riz在創(chuàng)新中的應(yīng)用

riz在創(chuàng)新中的應(yīng)用

0智之理,萃取思考thiz直接被稱為“發(fā)明問題解決理論”。在中國，它也被翻譯成“智慧”或“思想”，意思是“智慧”或“思想”。TRIZ是由前蘇聯(lián)發(fā)明家、教育家G.SAltshuller(根里奇·阿奇舒勒)和他的研究團(tuán)隊(duì),通過分析大量專利和創(chuàng)新案例總結(jié)出來的1用流量小的身份證液壓機(jī)單位見表1密封失效導(dǎo)致漏油是這類減速器的常見問題,也是行業(yè)難題。漏油多發(fā)生在高速軸密封處,潤滑油滲漏不但污染環(huán)境、浪費(fèi)資源還可能導(dǎo)致軸承損壞,齒輪打齒等嚴(yán)重故障。由于使用工況的特殊性,這類設(shè)備維修難度非常大。據(jù)太重煤機(jī)有限公司2016年質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析,漏油問題故障率達(dá)30%。所以,不管是從企業(yè)還是從行業(yè)角度考慮都亟需解決。2項(xiàng)目的環(huán)境惡劣,導(dǎo)致項(xiàng)目難以及時(shí)彌補(bǔ)顆粒的殘損(1)輸入軸采用骨架式油封,轉(zhuǎn)速較高,達(dá)到1480r/min,密封機(jī)構(gòu)如圖1所示。骨架油封與旋轉(zhuǎn)軸之間保持高速相對旋轉(zhuǎn),容易磨損高價(jià)值的旋轉(zhuǎn)軸,如圖2所示為磨損后的旋轉(zhuǎn)軸,可以看出旋轉(zhuǎn)軸被油封唇口磨出兩道溝槽(2)減速器的使用環(huán)境惡劣,礦井中漂浮著煤粉、礦石粉等顆粒物,隨著空氣流動(dòng),這些顆粒性物質(zhì)必然會(huì)進(jìn)入外露的油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸的接觸面。(3)減速器使用操作不規(guī)范,在加注潤滑油的過程中總會(huì)帶入煤渣等顆粒性物質(zhì),導(dǎo)致潤滑油中存在大量雜質(zhì),隨著潤滑油在箱體內(nèi)腔流動(dòng),潤滑油中的雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸的接觸面。(4)維護(hù)、更換零件難度大。因減速器輸入軸聯(lián)接部分位于罩筒之中,輸出軸與滾筒或鏈輪軸聯(lián)接,依靠主機(jī)架進(jìn)行固定,再加上井下環(huán)境的特殊性,一旦減速器發(fā)生漏油現(xiàn)象,短期內(nèi)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。漏油現(xiàn)象發(fā)生后,如沒能及時(shí)補(bǔ)充,易造成減速器內(nèi)部軸承因缺油而無法在滾動(dòng)體、內(nèi)、外圈間形成油膜,從而導(dǎo)致軸承損壞,這種情況在高速軸表現(xiàn)更為明顯。減速器軸承損壞后必然導(dǎo)致齒軸等零件失去支撐進(jìn)而發(fā)生打齒現(xiàn)象,致使停產(chǎn)。此外,漏油還會(huì)污染環(huán)境3損傷油封唇口的密封問題因果樹分析是TRIZ的一項(xiàng)解題工具,可以幫助找到導(dǎo)致問題的根本原因。如圖3所示為分析導(dǎo)致減速器漏油的因果樹。根據(jù)圖3所示的因果樹可知,減速器漏油主要分為兩類:減速器出軸處漏油和減速器其他部位漏油,由于減速器其他部位漏油發(fā)生的概率極低,所以主要考慮減速器出軸處漏油。導(dǎo)致減速器出軸處漏油的原因可以歸結(jié)為四點(diǎn):工作環(huán)境中的顆粒性物質(zhì)進(jìn)入接觸面損傷油封唇口;潤滑油中的雜質(zhì)進(jìn)入接觸面損傷油封唇口;軸表面加工精度低;軸表面硬度低。這一問題借助TRIZ理論的物場模型來解決(1)物場模型一由于工作環(huán)境中的顆粒性物質(zhì)會(huì)隨著空氣流動(dòng)進(jìn)入骨架油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的接觸面,損傷油封唇口,導(dǎo)致漏油?？梢岳肨RIZ理論中的物場模型進(jìn)行求解,如圖4所示。根據(jù)物場模型標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng),可以利用破壞場場模型中的引入S(2)物場模型二由于潤滑油中的雜質(zhì)會(huì)隨著潤滑油的流動(dòng)進(jìn)入骨架油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的接觸面,損傷油封唇口,導(dǎo)致漏油。可以利用TRIZ理論中的物場模型進(jìn)行求解,如圖5所示。根據(jù)物場模型標(biāo)準(zhǔn)解系統(tǒng),可以利用破壞場場模型中的引入S3來消除有害作用的方法解決問題,即通過引入S3(密封結(jié)構(gòu))來解決S1(潤滑油中的雜質(zhì))對S2(骨架油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸之間的接觸面)的有害作用。(3)軸表面加工精度和硬度低從減速器漏油的因果分析樹可知,導(dǎo)致減速器漏油還有兩個(gè)關(guān)鍵因素分別是軸表面加工精度低和軸表面硬度低,這可以利用TRIZ理論中的物理矛盾模型進(jìn)行求解。物理矛盾:骨架油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸接觸,以便達(dá)到更好的密封效果。骨架油封唇口與旋轉(zhuǎn)軸不接觸,防止價(jià)值更高的旋轉(zhuǎn)軸磨損。4局部質(zhì)量原理通過利用TRIZ理論對減速器漏油問題進(jìn)行分析,借助物場模型和物理矛盾模型解決減速器漏油,可形成以下解決方案:(1)雙機(jī)械迷宮組合式密封結(jié)構(gòu)破壞物場模型在骨架油封的外側(cè)增加軸向迷宮密封結(jié)構(gòu)防止工作環(huán)境中的顆粒性物質(zhì)進(jìn)入接觸面磨損油封唇口,在骨架油封的內(nèi)側(cè)增加徑向迷宮密封結(jié)構(gòu)防止?jié)櫥椭械碾s質(zhì)進(jìn)入接觸面磨損油封唇口(2)利用空間分離方法,選擇01分割原理,03局部質(zhì)量原理綜上所述,通過利用TRIZ理論對減速器漏油問題進(jìn)行分析,最終的實(shí)施方案如圖7所示。在骨架油封4的兩個(gè)端面分別設(shè)置了軸向迷宮2和徑向迷宮6,通過注油口1向軸向迷宮腔3和徑向迷宮腔7中加注鋰基潤滑脂,防止工作環(huán)境中的顆粒性物質(zhì)和潤滑油中的雜質(zhì)進(jìn)入油封唇口和耐磨套5的接觸面,從而保護(hù)油封唇口,提高油封的密封質(zhì)量和使用壽命;在高價(jià)值的旋轉(zhuǎn)軸上增加了耐磨套5,耐磨套5材料選用42CrMo,表面粗糙度達(dá)到1.6,并采用氮化或碳氮共滲的熱處理工藝,提高耐磨套5表面硬度和耐磨性,防止耐磨套5被油封磨出深溝槽造成漏油,同時(shí)也保護(hù)了高價(jià)值的旋轉(zhuǎn)軸。6改善了密封性能(1)如圖8所示為原旋轉(zhuǎn)軸使用一段時(shí)間后表面的磨損情況。如圖9所示為對耐磨套進(jìn)行質(zhì)量提升后使用一段時(shí)間,耐磨套表面的磨損情況。對比圖8和圖9可知,對耐磨套進(jìn)行質(zhì)量提升后,增強(qiáng)了耐磨套表面硬度和耐磨性,提高了密封效果,可有效防止減速器漏油。(2)雙機(jī)械迷宮組合式密封結(jié)構(gòu)推廣以來,減速器漏油問題得到顯著改善,漏油故障率從2016年的30%降到了2017年的8%。(3)截至目前為止,雙機(jī)械迷宮組合式密封結(jié)構(gòu)已應(yīng)用于JS855、JS1000、M系列、DCY系列和WM系列等多種減速器上,實(shí)際應(yīng)用效果良好,漏油問題明顯降低,并得到客戶的一致好評。統(tǒng)計(jì)顯示,該密封結(jié)構(gòu)已為公司累積節(jié)省資金176萬元,這僅是顯示出來的經(jīng)濟(jì)效益,它給公司帶來的無形價(jià)值,如品牌價(jià)值、產(chǎn)品口碑等更是難以估量。7