套 试验验证 各部件设计制作 方案细化图 六、制定对策 对策表 制表人：李春华 2006年5月24日 序号项目对策目标措施完成日期地点 负责 人 1 总体 设计 图 根据托架几何尺寸 设计钻 孔机尺寸 保证钻 孔机能顺利打孔现场测 量托架尺寸6月5日现场 刘卓庆 李吉山 2各 部 件 设 计 及 制 作 选择 电钻 选择设计电钻 考虑手持电动 工具的用电安全 选用电压 220

12、V，钻孔尺寸 10mm 20mm 市场采购6月7日 市场 李吉山 危凤海 双杆 滑道 设计 制作双杆滑道 支撑钻机，使其前后移动自如， 两杆圆心的水平误差 0.5mm 采用 20mm光滑圆钢车 制而成6月7日段工厂 田万龙 李春华 固定套 及滑套 设计 制作固定套及 滑套 能牢固固定电钻 ，与双杆同心， 水平、高低误差均 0.5mm 采用内壁光滑20mm内径25mm的 钢管焊接制作 6月21日工区 王鑫 康非 固定 卡具 设计 制作固定槽 钢 保证一定的刚度、不变形，足以 支撑整个钻机 槽钢：60mm高度80mm,45mm 宽度60mm,8mm厚度12mm,顶 丝直径10mm20mm自行设计

13、加工 6月21日工区 王鑫 康非 扳把设计 制作扳把 使用不易变形、省力，动力臂 350mm 采用厚壁钢管焊接制作6月21日工区 杨建新 李春华 燕尾式 组合架 设计 制作燕尾式 组合架 调整便捷,易于拆装，为扳把提供 支点，保证钻头 磨损40mm后可 以继续 使用，水平调整螺丝调 节高度 50mm 采用可拆卸的连接方式自行设计 加工 6月21日工区 李吉山 赵桂源 3组装 根据总体设计图 进行组装 组装后的钻机可以正常使用 按照图纸进 行组装，通电后钻机 可否顺畅 打孔 7月5日现场 刘倬庆 李吉山 4 作业 流程图 全体成员研究讨 论 为钻 机达到良好作业效果和使用 安全 小组成员讨论 并

14、根据多年施工经 验制定作业流程图 7月5日工区 李吉山 危凤海 5 试验 验证 现场试验 ，逐步 改进和完善 钻孔位置准确、钻孔的效率高 正确使用钻机，发现问题 及时改 进 7月9月 现场 刘倬庆 李吉山 总体设计图 制图人：李春华 2006年6月5日 七、按对策实施 实施一：总体设计图 1.对策实施 1-固定卡具 2-双杆滑道 3-固定套及滑套 4-扳把 5-燕尾式组合架 6-钻机 单位：mm 实施过程：通过现场调查实际测量 托架尺寸，并根据现场作业面确定 钻机的总体尺寸，各部分装配合适 滑杆的不平行度 0.015mm。 关键技术控制：各部分装配合适， 精度 0.05mm,双杆的不平行 度

15、0.02mm。 实施二：各部件设计及制作 摄影：李吉山 2006年7月5日 摄影：李吉山 2006年7月5日 电钻照片 双杆滑道照片 丝扣 制图人：李春华 2006年6月5日 单位：mm 实施项目： 选择电钻 关键技术控制: 1电源电压为220v10v。 2可钻取22mm以下的孔。 实施过程：经考察、比选，购买了上海 日立jiz-s004-19A电钻。 实施项目： 设计制作双杆滑道 实施过程：采用20mm的光滑圆钢， 长度550mm，尾部丝扣40mm。 关键技术控制： 表面光滑无毛刺，不直度0.01mm。 固定套及滑套照片 摄影：李吉山 2006年7月5日 滑 套 固定 套 制图人：李春华 2006年6月5日 单位：mm 单位：mm 实施项目：设计制作固定套及滑套 实施过程：采用40mm扁铁制做符合钻体 尺寸的固定套，采用内径22mm的无缝 钢管制做滑套，并与固定套焊接牢固。 关键技术控制： 固定套与电钻同心，滑套与双杆同心。 摄影：李吉山 2006年7月5日 槽钢照片 顶 丝 抹 角 抹 角 制图人：李春华 2006年6月5日 单位：mm 实施项目：设计制作固定卡具 实施过程：由于没有设计尺寸的槽钢， 我们采用厚度8mm铁板自行焊接，焊 接强度高、