QC案例：降低磁浮上海示范运营线道岔变频器故障发生率

2019-03-23磁浮公司神机QC小组

上海质量 2019年2期

◆磁浮公司“神机”QC小组 / 文

一、课题选择

磁浮上海示范运营线（以下简称磁浮线）是世界上唯一的磁浮商业运行线，由于无法进行横向行业水平的比较，而且截至2017年，磁浮线已安全运营了15年，因此从某种意义上说，磁浮线就是行业的标杆。磁浮线道岔变频器是磁浮道岔的核心部件，道岔变频器故障不仅使道岔丢失冗余系统，更极大程度影响磁浮线的正常运行。磁浮公司“神机”QC小组成员对2011年至2016年道岔变频器故障进行系统分析和整理，如图1所示，磁浮线道岔变频器故障呈现逐年增加的趋势，并且环比增长率也逐年上升。

因此，QC小组把降低磁浮线道岔变频器故障发生率列入2017年QC课题。

二、目标设定及可行性分析

QC小组成员对来自各个磁浮子系统的故障特征进行技术评估，并采用权重分析法，评价各类故障发生的频率以及对磁浮运行的影响程度，制成表格，绘制散布图，得到相关结论：道岔变频器故障位于散布图的第一象限，故障发生频率和对运行影响程度数值都较大，整体故障重要度处在高位水平。

图1 2011～2016年道岔变频器数量故障调查图

小组成员对道岔变频器进行深入了解、参数确认，总结其设备功能，并对2016年7月至2016年12月磁浮线道岔变频器故障进行统计，发现其发生率最高为17.9%，最低为9.1%。QC小组经过缜密、认真讨论，认为通过努力，可以完成降低道岔变频器故障发生率的任务，小组把磁浮线道岔变频器故障发生率降低到最低故障率以下，即9%作为小组活动目标。

三、原因分析

小组通过头脑风暴法对造成变频器故障的原因展开分析，并筛选出六个末端因素，绘制了道岔变频器故障末端因素系统图，如图2所示。

四、要因确认

根据原因型系统图，小组成员进行了反复讨论，对每一个末端因素原因逐一进行了分析并制作了要因确认表，并根据数据确认的方式，确认了两大要因，分别是道岔轴磨损和酸雨侵蚀（见表1）。

五、对策制定及实施

针对酸雨侵蚀这一要因，小组成员对道岔机械结构进行再次分析和比对，认为需要改进道岔驱动轴的密封方式，尽量隔绝酸雨渗入道岔轴系内部。为此，小组提出了两种解决方案。

一是加强对原有的骨架式密封圈的检查，发现疲劳失效后立即更换。

图2 道岔变频器故障末端因素系统图

表1 要因确认表

图3 新型防水端盖安装位置示意图

二是设计一种新型的防水端盖，在原法兰盘外侧安装一个新的端盖，端盖内圆槽、原法兰盘外表面和驱动轴表面形成圆形封闭槽环。通过注油孔上的加油嘴将该原型封闭环槽内注满油脂，相当于形成了一个软体油密封，在原法兰外又增加了一道隔离措施，见图3。平时维护时只需检查油脂是否充足即可。发现油脂不足或缺少时，只需要及时通过加油嘴补充油脂，使其始终保持正常封堵状态，从而彻底解决道岔轴系进水的问题，防止轴系受到酸雨侵蚀的影响。

针对道岔轴磨损这一要因，小组成员对道岔机械结构进行分析，得到道岔横移驱动部分机械部件老化是导致驱动电流过大的原因。其中，道岔轴磨损是主要机械磨损部分。通过对磨损的轴系进行检查修复，降低了道岔轴的磨损，减小了驱动电流，从而减少变频器过载故障。由此得出优化方案评分表，如表2所示。

六、效果检查

1.目标完成情况

通过上述措施的实施成功，QC小组对2017年1月至6月实施期、7月至12月巩固期的上海磁浮线道岔变频器故障发生率再次进行了统计。由表3可以看出，7至12月份巩固期磁浮线道岔变频器故障发生率有明显下降，实施后平均道岔变频器故障发生率=（7.7+4.8+4.3+0+0+0）/6=2.8%＜9%（目标值），达到活动预期目标。