一、優化的背景

一廠目前以Al/MI智能型電動執行機構為主打產品，但其存在機械結構復雜、加工成本高等缺點，隨著市場競爭的同益激烈，產品價格越來越低，利潤率逐漸下降，而且價格高造成投標中沒有優勢。

ID智能電動執行機構已經在2004年開發了樣機，但在后續的投產過程中發生了一些問題，作為第一代投向市場應用的三相大力矩執行機構，還存在很多不成熟的地方，所以當時用較成熟的引進的A/M型產品上進行了智能化改造，獲得了成功，ID產品暫時被擱置。但從總體上來看，ID產品比Al/Ml產品有優勢，ID智能電動執行機構結構相對簡單，成本低，從控制角度來看，與Al/MI差別不大，而且體積小，力矩大，價格低，用戶更容易接受。

目前十一廠正F在努力使產品轉型，用ID智能電動執行機構代替Al/MI智能電動執行機構是最佳選擇。

但ID智能電動執行機構要推向市場，必須要對原有的產品進行優化，解決一直存在的一些技術上的問題，使ID智能電動執行機構以全新的面貌進入市場。

二、優化的內容

原有ID智能電動執行機構總體上應該說是成功的，但存在一些細節上問題，影響了整個產品的銷售，主要突出在幾個方面：

★力矩檢測的穩定性

原產品中力矩檢測的精度不高，安裝調試麻煩，穩定性有問題。

★傳動與間隙

間隙大小沒有控制好，部分產品因錐齒輪嚙合失效使整機閥位缺失

★密封性能    密封性能不好，出廠后有部分產品漏油、進水

★電氣方面

主板無法兼容、電池容易損耗、校驗設備不能校驗ID的力矩。

針對以上的問題，必須在技術上加以解決。在孟廠長的親自領導下，技術人員分成各個優化小組，分別攻關相應的問題。群策群力，刻苦專研，獲得了重大的突破。下面介紹各個優化的內容。

2.1力矩檢測的優化   

★目標：

重點解決力矩傳感器的安裝，長時問動作以后力矩值的控制范圍也不能有過大的偏差，保證系列產品的傳感部件尺寸的一致性。

★解決方法：

★對軸承套孔進行控制的時候，因為要求較高，所以采用數控車削中心進行加工，并且在電鍍時會出現電鍍層堆積在壓力傳感器的安裝平面上，導致軸承套孔的深淺不一，所以改變材料，免去鍍鋅。   

★壓力傳感器與軸承套的精密配合，安裝定位靠孔下的臺階，可免去用膠水固定這一步。保證了一致性，減少了對安裝工人的要求。

★在未焊接壓力板時可用專門的工裝和測試設備檢測額定負載下的壓力值，減少報廢率。

★在橡膠熱片的選擇方面，采用質地較軟，能承受經常的正負壓力而彈性不會有明顯變化的材料，盡量與流體的特性吻合。

★選用合適的彈性熱片，保證在不同的力產生的形變是線性變化，從而使作用在壓力傳感器上的力也是線性變化的。

★設計實驗裝置來保證檢測精度

★優化結果：

通過上述整改以后，安裝一致性較高，穩定性得到了較大提高。按照優化后的方案，完全可以達到設計和實際使用的需水。而且壓力傳感器也可以使用一個部件？

2.2產品間隙和錐齒輪優化   

★目標：

解決錐齒輪嚙合失效的問題，保證閥位的穩定性。

★解決方法：

★首先從尺寸和工藝角度對比了同類原裝產品的大小錐齒輪傳動結構與我廠大小錐齒輪傳動的差別。通過測量尺寸差別來幫助我們分析我廠ID產品錐齒輪傳動失效的原因。發現間隙有問題

★在鑄造工藝對比中發現，我廠的ID錐齒輪無論從鑄造的齒形，還是光潔度和材料，都和同類原裝產品有差距，、ID的錐齒輪有齒形不均勻的現象，導致我廠ID產品的錐齒輪傳動的流暢性不好。另外，齒輪表面不光滑，有的齒輪出現了整體變形。這些都是影響錐齒輪嚙合的重要因素。

★在工藝方面，查詢了相關資料，發現鑄造工藝不同，壓鑄出的錐齒輪，由于溫度、材料流動性等限制，會導致合金溶液在壁厚較薄的齒形部分流動不充分，引起齒形不完整、不一致的情況。而合適的鑄造則可以有效的解決這一問題。

★優化結果：

結合以上分析，有針對性的從間隙和鑄造兩方面制定了優化方案。協作單位采用新工藝鑄造出的大小錐齒輪，齒形明顯有所改善，齒輪整體強度有所提高。改進后的錐齒輪和主軸前后共試制了兩批樣機（合計14臺），一次性裝兩己成功，并分別進行正裝、側裝、倒裝等多位置安裝，且每批次長期帶載試驗超過五萬次。無論從錐齒輪嚙合聲音，還是閥位反饋方面，都未出現問題。對比之前車間生產時，大小錐齒輪會出現斷裂失效，往往要有10%——20%的返工率來說，明顯取得了突破性進展。

2.3 ID產品密封優化

★目標：解決產品密封不好造成漏油產品漏油、進水的問題。

★解決方法：

★首先分析了同類原裝產品的密封情況，并比對我廠的ID，發現我們的產品與原裝的在尺寸上的差別。并通過對ID箱體各個面的分析，總結出了哪幾個面會漏油、進水。   

★通過與同類原裝產品分析，我們發現密封圈型號有差異，手輪與箱體之間的配合間隙過大。

★在對ID箱體各個面分析后，發現了另外4個地方也存在漏油的可能性。

★在止口面進水的問題上，發現接線孔的問題。

★手輪面進行改進，改變密封圈型號。

★對手輪的外徑進行了改變，使手輪與箱體之間的晃動間隙減小，

★改變加工工藝，去倒角、毛刺去干凈，加入質量控制點

★改變蝸桿的前端直徑，改進安裝工藝

★引入密封涂層來配合密封圈進行密封作用，   

★修改配合尺寸，改進產品的裝配質量。

★優化結果：

在提出了優化方案以后，用試驗驗證，總共裝配了14臺ID做試驗。3臺做進水試驗；另外11臺，分別進行正裝、側裝以及倒裝3種安裝方式，在帶負載的情況下，長期運轉檢查其漏油的情況。

在為期3個月的試驗中，14臺ID無發現漏油漏水的情況，、

2.4電氣控制器的優化   

★目標：

將技術中心控制板的電氣接口和廠里目前控制板兼容，改變操作和顯示方式，實現可互換，優化原控制板設計，

★解決方法：

★確定接插件的型號，將插件型號設計成一致

★分析信號定義，各個板卡之間及到接線盤的每根線的信號都確定下米。

★控制方式的確定，詳細分析廠里控制板的控制邏輯，與我們目前的邏輯進行比較，確定存在的差異

★顯示內容的確定，由于顯示接口有差異，目前廠里的控制板為雙顯示屏，技術中心為單屏，為了一致性，對顯示方式進行更改。

★操作方式的確定，對菜單的操作流程和顯示內容進行了分析，確定了詳細的流程圖，除了對某些特殊的內容進行更改外，菜單顯示相似度達到98%以上，操作方式完全一致。

★CPU的改進，選用可靠性更高的CPU。邏輯，與我們目前的邏輯進行比較，確定存在的差異

★顯示內容的確定，由于顯示接幾有差異，目前廠里的控制板為雙顯示屏，技術中心為單屏，為了一致性，對顯示方式進行更改。

★操作方式的確定，對菜單的操作流程和顯示內容進行了分析，確定了詳細的流程幽，除了對某些特殊的內容進行更改外，菜單顯示相似度達到98%以上，操作方式完全一致。

★CPU的改進，選用可靠性更高的CPU。   

★控制線路改進，設計框架重新編排。

★改進低功耗設計，降低電池功耗。

★把遙控器的硬件解碼改為軟件解碼，解決采購上的難度。

★改變鑒相和缺相的方法，減少了硬件。

★斷電后能一直顯示閥位，功耗更低。

★液晶顯示器寬溫設計，高低溫均能顯示。

★提高力矩采樣精度。

★加人多種抗干擾措施，提升可靠性。

★故障檢測種類增多，有效保護。   

★優化結果：

板卡全部實現了互換，接線全部統一，通過全性能實驗，小批量試制了20臺。經過3個月的長期運行，可靠運行，性能比原控制板有提升。

三、優化的結果

在孟廠長的帶領下，通過全體技術人員的努力，ID智能電動執行機構優化取得了很大的成功，ID產品獲得了新生，為十一廠的發展和轉型提供了強有力的支持。ID產品推向市場后可能還會發生一些沒有想到的問題，但只要我們發揚這次在優化中體現出來的刻苦專研，團結合作的精神，相信一定會把產品不斷完善，給客戶提供更好的產品，為廠里贏得更大的市場，為公司贏得更大的效益！