改进高空作业车电气可靠性的设计探索

改进高空作业车电气可靠性的设计探索

李玉国

李玉国

（太原理工大学山西太原030000）

摘要：高空作业的安全至关重要，而高空作业车的可靠性直接关系到安全可靠性的问题，本文详细介绍了目前高空作业车的电气可靠性问题，以及由此造成了不良的客户影响；针对存在的问题采取的提升方法,效果明显,产生了很大的社会效益和经济效益。

关键词：高空作业车电气可靠性研究

高空作业车作为一种载人空中作业的特种机械，其性能的安全稳定性是衡量整机性能的一个最重要的因素。尤其是电气控制系统的损坏所带来的故障反馈，一直制约了产品性能的进一步提升和市场形象的进一步推广，严重影响了产品的客户认知度。为此必须专门对此展开研究，采用精细化提升因子的方法六西格玛项目法来解决此问题。

1、高空作业车行业现状

目前高空作业车行业现状是高空作业车电气系统存在线路容易脱落损毁、检测开关检测不良、电比例手柄输出损坏等缺陷，影响了产品的可靠性，造成了不良的客户影响，亟待解决。但是电气系统的不稳定性严重制约了公司高空车产品的进一步推广与发展，因此，加快高空作业车电气可靠性提升研究的研发，迫不及待！

该项目涉及研发、装配、调试等步骤。涉及技术中心控制与传动研究所、高空车研究所、专用车分厂等部门，.主要衡量指标(Y)为电气系统故障反馈率，该项目成功实施后，可极大提高产品性能，提升系统可靠性，减少厂外服务人员的维修成本，提高产品市场竞争力。

该课题从定义阶段、测量阶段、分析阶段、设计阶段、验证阶段五个阶段进行研究，下面以高空作业中线路、高空作业车电路中使用的重要电气元件中间继电器的问题为例进行简单说明介绍。

2、测量分析

调查分析，公司高空车经常出现比例手柄损坏或无输出、支腿接近开关损坏、线路虚接或磨损、电器件损坏等故障，导致顾客报怨极大，占电气系统总故障的95.3%。由2012年高空车线路故障项次反馈数据经过统计，得到线路故障器件可靠性与过程可靠性占比结果为线路防水性差问题过程可靠性故障为70%、器件可靠性故障为30%；接线不牢固过程可靠性故障为80%、器件可靠性故障为20%；线束损坏过程可靠性故障为95%、器件可靠性故障为5%。2012年高空车中间继电器故障项次反馈数据经过统计，得到中间继电器故障器件可靠性与过程可靠性占比结果为中间继电器故障接线不牢固故障过程可靠性故障为95%、器件可靠性故障为5%；继电器损坏故障过程可靠性故障为25%、器件可靠性故障为75%。

3、改进设计

针对以上两种问题，分别进行了改进设计。

3.1线路改进

线路问题主要是线束走向不一，而且固定不合理，根本原因是线束缺少固定夹，固定位置不明确。这样作业时，常出现线路绕在机械臂上影响作业。见图1

图1线束走向改善前图片图2线束走向改善后图片

线路连接合理，与结构件不干涉是系统的最终目标，线束布局美观，线路工作正常，无故障是理想化最终结果。而线束的布局不合理，线束走向与液压管一致，工作时与结构件摩擦，固定方式的选择不合适，缺少必要的接插件，相关位置的布线比较困难等事情阻止完成理想化最终结果

2013年3月以来，通过项目的实施，见图2目前线路早期调试故障率已经降为6%，有了很大的改善，但离目标水平的1%还有一定距离，将继续分析相关的影响因素。

3.2继电器问题的改进

继电器线圈与底座之间直接连接，设备剧烈颠簸时，线圈容易松动，造成继电器无输出故障，见图3。继电器接线采取直接接线形式，易脱落。根本原因是继电器线圈与底座之间的夹紧力不够，抗震性能差。由于继电器接线端子的压接片直接与电线的多芯铜丝相压接，易因为铜线的分布不均匀导致压接不实，剧烈震动后，线路易脱落。

4、验证

自2013年3月对接近开关进行即时改善以来，共销售高空车67台，因线路故障原因的外部客户反馈一台次，故障反馈率为1.5%，远低于改善前的18.8%，对接近开关进行即时改善以来，共销售高空车67台，因没有发生因为继电器故障而导致的外部客户反馈，效果显著，长期效果有待进一步验证。

5、项目总结与体会

通过本项目的实施，项目组成员掌握了六西格玛的理念和知识方法，学习了应用六西格玛工具分析问题、解决问题，使自身的业务能力和沟通能力也得到了很大的提高；项目组成员的团队意识和协作精神得到了较大提升，利于今后业务的顺利开展；提高整机质量不能仅停留在公司内部的生产、装配层面，应从供方来料质量、过程控制就开始关注，严防不良品进入公司。

本项目由于是首次开展的六西格玛项目，项目组成员在六西格玛知识、工具方法的应用上还有待提高，部分问题分析得并不彻底。二期项目将结合公司高空车的发展战略，会同设计、技术、采购等个部门力量，着重对影响高空车产品性能、顾客满意度的系统、部件进行分析改善，降低高空车的电气反馈率，提升高空车产品的电气可靠性。

参考文献：

1白日.高空作业机械发展与展望[J].建筑机械，2009，(5)５０～５２

2张华、霍玉兰.我国高空作业车行业发展与展望[J].建筑机械，2009，(7)105-107.

3江浩、荣学文、樊炳辉.一种智能高空作业车的设计[J]煤矿机械，2003,(3)151-152.