降低抽油機電機安裝返工率

中原油田分公司采油四廠 設備管理QC小組

（河南 濮陽 457176）

1 小組概況

小組概況見表1。

2 選題理由

采油四廠共有480口抽油機井，其中475口井采用Y280M型電機拖動生產(chǎn)，由于調(diào)參、電機故障等原因，每年需安裝電機600臺次，每臺次需動用隨車吊、拖載焊機各4個工時，2名維修工人共8個工時。在安裝過程中，當出現(xiàn)試運行軸承異響或接錯線而燒壞等問題時，只能拆回重裝一個，讓安裝工人既生氣又無奈。2009年7～12月，返工率達到10.3%，造成勞務損失1.7萬元，影響原油產(chǎn)量19.38t。所以，我們選擇《降低抽油機電機安裝返工率》作為活動課題。

表1 小組概況

3 現(xiàn)狀調(diào)查

小組成員查閱了采油四廠2009年7～12月電機發(fā)放臺帳，共返工31臺次，返工率10.3%。我們進一步對返工問題做了分類統(tǒng)計，列調(diào)查表、做餅分圖，可以看出，“試運行軸承異響”出現(xiàn)24臺次，發(fā)生頻率77.4%，是主要問題。找到問題癥結(jié)后，小組對解決難度進行了評估，組員中有負責電機維修的高級技師、工程師，技術力量比較強，根據(jù)以往的活動經(jīng)驗和成績，預計可解決主要問題的90%，從理論上算，返工率可降到3.12%。

4 設定目標

考慮到活動過程中可能出現(xiàn)的問題，小組設定目標值為3.5%。

5 原因分析

針對主要問題，我們進行了原因分析，繪制關聯(lián)圖，找到5個末端因素，分別是“用榔頭點擊軸承”、“未針對安裝工序進行培訓”、“無軸承質(zhì)量檢測工具”、“檢修責任無法追溯”、“無供貨質(zhì)量考核辦法”。

針對主要問題，小組進行了原因分析，繪制了關聯(lián)圖（圖1）。

6 確定主要原因

6.1 驗證“用榔頭點擊軸承”

軸承與軸為過盈配合，小組觀察到的拆、裝過程十分困難。拆卸時，需2人配合操作，1人用丁字桿對準軸承內(nèi)圈，1人用榔頭敲擊丁字桿，擊打過程，火星四濺，十分費力，操作不當，有時榔頭還會掄空，榔頭與丁字桿經(jīng)常斷裂，有一定危險性。擊打力量與與軸線存在夾角，使電機轉(zhuǎn)軸受力偏磨，直徑變細，易引起軸承跑內(nèi)圓而異響。安裝時，也需要2人配合操作，首先把軸承套在電機軸頭上，1人拿著撞擊筒對準軸承內(nèi)圈，1人用榔頭敲擊撞擊筒尾部，存在與拆卸過程類似的問題，擊打力量與軸線不重合。所以，確定為要因。

6.2 驗證“未針對安裝工序進行培訓”

小組調(diào)查了安裝人員2009年7月份以來的技術培訓情況，均未發(fā)現(xiàn)有針對性的培訓內(nèi)容。小組在現(xiàn)場觀察安裝過程發(fā)現(xiàn)：電機就位后，需焊接底座固定螺栓、軸頭的皮帶輪固定螺栓和風扇罩螺栓，安裝人員通常將地線搭在電機外殼上。在焊接皮帶輪固定螺栓時，焊接電流會流過軸承滾珠，在滾珠與內(nèi)、外圈間的虛連接處產(chǎn)生電火花，造成滾珠與滾道局部燒蝕，從而引起試運行時的軸承異響。現(xiàn)場詢問操作人員是否明白這種操作方法可能產(chǎn)生的不良后果時，均回答“不清楚、不知道”，一臉的茫然與無辜，顯然這是要因。

6.3 驗證“無軸承質(zhì)量檢測工具”

小組走訪調(diào)查時發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場工人檢測軸承方法原始且不可靠。新軸承使用前，一是快速轉(zhuǎn)動軸承外圈，檢查滾珠滾動是否流暢，聽聽有無噪音，有沒有卡滯；二是上下、左右晃動軸承外圈，感覺內(nèi)圈的曠動量大小，確定軸承質(zhì)量是否合格，完全靠維修人員經(jīng)驗判斷，缺乏可靠依據(jù)；對于從現(xiàn)場收回流轉(zhuǎn)電機的軸承質(zhì)量，維修人員根據(jù)空載運轉(zhuǎn)噪音，以及運送人員口頭描述的負載運轉(zhuǎn)情況，判斷軸承好壞，很容易以訛傳訛。因此，確定為要因。

6.4 驗證“檢修責任無法追溯”

現(xiàn)場調(diào)查中有24臺次試運行軸承異響，為了分清責任，小組查看了電機修理臺帳，但臺帳只記錄了送修單位、修理時間等粗略信息，沒有登記承修人及詳細的維修內(nèi)容，檢修責任無法追溯到工序和個人，更無從談起制定針對性改進措施。顯然，這也是要因。

6.5 驗證“無供貨質(zhì)量考核辦法”

小組從電機修理班了解到，2009年，我廠進新軸承305套，質(zhì)量驗收時發(fā)現(xiàn)2批次109套軸承游隙過大，反映到物資供應部門后，均做了調(diào)換處理。小組又從物資供應部門了解到，我廠有完善的物資供應質(zhì)量保證制度與體系，對于因質(zhì)量問題調(diào)換軸承的廠商，均已做了相應處理。所以，這不是要因。

7 制定對策

對確定的4個要因，我們分別制定了對策。一是不用榔頭拆、裝軸承，消除拆、裝過程中力與軸線的夾角。二是針對電機安裝工序進行培訓，使工人明白且能做到，焊接電流不通過軸承滾珠。三是設計軸承檢測工具，簡化現(xiàn)場操作，使檢測標準與結(jié)果都有量化依據(jù)。四是修訂完善電機管理辦法，實現(xiàn)電機軸承維修責任能夠倒查。

8 實施對策

8.1 改進拆裝過程中用榔頭點擊軸承的做法

8.1.1 研制液壓拉力器

為了實現(xiàn)拆卸中不用榔頭砸的愿望，我們設計了液壓拉力器，它由動力、執(zhí)行和底盤3部分組成。通過計算，我們得知軸承的最大過盈阻力為58.42kN，根據(jù)最大阻力值，選擇10型液壓泵站作為動力部分，它可以輸出高壓油流；選擇80型液壓缸，制作軸承抱箍、拉力筒等作為執(zhí)行部分，它們可以把高壓油流轉(zhuǎn)化為拉力，軸承抱箍與拉力筒是爪式拉力器的一個變形與分解，它能把拉力均勻作用到軸承內(nèi)圈端面的圓周上，克服了普通爪式拉力器點接觸易出現(xiàn)的拉力偏斜問題，能確保拉力與軸線平行。制作液壓缸固定架、推車等做為底盤部分。將各部分組裝成液壓拉力器（見圖2）。

使用時，首先把液壓拉力器推到電機軸頭前方，把拉力筒貼緊軸承，用抱箍將軸承和拉力筒前端抱緊，插好插銷，起動電機，液壓泵工作，扳動換向閥，壓力表顯示高壓油流進入液壓缸，柱塞前行頂住電機軸頭，拉力筒通過抱箍帶著軸承后退，完成拆卸，拆卸力量與軸線存在夾角的問題得到徹底消除。

8.1.2 采用熱裝工藝

為了把裝軸承不用榔頭砸的想法變成現(xiàn)實，我們采用了熱裝法。選購的一個軸承加熱器，使用時，把軸承套在銜鐵上，啟動電源，加熱軸承至80～l00℃，關閉電源，取下軸承，快速套裝到電機軸頸上，熱脹原理徹底消除了冷裝時的過盈阻力，輕松完成安裝工作，安裝力量與軸線存在夾角的問題得到消除。

8.2 針對安裝工序開展技術培訓

小組與裝備科共同編制了培訓課件，組織安裝人員學習。重點講解了施焊過程中電弧產(chǎn)生的原理，以及電流流過軸承時產(chǎn)生的危害等。培訓后，小組現(xiàn)場跟蹤10井次，工人均能根據(jù)不同的焊接內(nèi)容，及時調(diào)整地線位置，確保焊接電流不過軸承。

8.3 研制軸承故障探測器

小組討論認為：軸承噪音是由振動產(chǎn)生的，振動越大噪音越大，如果用傳感器收集振動噪音，通過電磁感應，把它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?jīng)電路放大，用儀表指針擺動，來顯示振幅大小，我們就能量化判斷軸承的好壞程度。在這種認識的基礎上，我們繪制了軸承檢測工具原理圖（見圖3），它由傳感器、放大電路、顯示儀表3部分組成。

傳感器用耳機喇叭和探針組成；放大電路采用舊元器件焊接而成，連接上一個9V的電池；顯示儀表采用電壓表改裝。加裝一個外殼，將各部件組裝成電機軸承檢測工具。

使用時，把探針探觸到正在運轉(zhuǎn)的電機端蓋上，儀表指針擺動。通過對不同磨損程度的軸承測試，我們制定了更新標準，指針擺幅不超過100刻度紅線（見圖4），即為可用，否則需要更換。現(xiàn)場收回流轉(zhuǎn)的電機，不解體就能快速檢測軸承好壞，檢測結(jié)果與標準都有了量化依據(jù)，對策目標實現(xiàn)。

8.4 修訂完善電機管理辦法

我們建議裝備科修訂完善了 《電機管理辦法》，無論大小修，修理班必須保證每臺電機的軸承質(zhì)量合格。修理班將人員分組，并制定了軸承維修標示規(guī)則，在電機支座上用漆書寫阿拉伯數(shù)字編號“*-*”。如“3-2”前面數(shù)表示第幾組承修，后面數(shù)表示換了幾個軸承，換的前邊還是后邊的，極大提高了承修人員責任心。辦法落實后，每臺上井使用的電機，都可以查到軸承保養(yǎng)更換記錄，做到了責任可以倒查，對策目標實現(xiàn)。

9 效果檢查

2010年12月23日，小組成員調(diào)查了2010年6～12月電機安裝情況，返工率從10.3%降到了2.9%，活動目標實現(xiàn)。從調(diào)查可以看出，“試運行軸承異響”這個主要問題得到明顯改善。

活動中，制作液壓拉力器，購買軸承加熱裝置，投入663元。對策實施后，減少勞務支出14 204元，增油增收96 847元。活動直接創(chuàng)效110 388元。

通過本次活動，降低了工人勞動強度，提高了工作效率和生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平。研制的軸承檢測工具、液壓拉力器，成本低，操作方便，適用于各種機械設備的軸承檢測和更換。

10 鞏固措施

一是整理技術圖紙和資料，裝訂成冊，留裝備科存檔，便于日后工作中查用；二是由裝備科不定期抽查、考核各相關單位對新辦法的執(zhí)行情況；三是把檢測的電機軸承震動噪音數(shù)據(jù)，填寫到待用電機的維修保養(yǎng)記錄中。

11 總結(jié)和下步打算

本次活動創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，得到了基層單位干部職工的一致好評，增強了小組集體榮譽感和凝聚力，提高了小組成員專業(yè)技能和解決問題能力，下一步，我們打算把《提高電機負載率》作為活動課題。