不銹鋼卷板矯直機研發(fā)目錄 TOC \o "1-1" \h \u 21992 1.選題背景 1 30378 2.選題 1 29604 3.QC組概況 2 16937 4.設(shè)定目標(biāo) 2 7343 5.提出建議計劃，確定最佳方案 2 14216 6.制定對策 9 12721 7.實施 10 17741 8.效果檢查 14 7585 9.標(biāo)準(zhǔn)化 14 29057 10.總結(jié)與計劃 15 PAGE 1 1.課題背景 長期，自控在石油和天然氣建設(shè)中 在儀表建設(shè)中，大多數(shù)井口安全系統(tǒng)使用不銹鋼盤管進行源頭提取。 因為工程中使用的不銹鋼管主要是：3/8"×0.035"（150m盤），材質(zhì)為316L，硬度比較高，彈性好。 有利于調(diào)直和安裝； 根據(jù)-2007《自動化儀表工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求，在儀表管道的安裝施工中，各種儀表管道應(yīng)平直、無裂縫、無凹陷。 受施工現(xiàn)場諸多條件限制，人工校直是長期校直的主要方式。 人工調(diào)直方式耗時長、效率低、人工成本高、調(diào)直精度差。 經(jīng)矯直的鋼管容易下垂變形，影響施工質(zhì)量，給施工帶來一定困難。 圖 1 儀表安裝前管路圖。 圖2 人工調(diào)直安裝的儀表管路圖。 )施工質(zhì)量不高。

不銹鋼線圈采用316L材質(zhì)，比較硬。 彎曲線圈矯直困難不銹鋼盤管不銹鋼管，現(xiàn)場安裝偏差達5mm/m。 (2)施工效率低。 以往卷材安裝過程采用人工矯直方式，矯直150米卷材施工周期長（3天）。 (2)確定本課題不銹鋼卷矯直的施工效率和現(xiàn)場安裝偏差嚴(yán)重影響了施工質(zhì)量和施工成本。 為此，自控儀表QC組集全組員經(jīng)驗，集思廣益，希望設(shè)計制作輕輕松松。 簡單的施工工具可以提高施工效率，減少安裝偏差。 團隊最終選定了課題：不銹鋼卷材矯直機的研發(fā)。 QC小組概況 小組概況 小組名稱 自控儀表 QC小組注冊編號 YJDY-01 項目名稱 不銹鋼卷板矯直機研發(fā) 成立日期 2011年3月 項目類型 創(chuàng)新活動時間 2011年3月-2011年11月 團隊人數(shù)（≤10人） 7人，年內(nèi)活動次數(shù)15次，團隊成員情況 4.設(shè)定目標(biāo) 1.不銹鋼卷矯直后，偏差不大于2mm/m。 2、150m不銹鋼卷矯直時間縮短至1天以內(nèi)。 五、提出方案，確定最佳方案 1、提出方案： 2011年3月5日，團隊成員在重慶項目部召開了兩次會議。 小組成員就《如何提高不銹鋼卷管管道安裝質(zhì)量和速度》進行了討論，經(jīng)過熱烈討論不銹鋼盤管不銹鋼管，提出了三種方案，并進行了分析比較： 方案一、利用建筑鋼筋調(diào)直機研制鋼筋調(diào)直機和鋼筋調(diào)直機對鋼筋進行調(diào)直，用三個圓盤夾住兩邊的直線對于通過的鋼筋，利用圓盤的上下運動對上、下施加壓力鋼筋的下側(cè)，從而達到調(diào)直的目的。

上面是一個半徑為 R1 的圓盤，另一邊是兩個半徑為 R2 的相等圓盤。 假設(shè)待調(diào)鋼筋的直徑為d，鋼筋中心距調(diào)整為R1+R2+d。 利用鋼筋調(diào)直機的原理研制出不銹鋼卷材調(diào)直機，利用電機動力帶動上下圓盤夾持不銹鋼卷材勻速前進，利用另外三個圓盤夾緊兩側(cè)直通的不銹鋼卷。 圓盤的上下運動對鋼筋的上下兩側(cè)施加壓力，從而達到調(diào)直的目的。 解決方案二、自制不銹鋼卷材矯直機 利用卷板機的工作原理，研制出一種輕便簡單的不銹鋼卷材矯直機。 將不銹鋼卷板夾在矯直機中間，手動左右移動矯直機，利用上下軸承的壓力對鋼卷進行矯直。 解決方法3、用立式拉絲機拉直線圈。 立式拉絲機可拉直鋼、鋁、銅、電線、鋼絲繩等金屬線材。 最大矯直直徑：6.5-4.4mm，最小矯直直徑（mm）：2.6-1.6mm。 借鑒立式拉絲機的原理，改變拉絲機上的夾持模具，用線圈代替電線和鋼絲繩的位置，采用調(diào)直的方法達到調(diào)直線圈的目的。 對于每一個方案，從有利因素和不利因素兩個方面進行分析：方案名稱，實施方案的優(yōu)缺點，方案的優(yōu)缺點 1：使用鋼筋調(diào)直機來制作鋼筋調(diào)直機，借鑒建筑用鋼筋調(diào)直機原理，制作鋼筋調(diào)直機。 使用時，將上下盤之間的距離調(diào)整到合適的位置，將線圈夾入夾具，電機帶動線圈高速前進，達到線圈矯直的目的。

1、機械化程度高； 2、矯直速度快，矯直速度可達30m/min。 1、設(shè)備重量至少200KG，不利于攜帶，不適合單井站小盤管施工。 2、必須使用380V電源。 方案二：自制矯直機 利用卷板機的工作原理，自行研制生產(chǎn)輕便簡單的矯直機。 1、加工設(shè)備和人員有現(xiàn)成的資源。 2、明確技術(shù)要求。 1.自主研發(fā)。 2、有一定的加工難度。 方案三：借鑒立式拉絲機拉直線圈。 使用立式拉絲機拉直線圈。 在實際使用中，改變用于固定模具的線圈的位置，而不是鋼絲和鋼絲繩，以達到矯直線圈的目的。 1、機械化程度高； 2、可矯直各種規(guī)格的產(chǎn)品。 1、設(shè)備重量在上，不利于攜帶，不適合野外施工。 2、單臺售價1萬元以上，成本投入高； 3、必須使用380V電源。 2、確定最佳方案：經(jīng)過以上比較，QC小組成員一致認為，自制卷材矯直機能夠最大程度滿足要求，在卷材保護和矯直效果上更具優(yōu)勢。 因此，我們認為方案二是最好的方案。 繪制親和圖，提出不銹鋼卷材矯直機的研發(fā)方案。 不銹鋼卷材矯直機的研發(fā)計劃。 親和圖繪制者：劉永剛 繪制時間：2011-03-08 矯直機研發(fā)最佳方案 1）不銹鋼卷板矯直機底板材料選擇方案。 選型試驗分析結(jié)果及結(jié)論 普通鋼板的沖擊試驗和重量分析，機械強度高，不易變形。

體重適中。 硬塑板沖擊試驗和重量分析抗沖擊性能較差，受力后易發(fā)生脆性斷裂。 輕的。 不使用鋁合金材料，沖擊試驗和重量分析，韌性好，受沖擊后不易變形，重量輕。 2）不銹鋼卷材矯直機軸承選型方案選型試驗分析結(jié)果結(jié)論普通鋼軸承與不銹鋼卷材的接觸面積試驗和不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼卷材的接觸均為點接觸，容易損壞線圈 ; 是與不銹鋼不同材質(zhì)的金屬，容易造成不銹鋼管表面腐蝕。 沒有采用帶溝槽的鋼軸承與不銹鋼卷材的接觸面積測試，不銹鋼管的腐蝕與不銹鋼卷材的接觸均為面接觸。 線圈損壞； 它是與不銹鋼不同材質(zhì)的金屬，容易造成不銹鋼管表面腐蝕。 溝槽不銹鋼軸承與不銹鋼盤管接觸面積測試未采用，不銹鋼管腐蝕與不銹鋼盤管接觸為面接觸。 不會損壞線圈； 與不銹鋼材質(zhì)相同，不會對不銹鋼管造成表面腐蝕。 3）不銹鋼卷材矯直機底板尺寸選型方案選型分析結(jié)果結(jié)論450*150*12尺寸適中，重量輕，強度較好。 易于操作。 尺寸長1000*150*12，重量偏重，強度一般。 不容易操作。 450*150*20沒用，大小適中，重量偏重，強度高。 不容易操作。 未使用 4）不銹鋼卷材矯直機軸承數(shù)量及排列選擇方案選擇過程分析結(jié)果結(jié)論采用上下兩排直線排列共12個軸承上下擠壓不銹鋼板。

由于卷材受力點基本在一條直線上，無法保證矯直后卷材的回彈現(xiàn)象，矯直效果不理想。 不使用采用上下兩排直線排列共8個軸承的不銹鋼盤管上下擠壓通過。 基于四等腰三角形結(jié)構(gòu)原理，利用上下軸承上的凹槽表面，將直通的不銹鋼盤管上下多點擠壓。 由于鋼卷的6個受力點不重合，稍微向下調(diào)整上面兩個軸承后，可以保證矯直后的鋼卷回彈現(xiàn)象最小，矯直效果理想。 上下直線排列的共5個軸承用于上下擠壓不銹鋼盤管。 由于卷材的三個受力點不重合，稍微向下調(diào)整上中軸承后，可以保證調(diào)直后的卷材盡量減少回彈。 但由于受力點較少，矯直效果不理想。 經(jīng)過以上一系列的分析、測試和比較，團隊成員確定了不銹鋼卷材矯直機的最佳研發(fā)方案。 如下樹狀圖： 6. 對策制定 2011年3月，在重慶瓦斯礦項目施工現(xiàn)場基地，團隊進行了方案設(shè)計，制定了對策表，如下： 矯直機設(shè)計采用普通鋼板作為固定板材料。 1、材料通用，采購方便。 2、整體抗沖擊力強，不易變形。 3、便于切削、鉆孔等深加工。 選用12mm厚的普通材質(zhì)鋼板。 重慶梁平 2011.4 劉永剛選用固定板尺寸為450*150*121，以滿足固定參考軸承的需要 2.結(jié)構(gòu)輕巧 3.設(shè)計不易變形，尺寸準(zhǔn)確，確保配合精準(zhǔn)與其他組件。

重慶梁平 2011.4 劉永剛 擋板材料采用普通鋼板 1.材料普通，采購方便。 2、整體抗沖擊力強，不易變形。 3、便于切削、鉆孔等深加工。 選用12mm厚的普通材質(zhì)鋼板。 重慶梁平 2011.4 王曉兵選用的擋板尺寸為300*35*121，滿足固定下壓軸承的需要。 2、結(jié)構(gòu)輕巧。 3.設(shè)計不易變形，尺寸準(zhǔn)確，確保與其他部件的精確配合。 重慶梁平 2011.4 王小兵用普通鋼板做調(diào)整板材料 1. 材料普通，采購方便。 2、整體抗沖擊力強，不易變形。 3、便于切削、鉆孔等深加工。 選用12mm厚的普通材質(zhì)鋼板。 重慶梁平 2011.4 王小兵用不銹鋼軸承防止管道腐蝕。 使用與不銹鋼線圈相同材料的 316L 不銹鋼軸承。 重慶梁平 2011.5 王曉兵采用￠50不銹鋼軸承，外側(cè)帶凹槽，保證鋼卷矯直過程中管材不損壞不變形。 軸承外槽的曲率半徑與不銹鋼卷材的外半徑一致。 重慶梁平2011.5羅強8軸承在固定板和擋板上分兩排排列。 兩個軸承的位置可以通過調(diào)整板進行調(diào)整。 盤管矯直效果理想，矯直后的不銹鋼管符合要求。 確保固定板上的 4 個軸承在同一直線上。 3、擋板上兩個軸承的位置可以上下調(diào)節(jié)。 重慶梁平 2011.6 王小兵不銹鋼卷材矯直機生產(chǎn)固定板、擋板嚴(yán)格切割尺寸、孔徑和孔距固定板尺寸450*150*12、擋板尺寸300*35*12、調(diào)整板和固定板固定牢固，擋板可靈活調(diào)節(jié)。

固定板兩端上下軸承外緣之間的空間等于不銹鋼盤管的外徑。 1、下料時固定板、擋板、調(diào)整板的尺寸誤差控制在1mm以內(nèi)； 2、固定板和擋板上的孔徑和孔距誤差在0.2mm以內(nèi)； 3、調(diào)整板與固定板連接固定位置誤差在0.1mm以內(nèi)； 4、調(diào)節(jié)板插桿與擋板插口誤差在0.1mm以內(nèi)； 5、軸承用M12螺絲固定牢固，擰緊力矩值不小于51N.m 重慶 2011.7~2011.8江 調(diào)音板上插桿和拉板焊接位置精確，軸承安裝位置準(zhǔn)確、牢固。 鋼卷矯直機試用 不銹鋼鋼卷矯直機試用 1、提高施工效率，有效縮短工期（控制在1天以內(nèi)），降低人工成本。 2、提高施工質(zhì)量，實現(xiàn)線圈對中偏差不大于2mm/m。 在多個單井站的施工中，同時進行試車，檢驗研制的不銹鋼盤管矯直機能否提高施工效率和施工質(zhì)量。 重慶瓦斯礦 川東北瓦斯礦 2011.9~2011.11 劉偉 制表師：王科 制表時間：2011.3.23 七． 實施方案一：不銹鋼鋼卷矯直機設(shè)計材料固定板、擋板、調(diào)整板均采用12mm厚普通鋼板。 抗沖擊性好，不易變形； 且材料通用，易于采購； 便于切削、鉆孔等深加工。 不銹鋼軸承材質(zhì)為316L，并帶有與不銹鋼卷管直徑相同的外槽，避免管材在矯直過程中被腐蝕，保護管材不損壞變形； 8個軸承采用4個等腰三角形結(jié)構(gòu)，固定在一塊矩形鋼板上，由下固定板上的4個固定點和直線排列的軸承支撐，用調(diào)整板向下調(diào)整上2個軸承，壓在不銹鋼板上卷材，利用上下兩個軸承多點上下擠壓調(diào)整不銹鋼卷材通過直線，調(diào)直機手動左右移動，達到矯直不銹鋼卷材的最終目的.

將矯直器擋板插入固定板和調(diào)整板之間，用4顆M8螺釘固定在底板上，旋轉(zhuǎn)調(diào)整板上的4個調(diào)節(jié)手柄，即可調(diào)整上下排軸承的距離。 圖3 卷材矯直機示意圖 實施二：不銹鋼卷材矯直機的制作 嚴(yán)格控制固定底板、擋板、調(diào)整板的下料尺寸。 用氣割法將固定板、擋板、調(diào)整板所需材料按圖紙尺寸切割下來，然后打磨。 加工后固定板、擋板、調(diào)整板尺寸誤差控制在1mm以內(nèi)； 精確控制開口位置和孔徑。 使用鉆孔機在固定板和擋板上鉆孔，并嚴(yán)格選擇合適的鉆頭。 孔徑及每孔間距誤差保證在0.2mm以內(nèi)； 詳細部件尺寸（如圖4所示）：軸承用M12螺釘固定牢固，擰緊力矩值不小于51N.m，軸承安裝位置準(zhǔn)確。 將矯直器擋板插入固定板和調(diào)節(jié)板之間，用4顆M8螺釘固定調(diào)節(jié)板和1顆M12螺釘固定底板。 （如圖5所示） 實施三：不銹鋼盤管調(diào)直機試用 在多個單井站施工中，同時進行試車，測試研制的不銹鋼盤管調(diào)直機是否能大大提高施工效率，提高施工效率效率。 質(zhì)量。 為確保生產(chǎn)質(zhì)量，不銹鋼卷材矯直機制造完成后，團隊成員對其尺寸、承距、抗沖擊性能、不銹鋼卷材矯直質(zhì)量等進行了檢驗，均符合要求。 圖6：使用中效果驗證圖 圖7：不銹鋼卷材拉直后的安裝 廢料，施工質(zhì)量有保證，美觀大方。

小組的總體目標(biāo)達到了。 1、目標(biāo)檢驗 ①鋼卷調(diào)直后，達到偏差不大于2mm/m的目標(biāo)。 研制的不銹鋼卷材矯直機已應(yīng)用于不銹鋼卷材的矯直。 原來現(xiàn)場安裝偏差不超過5mm/m，安裝質(zhì)量才達到合格標(biāo)準(zhǔn)； 經(jīng)矯直機處理后，現(xiàn)場安裝偏差不超過2mm/m，視覺質(zhì)量和施工質(zhì)量大大提高。 得到了設(shè)計、甲方、監(jiān)理的一致好評。 調(diào)整后不銹鋼卷板安裝效果圖（圖8） ② 150m卷板矯直僅需1天。 由于其設(shè)計特點，其重量僅為8公斤，便于現(xiàn)場操作和使用，大大提高了工作效率。 150m鋼卷過去矯直需要3天，現(xiàn)在只需要1天，而且只需要1名儀表工和1名協(xié)調(diào)工。 可以完成所有操作。 2、經(jīng)濟效益創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和質(zhì)量效益如下： 1、節(jié)省工時價值=原來需要4人1班3天完成工作量，現(xiàn)在只需1個儀表工加1個協(xié)調(diào)工需要的，1天就能順利完成。 提高工作效率3倍以上。 直接和間接成本節(jié)約成本10000元。 2、減廢節(jié)約價值=成品或半成品單位價值×（改進前前6個月平均報廢率2%，-改進后6個月平均報廢率1%）×計算中的計劃產(chǎn)量 – 流程改革成本。 九。 標(biāo)準(zhǔn)化 1、收集整理各種資料，根據(jù)適用范圍和使用注意事項編制《不銹鋼線圈調(diào)制器使用說明書》，組織操作人員學(xué)習(xí)。 目前該不銹鋼卷材矯直機已在該項目推廣的國內(nèi)外項目中使用。

2、公司正在積極申請不銹鋼卷材矯直機專利產(chǎn)品。 10、總結(jié)與計劃通過不銹鋼卷材矯直機的研制，可以圓滿完成卷材的矯直任務(wù)，節(jié)約人工成本，提高施工質(zhì)量。 應(yīng)用于石油工程中氣動線圈的安裝，迄今已安裝使用20余座井站，為保障天然氣站的質(zhì)量和安全運行發(fā)揮了重要作用。 下一步，我們QC小組將在工作中開展科技創(chuàng)新管理，為企業(yè)的建設(shè)水平和質(zhì)量貢獻自己的力量。 中國石油工程建設(shè)協(xié)會獲獎證書正在印制中，尚未收到。