基于數(shù)據(jù)分析下的發(fā)電機(jī)軸承壓蓋加工建議

基于數(shù)據(jù)分析下的發(fā)電機(jī)軸承壓蓋加工建議

Summary：簡(jiǎn)單介紹軸承壓蓋的作用及加工過(guò)程中出現(xiàn)的成本問(wèn)題，運(yùn)用數(shù)據(jù)分析免除了一部分軸承壓蓋因需要二次加工而產(chǎn)生的加工費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本。Keys：數(shù)據(jù)分析發(fā)電機(jī)軸承壓蓋直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)動(dòng)軸及定軸組成，而轉(zhuǎn)動(dòng)軸、定軸是整個(gè)機(jī)組正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)動(dòng)軸的正常運(yùn)行要靠動(dòng)軸內(nèi)的BT軸承、NJ軸承旋轉(zhuǎn)才可進(jìn)行。目前，公司所有機(jī)型的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承壓蓋都需要計(jì)算后送外協(xié)廠進(jìn)行加工，而二次加工的費(fèi)用比較昂貴。因此，本文通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)分析的手段，對(duì)軸承壓蓋的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，尋找一種能減少軸承壓蓋加工數(shù)量的方法，降低公司的生產(chǎn)成本。一、軸承壓蓋的作用軸承壓蓋在發(fā)電機(jī)中起到固定軸承及軸承室內(nèi)密封的作用，按使用位置可分為定軸止圈、轉(zhuǎn)軸固定圈和轉(zhuǎn)軸止圈。1）定軸止圈定軸止圈固定于定軸前部，主要作用是固定BT軸承內(nèi)圈、提供滑環(huán)的安裝位置（見(jiàn)圖1）。定軸止圈的止口理論深度=定軸軸承臺(tái)深度-BT軸承內(nèi)圈寬度。2）轉(zhuǎn)軸固定圈

轉(zhuǎn)軸固定圈固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸前部，主要作用固定BT軸承外圈、提供轉(zhuǎn)速檢測(cè)設(shè)備的安裝位置（見(jiàn)圖1）。轉(zhuǎn)軸固定圈的止口理論深度=動(dòng)軸前部軸承臺(tái)深度-BT軸承外圈寬度。圖定軸止圈BT內(nèi)圈BT外圈轉(zhuǎn)軸固定圈定軸1定軸止圈及轉(zhuǎn)軸固定圈位置圖3）轉(zhuǎn)軸止圈轉(zhuǎn)軸止圈固定于轉(zhuǎn)動(dòng)軸后部，主要作用是固定NJ軸承外圈及配合定軸密封部件形成軸承密封環(huán)境（見(jiàn)圖2）。轉(zhuǎn)軸止圈的止口理論深度=轉(zhuǎn)動(dòng)軸的后部止口深度-NJ軸承外圈寬度。圖

2轉(zhuǎn)軸止圈位置圖二、加工存在的成本問(wèn)題軸承壓蓋是由供應(yīng)商按照?qǐng)D紙直接加工好的毛坯件，壓蓋的止口深度不固定。公司質(zhì)量人員在測(cè)量相應(yīng)的軸承數(shù)據(jù)及動(dòng)軸、定軸數(shù)據(jù)后，按照一定公式計(jì)算壓蓋的理論止口深度。為保證軸承壓蓋止口能更好固定軸承，防止軸承竄動(dòng)。需要在理論的基礎(chǔ)上增加（0.15mm—0.25mm）的公差范圍，即是最終的壓蓋止口深度。由于轉(zhuǎn)軸止圈及轉(zhuǎn)軸固定圈的尺寸太大，公司的車床無(wú)法加工，只能委外加工。但是軸承壓蓋需要加工的數(shù)量太大，加工費(fèi)用又昂貴，因此每年因軸承壓蓋二次加工產(chǎn)生的加工費(fèi)數(shù)額較大。三、解決措施現(xiàn)對(duì)軸承壓蓋的理論加工尺寸進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以2.0MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，共統(tǒng)計(jì)461組數(shù)據(jù)。目前，公司共使用三家供應(yīng)商提供的軸承，分別為F、N、S。為研究軸承壓蓋與軸承廠家的關(guān)系，現(xiàn)對(duì)其所對(duì)應(yīng)的軸承壓蓋數(shù)據(jù)分別統(tǒng)計(jì)。其中使用F軸承的數(shù)量為156個(gè)，使用N軸承的數(shù)量為50個(gè)，使用S軸承的數(shù)量為255個(gè)。1）定軸止圈數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)由于定軸止圈的加工公差為（0.15-0.25mm），上下限差值為0.1mm,故組距設(shè)為0.1mm。轉(zhuǎn)軸固定圈及轉(zhuǎn)軸止圈的組距同定軸止圈。經(jīng)測(cè)量計(jì)算定軸止圈理論數(shù)據(jù)分布如下：[7.11-7.20]S:25.88%\F:22.44%\N:6%、[7.21-7.30]占比S:54.90%\F:55.13%\N:62%、[7.31-7.40]占比S:15.69%\F:17.31%\N:28%，所占比例較大，而定軸止圈最終加工尺寸＝定軸止圈理論尺寸＋加工公差（0.15-0.25mm），取中間值0.2mm，轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為[7.31-7.40]、[7.41-7.50]、[7.51-7.60],各廠家軸承占比不變。轉(zhuǎn)軸固定圈數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)同定軸止圈方法可得，經(jīng)測(cè)量計(jì)算轉(zhuǎn)軸固定圈理論數(shù)據(jù)分布如下S軸承[5.61-5.70][5.71-5.80][5.81-5.90]這三組數(shù)據(jù)的所占比例較大。F軸承[6.21-6.30][6.31-6.40][6.41-6.50]這三組數(shù)據(jù)所占比例較大。N軸承[6.01-6.10][6.11-6.20][6.21-6.30]、[6.31-6.40]這4組數(shù)據(jù)的所占比例較大，而轉(zhuǎn)軸固定圈最終加工尺寸＝轉(zhuǎn)軸固定圈理論尺寸＋加工公差（0.15-0.25mm），取中間值0.2mm，轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)為：S軸承[5.81-5.90][5.91-6.0][6.01-6.1]這三組數(shù)據(jù)的所占比例較大。F軸承[6.41-6.50][6.51-6.60][6.61-6.70]這三組數(shù)據(jù)所占比例較大。N軸承[6.21-6.30][6.31-6.40][6.41-6.50]、[6.51-6.60]，各廠家軸承所占比例不變；轉(zhuǎn)軸止圈數(shù)據(jù)分析同定軸止圈方法可得，經(jīng)測(cè)量計(jì)算轉(zhuǎn)軸止圈理論數(shù)據(jù)可以得出，使用不同軸承的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸止圈的理論數(shù)據(jù)分布會(huì)有一些差異，整體來(lái)說(shuō)，[5.21-5.30][5.31-5.40]、[5.41-5.50]這三組數(shù)據(jù)占比較大。由于轉(zhuǎn)軸止圈最終加工尺寸＝轉(zhuǎn)軸止圈理論尺寸＋加工公差（0.15-0.25mm），故取其中值0.2mm。轉(zhuǎn)化為實(shí)際尺寸的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為，[5.41-5.50][5.51-5.60]、[5.61-5.70].結(jié)論根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定供應(yīng)商提供的部分軸承壓蓋應(yīng)滿足最終數(shù)據(jù)分布范圍，以減少軸承壓蓋的二次加工帶來(lái)的加工費(fèi)用。上述表格中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)基本趨向于正態(tài)分布，結(jié)合正態(tài)分布中6δ原則，確定供應(yīng)商提供的軸承壓蓋止口數(shù)據(jù)范圍覆蓋2δ，即68.27%，但考慮到生產(chǎn)的變動(dòng)性太大，因此要求供應(yīng)商提供軸承壓蓋止口范圍的百分比壓縮到50%左右。1）定軸止圈提供范圍及比例[7.31-7.40][7.41-7.50][7.51-7.60]這三組數(shù)據(jù)在三種軸承的比例分別為96.47%、94.88%、96%，按照50%的比例劃分，可考慮將[7.31-7.40][7.41-7.50][7.51-7.60]的比例調(diào)整為10%、30%、10%。2）轉(zhuǎn)軸固定圈提供范圍及比例轉(zhuǎn)軸固定圈的數(shù)據(jù)分布出現(xiàn)了2個(gè)波峰，主要原因是因?yàn)椴煌?yīng)商的BT軸承外圈寬度值的正態(tài)分布圖不一致，因此在要求軸承壓蓋供應(yīng)商提供產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)考慮到使用不同軸承所帶來(lái)的壓蓋變化。當(dāng)使用S軸承較多時(shí)，[5.81-5.90][5.91-6.00][6.01-6.10]的比例按照50%分配分別為20%、20%、10%。當(dāng)使用F軸承及N軸承較多時(shí)，[6.41-6.50][6.51-6.60][6.61-6.70]按照50%分配分別為20%、20%、10%。當(dāng)S軸承、F軸承及N軸承同時(shí)使用時(shí)，應(yīng)及時(shí)統(tǒng)計(jì)不同軸承的使用數(shù)量，方便更加準(zhǔn)確確認(rèn)軸承壓蓋數(shù)量。3）轉(zhuǎn)軸止圈提供范圍及比例從上表6可看出，[5.41-5.50][5.51-5.60][5.61-5.70]這三組數(shù)據(jù)在三種軸承的比例分別為89.8%、87.18%、90%，按照50%的比例劃分，可考慮將[5.41-5.50][5.51-5.60][5.61-5.70]的比例調(diào)整為30%、10%、1