24-施工升降机标准节螺栓防脱落装置的研制4：3

施工升降机标准节螺栓防脱落装置的研制匠心SC小组潍坊昌大建设集团有限公司发布人：王亚萍日期：2023.6品牌昌大

彰显实力目录01课题背景02SC小组简介03选择课题04设定目标及目标可行性论证05提出方案并确定最佳方案10总结和下一步打算09标准化08效果检查07对策实施06制定对策01课题背景01课题背景品牌昌大

彰显实力施工升降机工作原理安全保障品牌昌大

彰显实力传统螺栓穿入方式缺陷标准及规范要求课题背景现用螺栓穿入方式01设备编号安装时间第1次螺栓松动第2次螺栓松动第3次螺栓松动第4次螺栓松动第5次螺栓松动平均时间间隔/天2111-0832021.4.22021.5.122021.6.182021.7.62021.8.12021.8.2529.22111-0952021.4.42021.5.222021.6.202021.7.222021.8.152021.9.16332111-1042021.4.52021.5.42021.5.282021.6.252021.7.232021.8.12262111-0792021.4.62021.5.132021.6.232021.7.122021.7.292021.8.28292111-1022021.4.82021.5.182021.6.122021.7.82021.7.222021.9.1732.42111-1222021.4.102021.5.72021.6.102021.7.162021.8.22021.8.2427.42111-1232021.4.182021.5.202021.6.122021.7.122021.7.282021.8.3127.22111-1302021.4.252021.5.212021.6.182021.7.152021.8.122021.9.1531平均时间间隔29.4施工升降机标准节螺栓松动周期统计表制表人：单连杰制表时间：2022年4月1日02SC小组简介小组概况小组活动进度计划02品牌昌大

彰显实力SC小组简介

日期

项目2022年4月1日—2022年10月30日4月5月6月7月8月9月10月选择课题

设定目标及目标可行性论证

提出方案并确定最佳方案

制定对策

对策实施

效果检查

标准化

总结和下一步打算

小组活动进度计划横道图制图人：单连杰制图时间：2022年4月2日02小组名称匠心SC小组课题类型科技攻关型单位潍坊昌大建设集团有限公司成立时间2021年7月1日课题注册时间2022年3月15日小组注册号WFCD-SC-202205小组人数10人SC活动时间人均72小时活动次数月均3次活动时间2022年4月1日~2022年10月30日小组成员姓名性别年龄文化程度职称组内职务及分工王雷男37本科高级工程师组长、技术顾问单连杰男35本科高级工程师副组长、组织策划张业东男50本科高级工程师组员、策划实施范绍军男42本科工程师组员、技术支持杨永泉男35本科工程师组员、资料整理及现场实施毛树强男34本科工程师组员、技术支持刘太航男27本科工程师组员、现场实施王亚萍女26本科工程师组员、成果发布及资料整理李金龙男34专科工人组员、现场实施侯永楠男32专科工人组员、现场实施选择课题明确需求广泛借鉴需求与现状的对比分析课题确定03品牌昌大

彰显实力选择课题1.明确需求1）防止物体打击2）避免倾覆事故施工升降机需设置标准节螺栓防脱落功能，严禁出现螺栓脱落现象。集团公司对机械设备管理提出明确要求03品牌昌大

彰显实力选择课题2.需求与现状对比分析施工升降机需设置标准节螺栓防脱落功能，严禁出现螺栓脱落现象。需求1）公司现用所有品牌及型号的126台施工升降机，标准节均未设置任何螺栓防脱落装置。现状现用施工升降机不具备螺栓防脱落功能，无法避免螺栓脱落现象。现状无法满足课题需求结论现状1现状2

中联SC200/200方圆SCD200/2002）通过调研，目前市场主流品牌施工升降机未设置标准节螺栓防脱落装置及功能。03品牌昌大

彰显实力选择课题围绕“螺栓防脱落”“螺栓防掉落”等关键词，通过在相关网站查询的方式进行借鉴。网站查询检索到一篇发明专利：“螺栓防掉落装置”（CN103075408A），可为小组提供借鉴。查询结果3.广泛借鉴03品牌昌大

彰显实力选择课题3.广泛借鉴在螺栓脱出方向设置阻挡机构，阻挡螺栓脱落借鉴原理将螺栓2与固定件3焊接为一体，当螺母掉落后，螺栓通过固定架3上的倒钩挂在夹板4上，阻挡螺栓脱落行程，保证螺栓不会掉落。专利工作原理03品牌昌大

彰显实力选择课题发明专利：“螺栓防掉落装置”借鉴内容在标准节螺栓脱出方向设置挡块，以防止螺栓松动后出现脱落。创新思路在螺栓脱出方向设置阻挡机构，阻挡螺栓脱落借鉴原理施工升降机标准节螺栓防脱落装置的研制4.课题确定03设定目标及目标可行性论证设定目标目标可行性论证04品牌昌大

彰显实力设定目标及目标可行性论证施工升降机标准节连接螺栓出现松动后，螺栓脱落率为0目标值设定目标04品牌昌大

彰显实力设定目标及目标可行性论证目标可行性论证理论推演标准节螺栓是竖直方向安装，因此导致螺栓脱落的直接原因是螺栓自身的重力。1.脱落原因分析通过测量，确定螺母松动或脱落后，螺栓脱落行程与倾斜角度的关系。2.脱落行程与倾斜角度关系在标准节螺栓脱出方向安装挡块，只要满足以下两个条件，理论上可完全避免螺栓脱落。推演分析结论理论上可行在标准节螺栓脱出方向安装挡块，阻挡螺栓脱落行程借鉴内容转化结论1螺栓脱出方向安装的挡块能承载螺栓自身重力，即可阻挡螺栓竖直方向的移动。结论2：挡块安装在标准节螺栓六角头下方0-45mm范围内，即可阻止螺栓水平方向产生倾斜。2.安装位置在标准节螺栓六角头下方0-45mm范围内1.挡块能承载螺栓自身重力04品牌昌大

彰显实力设定目标及目标可行性论证目标可行性论证模拟试验标准节平撑上焊接两组L型螺栓挡块，水平挡板分别位于螺栓正下方30mm和45mm（极限值）处。安装挡块直接拆除螺母，通过连续锤击震动模拟螺栓在施工过程中的震动情况。锤击震动模拟在拆除标准节连接螺栓螺母的情况下，螺栓未发生脱落现象，螺栓脱落率为0。模拟试验结论30mm45mm锤击震动试验螺栓脱落情况统计表制表人：刘太航时间：2022年4月26日挡块位于螺栓正下方30mm锤击试验（9次/组）1组2组3组4组5组6组7组8组螺栓脱落情况无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落挡块位于螺栓正下方45mm锤击试验（9次/组）1组2组3组4组5组6组7组8组螺栓脱落情况无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落无脱落目标可实现04提出方案并确定最佳方案提出方案确定最佳方案05品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案1.提出方案专利中“在螺栓脱出方向设置阻挡机构，阻挡螺栓脱落行程”。借鉴原理：“在标准节螺栓脱出方向设置挡块”。创新思路：外置挡块防螺栓脱落装置总体方案：总体方案05品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案1.提出方案制图人：张业东制图时间：2022年5月1日方案分解系统图方案一级分解方案二级分解方案三级分解05品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案2.确定最佳方案外置挡块整体结构形式确认表制表人：范绍军制表时间：2022年5月2日分类方案1方案2外置挡块整体结构形式支架挡板一体安拆式支架固定、挡板分体移动式方案图片

可操作性操作要点：1.外置挡块在螺栓安装位置固定；2.将整体挡块拆除后，拆除螺栓。安装工人需携带外置挡块至安装位置，且螺栓拆除前需将外置挡块整体拆除，高空作业量大，操作难度大。操作要点：1.支架永久安装，只需移动挡板分体；2.移动挡板分体，拆除螺栓。安装工人无需携带挡块，只需移动挡板就能完成螺栓拆除，操作简便。经济性结构加工制作简单；单套材料费：约20元，人工费：约20元结构零部件多、配合精度要求高，加工制作步骤繁琐；单套材料费：约20元，人工费：约60元时间性以双螺栓安装挡块为例进行安拆试验以转动式挡板为例进行安拆试验经安拆试验统计，“支架固定、挡板分体移动式”安装方式，可大大缩短安拆操作时间。结论方案2相较于方案1，高空作业量少、操作简便，安拆效率显著提升，选用方案2。选用05品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案支架固定方式确认表制表人：范绍军制表时间：2022年5月5日分类方案1方案2支架固定方式螺栓固定焊接固定方案图片安全性需在钢材上打孔钻眼，材料截面积受到减损。高温作用形成热影响区，钢材金相组织和机械性能发生变化，残余应力使结构发生脆性破坏。螺栓及焊接固定点位于标准节平撑，平撑为非主要受力结构，两种方案对结构产生的安全性影响均可忽略。经济性单组支架固定人工费：10元；材料费8元可拆除，循环使用单组支架固定人工及材料费：10元随标准节报废，不可循环使用可靠性支架在标准节螺栓螺母未出现松动时，主要承受标准节震动产生的动载荷，在标准节螺栓两侧的平撑上分别栓接及焊接四组支架，采取震动试验对比固定的可靠性。螺栓固定震动试验统计表焊接固定震动试验统计表相较于螺栓连接，焊接方式刚性较大，结构整体性好，承受动载荷时稳定性好。结论方案2相较于方案1，抗动载荷能力强，固定稳定性好、可靠性高，选用方案2。选用052.确定最佳方案品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案挡板移动方式确认表制表人：范绍军制表时间：2022年5月8日分类方案1方案2挡板移动方式转动式抽拉式方案图片适用性常用标准节加强斜撑有以下两种分布形式1.斜撑顺向分布2.斜撑对称分布通过模拟安装试验，检验挡块移动形式的适用性。可靠性通过采取震动支架挡板位移试验（30分钟/组），检验两种挡板移动形式的可靠性。转动式移动挡板震动位移试验统计表抽拉式移动挡板震动位移试验统计表抽拉式移动挡板相对于转动式抽拉式移动挡板，在受到震动时产生的位移小。但两种方式都会产生位移，所以必须设置移动挡板锁止装置。结论方案2相较于方案1，可适用于所有型号标准节，应用范围广，且可靠性显著提升，选用方案2。选用052.确定最佳方案05提出方案并确定最佳方案2.确定最佳方案品牌昌大

彰显实力抽拉挡板形式确认表制表人：毛树强制表时间：2022年5月12日分类方案1方案2抽拉挡板形式扁钢形式圆钢形式方案图片操作难度操作步骤：1.支架方管加工矩形通孔；2.两侧矩形孔需单独切割。开孔精度要求高，通孔位置难以保证，操作难度大。操作步骤：1.支架方管加工圆通孔；2.两侧圆孔可一次钻孔完成。可有效保证通孔同轴度，操作简便。可实施性对以上两种抽拉挡板安装方式进行安装试验，对比方案安装可实施性。可靠性经受力分析，扁钢型抽拉挡板可有效避免产生转动，影响稳定性。对以上两种抽拉挡板安装方式进行震动试验（10分钟/组），对比方案安装可靠性。平均轴向位移1.8mm平均轴向位移7.2mm，转角25.8°结论方案1相较于方案2，虽然加工及安装难度较大，但是安装后稳定性好，可靠性高，选用方案1。选用品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案抽拉挡板锁止方式确认表制表人：毛树强制表时间：2022年5月16日分类方案1方案2方案3抽拉挡板锁止方式螺栓锁紧可开启式螺栓六角头挡板自重式锁止销方案图片

操作难度操作步骤：1.设置安装板、钻孔；

2.安装螺栓锁紧。加工难度小，操作简便操作步骤：1.设置圆弧挡板；2.安装圆弧嵌入式配合挡板；安装空间狭小，需精密配合，操作难度大

操作步骤：1.加工锁止销；

2.设置安装环；

3.钻安装孔；

4.设置定位板。

加工难度较小，但工序较繁琐052.确定最佳方案可实施性通过模拟安拆试验统计操作时间，对比三种锁止方式的可实施性。“自重式锁止销”操作简便，安拆时间短，相对于其他两种方式可实施性优势显著。

可靠性通过对三种挡板锁止方式采取抗震试验，检验其对挡板锁止的可靠性。挡板锁止装置抗震试验统计表经试验验证，“自重式锁止销”结构最稳定，可有效避免移动挡板产生位移，可靠性最好。结论通过综合对比三种方案，“自重式锁止销”在可实施性及锁止可靠性方面，综合优势显著，选用方案3。选用品牌昌大

彰显实力提出方案并确定最佳方案最佳方案系统图制图人：张业东制图时间：2022年5月20日外置挡块防螺栓脱落装置支架固定、挡板分体移动式支架焊接方式固定抽拉式移动挡板抽拉挡板为扁钢形式锁止方式为自重式锁止销052.确定最佳方案制定对策06品牌昌大

彰显实力制定对策序号对策目标措施地点负责人完成日期1支架加工及焊接固定1.安装板位置偏差小于2mm；2.立管长度偏差小于5mm。

1.设计固定支架；2.材料采购及下料加工；3.安装板与标准节平撑焊接。

办公室、钢材市场、加工车间杨永泉-1刘太航-2侯永楠-2、32022.5.292扁钢型抽拉挡板加工制作1.圆盘及组合长度尺寸偏差小于2mm；2.扁钢宽度、抽拉孔尺寸及位置偏差小于1mm。1.设计抽拉挡板装置；2.扁钢及止脱圆盘下料及组装；

3.立管加工抽拉孔。办公室、加工车间杨永泉-1刘太航-2李金龙-2、32022.6.103自重式锁止销机构加工制作自重式锁止销自动穿孔锁止率达90%。1.设计自重式锁止销机构；2.锁止销型号选择及采购；3.锁止销安装环及安装孔加工；4.定位挡板下料及焊接。办公室、五金市场、加工车间杨永泉-1刘太航-2李金龙-3、4侯永楠-3、42022.6.224安装调试1.螺栓六角头到圆盘距离15±3mm；2.圆盘与螺栓中心距偏差小于2mm。1.立管与安装板焊接固定；2.打磨、刷漆；3.安装连接螺栓及防脱落装置。加工车间、施工现场李金龙-1、2侯永楠-1、32022.6.30对策表制表人：单连杰制表时间：2022年5月22日06对策实施07品牌昌大

彰显实力对策实施（一）支架加工及焊接固定依据标准节平撑位置及连接螺栓安装位置，设计固定支架。1.设计固定支架依据固定支架设计图，采购8mmSC235钢板及40*30*4矩形管，并对安装板和立管进行下料加工。2.材料采购及下料加工依据固定支架设计图，将安装板在标准节平撑上进行焊接固定。

3.安装板与标准节平撑焊接07品牌昌大

彰显实力对策实施2022年5月29日小组成员对支架加工及焊接固定情况进行验证。效果验证1.安装板位置偏差小于2mm；2.立管长度偏差小于5mm。目标值完成了对策目标，措施有效支架加工及安装情况检查表检查内容安装板位置立管长度设计值距对边200/200mm113mm测量值边1119.6边1113.6边2200.5边2114.2制表人：侯永楠制表时间：2022年5月29日（一）支架加工及焊接固定1.安装板最大位置偏差0.5mm；2.立管长度最大偏差1.2mm。验证情况07品牌昌大

彰显实力对策实施将挡板与螺栓六角头的距离设置为15mm，结合固定支架的安装位置及高强螺栓尺寸，设计抽拉挡板装置。1.设计抽拉挡板装置依据抽拉挡板装置设计图，对抽拉扁钢及止脱圆盘进行下料加工及焊接组装。2.扁钢及止脱圆盘下料及组装依据抽拉挡板装置设计图，在矩形立管上进行抽拉穿孔加工。

3.加工抽拉穿孔（二）扁钢型抽拉挡板加工制作07品牌昌大

彰显实力对策实施（二）扁钢型抽拉挡板加工制作2022年6月10日小组成员对抽拉挡板装置的加工制作情况进行验证。效果验证

1.圆盘及组合长度尺寸偏差小于2mm；2.扁钢宽度、抽拉孔尺寸及位置偏差小于1mm。目标值制表人：李金龙制表时间：2022年6月10日抽拉挡板装置加工制作统计表检查内容圆盘尺寸组合长度扁钢宽度开孔尺寸开孔位置设计值φ50mm210mm30mm长32mm，宽10mm侧边距5mm顶边距93mm测量值测点150.4210.8测点129.8长32.2mm侧边距4.9/5.1测点250.6测点229.6宽10.2mm顶边距93.2完成了对策目标，措施有效

1.圆盘及组合长度最大尺寸偏差0.8mm；2.扁钢宽度、抽拉孔尺寸及位置最大偏差0.4mm。验证情况07品牌昌大

彰显实力对策实施定位挡板推至与矩形立管贴合时，螺栓六角头与止脱圆盘中心轴线重合，抽拉扁钢上的自重式锁止销安装孔到达安装位置。1.设计自重式锁止销机构自重式锁止销选用L型15/65*φ7插销。2.锁止销型号选择及采购依据设计图以及L型插销尺寸，在立管上安装锁止销安装环，并在扁钢上钻孔加工。

3.锁止销安装环及安装孔加工依据机构设计图，进行定位挡板下料加工及焊接组装。4.定位挡板下料及焊接（三）自重式锁止销机构加工制作07品牌昌大

彰显实力对策实施（三）自重式锁止销机构加工制作2022年6月22日小组成员对自重式锁止销机构加工制作情况进行验证。效果验证自重式锁止销自动穿孔锁止率达90%目标值锁止销自动穿孔试验统计表试验12345678910是否自动穿入是是是是是是是是是是制表人：李金龙制表时间：2022年6月22日完成了对策目标，措施有效自重式锁止销自动穿孔锁止率为100%验证情况07品牌昌大

彰显实力对策实施依据固定支架设计图，将立管在安装板上焊接固定。1.立管与安装板焊接固定将螺栓防脱落装置所有焊接部位进行打磨，并涂刷防锈漆。2.打磨、刷漆将抽拉挡板推至连接螺栓远端，完成螺栓紧固后，将抽拉挡板推至安装位置。

3.安装连接螺栓及防脱落装置（四）安装调试07品牌昌大

彰显实力对策实施（四）安装调试2022年6月30日小组成员螺栓防脱落装置安装调试情况进行验证。效果验证1.螺栓六角头到圆盘距离15±3mm；2.圆盘与螺栓中心距偏差小于2mm。目标值螺栓六角头到圆盘距离安装1安装2安装3安装414.914.615.114.8圆盘与螺栓中心偏距安装1安装2安装3安装415.015.215.215.2制表人：杨永泉制表时间：2022年6月30日螺栓防脱落装置安装情况检查表完成了对策目标，措施有效1.螺栓六角头到圆盘最大距离偏差0.4mm；2.圆盘与螺栓中心距最大偏差0.2mm。验证情况07效果检查课题目标完成情况经济效益08社会效益品牌昌大

彰显实力效果检查分别在安装使用两个月（两个螺栓松动周期）之后，对螺栓松动及脱落情况进行了跟踪调查。检查内容施工升降机标准节连接螺栓出现松动后，螺栓脱落率为0。检查结果1.课题目标完成情况应用设备编号安装日期调查日期检查结果2111-1242022.7.12022.9.1螺栓松动2次，无脱落2111-0982022.7.22022.9.2螺栓松动1次，无脱落2111-1362022.7.42022.9.4螺栓松动2次，无脱落2111-1382022.7.82022.9.8螺栓松动2次，无脱落2111-1122022.7.122022.9.12螺栓松动1次，无脱落2111-1202022.7.142022.9.14螺栓松动2次，无脱落2111-0782022.7.182022.9.18螺栓松动3次，无脱落2111-1282022.7.202022.9.20螺栓松动2次，无脱落2111-1212022.7.222022.9.22螺栓松动1次，无脱落2111-1052022.7.252022.9.25螺栓松动2次，无脱落制表人：张业东制表时间：2022年9月26日螺栓防脱落装置使用情况检查表小组将施工升降机标准节螺栓防脱落装置应用到7月份安装的10台施工升降机中。08品牌昌大

彰显实力效果检查2.经济效益08本次SC活动的研究成果，实现了施工升降机标准节螺栓的有效防脱保护，防脱装置安拆便捷，且一次制作安装可循环使用，降低了标准节螺栓防脱保护安装的人工及材料费。项目计算公式费用/元备注安装单台施工升降机节省费用（人工+材料）650+4001050人工费25元/小时每年节省费用200*1050210000公司每年安装施工升降机约200台SC研发及活动开支费1500+1600+5003600材料费1500元，加工及试验费1600元，搜集资料、编写材料等费用500元。本次SC活动的经济效益210000-3600206400/经济效益分析表制表人：张业东制表时间：2022年9月30日品牌昌大

彰显实力效果检查3.社会效益施工升降机标准节螺栓防脱落装置的应用，有效避免了因螺栓脱落造成的物体打击甚至安全事故，提高了施工升降机的安全使用系数。应用效果本成果得到客户及广大同行的认可，对行业新技术的推广起到积极引领作用，具有显著的社会效益。树立标杆实现了标准节螺栓防脱落装置从无到有的突破，开创了垂直运输设备连接螺栓防脱保护的新思路。开创新思路08标准化09品牌昌大

彰显实力经集团公司技术研发中心、设备管理部等研讨评估，认为本技术在行业内具有良好的推广应用价值。标准化检查内容2序号标准化内容纳入标准批准人1标准节螺栓防脱落装置设计图纸及加工工艺《施工升降机标准节螺栓防脱落装置加工制作及安装使用说明书》

房海2标准节螺栓防脱落装置安装操作说明标准化内容统计表制表人：单连杰制表时间：20