发动机再制造过程中多余物的预防与控制_李晓霞.pdf

发动机再制造过程中多余物的预防与控制李晓霞，王连宏，李峥，张雪冬，王刚（山西柴油机工业有限责任公司，山西大同037036）摘要：提出了多余物控制在发动机再制造过程中的重要性，分析了某型号发动机再制造过程中的多余物情况，并结合发动机维修生产线特点，论述了多余物预防与控制在人、机、料、法、环、测等方面采取的措施。通过加强再制造过程多余物的控制，提高了再制造发动机的质量和可靠性。关键词：发动机再制造；多余物；预防；控制中图分类号：THI6；TG444文献标识码：A文章编号：1003-773X（2023）06-0069-030引言某型号发动机的曲柄连杆机构、配气机构、驱动机构、冷却系统、进排气系统、润滑系统、供油系统及起动系统等部件及相关零件是再制造的主要对象，其主要涉及再制造的修理、装配、试验三个过程。在这三个过程中因再制造操作不规范、不细致导致多余物产生，且产生之后未清理干净，导致多余物流入下道工序或进入装配，不仅影响再制造效率和再制造质量，而且影响装备作战效能，导致重大经济损失。因此，在发动机再制造过程中加强预防与控制多余物是保障再制造发动机可靠性的重要环节。1多余物定义与类别再制造发动机的多余物是指在再制造过程中，因修理加工、装配等工作遗留在部件或整机中，与再制造技术条件、工艺文件等要求无关的物体。一般再制造发动机的多余物类别如表 1 所示。2多余物的产生与危害再制造发动机的多余物产生通常是在人、机、料、法、环、测等环节中控制或管理不当造成的，如操作人员的素养不高或经验不足、工艺设施状态不良、来料检查不细致、工艺方法不适宜、环境温湿度或清洁度控制不好、过程检测不及时等。过程中产生的多余物不仅造成发动机再制造成本的增加，而且严重损伤发动机关键偶件副卡滞、摩擦副划伤等，导致再制造发动机的可靠性指标下降或功能丧失，给装甲装备带来重大经济损失。经验所得，一般发动机再制造过程中主要多余物的产生工序和遗留部位如表 2 所示。3多余物的预防与控制再制造发动机多余物的控制应贯穿整个生命周期过程中，即从人、机、料、法、环、测各方面识别，才能有效制定相应预防和控制措施1。根据工作经验，再制造发动机多余物的控制因果机理如下页图 1 所示。3.1再制造设计方案控制对多余物的防控应从设计方案的源头抓起，把预收稿日期：2022-08-11基金项目：发动机机械试验装置研制技术服务（PK2110P024）第一作者简介：李晓霞（1981），男，山西灵丘人，本科，毕业于太原理工大学，高级工程师，主要从事发动机先进制造工艺技术研究。总第 242 期2023 年第 6 期机械管理开发MechanicalManagementandDevelopmentTotal 242No.6，2023DOI:10.16525/14-1134/th.2023.06.028外部带来的多余物按性质宏观多余物微观多余物随机多余物按形态固体多余物液体多余物气体多余物按材质金属多余物非金属多余物多余零部件其他多余物按危险程度一般多余物严重多余物致命多余物按来源内部产生的多余物类别分类依据表 1再制造发动机的多余物类别产生工序主要多余物遗留部位清理污垢、锈蚀、毛刺等杂质孔内、沟槽、螺纹处等抛光锈蚀、金属末等孔内、沟槽、隙中、螺纹处等焊接锈蚀、杂质等焊接部位机加铝屑、铁屑、毛刺、锐边等 孔内、沟槽、隙中、螺纹处及腔道等涂胶挤压后的多余胶螺纹、结合面热处理各种氧化物、涂层杂质等热处理表面表面处理油渍、涂层和防锈层待处理表面清洗磁粉、毛刺、金属屑、油污、锈蚀等杂质孔内、沟槽、隙中、螺纹深处、深腔道等装配金属、非金属、多余零部件及其他等多余物表面、内孔及密封腔等表 2再制造发动机主要多余物的产生工序和遗留部位专题综述机械管理开发第 38 卷防多余物作为保证产品质量的设计准则之一，即源头控制原则2。在审查再制造图样和修理技术条件时，重点把控不易产生多余物，即使产生多余物也能采用有效的工艺方法得到检查和排除，再制造方案中应明确规定对生产条件和环境的要求。3.2工艺设计控制1）在再制造工艺流程和路线策划时，应充分考虑工艺布局，必要时对某些特殊工序进行物理隔离操作3。2）根据零部件结构特点及再制造设计要求，其工艺文件的每道工序应明确多余物的控制方法；特别是关键过程和特殊过程，规定的多余物预防和控制方法要有一定的可操作性，并明确多余物的检查记录要求；每道工序结束后和检验及交付前必须设置专门对多余物的清洗工步或工序，明确清洗的工艺方法和工艺参数，以提高再制造零部件的清洁度，保证多余物得到有效清除。3）采用的工艺设备和工艺装置能够有效防控多余物的产生和消除，选择工艺设备和工艺装置要具有一定的经济性、合理性及先进性。4）设计的再制造工艺流程一般以拆解清洗鉴定加工清洗检验装配试验为顺序，且每道工序的最后工步应有多余物的检验要求等。3.3现场 6S 管理控制6S 管理的目的是有效利用工作空间，提高工作效率，提升员工素养，消除差错事故。整理、整顿、清扫、清洁，可以剔除现场的无用物品，很大程度上规避了多余物的产生源头4。3.4过程管理控制1）规范操作规程，固化工艺规范，对关键过程、特殊过程以及重要精度指标的检查和验收按照工序控制点进行管理，明确各项指标的检验方法和检验率。2）从人、机、料、法、环、测等诸多方面进行多余物全面防控管理，并根据实际再制造情况与故障树分析法、头脑风暴法、5WHY 分析法、5W2H 分析法等管理工具相结合使用，可以对多余物防控取得显著效果。3）制定再制造发动机不同种类零组件的清洁度要求和多余物控制规范，如零件分类、清洁度等级分类、清洁度判别和检测方法等5。3.5物料控制对发动机所需的再制造零件、备品件等要建立严格的质量控制流程，并形成文件。例如对物料进行检验，用目视、放大镜法检查表面是否有划伤，有无氧化、铁屑、以及金属粉末等；用光照法或内窥镜对零件深腔道、设备及工具内部进行检测，查看其是否有多余物；对重要零部件，如曲轴、连杆等，设置关键检验点，检查过程做好记录，出现不合格情况时，采用擦、吹等方式排除多余物。另外，对于所有拧紧力矩扳手和检具实行了定期送检和校对制度，及时更换已失效的工具和量具。3.6再制造加工控制1）人：操作人员应经过技术理论和实操培训并持证上岗，具有对产品图纸的基本理解能力、工艺方案的识别和判定能力。2）机：各工序采用的工艺设备均不应对零部件和整机造成多余物的产生，每班作业前应对工艺设备的外观、精度、运行等状态进行检查，并形成检查记录和多余物处理记录。3）料：按照每一台再制造发动机进行鉴定评估零部件，对于零部件再制造过程需要更换和装配的新备品件，如螺栓、螺帽、螺钉、垫圈等，以及使用的工具等，必须制定名称和数量统计表，以防止丢失造成发动机多余物产生。4）法：在清理螺纹孔或者金属接触面时，应采用工艺堵头、工艺心棒、工艺盖板等工艺辅具对各进出口进行防护，以防止再制造过程中产生的金属粉末或小工具等落入零部件内部；对于再制造后的如曲轴、凸轮轴等关键金属零部件，应根据材质性能采用防锈油对其表面进行防护，避免产生锈蚀等多余物；对于补焊和补漆前，应将零件表面的油污、锈蚀、毛刺等多余物清理干净，并对重要的表面或孔、槽、隙等非涂覆区域进行防护；对于清洗后的零部件应及时烘干和吹干清洗液或水，避免形成白色多余物的痕迹；对于水压、油压、磨合、油量、功能性等试验环节，操作人员和检验人员在现场全程跟踪并 100%检验多余物和记录。防止柱塞安装时脱落掉入喷油泵内腔的工艺支撑板如图 2 所示。5）环：根据发动机再制造方案，合理布局发动机的外部冲洗、拆解、拆解后清洗、鉴定评估、再制造加图 1再制造发动机多余物控制因果图 2支撑板人机料培训教育生产设备不易产生多余物意识测量设备余料清理考核持证工装模具材料防护工艺布局流程工作区域要求检查方法工艺方法生产环境要求检查手段清理清洗工艺检查环境条件检查记录法环测预防和控制多余物702023 年第 6 期（下转第 74 页）工、检验验证、装配、试验等区域；明确如装配、试验等区域的清洁度、光照度和温湿度等要求；特别是对于曲轴、连杆、活塞等关键作业中的加热、装配等工序，应有专门的隔离保护作业场所。6）测：发动机再制造过程中对于多余物的检查，常用的方法以目视检查为主；对于特殊部位如腔道、螺纹孔、槽、隙等采用放大镜或内窥镜进行观察；对于偶件类零件，一般采用白布或鹿皮擦洗并检验；对于具有高清洁度要求的零部件如曲轴箱、气缸盖、整机等，必要时采用专用设施和方法收集多余物，并对多余物进行定量检测。3.7清洗过程控制超声波清洗适宜于清洗黏附在零件表面的油污、切屑、型砂、残余胶，也可为压力冲洗作准备。高压冲洗是在一定压力下利用高压高热原理将切屑、毛刺等多余物从零件中带出来，是目前清除管道中多余物的主要方法。对于曲轴箱、气缸盖等复杂的零件，部装工序之前要安排高压冲洗，工艺文件中要明确压力、介质、冲洗方法、冲洗部位等。3.8外购外协产品控制对于外购外协产品的多余物控制，应在接收到外购外协产品后按照验收规范对其外观、尺寸、技术要求等进行检查，防止外购外协产品将多余物引入。3.9工序交接过程控制工序之间交接很容易将多余物带入下一工序，因此为防止携带多余物的零件转入下一道工序，应进行产品多余物检查6。在零件再制造工序后，应对容易产生多余物的部位进行检查，确认无多余物后再转运至下一道工序；对上个工序接受到的材料、零件，操作人员应按照工艺过程检查多余物，若发现多余物，应按照相关工艺文件规定方式处理；当再制造后的发动机出厂交付时，应按出厂技术条件规定检查多余物。3.10装配过程控制装配环节非常重要，必须严格控制多余物。1）所需的装配件包括再制造件和新备品件均按每台配发，并做好所需数量记录，装配结束后逐项核对和落实数量使用情况。2）所有品件装配前认真检查多余物情况，特别是工作表面上不允许出现毛刺、脱皮、氧化痕迹、掉块等多余物，一经发现及时处理。3）零部件的精加工表面如曲轴主轴颈和连杆轴颈、镗孔后的轴承、各种传动轴、凸轮轴、各种传动齿轮、连杆、上、下曲轴箱的油道以及燃料供给系统的零部件等，在装配前用清洗液清洗干净，最后用无水压缩空气吹净。4）对于过盈装配的零件，当需要敲击时必须使用比零件材料硬度较软的手锤，以防止造成多余物产生。5）当装配部件时，在保证所要求的配合种类原则下，需要单独对零件去毛刺、修整螺纹、刮削表面等修配时，必须远离装配区域。6）整机装配过程中采取防锈措施，以防止零部件的锈蚀造成多余物的产生，所有管口都应用木塞子、罩或螺塞堵好，防止小零件或其他东西掉入。如有异物掉入管道、气缸、曲轴箱内时，必须立即取出。3.11包装、搬运和入库过程的控制包装运输过程是再制造发动机交付的最后阶段，应对再制造发动机的包装、运输、入库过程进行严格检查。发动机包装过程应采用合理包装方式进行封装处理，避免多余物产生；在搬运过程中，应履行交接手续，记录发动机交接时检查多余物的情况；选用的运输工具及设备，应不致使发动机外表面发生损伤，如压坑、划伤、螺纹脱扣、零部件折断等。4结语发动机再制造过程的多余物控制既要考虑人、机、料、法、环、测各个环节的普遍控制要求，也要考虑产品的专有特点，从产品特点出发制定具体控制措施，从而更好的实现多余物控制7。但是如何做到再制造发动机全过程多余物的有效管控，企业在制定各阶段行之有效的管理办法基础上，应全员参与、全过程控制，才能有效避免多余物对再制造发动机带来的风险和产生的影响。参考文献1袁牧，罗刚.多余物的过程控制J.质量与可靠性，2013（5）：37-38.2洪涛.多余物的预防和控制J.中文科技期刊数据库（全文版）自然科学，2017（12）：302.3陈湜兰，张瑗，周玲，等.浅谈航天用微特电机多余物的预防和控制J.微特电机，2019（1）：91-93.4高中来，于宏辉.浅析产品多余物的有效预防与控制J.电子世界，2019（4）：47-48.5叶波，郑学，黄袖清，等.航空发动机零件加工内部油路多余物的防止措施J.航空制造技术，2015（20）：90-92.6张婷.电机装配过程中多余物控制工艺研究J.现代制造技术与装备，2019（2）：176-177.7刘春兰，孙旭颖.多余物的预防和控制工艺研究J.数字化用户，2018（25）：224.（编辑：王婧）李晓霞，等：发动机再制造过程中多余物的预防与控制71机械管理开发第 38 卷2-4多距离样本估计的杂波特征谱图 2三种阵型的杂波特征谱The method of Clutter Rank Estimation Based on Airborne Conformal ArrayLi Shuwan,Lei Yazhe（The 20th Research Institute of China Electronics Technology Group,Xian Shaanxi 710068）Abstract:The clutter rank can directly reflect the clutter suppression capability of the system.The existing clutter rank estimation methodsare only applicable to regular arrays.Therefore,the accurate estimation of the clutter rank of conformal array is of great significance for thedesign of clutter suppression methods.In this paper,a clutter rank estimation method based on airborne conformal array is constructed tosolve the problem of clutter rank estimation by transforming into calculating the multi-dimensional spatial frequency range of clutter.Thecalculation is derived according to the theory of aperture bandwidth product and verified by simulation experiments.Key words:conformal array;clutter model;clutter rank;space-time characteristics0-5-10-15-20-25-30-35-40-45-50-55204060800特征值序号特征值/dB100 120 140 160 180 200波秩越大的结论。由图 2-3 和图 2-4 可以看出，对于单距离处的共形阵列杂波特征谱，Z 轴孔径 Dz的大小并不改变杂波自由度的个数，这是因为当俯仰角 固定时，杂波空间频率在 Z 轴的分量 fsz=sin/为一定值，因此 Z轴不贡献自由度，杂波秩不增加。而对于多距离样本的杂波特征谱，Z 轴的杂波带宽满足 Bsz1/Dz，因此杂波秩随着 Dz的增加而增大，这与理论分析的结论一致。根据仿真实验，可验证本文方法能够有效估计杂波秩，并且对于任意阵列构型均适用。参考文献1Zhang H，Huang Z，Zhou J.Full polarimetric sum and difference pat-terns synthesis for conformal array J.Electronics Letters，2015，51（8）：602-604.2Joseffsson L，Persson P.Conformal Array Antenna Theory and DesignJ.IEEE Press，2014，129（2）：126-127.3牛芊芊.机载三维异构阵杂波仿真与杂波特性研究D.西安：西安电子科技大学，2017.4Goodman N A，Stiles J M.On Clutter Rank Observed by Arbitrary Ar-raysJ.IEEE Transactions on Signal Processing，2007，55：178-186.（编辑：李俊慧）阵列 1（Dz=0m）阵列 2（Dz=2 m）阵列 3（Dz=4 m）Prevention and Control of Redundancy in Engine Remanufacturing ProcessLi Xiaoxia,Wang Lianhong,Li Zheng,Zhang Xuedong,Wang Gang（Shanxi Diesel Engine Industry Co.,Ltd.,Datong Shanxi 037036）Abstract:The importance of redundant material control in the engine remanufacturing process is proposed,the redundant material situationin the engine remanufacturing process of a certain model is analyzed,and the measures taken in terms of human,machine,material,method,environment and measurement for the prevention and control of redundant material are discussed with the characteristics of enginemaintenance production line.The quality and reliability of remanufactured engines are improved by strengthening the control of redundancyin the remanufacturing process.Key words:engine remanufacturing;redundancy;prevention and control（上接第 71 页）6王志杰，李娜，张旭，等.门式起重机电控系统监测装置设计J.起重运输机械，2018（4）：91-93.7徐冰辉.浅谈门式起重机在特殊危险工况下的安全性能及评价策略J.科技创新与应用，2016（5）：123.（编辑：王慧芳）Application Case and Benefit Analysis of A New Gantry Crane Video Security MonitoringIntelligent Alarm SystemGuo Yuewen（Xinjing Coal Industy Company of Yangquan Coal Mine Group,Yangquan Shanxi 045000）Abstract:Gantry crane is the heavyweight equipment in the crane,the use is very extensive,because the equipment is large and widerange of operation,the drivers vision has received a certain impact,there are many blind areas.In this way,it is difficult to ensure safeoperation in operation,accidents happen from time to time,in order to strengthen the safety factor of gantry crane in operation,theintroduction of video monitoring,real-time monitoring and alarm on the gantry crane operating area and blind area,improve the safeoperation has important significance.Key words:subsidiary transport;monorail crane;lectotype design;suitability（上接第 68 页）74