封装工艺论文范文

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2006年，电子科技大学罗小蓉老师强调将教师的理论教学、实验教学与学生的自主学习相结合的教学方式，以激发学生的学习兴趣，培养动手能力，提高教学效果。电子科技大学中山学院陈卉2016年提出“微电子器件”实验教学改革与探索。2012年，哈尔滨工业大学王蔚提出从课堂教学与实践教学整合角度出发，将“微电子工艺”课程的教学模式、内容、教材等将课堂、实验、实习3种不同教学形式作为一个课程模块穿插讲授，理论与实践彼此相互促进，编写教材，进行初步实施及评价，获得学生和微电子课程群其他课程主讲教师的肯定，评教结果为“A+”。2010年，华南理工大学廖荣提出微电子工艺实习教学改革探索。加快发展我国微电子产业成为刻不容缓的大事。高校必须为民族微电子产业做出贡献，让学生在校期间熟悉双极型和MOS集成电路的制造工艺流程，了解集成电路的新工艺和新技术，为学生毕业后从事相关专业打下坚实基础。

二、具体实施方案

1.课堂理论教学及学生学习效果实施标准建设。根据“微电子工艺学”知识点较多且抽象、工艺流程复杂等特点，教师在课堂教学中要重视与学生的互动，强调学生的自主学习能力培养，将讲解为主体改变为讲解——学习双主体。方法如下：首先，精简讲授时间，增加课堂讨论环节，给出课堂讨论结果的评价标准。对于“微电子工艺学”难度较大、实践性较强的专业核心课，学生独立思考尤其重要。增加课堂讨论环节是让学生独立思考的最好方法，但会减少理论课的时间，需要建立以下实施方案：①每堂课都要仔细设计该课主题，明确重难点，精简讲授时间；②合理设计和安排思考题和讨论题的内容以及实施方法；③合理设计和安排讨论效果的评价标准，激发学生学习积极性。其次，增加教学专题的seminar，采用案例教学方法，使学生不仅能理解基本理论，同时能结合应用，学会基本、常用的微电子器件工艺制造方法。2.习题试题库建设及理论考核标准。课堂练习题和思考题题库建设。根据该门课的特点，合理设计和安排本课主题下的思考题和练习题，使课堂教学有条不紊地进行。调动学生积极性，循序渐进地接受知识，提出问题、分析问题。目前，我校没有完善的“微电子工艺学”考试试题库。本项目拟根据国内外研究成果，结合我校实际和教学大纲编写试题库，使具有不同题型、不重复题目的试卷达10套以上。具体理论考核标准：测试项目一：课堂表现考核、考核内容、课堂表现情况；考核形式：以第一次形成性考核的条件及学生在课堂的表现为基础进行，主要内容为课堂回答问题、专题讨论、口试等。考核时期：课程结束为周期。测试项目二：作业考核，包括平时作业考核和登录网络教学平台进行学习的考核两部分；登录网络教学平台进行学习的考核。测试项目三：课堂卷面考核内容：课程大纲要求掌握的内容；考核形式：抽取题库中的试题进行卷面考试；考核时期：课程教学的最后两节课。3.实践教学实施标准与实验教学改革。本项目拟对实验教学内容进行改革，制定实施和测试标准。进一步调整实验课程方案，安排一次对新工艺和新技术的调查研究和一周的器件工艺流程仿真的课程设计。根据实验课程设置目标，编制“微电子工艺学课程设计指导书”，制定具体的实施方案和评价方案。拟设置的工艺设计的具体内容：利用器件仿真软件Medici和工艺仿真软件Tsuprem4，完成LDMOS和IGBT新结构的器件和工艺仿真设计，以汇报、答辩且最终以论文的形式提交。实验目的：学会利用模拟工具观察新结构的基本特性；通过实验设计掌握器件的工艺流程；在设计过程中体会设计器件结构的各个参数的折中关系和流程的烦琐性，初步建立工艺设计的思维。实践教学内容需要在教学的实际工作中不断更新，根据学生情况增减内容和调整教学大纲。实验教学测试标准：测试项目一：集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告。考核内容：对集成电路的新工艺和新技术前沿的调研。考核形式：按时提交集成电路的新工艺和新技术前沿调研报告，字数不少于2000字。考核时期：课程结束2周内完成。测试项目二：工艺仿真设计和小论文撰写考核内容：结合工艺仿真软件Tsuprem4，完成LDMOS和IGBT系列新结构的设计论文。考核形式：以报告形式答辩，最终提交LDMOS和IGBT新结构的设计论文，字数不少于2000字。考核时期：课程结束1周内完成。4.专业见习。学生一方面可以利用学校学院筹建中的实验平成工艺相关实验，如微电子工艺实验室。主要功能是使学生初步掌握微电子器件的工作原理、工艺参数的控制方法。器件特性参数的测试分析方法、信息功能材料的制备和结构性能测试方法。内容涵盖CMOS工艺，半导体材料和器件制备工艺、LTCC材料制备和封装工艺、多芯片组件技术，MEMS传感技术及微系统构建工艺等，如微系统封装与测试实验室。该实验平台功能用于微系统封装与测试。实验内容包括各种可用于微系统封装的基板材料及其封装技术研究，系统级封装三维复杂结构的电磁场、热场分析建模、电特性、热特性快速仿真、复杂混合信号完整性分析、电磁兼容、热效应问题的认识和优化处理，封装工艺、可靠性与测试技术研究。集成电路设计实验室：集成电路（IntegratedCircuit，IC）通过一系列特定加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件按照一定电路互连集成在一块半导体单晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，用以执行特定电路或系统功能的电子器件。该实验室平台主要用于集成电路设计。5.完善网络教学平台建设。充分利用学校已有的网络资源，在网络教学平台上完成课程创建和内容填充、作业功能、互动功能、阅读资源等内容；学生可以在课下参加讨论与交流、提交与查阅作业，还可以进行一对一的答疑解惑等。本文结合微电子工艺学的理论教学、实验教学与学生的自主学习，从课堂设计、课程考核标准、题库建设、实验环境建设、见习实习和网络平台建设等多方面进行课程设计。具体来说：①在课堂理论教学中，参考借鉴国内外著名高校的实施方法，制定学生课堂表现的考核标准，给出如增加课堂讨论、专题seminar、学生项目PPT展示的环节的具体实施建议，增加学生的参与度和学习热情；②期末考核中，参考借鉴国内外著名高校的教学大纲和教学重点，编写一套能极大指导学生学习的试题库和习题库，打下坚实的理论基础；③根据微电子行业的发展和我校实际，建立一整套合理的实验内容和实验体系，使学生在有限的时间内掌握微电子工艺学的核心技术和方法；④利用仿真软件模拟实际工艺流程，完成CMOS以及BCD工艺设计；⑤利用网络教学平台以帮助学生巩固已学知识，解决难题，实现师生互动，让电子科学与技术专业的学生通过这门重要专业课学习，在掌握微电子基本理论和技术的基础上具备自主学习，独立研究，勇于创新的能力，成为有一技之长的当代微电人。

作者:吴丽娟 宋月 张银艳 雷冰 唐俊龙 谢海情 刘斯 单位:长沙理工大学

参考文献：

[1]罗小蓉，张波，李肇基.《微电子工艺》的理论教学与学生实践能力培养[J].实验科学与技术，2007.05

[2]陈卉，文毅，张华斌，胡云峰.“微电子器件”实验教学改革与探索[J].高等学刊，2016.01

[3]王蔚，田丽，付强.微电子工艺课/实验/生产实习的整合研究[J].中国现代教育装备，2012

[4]廖荣，刘玉荣.微电子工艺实习教学改革探索[J].实验室研究与探索，2010.08

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现状与背景分析

国家的需求。微电子技术都是高科技、高风险、高投入、高利润的行业，而且是一个国家、地区科技、经济实力的反映，美国就是以集成电路设计、制造为核心的地区，让美国拥有了世界上一流的计算机和IT核心技术，为此，中国于1998年下发了《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》的18号文件，大力支持、鼓励我国微电子产业发展。

企业的需求。从2005年8月的西永微电子园的建立，北大方正FPC等十大项目的建设，200亿资金的投入。到2015年4月8号，东方重庆8.5代新型半导体显示器件及系统项目，在重庆两江新区水土工业开发区举行产品投产暨客户交付活动。该项目总投资328亿，为重庆近年来最大投资项目。如此浩大的产业发展，必将大量需求各阶层微电子技术人才[2]。

高职学院自身的需求。近几年，高职教育在改革和发展中取得许多可喜的成果。但是专业不对口，学生兴趣缺乏，企业抱怨人才不足，应届毕业生的实践技能不够等相关问题也成为我们教学的薄弱环节。基于职业岗位来分析，才能真正让学生毕业更快的适应工作环境，解决专业不对口问题。

高职学生的需求。高职学生都期望通过学校专业课程学习，找到一份合适的工作。学生也在思考如何将专业知识转化成专业能力，如何消化书本内容。学生期望能学习在以后的工作岗位更实用的课程内容。因此基于职业岗位分析构建微电子专业课程，能更好的教学，让学生明确的学习提升自己的能力，同时帮助学生就业，解决专业不对口等问题。

研究内容、目标、要解决的教学问题

研究内容和目标。通过往届毕业学生的就业情况分析对应的岗位，找出专业不对口，或者就业工作不影响的主要问题。通过修改课程教学模式，提高学生兴趣，激发主观能动性。通过调研会邀请重庆44所，24所，西南集成设计有限公司等从事微电子行业的公司，分析高职学生通过学生什么课程能快速适应岗位，达到合理构建微电子课程来使高职学生具有对应的岗位能力，从而有效地培养微电子人才[3]。

要解决的教学问题。激发学生对课程的兴趣，提升主观能动性；学生不仅掌握对应岗位的理论知识，也要有熟练对应岗位的实际动手能力；调研企业岗位，分析微电子集成电路设计课程的建设；调研全国高职微电子课程开设，合理调整集成电路设计课程。

采取的分析方法

文献研究法：利用网络、报刊等媒介，搜集与课堂教学模式相关的专著、论文等文献资料，掌握课堂教学模式研究，掌握相关理论知识和国内外对课堂教学模式研究现状。

企业调研法：派成员组去江苏，上海，成都等微电子发达区域了解微电子产业发展对应的岗位需求。在我校组织的微电子行业专家职业分析研讨会，邀请重庆24所、44所、西南集成有限公司、鹰谷光电等行业专家从微电子高职学生岗位需要来分析，构建微电子专业课程建设[4]。

实验教学法：用微课进行微电子专业课程的建设，利用我校作为西南地区唯一的仿生产工艺线，以及封装测试线，配套生动形象来表达上课内容。“校企合作，工学结合”，让学生直接企业顶岗实习，验证微电子专业课程建设对应岗位的合理性，优化调整。通过微电子相关的职业技能大赛嵌入式比赛等等提升学生兴趣，对应的课程建设学习。

微电子专业课程建设

本校通过与微电子多个企业联合分析，将微电子专业课程分成集成电路制造、集成电路设计、集成电路封装、集成电路测试、半导体行业设备维护、半导体安全生产管理等相关方向，然后转为为A、B、C三类课程，由最基础的理论知识，如计算机使用，英语阅读，电路分析，工具使用到专业性技能的操作和综合职业技能的培养。

A类课程转换分析表提供的职业需求信息为基础，并依据课程的需要可补充相关理论知识信息，使课程具有理论知识的相对系统性和完整性。如分半导体器件物理，半导体集成电路，工程制图，电子材料，SMT工艺等基础课程。

B类课程的目的是培养基本技能。可以通过集成电路版图设计实训，集成电路生产工艺实训，集成电路封装工艺实训，集成电路测试实训，自动化生产线安装与调试实训等课程培养学生的基本技能。

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关键词: 电子封装;材料;教学方法;措施

Key words: electronic packaging;materials;teaching methods;measures

中图分类号:G642.0 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0221-02

0引言

电子封装是为基本的电子电路处理和存储信息建立互连和一个合适的操作环境的科学和技术,具有多学科交叉、尖端技术的性质。国内电子工业的飞速发展对封装技术专门知识和人才具有迫切的需求。

哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院为响应如上需求,在2008年高校招生中开始招收电子封装技术专业的首批本科生,从现有的本科教学2006级和2007级学生中各调剂了30名左右的学生组建了全新的电子封装技术专业本科教学班级,同时开展了相关课程教学工作。2010年7月,哈尔滨工业大学将有第一批电子封装技术专业的学生毕业。《电子材料》的课程设置就是为完成如上学习和教学任务,而开设的电子封装技术专业最重要专业主干课程之一。本文就这一新开课程的教学工作展开探讨和剖析,一方面为该课程的从无到有积累一定的教学经验,另一方面,使学生通过这一课程的学习掌握应有的学习技能,为其进一步学习深造或提高工作能力打下良好基础。作者承担了首届电子封装技术专业《电子材料》的教学工作,总结了点滴体会。在此,对《电子材料》课程教学方法进行初步探索,提出了一些有利于提高本课程教学效果的有力措施。

1《电子材料》的教学目标

电子封装技术专业培养目标是掌握先进电子制造工艺技术;注重基础研究和理论、密切结合生产实践;掌握先进封装结构设计方法、掌握封装的可靠性理论与工程技术、掌握电子产品的国际质量标准和可靠性标准。掌握先进电子封装制造设备的设计、分析、优化、控制、测试等基础理论与关键技术。开设相应的专业课程,是完成以上教学和学习目标的必要条件。材料、信息技术与能源称为现代人类文明的三大支柱。应特别指出的是,在材料、信息、能源三大基础产业中,材料最为基础。以目前迅速发展的电子材料为例。日本在金属超细粉、表面活性剂、有机粘结剂、有机溶剂、电子浆料、液晶材料、光学玻璃、偏光板、玻璃粉料、陶瓷粉料、封接玻璃、电子陶瓷、各种薄膜、各种基板、光刻制板、精细印刷、焊料焊剂、PCB基板、多层基板、微细连接、封接封装技术及各类相关设备等方面的中小型企业遍布全国,都有其独特的技术和很强的生产能力,且科研力量、开发能力都很强。这些中小型企业作为产业基础是必不可少的,日本、韩国微电子产业的腾飞正是得益于此。以材料的研发带动电子产业的进步效果尤为显著。

由此可见,电子封装技术的发展和进步是与相关材料的发展和进步为基础的。因此,电子封装材料的相关知识学习,贯穿于整个电子封装技术专业课程,必须抓住电子材料的发展和进步,从而掌握整个电子封装技术的发展主线。所以,《电子材料》这一门课程在专业教学中占有重要的地位,起到很关键的作用。

2《电子材料》的课程教学方法

2.1 加强理论分析,做好课程关联相当部分的电子封装类别的参考书,甚至不少论文,常常体现“论点加数字”的传统格式――在陈述观点之后,即以数据加以佐证,缺乏理论上的深入分析。在教学中,为了对论点进行展开分析,用数字来加以佐证,确有必要。但若一味重复“论点加数据”的模式,势必使学生感到枯燥、乏味。应当对微电子器件的构造进行剖析,使电子封装用材料的应用范围进行落实,将理论与实际相结合,对教学进行理论升华,使课堂教学具有一定的理论性。

同时,还要注意上下游课程的关联性,融进邻近学科的知识。电子封装与金属材料、陶瓷材料、高分子材料及复合材料等课程有着千丝万缕的联系,若在教学中应用相关学科的知识来分析问题,则会使教学内容丰富,理论剖析达到一定的深度。这样不仅有利于学生从理论上更好地理解和把握电子封装材料的知识点,而且有利于学生将学过的课程与本门课程的学习联系起来,为今后其他专业课的学习打下基础。

2.2 充实新内容由于新开设专业,是刚起步阶段中的学科,新的事物、现象不断出现,而没有合适的教材可以跟上实际的变化,所以在讲授《电子材料》课时,还没有特别适用的教材,如果仅仅是按照一本参考书照本宣科,并不能取得很好的教学效果,而是要注重充实新内容、新数据资料,紧跟电子封装技术的发展潮流。比如,在讲授绪言时,集成电路芯片发展与制造中罗列的最新数据要及时更新,作为教师,应该及时补充这方面的知识。又如,讲解半导体材料发展现状时,只是依照旧课本引用2006年的数据就没有说服力,最好引用近一、两年的数据。必要的数据更新,需教师花费精力去寻找,应尽量使用各国官方、国际组织公布的数据,以保证新数据的来源准确、可靠。经常与同领域的专家学者进行探讨和学习,掌握最新的研究前沿数据。传统教学一般是按照发展现状、各种材料基础、电子封装工艺、封装技术原理等分成各个独立的章节,如果教师按照传统的顺序进行教学,那么在一段时期内学生学习完所有内容后,印象不深刻,往往是学习了后面的知识又忘记了前面学习的内容,容易混淆概念。到实际应用时,又得重新对所涉及的内容进行学习,效率不高,甚至使学生失去对本专业的学习兴趣。因此,实施教学任务时,要根据最新发展趋向,准备教学内容,以具体实物为教学内容的出发点,激发学习兴趣,充实知识点。

2.3 实物教学,激发学习兴趣用实物教学法是一种理论联系实际、启发式的、教学相长的教学方法。它要求根据教学大纲规定的教学目的要求,以实物器件为基本素材,在教师的指导下,运用多种形式启发学生独立思考,对实物器件结构进行剖析、研究,提出见解,藉以提高学生分析、解决问题的能力。

在《电子材料》课的学习中,教师应适当采用实物教学,让学生在实物剖析过程中,激发学生的学习兴趣。另外,实物的选择要有针对性和实际性。因此,要求教师对搜集的资料进行合理加工,选出适用于教学的素材,进行修正和更新,使实物适合于电子封装教学的要求。这从另一方面使教师的教学、科研水平得到提高,起到教学相长的效果。

课堂讲授与讨论并行,学习和讨论相结合的讨论教学方法提倡教师与学生讨论问题,启发学生的思维,使学生主动地去分析、思考、解决问题。它改变了传统“填鸭式”教学的呆板,丰富了课堂的信息量,使整个课堂教学成为学生与学生、教师与学生互动的网络结构。教师根据教学安排,可适当增加讨论课的次数,提前将讨论的题目布置给学生,让学生课后查阅资料,撰写发言材料。在讨论课上,让学生陈述观点,提出问题,与教师和其他同学进行讨论,共同学习。

材料类专业属于实验性学科,因此对于我们的学生来说要锻炼文献检索与动手的能力。在实验课堂教学中为学生提供了讨论和分析的机会,并安排学生动手实验,可以锻炼学生的动手能力。书面作业或者小论文则是锻炼学生检索文献的能力。因此,在《电子材料》课的教学中,适当让学生写一些课程作业或小论文,不仅可以训练学生查找、搜集资料的技能,而且可以培养学生书面表达的能力。

2.4 运用多媒体教学,充分利用网络辅助教学在现在的教学中,多媒体教学似乎成为一种不可缺少的教学方式,甚至有的教师整堂课都不用粉笔,都在课件中体现出来。多媒体教学固然有诸多好处,如方便快捷,特别是针对一些烦琐的表格可以直接展现在学生的眼前,便于教师的讲解。但经过这几年的教学实践,学生反映,用多媒体教学有时感觉像放电影,记不住。因此,在《电子材料》课的教学中应适当运用多媒体教学,制作的课件力求简单美观,充分体现教师的授课内容,而不可全盘用多媒体教学。 在网络时代,教学方法也可以网络化。教师可以利用网络向学生提供一些学习素材,如教师在讲授后,可以向学生提供一些相关网站,让学生去进一步了解相关内容。此外,教师还可以申请一个共享的信箱或者网络U盘,将一些与教学内容有关的素材放上去,让学生阅读。这些为学生加深对课堂讲授知识的理解,提供了一条新的途径。

2.5 教学与科研相辅相成教学必须与科研相结合,教学不能脱离科研,科研可充实教学内容。作者在讲课过程中发现,一般自己感兴趣的地方,研究过的问题,讲起来不仅内容丰富、思路清晰,而且效果较佳;如本人缺乏研究的部分,讲起课来总觉得十分别扭,费力并且教学效果不佳。因此,作为讲授《电子材料》课的教师,要重视与该课程相关的科研,并将其科研成果充实到课堂教学中,可有效地提高教学质量。

3总结和展望

以上是本人从事《电子材料》课程教学工作的点滴体会。由于电子封装技术的自身特点,决定了教学方法与其他学科相比,有其特殊的要求。所以,教师在授课过程中,要根据学科特点、学生情况因材施教,通过合理的教学方法,使教学达到预期效果。

随着电子封装技术领域的进一步发展,《电子材料》的课程教学也会不断完善和进步,新的教学和科研工作方面的问题也会不断出现,因此,教师在授课时要根据时期的发展不断更新教学内容,使之适应社会发展和科技进步的要求。提高《电子材料》教学效果措施包括:充实新内容;加强理论分析;运用实物和多媒体教学互补提高学生学习兴趣;同科研方向相结合,互补共长。随着《电子材料》教学工作的开展,教与学双方面互相促进,相信这一课程会适应学科的发展及科技的进步。

参考文献:

[1]李奋荣,宗哲英.关于提高《电工学》课程教学效果的思考.中国电力教育,2008,127,(12):28-29.

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中图分类号：TQ174.6+4 文献标识码：A

一、技术背景

伴随经济的发展技术的革新，人们对墙体填充材料的需求量越来越大，为保护土地资源和生态环境节约能源轻钢龙骨隔墙逐渐替代各种砖砌体或混凝土墙体，施工简单、操作方便、节省空间、价格低廉使轻钢龙骨石膏板隔墙被广为使用。当然我们也可根据环境的不同所选的罩面材料也不尽相同如：石膏板、玻镁板、水泥压力板、硅钙板、木质挂板、铝制挂版、各种吸音板等等。常规的轻钢龙骨隔墙加工制作方法相对较成熟，然而对于超高层超跨度且空间狭小轻质隔墙制作方法相对来说工艺不是太成熟，按常规做法施工难度较大，尤其是钢结构像广播电视多功能发射塔类的塔身井道电梯检修平台部分轻质隔墙加工技术更是不能满足要求。本论文重点以周口广播电视多功能发射塔为例简要阐述轻质隔墙的定尺拼装加工工艺技术。

二、轻钢龙骨隔墙的施工方法

1、工程概况

该工程轻质隔墙主要分布在塔座1、2、3层卫生间、塔身5层至21层核心筒电梯检修平台、塔楼22、23层及部分井道柱等部位。其中塔身核心筒电梯检修平台处层高达到8.85米，且场地狭小，隔墙密度大，转角多。

2、材料要求

（1）轻钢龙骨主件：沿顶龙骨、沿地龙骨、竖向龙骨、横撑龙骨的规格、尺寸及质量等应符合图纸设计要求及GB/T 11981-2001《建筑用轻钢龙骨》标准的规定。

（2）轻钢骨架配件：支撑卡、连接件、固定件等辅件，应符合设计要求和有关标准的规定。

（3）紧固材料：射钉、膨胀螺栓、镀锌自攻螺丝、按设计要求使用。

（4）填充隔声材料：隔音岩棉板等按设计要求使用。

（5）罩面板材：其材质、规格、性能、颜色应符合设计要求及国家有关产品标准的规定。

3、轻钢龙骨隔墙施工的工艺方法

由于施工场地狭小，常规做法难以实现，所以我们结合现场采用定尺加工拼装，组装成单元体整块安装的工艺技术来克服现有施工环境的不足。具体做法如下：

（1）测量放线。根据图纸要求，在施工楼层上确定热镀锌钢方管主骨架位置和墙体轴线位置，并弹出墨线。待施工人员放线结束后经相关管理负责人复核确认无误签字后方可进行下道工序的施工。

（2）5至21层层高为8.85m,21、22层层高为5m；楼层均较高,且隔墙长度较长，由于现场主体结构受力结构柱较少，为保证整个轻钢龙骨石膏板隔墙的整体牢固性和稳定性，需在门洞口两侧、转角处、丁字接头处、端部处、沿墙间距不大于4米的部位及墙体高度3米位置增设60mm×40mm×2.5mm厚镀锌方管焊接固定，并与楼板底、梁底和地面等部位进行可靠固定连接；为保证门扇安装要求，在门洞口上部增加60mm×40mm×2.5mm厚镀锌方管与门洞两侧上下贯通固定的主立柱方钢管进行焊接连接，焊接完成后进行焊缝除锈，刷防锈漆两遍。

（3）施工班组根据现场骨架，测量记录各个部位的尺寸，在施工现场加工车间里根据测量尺寸加工组装现场所需要的隔墙板，隔墙板制作过程中，所有龙骨接头位置应错开，竖龙骨应保持顺直，上下固定牢固。此固定方式采用轻钢钳挤压方式固定，每个固定部位固定点均不少于三个点固定成的连接结构。

（4）固定件的设置：当隔墙中设置配电盘、消防栓、水箱及风口时，各种墙设备及吊挂件，均应按设计要求在安装骨架时预先将固定件与骨架连接牢固，并在加工好的隔墙板上按照要求进行开孔预留，并做好加固措施。

（5）安装通贯龙骨，通贯横撑龙骨必须与龙骨的冲孔保持在同一水平上，并用卡子卡紧牢固，不得松动。

（6）支撑卡固定：用于竖向龙骨开口侧，应选用与龙骨断面尺寸相适应的支撑卡，卡距为400mm。支撑卡的开口部位应卡紧牢固，不得松动。

（7）填充吸音保温岩棉时应严格按照规范要求进行施工，吸音保温岩棉填充厚度应为≥50mm，填充应密实、均匀、无下坠。

（8）饰面板应竖向排列，隔墙两侧的饰面板应错缝排列，饰面板的安装顺序，应从板的中间向两边固定。饰面板与龙骨固定，应采用十字沉头自攻丝固定。自攻丝长度用于12mm厚饰面板为25mm长，用于两层12mm厚的饰面板为35mm长，本工程中采用ф40*25mm自攻丝，自攻丝距饰面板边缘至少10mm，距切割的边沿至少15mm，间距150mm～250mm，自攻丝应略埋入板内，但不得损坏纸面。

（9）轻质隔墙板在制作过程中，应在与隔墙上下和左右接头部位留出饰面板接茬尺寸。做法参见下图：

（10）隔墙板按预定尺寸加工完毕后通过施工电梯运至所需要部位进行安装，安装时采用ф30*25mm六棱燕尾丝固定。为保证板子的稳定性上下固定点均为5个，两侧边固定点均为4个。

（11）待板子安装牢固后，安照未封尺寸量取板子，进行最后的封板处理。

三、成品保护措施及安全管理

钢结构因其自身独特性，施工场地狭窄，超高层结构致使安装工作施工难度相对较大，施工过程中的临边防护及垂直洞口防护工作一定要防护到位。施工现场应设专业安全员进行现场监护。施工过程中材料周转次数较多，所以成品隔墙板在调运过程中一定要注意轻拿轻放。板子固定后阳角部位一定要有护角防护措施，防止阳角受撞击后破损。

四、轻钢龙骨隔墙施工工艺的质量控制体系

轻钢龙骨隔墙施工中对其质量控制，一定要严把施工各项工序，首先对进场材料进行严格把关，禁止劣质材料进场，材料采购人员及施工员一定要严把材料质量关。其次，施工放线要严格按照图纸要求，并且经相关技术人员核定无误后方可进行下道工序的施工。第三，钢骨架的焊接，焊缝质量一定要达到规范要求，并且除去焊渣后及时涂刷防锈漆，且防锈漆一定要涂刷到位。第四，隔墙板下料时一定要按骨架分格量好尺寸并且编上编号，待隔墙板加工完成后在板子的背面写上编号，安装人员按板子编号进行就位安装，且安装时一定要按照要求进行封装。第五，板子封装时接头位置必须错开，板缝一定要控制在5mm以内，否则批完腻子后整体容易开裂。施工工序一定要环环相扣，每道工序控制好误差，使其最后的累积差在可控范围之内。按照装饰装修质量验收规范GB50210—2001中规定，轻质隔墙施工质量必须达到下列要求：立面垂直度误差为3mm，表面平整度误差为3mm，阴阳角方正度误差为3mm，接缝高低差误差为2mm。企业标准可能会要求的更高。

五、定尺加工块装工法的优点

定尺加工块装工艺在一定程度上对传统轻质隔墙加工技术作了补充，弥补了传统工艺的不足，同时规模化的加工与安装在一定程度上提高了工作效率，流水线式施工方法大大提高了工作效率，降低成本。并且在一定程度上克服了施工场地狭小，材料堆放困难，及层高较高跨度大等施工难题。

六、结语

伴随着经济的发展，技术的革新，强钢龙骨石膏板隔墙的定尺加工块装工艺技术一定会崭露头角另辟蹊径，在超高层、超跨度、施工场地狭小等诸多限制性条件下发挥其独特的作用。

参考文献：

[1]轻钢龙骨石膏板隔墙、吊顶07CJ03—1

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TJ900 type was introduced: the use of the transporting girder vehicle condition, in view of the hydraulic suspension pin failure occur in use process, the bearings appeared repeatedly damaged, seriously affected the production operation. In this paper, the fault analysis and solving method is discussed.

Keywords: transporting girder vehicle, suspension, pin shaft, failure analysis and improvement

中图分类号：TH133.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

TJ900型运梁车可适用于20m、24m、32m整孔混凝土箱梁的运输与喂梁，能够把混凝土箱梁从预制场地通过便道，路基，桥梁（包括钢结构连续梁、钢混结合连续梁等）运至架梁工位，配合架桥机完成相应的架梁作业。

900型运梁车在设计时，为了液压悬挂支撑升降、调平；转向架平衡油缸伸缩选用了GEG80ET--2RS型关节轴承。这种轴承具有有较大的载荷能力和抗冲击能力，并具有抗腐蚀、耐磨损、自调心、好、结构简单、体积小、使用寿命长等特点，运梁车投入使用初期效果很好。然而，在使用一年后，该轴承出现了多次损坏，严重影响了生产作业。本文就故障的分析及解决方法介绍如下：一 故障现象

运梁车在重载变幅动作时,转向架系统发出刺耳的啸叫声音，平衡臂箱体伴随抖动和共鸣。经过公司机备部和生产厂家技术人员的共同检查确认，声音是从臂架关节轴承处发出。经初步分析，大家认为声音是关节轴承不良、剂不合适造成干磨而引起的。

二 原因分析

大多数轴承损坏的原因除不良外，还包括承载能力不足超负荷等外界因素。为此从这几个方面进行了分析： （1）、超负荷：经过了解，该关节轴承部位所承担的最大荷载没有超过该轴承额定承载能力。由此可确定，该轴承的损坏与负载过大无关； （2）、非正常冲击或管理不到位：该运梁车开始使用至轴承损坏过程中，期间没有出现过可能导致轴承损坏的因素，如非正常冲击或长时间不予等情况。由此可以确定，并非意外因素或管理不到位造成轴承损坏； （3）、情况：运梁车的系统采用的是干油系统。 （4）、由于施工环境恶劣，经常在路基桥面运转，灰尘多，液压悬挂轴承处积累很多灰尘，灰尘或即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承，也会增加轴承的磨损，振动和噪声。

从轴承损坏现象和系统、进入灰尘情况分析，可确定主要原因是不良、轴承及其周围环境的不清洁造成的。

三 拆检分析根据上述分析，我们首先对该轴承进行了人工加油。加油后，震动和噪音消失。继续实验一小时左右又再次出现异响。然后对该轴承进行了清洗，清除表面污渍，查看关节轴承表面有无裂纹及碎裂；表面无损伤；然而，在继续使用后仍然出现震动和噪音，而且没有减小迹象。为此，我们决定对该轴承进行拆检分析。

拆检：（1）、拆检后发现，关节轴承外圈内壁面在安装状态时的下端面有圆弧角为30～40度左右的几道划痕；（2）、该轴承的轴下端面（在安装状态时）有圆弧角为180度左右的磨损痕迹，沿轴向形成突肩。磨损区宽度与关节轴承内圈宽度相同，突肩最大高度约为3～4mm。根据以上现象和对轴承进行的分析，初步认为造成磨损的原因有三个： 第一、轴承本身有缺陷，造成脂难以到达承压面；

第二、轴承周围环境的不清洁即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承，会增加轴承的磨损;

第三、在安装时轴体孔道内未做彻底清理，留有加工残留物。根据以上情况，我们采取了如下措施：首先、对轴进行修复和清洗，更换新轴承；其次、要求操作司机作业中每隔一周加一次油，并随时清洁轴承外的灰尘。轴承没有出现了干磨异响现象。通过清洁所有关节轴承表面发现液压悬挂油缸连接平衡臂的轴承已碎裂、出现裂痕；销轴已严重变形、出现销轴跟着油缸转动；悬挂油缸已经跨下来，边缘出现严重磨损，有的销轴转动甚至把悬挂油缸下支座板严重摩损；导致升降点单独升降时反应不灵敏。通过仔细分析我们发现：（1）、关节轴承内外承压面几乎没有脂，轴承承压面脂无法进入轴承；（2）、在非承压面因为轴承两边的间隙却有较多灰尘堵塞。

（3）、轴承部位无法加注脂，使轴承外球面的内圈和内球面的外圈干摩擦。

根据以上情况，我们采取了如下措施：

对悬挂油缸的磨损进行了修复与清洗，对已经磨损的悬挂轴承、悬挂销轴进行了集中更换，经过分析图纸我们还发现，该轴承无加注脂口，脂无法进入关节轴承内油槽。从拆检结果我们断定，损坏过程如下：因承压很大、间隙过小，无加注口，脂无法均匀分布到摩擦面，所以首先造成局部干磨，当温度较高时出现轴承内外圈“抱死”现象。当关节轴承“抱死”后，在滑动过程中造成轴的磨损。当磨损到一定程度时，金属屑进入摩擦面使磨损加剧，产生剧烈震动和噪音。

四解决、预防措施1措施（1）、 增加油道。 鉴于轴承无法加注油，没有油口，对液压油缸耳环内孔增加油槽、油口，即沿耳环内孔表面，在中心点加工出1道宽2mm深2~3mm的油槽与关节轴承外圈油槽相通，使油脂能更加容易地进入承压面区域。（2）、加大轴径公差，增大轴的摩擦阻力。将轴重新加工，使其与轴承内圈之间为过盈配合，公差为+1，使油脂难以进入内圈与轴接触面，增大摩擦阻力；（3）、独立系统。为关节轴承重新安装了一个独立的手动装置，要求每班次作业中由操作司机进行一次加油。

五预防

预防关节轴承早期损坏的原因：

安装不当

安装时使用蛮力，用锤子直接敲击进口轴承对关节轴承伤害最大；是造成变形的主要原因，安装不到位，安装有偏差或未装到轴承位，造成关节轴承游隙过小。内外圈不处于同一旋转中心，造成不同心。

建议：选择适当的或专业的关节轴承安装工具。

不良

不良是造成关节轴承过早损坏的主要原因之一。原因包括：末及时加注油；油未加注到位；油选型不当；方式不正确等。

建议：选择正确的油，使用正确的加注方式。

污染

污染也会导致关节轴承过早损伤，污染是指有沙尘、金属屑等进入关节轴承内部。原因包括使用前过早打开关节轴承的包装，造成污染；安装时工作环境不清洁，造成污染；轴承工作环境不清洁，工作介质污染。

建议：在使用前不要拆开关节轴承的包装；安装时保持安装环境的清洁，对要使用的关节轴承进行清洗；增强关节轴承的密封装置。

疲劳

疲劳破坏是关节轴承常见的损坏方式。疲劳破坏的原因是：关节轴承长期超负荷运行；未及时维修；维修不当等。

建议：选择适当的关节轴承类型，定期及时更换疲劳关节轴承。 六结语通过采取以上措施，运梁车液压悬挂关节轴承、销轴工作正常，转向架系统工作十分平稳，异响和震动全部消失，没有出现任何异常。保证了架桥机安全、可靠、高效的进行箱梁架设。

参考文献

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[7]、期刊论文 偏斜工况下向心关节轴承应力场分析 - 轴承 - 2010(6)

篇6

0、引言

随着科学技术的飞速发展，电动设备安装技术也日益完善。在建筑机电设备安装施工完成之后，通常要对电动机及其所带的机械作单机起动调试。调试运行设备是在施工单位人员的操作下，按照正式生产或使用的条件和要求进行较长时间的工作运转，与项目设计的要求进行对比。目的是考验设备设计、制造和安装调试的质量，验证设备连续工作的可能性，对设备性能作一检测，并将检测的数据与设备制造出厂记录的数据进行比较，对设备工程的质量作出评价。在实际工作设备的试运行往往会碰到意想不到的异常现象，使电动机起动失败而跳闸，较大容量的电动机机会便多一些。因此；加强和完善技术管理，促进施工技术的发展和更新，是提高企业竞争能力的关键因素。

一、机电设备安装常见技术问题

1.螺栓联接问题。螺栓、螺母联接是机电行业的一种最基本的装配，联接过紧时.螺栓在机械力与电磁力的长期作用下容易产生金属疲劳，发生剪切或螺牙滑丝等联接过松的情况，使部件之间的装配松动，引发事故。对于电气工程传导电流的螺栓、螺母联接。不仅要注意其机械效应，更应注意其电热效应，压接不紧，接触电阻增大，通电时产生发热一接触面氧化一电阻增大恶性循环，直至严重过热，烧熔联接处，造成接地短路、断开事故。对于一次设备及母线，联接线的并沟线夹、T型线夹、设备线夹、接线相等都可能因此产生程度不同的事故。

2超电流问题。

（1）泵：轴承损坏，转子与壳体相磨擦，泵内有异物等。

（2）电机：功率偏小，过载电流整定偏小，线路电阻偏高，电源缺相等。

（3）工艺操作：所送介质超过泵的设计能力如密度大、粘度高、需求量高等。

3.振动问题。

（1）泵：转子不平衡，轴承间隙大，转子和定子相磨擦，转子与壳体同心度差等，这些都是机械方面的问题。

（2）电机：：转子不平衡，轴承间隙大，转子和定子气隙不均匀。

（3）操作：主要是工艺操作参数偏离泵的额定参数太多引起泵的运行不平稳。例如：出口阀控制的流量太小引起的震动等，这要求工艺尽量接近泵的额定参数进行操作。

4.电气设备问题。

（1）安装隔离开关时动、静触头的接触压力与接触面积不够或操作不当可能导致接触面的电热氧化使接触电阻，增大，灼伤、烧蚀触头，造成事故。

（2）断路器弧触指及触头装配不正确插入行程、接触压力、同期性、分合闸速度达不到要求，将使触头过热、熄弧时间延长，导致绝缘介质分解，压力骤增。引发断路器爆炸事故。

（3）电流互感器因安装检修不慎，使一次绕组开路，将产生很高的过电压，危及人身与设备安全。

（4）有载调压装置的调节装置机构装配错误，或装配时不慎掉入杂物，卡住机构，也将发生程度不同的事故。

（5）主变压器绝缘破坏或击穿。在安装主变吊芯和高压管等主要工作时，不慎掉入杂物（如螺帽、钥匙等，这些情况在工程实践中并不罕见），器身、套管内排水不彻底，密封装置安装错误，或者在安装中损坏，都会使主变绝缘强度大为降低，可能导致局部绝缘破坏或击穿，造成恶性事故。

（6）主变压器保护拒动。主变压器内部或出线侧发生短路、接地事故，而保护拒动、断路器不跳闸，巨大的短路电流不仅使短路处事故状态扩大，也使主变内部温度骤升，变压器油迅速汽化、分解成为高爆性的可燃物质，这可能发生主变爆炸的恶性事故。主变的紧急事故油池和其他消防设施都是针对这种可能性设计的。

二、机电设备安装技术处理措施

1.严格施工组织设计及设备、设施选择。施工组织设计和设备、设施选择是经有关科技人员共同研究商定的，通过技术计算和验算，既有其使用价值，又可保证良好的经济效益，不要随便更改选用设备，否则会影响基础工作的进展。

2.按计划开展安装工作、统一安排。每一项机电设备安装工作顺序都有其科学性。一个安装工程的计划排队是经过多方面的考虑，经过技术论证排出的，是有科学根据并有一定指导性的.不要随便改动。以免造成背工窝工，工程进度连续不上。对大型安装工程，由于设备多，安装环节多，因此对每一项安装都必须有总体布置做到统一安排，施工队中必须有一个统一指挥的机电队长（或项目副经理）对各项工作进行协调处理，集思广益，多征求职工的工作意见。作为管理人员对各项安装要了如指掌，对下一步该干什么、怎么干、缺什么材料和配备件，还存在什么问题等都要做到心中有数，该提前做的准备工作，必须提前到位，这样才不至于在安装工作中造成停工待料的被动局面。

3.严格按照设计要求进行施工做到要主次分明。每一种设备的安装，都有很严格的技术要求，只有按设计技术要求施工，才能减少不必要的时间流失和材料消耗。一种设备的基础是经过设计部门的计算设计出来的，按要求施工，才能保证质量，保证安全。一个工程具备开工条件，首先得有电源，其次要有动力源。有提升装备（包括井架、提升绞车）。要想达到短期开工之目的，安装工作必须有主有次，分轻重缓急。只有对安装变电所、压风机，井架、提升绞车工作有一个合理的安排，有计划有目的地进行安装工作，才能达到事半功倍之效果。

4.按常规安装方式对设备进行安装。每种设备的安装，都有一定的作业方式和工作顺序，不能急于求成，工序颠倒。例如：井架安装，常规作业方法是一层组装起后，进行初操平找正。然后逐层安装。井架安装完后，各连接部位必须一条不少地穿上螺栓，拧紧所有连接螺栓，进行整体操平找正。最后才是井架四脚二次灌灰。切不可一层安装完后不进行初操平找正，整体安装完后不精确操平找正，连接部位缺件，就二次灌灰，给上层安装工作带来困难，造成不好安、对不上、穿不上螺栓等尾工量多的现象结果造成安装质量低不合乎安装质量标准要求。

5.提高机电工人整体素质。机电工索质低是造成安装速度和安装质量低的人为因素。机电工在安装对必须经过岗前培训，掌握一般安装知识，熟知安装标准，该找平的必须找平。该连接的部位螺栓必须一条不少，该穿地脚螺栓的部位必须一条不少；电工在设备供配电上应做到按规程规范接电，对供电设备开关、控制盘应做到提前检修，接好电后必须对设备进行试运转。

三、通电调试

1.机电设备调试过程。机电设备在出厂时一般无法进行总装和负荷试验，即使是使用过的设备，由于拆卸、搬运及再次安装，难免改变原始安装状态，所以，对安装好的机电设备尽快进行调试就显得非常重要。应该认识到，不仅是解体装运的初次使用的机电设备在安装后需进行调试，实际上所有新增、更新、自制、改造、大（中）修机械设备，在投人使用前，都必须进行调试。

（1）要再次检查设备装配的完整性、合理性、安全性和渗漏痕迹等，以便调试工作安全、顺利进行。

（2）调试时，主要试验其工作质量、操作性能、可靠性能、经济性能等。

（3）应在施工现场进行空负荷和负荷试验，以正确检验其性能是否达到工业化生产技术条件要求。调试过程中，参加调试的机械技术人员和随机操作人员须时时到位，以主动了解设备的现实技术状况、调试程序、操作控制方法等。

2.撰写安装调试技术报告。撰写安装调试技术报告是机电设备初次安装调试后进行技术、资产及财务验收的主要依据之一，是一项必须做好的工作。安装调试报告应以读者能再现其安装、调试过程。并得出与文中相符的结果为准。机电设备安装调试技术报告作为一种科技文件，其内容比较专深、具体，有关人员应意识到它的重要性。撰写时注意与论文的区别，应详略得当、主次分明。

四、验收

机电设备安装调试结束之后，要进行技术验收和总结。施工承包单位在工程具备竣工验收条件时，应在自评、自查工作完成后，向项目监理部提交竣工验收报验单及竣工报告；总监理工程师组织各专业监理工程师对工程竣工资料及工程实体质量完成情况进行预验收对检查出的问题，督促蒯工单位及时整改，经项目监理部对竣工资料和工程实体全面检查、验收合格后，由总监理工程师签署工程竣工报验单，并向建设单位提出资料评估报告。对一些竣工验收后工程移交前未来得及完成整改的问题，可征得安装单位的同意，做甩项处理，在监理的督促和跟踪下可以在工程移交后继续完善。

五、结束语

参考文献

【1】张辉，张福民浅谈机电安装工程的项目管理【I】.西部探g-.x～2oo6（7）

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现在国际竞争日趋激烈，国际武器装备朝着更加先进的方向发展，为了提高武器的先进性，现在大多数武器都追求较高的速度与大功率。在武器有较高的速度与功率的同时，也带来了一些问题，例如速度较高时具有较高的冲击性与振动性，武器在使用的过程中存在冲击与振动，将会使得电子器件受损严重，电子器件的受损严重就会进一步影响到武器的精度和使用效率，为了减少在高速度与大功率的条件下对武器的精度和使用效率所造成的影响，就必须选用缓冲吸能效果比较好的电子灌封材料，从而减少这种不利的影响。

1电子线路灌封材料的缓冲机理

电子线路灌封材料在进行缓冲的过程中，就是能量吸收的过程，利用能量稀松来减弱或隔离武器发射或撞击目标时，电子线路所受到的，冲击，就比如灌封材料具有较强的粘弹性，例如硅橡胶，在硅橡胶受到外界应力的冲击下，会发生分子链的变形，而分子链之间也会产生一定的位移，在外界的冲击力消失之后，受到变形的分子，还要恢复原形。根据能量守恒原理，此时就必须交所受的外力释放出来，但是材料的变形不能完全地还原为起初的样子，这时候就能够一定的冲击能量，此时的变形与所能能够吸收的外界力成正比例关系。如下图所示可以进一步进行分析得出：图1为典型的低密度多孔缓冲材料的应力应变曲线，它包括3个阶段:弹性变形AB；屈服平台BC；材料压实区CD。表明材料在进入C-D区之前经过了B-C区，即材料在压实之前经过了一个屈服平台,说明材料具有吸能缓冲作用。而且鉴于这个平台的比值较低，所以材料在被压实之前不可能传递高于平台的力。灌封材料在另一方面还能有效的将物体所受撞击力时的应力波进行衰减，在物体受到外力冲击的情况下，材料的弹性变形会将一部分作用力进行有效的隔离与衰减。此外电子线路灌封材料的粘弹性，也会使应力波在传播的过程中逐渐的衰减，直至消失。有实验曾经表明，常用灌封材料的波阻抗低，仅有钢材的0.001-0.0001倍，在冲击波，从弹性载体投射到灌封材料中时，应力幅值减少，约0.001-0.0001倍。图2为某种密度聚氨酯泡沫塑料在SHPB实验中经历了应变率为102~103/s的冲击时，输入杆输出与杆上典型的应力波形，从图中可以看出，透射波形的长度远远超过入射脉冲的长度，透射波的强度福祉叫入射波的小许多，因此泡沫材料在受到外界的冲击下，由于泡沫材料的缓冲效果使得应力波在穿过其后产生了较大的衰减。

2电子线路灌封材料的选择

在对电子线路灌封材料进行选择的时候，要根据电子产品所处的环境以及电子产品将来所使用到的性能进行选择，一定要将各种电子不同材料的性能，发挥到极点，从而满足产品所设计的要求。在进行灌封材料选取时，一定要选择灌封材料必须是缓冲吸能效果好、应力波传播衰减速度快、幅值大的材料，对于灌封材料选取，可以从下面几个方面进行选择。

2.1电子灌封材料的选择

首先要对不同种类的材料缓冲吸效果有正确的判断，要对材料进行各种实验分析，在进行实验完成后要选择材料的吸能率较高的，因为材料的吸能率高，表示材料所缓冲吸能的效果好。有时要根据实验所得出的结果作出能量吸收图，来帮助设计者进行直观的观察，从而做出正确的选择。能量吸收图，能够直观地表示出电子线路缓冲材料，在不同密度与应变率的条件下它的性能状态。可以用吸能曲线和能量吸收图，表示低密度多孔材料的吸收特性，这两种特性由实验测得。首先测出材料应力应变曲线，曲线上屈服平台趋势下所围成的面积即为材料受力过程中所吸收的能量，用E表示材料的吸能率，I表示理想吸能率，其数学表达式为：从此公式中，我们能够明显的看出E、I值越大材料的吸能特性越好。所谓的吸能曲线，是指吸能效率图和吸能理想图，当需要综合了缓冲材料在不同密度，应变率条件下的最佳吸能状态点时，应借助于能量吸收图。能量吸收图，表示了某一密度范围内单位体积泡沫塑料吸收的能量与峰值应力的关系，如果选择了临界损伤应力，能量吸收图给出不超过应力峰值而吸收最大能量的泡沫材料的密度。图3是给出的聚氨酯泡沫塑料的能量吸收图，Ey为基体材料的杨氏模量。

2.2应力波在粘弹性材料中传播系数和衰减指数的确定

泡沫材料在应力波加载条件下的缓冲效果，由传播系数和衰减指数表示。以一个端部受到的轴向撞击的一维线性粘弹性杆为例，粘弹性杆在轴向应力的作用下，其中，，为某一横截面处沿X轴正向和负向传播的波，引起的轴向应变的傅里叶变化，可由实验测得，在该点贴应变片，测出由于撞击产生的互不重叠的入射波和自由端的反射波，进行傅氏变换得出。γ(ω)是一个重要参数，反映了材料本身引起的应力波的衰减和弥散，我们将其称为传播系数，在传播系数进行确定时，使用两种方法。

2.3填料加入量的控制

图4是一种典型的环氧树脂固化物的内应力随玻璃化转变温度Tg的变化示意图。通常要求有较高的Tg以确保灌封体有良好的可靠性,特别是当灌封电路体在高温条件下工作或可能发生热循环的情况。试验表明,每种混合料都有一个适当的填料浓度,在此浓度下混合料的热膨胀系数和弹性模量都具有最佳值,既达到低应力状态,又具有较高的Tg。通过控制填料的加入量,可以改变灌封电路体的热膨胀系数,达到调节应力的目的。

3电子线路灌封材料的缓冲措施

在武器弹丸发生作用的时候，如果引线电路没有正确的缓冲措施，这个时候一旦弹丸开始发生作用就会发生剧烈的振动，设备中的元器件在受到这个剧烈的振动后，因为受力的情况，这就会导致设备中的元器件受到很大程度的损坏，众所周知元器件在武器中的作用是不可忽视的，它关乎着整个武器能否正确的发挥作用的全部过程，一旦设备中的元器件受到一定程度的损坏，甚至是微弱的损坏这将会进一步影响到程序输出过程中的错误，所以为了防止元器件受到损失导致程序输出错误的发生。所以为了保护设备中的元器件不受到外界力的冲击时所损坏某些器件，影响设备的准确率，这就必须通过以下途径来进行电子线路缓冲。（1）电子元器件一定要选用具有抗高过载能力的，抗高过载能力的电子元器件在受到外界冲击时，能够有较强的自我抵抗能力，防止电子元器件因为受到外部的，撞击，导致自身的某些线路断开，甚至是焊点脱落，抗高过载能力能够保护电子元器件，保证电子元器件在高冲击下具有一定的使用寿命。（2）电子元器件在电路板上要有一定合理的布局，使得他们在电路板上的质量分布均匀。元器件的质量中心，尽量为电路板的中心位置，防止在运动过程中，会因为离心力而受到损害。电子元器件一旦受到离心力的作用，将会受到巨大的损害，电子元器件的质量中心如果偏离电路板的中心位置，这在离心力的作用下会严重的导致其某些器件，在旋转运行过程中受到质量偏移问题，导致因为离心力的作用将某些元器件而甩落。（3）有一些质量较大的电子元器件，他们在电路板上印刷时，要采用固定的结构，必须要将引线进行捆扎，并根据一定的距离进行捆绑固定，这是因为这些较重的元器件与离心力作用发生时会导致其脱落，由前面可知，离心力将会导致电子元器件的线路断裂或者是元器件的断脚、脱焊等都有可能发生，所以为了防止电子元器件在离心力的作用下发生这种问题，一定要将电路板在进行印刷时将其固定，用导线或者线束及电缆进行捆扎，这样就能够有效地保障电子元器件受到离心力作用，发生断线或者是脱焊的问题存在。（4）电子线路灌封材料还必须具有一定的工艺性，工艺性较好的灌封材料才能够根据罐封装形式，走线等来保证灌封的质量，避免产生固化应力。电子线路灌封材料中电子模块元器件，在封装时它的形式各不相同，而且电子模块元器件的大小也不同，因此它的封装形式是不同的。而且有一部分是相互重叠的，这部分重叠的地方，他们的线路走向是十分密集的，为了保证电子线路灌封的质量，这就要求灌封材料在，常温下具有较好的流动性，较强的固化收缩率，借此来避免产生固化应力，减小进电子模块元器件的损伤。（5）引信承受的过载超过50000g重力加速度时，比如在弹丸侵彻混凝土或钢板时，电路图需要用两级缓冲，其中第一级采用灌封材料，将电路模块固化与铝制壳体内，该壳体固定在由V型或W型钢性缓冲弹簧组成的二级缓冲体上，当过载超过某一极限时，刚性弹簧产生较大的塑性变形，达到减小过载峰值的作用。

4结论

高冲击下电子线路灌封材料是比较关键的制作材料。本文通过以上对电子线路灌封材料的缓冲机理进行了分析研究，得出了电子线路灌封材料，是由于灌封材料具有一定的能量吸收能力，其次还具有能力衰减与弥散的能力。后面又根据灌封材料的性能进行了灌封材料的选取，根据电器元件的不同，使用性能与工作环境进行材料的选择。文章的最后又对电子元器件的缓冲措施进行了一定的论述，为了保护电子线路在高冲击下受到破坏，需要选用具有较高的抗过载能力，，还要求电子元件有合理的质量分布，还要讲究电子元器件灌封材料的工艺性，对于质量较大的电子元件进行元件的捆绑等措施。因此电子元件进行得出了要想将武器的速度与功率进行提高，就必要要将武器中的电子元器件采取一定的保护措施，与选择措施。从而保证电子元器件在使用的过程中不会存在问题导致失败。

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篇8

Study on Process of Wave Soldering

XIANFei

（Fiberhome Telecommunication Co., Ltd, Wuhan 430074,China）

Abstract: Although wave soldering is a conventional soldering technology, now it still plays a important role in electronics production. The article introduces theory of wave soldering, at the same time an advanced soldering technology is also mentioned, it allowed through-hole components to be soldered, and protected the SMT components from the wave, unlike in the case of wave soldering. At last the effective way for improving the quality of wave soldering was discussed in terms of the quality control before soldering and the control of manufacturing material and process parameters.

Keywrds: Wave Soldering; Printed Circuit Board; Soldering Flux; Solder; Process Parameters

波峰焊是将熔化的焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，使预先装有电子元器件的线路板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与线路板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。波峰焊用于线路板装联已有20多年的历史，现在已成为一种非常成熟的电子装联工艺技术，目前主要用于通孔插装组件和采用混合组装方式的表面组件的焊接。

1波峰焊工艺技术介绍

波峰焊有单波峰焊和双波峰焊之分。单波峰焊用于SMT时，由于焊料的“遮蔽效应”容易出现较严重的质量问题，如漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷。而双波峰则较好地克服了这个问题，大大减少漏焊、桥接和焊缝不充实等缺陷，因此目前在表面组装中广泛采用双波峰焊工艺和设备。

双波峰焊的结构组成见图1。

波峰锡过程：治具安装喷涂助焊剂系统预热一次波峰二次波峰冷却。下面分别介绍各步内容及作用。

1.1 治具安装

治具安装是指给待焊接的线路板安装夹持的治具，可以限制基板受热形变的程度，防止冒锡现象的发生，从而确保浸锡效果的稳定。

1.2 助焊剂系统

助焊剂系统是保证焊接质量的第一个环节，其主要作用是均匀地涂覆助焊剂，除去线路板和元器件焊接表面的氧化层和防止焊接过程中再氧化。助焊剂的涂覆一定要均匀，尽量不产生堆积，否则将导致焊接短路或开路。

助焊剂系统有多种，包括喷雾式、喷流式和发泡式。目前一般使用喷雾式助焊系统，采用免清洗助焊剂，这是因为免清洗助焊剂中固体含量极少，不挥发物含量只有1/5~1/20。所以必须采用喷雾式助焊系统涂覆助焊剂，同时在焊接系统中加防氧化系统，保证在线路板上得到一层均匀细密很薄的助焊剂涂层，这样才不会因第一个波的擦洗作用和助焊剂的挥发，造成助焊剂量不足，而导致焊料桥接和拉尖。

喷雾式有两种方式：一是采用超声波击打助焊剂，使其颗粒变小，再喷涂到线路板上。二是采用微细喷嘴在一定空气压力下喷雾助焊剂。这种喷涂均匀、粒度小，易于控制，喷雾高度/宽度可自动调节，是今后发展的主流。

1.3预热系统

1.3.1预热系统的作用

1）助焊剂中的溶剂成份在通过预热器时，将会受热挥发。从而避免溶剂成份在经过液面时高温气化造成炸裂的现象发生，最终防止产生锡粒的品质隐患。

2）待浸锡产品搭载的部品在通过预热器时的缓慢升温，可避免过波峰时因骤热产生的物理作用造成部品损伤的情形发生。

3）预热后的部品或端子在经过波峰时不会因自身温度较低的因素大幅度降低焊点的焊接温度，从而确保焊接在规定的时间内达到温度要求。

1.3.2预热方法

波峰焊机中常见的预热方法有三种：空气对流加热、红外加热器加热以及热空气和辐射相结合的方法加热。

1.3.3预热温度

一般预热温度为130~150℃,预热时间为1~3min。预热温度控制得好，可防止虚焊、拉尖和桥接，减小焊料波峰对基板的热冲击，有效地解决焊接过程中线路板翘曲、分层、变形问题。

1.4焊接系统

焊接系统一般采用双波峰。在波峰焊接时，线路板先接触第一个波峰，然后接触第二个波峰。第一个波峰是由窄喷嘴喷流出的“湍流”波峰，流速快，对组件有较高的垂直压力，使焊料对尺寸小、贴装密度高的表面组装元器件的焊端有较好的渗透性；通过湍流的熔融焊料在所有方向擦洗组件表面，从而提高了焊料的润湿性，并克服了由于元器件的复杂形状和取向带来的问题；同时也克服了焊料的“遮蔽效应”湍流波向上的喷射力足以使焊剂气体排出。因此，即使线路板上不设置排气孔也不存在焊剂气体的影响，从而大大减少了漏焊、桥接和焊缝不充实等焊接缺陷，提高了焊接可靠性。经过第一个波峰的产品,因浸锡时间短以及部品自身的散热等因素，浸锡后存在着很多的短路、锡多、焊点光洁度不正常以及焊接强度不足等不良内容。因此,紧接着必须进行浸锡不良的修正,这个动作由喷流面较平较宽阔、波峰较稳定的二级喷流进行。这是一个“平滑”的波峰，流动速度慢，有利于形成充实的焊缝，同时也可有效地去除焊端上过量的焊料，并使所有焊接面上焊料润湿良好，修正了焊接面，消除了可能的拉尖和桥接，获得充实无缺陷的焊缝，最终确保了组件焊接的可靠性。双波峰基本原理如图3。

1.5冷却

浸锡后适当的冷却有助于增强焊点接合强度,同时,冷却后的产品更利于炉后操作人员的作业。因此,浸锡后产品需进行冷却处理。

2使用屏蔽模具波峰焊接工艺技术

由于传统波峰焊接技术无法应对焊接面细间距、高密度贴片元件的焊接，因此一种新方法应运而生：使用屏蔽模具（如图4）遮蔽贴片元件来实现对线路板焊接面插装引线的波峰焊接。

2.1使用屏蔽模具波峰焊接技术的优点

1）实现双面混装PCB波峰焊生产，能大幅提高双面混装PCB生产效率，避免手工焊接存在的质量一致性差的问题。

2）减少粘贴阻焊胶的准备时间，提高生产效率，降低生产成本。

3）产量相当于传统波峰焊。

2.2屏蔽模具材料

1）制作模具必须防静电，常见材料为：铝合金，合成石（国产/进口），纤维板。使用合成石时为避免波峰焊传感器不感应，建议不要使用黑色合成石。

2）制作模具基材厚度。根据机盘反面元件的厚度，选取5～8mm厚度的基材制作模具。

2.3模具工艺尺寸要求

1）模具的外形尺寸：模具的长与宽分别等于PCB的长与宽加上60mm的载具边的宽度且模具宽度必须350mm，具体工艺尺寸如图5。当PCB宽度小于140mm时，可以考虑在一模具同时放置两块PCB焊接。

2）工艺边离边缘8mm，另外两边贴近边缘地方加装10mm宽、10mm高的电木条，以增加模具的强度，减少模具变形。

3）每个加强档条上必须使用螺丝固定，螺丝与螺丝的间隔必需在150mm以下。

4）在模具制作完成后，需在四周且间距100mm以内安装压扣 （固定PCB于模具上），且须注意以下几点：（1）旋转一周不碰触到零件；（2）不影响DIP插件；（3）能将PCB稳固于模具。

5）模具的四个角要开一个R5的倒角。

6）模具上的PCBA在过锡炉时，有些零件受锡波的冲击会产生浮高，因此对一些容易浮高的零件采用压件的方法来解决。目前主要采用的方式：（1）金属铁块压件；（2）模具上安装压扣压件；（3）制作防浮高压件治具。

3提高波峰焊接质量的方法和措施

分别从焊接前的质量控制、生产工艺材料及工艺参数这三个方面探讨了提高波峰焊质量的有 效方法。

3.1 焊接前对线路板质量及元件的控制

3.1.1焊盘设计

1）在设计插件元件焊盘时，焊盘大小尺寸设计应合适。焊盘太大，焊料铺展面积较大，形成的焊点不饱满，而较小的焊盘铜箔表面张力太小，形成的焊点为不浸润焊点。孔径与元件引线的配合间隙太大，容易虚焊，当孔径比引线宽0.05~0.2mm,焊盘直径为孔径的2~2.5倍时，是焊接比较理想的条件。

2）在设计贴片元件焊盘时，应考虑以下几点：

（1）为了尽量去除“阴影效应”，SMD的焊端或引脚应正对着锡流的方向，以利于与锡流的接触，减少虚焊和漏焊。波峰焊时推荐采用的元件布置方向图如图6所示。

（2）波峰焊接不适合于细间距QFP、PLCC、BGA和小间距SOP器件焊接，也就是说在要波峰焊接的这一面尽量不要布置这类元件。

（3）较小的元件不应排在较大元件后，以免较大元件妨碍锡流与较小元件的焊盘接触,造成漏焊。

（4）当采用波峰焊接SOIC等多脚元件时，应于锡流方向最后两个（每边各1）焊脚处设置窃锡焊盘，防止连焊。

（5）类型相似的元件应该以相同的方向排列在板上，使得元件的安装、检查和焊接更容易。例如使所有径向电容的负极朝向板件的右面，使所有双列直插封装（DIP）的缺口标记面向同一方向等等，这样可以加快插装的速度并更易于发现错误。如图7所示，由于A板采用了这种方法，所以能很容易地找到反向电容器，而B板查找则需要用较多时间。实际上一个公司可以对其制造的所有线路板元件方向进行标准化处理，某些板子的布局可能不一定允许这样做，但这应该是一个努力的方向。

3.1.2PCB平整度控制

波峰焊接对线路板的平整度要求很高，一般要求翘曲度要小于0.5mm，如果大于0.5mm要做平整处理。尤其是某些线路板厚度只有1.5mm左右，其翘曲度要求就更高，否则无法保证焊接质量。

3.1.3妥善保存线路板及元件，尽量缩短储存周期

在焊接中，无尘埃、油脂、氧化物的铜箔及元件引线有利于形成合格的焊点，因此线路板及元件应保存在干燥、清洁的环境中，并且尽量缩短储存周期。对于放置时间较长的线路板，其表面一般要做清洁处理，这样可提高可焊性，减少虚焊和桥接，对表面有一定程度氧化的元件引脚，应先除去其表面氧化层。

3.2生产工艺材料的质量控制

在波峰焊接中，使用的生产工艺材料有：助焊剂和焊料，分别讨论如下：

3.2.1助焊剂质量控制

助焊剂在焊接质量的控制上举足轻重，其作用是：

1）除去焊接表面的氧化物；

2）防止焊接时焊料和焊接表面再氧化；

3）降低焊料的表面张力；

4）有助于热量传递到焊接区。目前，波峰焊接所采用的多为免清洗助焊剂。

选择助焊剂时有以下要求：

1）熔点比焊料低；

2）浸润扩散速度比熔化焊料快；

3）粘度和比重比焊料小；

4）在常温下贮存稳定。

3.2.2焊料的质量控制

锡铅焊料在高温下（250℃）不断氧化，使锡锅中锡-铅焊料含锡量不断下降，偏离共晶点，导致流动性差，出现连焊、虚焊、焊点强度不够等质量问题。可采用以下几个方法来解决这个问题：

1） 添加氧化还原剂，使已氧化的SnO还原为Sn，减小锡渣的产生；

2） 不断除去浮渣；

3） 每次焊接前添加一定量的锡；

4） 采用含抗氧化磷的焊料；

5） 采用氮气保护，让氮气把焊料与空气隔绝开来，取代普通气体，这样就避免了浮渣的产生。这种方法要求对设备改型，并提供氮气。

目前最好的方法是在氮气保护的氛围下使用含磷的焊料，可将浮渣率控制在最低程度，焊接缺陷最少、工艺控制最佳。

3.3焊接过程中的工艺参数控制

焊接工艺参数对焊接表面质量的影响比较复杂，并涉及到较多的技术范围。

3.3.1预热温度的控制

预热的作用：

1）使助焊剂中的溶剂充分发挥，以免线路板通过焊锡时，影响线路板的润湿和焊点的形成；

2）使线路板在焊接前达到一定温度，以免受到热冲击产生翘曲变形。一般预热温度控制在180~210℃，预热时间1~3分钟。

3.3.2焊接轨道倾角

轨道倾角对焊接效果的影响较为明显，特别是在焊接高密度SMT器件时更是如此。当倾角太小时，较易出现桥接，特别是焊接中，SMT器件的“遮蔽区”更易出现桥接；而倾角过大，虽然有利于桥接的消除，但焊点吃锡量太小，容易产生虚焊。轨道倾角应控制在5°~8°之间。

3.3.3波峰高度

波峰的高度会因焊接工作时间的推移而有一些变化，应在焊接过程中进行适当的修正，以保证在理想波峰高度进行焊接，以压锡深度为PCB厚度的1/2~1/3为准。

3.3.4焊接温度

焊接温度是影响焊接质量的一个重要的工艺参数。焊接温度过低时，焊料的扩展率、润湿性能变差，使焊盘或元器件焊端由于不能充分的润湿，从而产生虚焊、拉尖、桥接等缺陷；焊接温度过高时，则加速了焊盘、元器件引脚及焊料的氧化，易产生虚焊。焊接温度应控制在250+5℃。

4常见焊接缺陷及排除方法

影响焊接质量的因素是很多的，表1列出的是一些常见缺陷及排除方法，以供参考。

波峰焊接是一项很精细的工作，影响焊接质量的因素也很多，还需要我们更深一步地研究，以期提高波峰焊的焊接质量。

参考文献

[1]吴懿平，鲜飞.电子组装技术[M].武汉：华中科技大学出版社，2006.

[2]张文典.实用表面组装技术（第二版）[M].北京：电子工业出版社，2006.

[3]周德俭.表面组装工艺技术[M].北京：电子工业出版社，2002.

篇9

[关键词]工业工程　方法研究　流程程序分析

一、引言

在经济全球化的今天，形形的点钞机产品充斥着整个市场，产品种类和厂家之多难以估量。据不完全统计，中国目前通过生产许可证的点钞机生产厂家有95家，温州就有45家。可以说温州地区点钞机厂家数量占世界首位，而且在商用点钞机市场占有一定的份额，但随着日趋激烈的市场竞争，温州民营点钞机企业由于粗放的管理方式，面临巨大的生存压力，需要运用科学的管理方法对企业进行分析改善，提升生产效率、质量，降低生产成本。

起源于吉尔布雷斯动作研究的方法研究，被公认为是杜绝各种浪费、挖掘内部潜力、有效提高生产效率和效益、增强企业竞争能力的实用技术，尤其是那些经历过或正在经历工业化变革的国家或地区，如美国、日本、四小龙及泰国等地方，都有将其视为促进经济发展的主要工具。

通过调研W公司的点钞机包装流程，发现由于布局不善与作业方法不当，包装作业中存在着包装人员走动距离过长，包装物料防错等浪费，如何通过作业改善提升包装效率是企业必须要解决的问题。本文以为研究对象，运用方法研究对其进行了分析改善，改善了包装车间布局与作业方法，提升了包装作业效率。

二、点钞机包装流程现状描述

通过调研明确了W公司点钞机总装车间包装作业流程主要包括：搬运、放置、封底、装箱，包装等作业，具体如图1所示。

进一步观察发现，目前的包装作业过程存在如表1所示的浪费。

以上浪费的存在，造成了包装质量低、成本高、作业效率低等，影响企业效益，亟待需要运用流程程序分析、5W1H提问法和ECRS改善原则等进行分析改善，从而提升企业效益。

三、点钞机包装流程分析与改善

1.点钞机包装流程程序分析

包装作业流程以人的活动为主，因此选择包装人员为研究对象，进行人型流程程序分析。流程程序分析的步骤一般为：①现场调查；②描绘工艺流程图；③测定记录各工序中的必要项目；④整理分析结果；⑤制定改善方案；⑥改善方案的实施和评价；⑦改善方案标准化。通过绘制点钞机包装流程的加工路线图与人型流程程序图，更深入、详细地识别流程中存在的各种不合理及浪费现象。包装作业加工路线如图2所示。

包装人员的操作流程主要是（由于篇幅有限，人型流程程序图不能在此给出）：

(1)将推车和内箱纸板（10个）拿到货架旁，用胶带粘好内箱后移至“内箱区”。

(2)至“临时泡沫区”将泡沫放到“包装区”，将泡沫依次放在底层。

(3)至“托盘”处将外箱纸板运送到货架旁，用胶带封住底部。

(4)至“成品货架”将已清理的2台机器搬至“内箱”区，将其放在底层泡沫上，并将旁边的上层泡沫放在机器上（连续五次）。

(5)至货架处签字填写机器类型数量，并取说明书（三种）、合格证、线等至“内箱处”。

(6)将说明书合格证、线分类放到纸箱中，并用胶带封箱，小纸箱两两装入大纸箱。

(7)将大包装箱搬至打包机处打包，再至推车处，将推车推到打包机处，将大包装箱放到推车上运至仓库。

根据包装人员的操作流程和图2的加工路线图，包装流程中存在的主要问题为：

（1）包装人员的走动次数过多、过长，走动次数占总活动次数的比例高达51.3%，而且走动时间占总周期时间的比例约10%，移动距离为155M。

（2）将说明书、合格证、电源线等装入纸箱时，错放、漏放或多放现象比较多，若发生错误，纠正需要的时间近20分钟，而整个包装过程时间约32分钟，浪费占了62.5%。

（3）包装人员在放置已清理机器的“成品货架”与“内箱区”之间的走动重复次数过多，10台机器每次搬运2台，来回需10次。

（4）包装人员在大包装箱包装封装好后直接放置在地上，然后再搬到推车上，存在动作浪费，时间约30S。

2. 5W1H提问与ECRS原则改善

针对存在的问题，运用5W1H方法和ECRS原则进行深入分析和科学的改善。对作业流程中的问题进行的逐项提问分析和改善思考如表2所示。

经过上述5W1H和ECRS方法分析后，重新设计了包装区域的设施布置，如图3示。从图4可以看出，为了减短“内箱区”与“成品货架”的距离，将“内箱区”移动到了“成品货架”旁；为了搬运方便，将清理台移动到靠左边墙的位置，将原先分开的“成品货架”和“货架”合并成一排。这样布置使得包装人员能够“一笔画”进行工作，有效的缩短了包装人员的搬运和走动距离。

（1）容器材料为塑料或铝合金。

（2）容器长：宽：高=200mm:200mm:80mm； 壁厚：内壁2mm，外壁为：1mm。

（3）容器共10个格子，每个格子的规格为：97.5mm×38.4mm，每格放置一份说明书、插座线、电源线、合格证、标签。

3.效果评价

将现行方案和改善方案进行统计比较，结果如表3所示。

从表3的结果可以看出，通过改善：①整个包装流程时间从原来的1742S缩短到1459S，缩短了391S，缩短了16.2%；②移动时间从原来的192S缩短到84S，缩短了56.2%，大大减少了移动的距离，而且，移动路线变得十分清晰；③包装人员的作业次数从37次减少为19次，减少了48.6%。总之，通过改善，提高了包装工作效率，提升了员工其积极性。

此外，通过改善后方案中设计的专用容器，解决了现行方案中工序32说明书、插座线等易放置错误问题，避免了因操作失误而引起大量的改正工作。

四、总结

本文运用流程分析与改善的原理和步骤，对点钞机包装过程进行了流程分析与改善，减少了包装过程时间，提高了包装作业效率。论文的研究工作表明，应用工作研究中的流程改进方法，有助于理顺流程，改善作业方法，对于提高企业生产率和产品质量具有重要的意义，对于改善中小型企业的车间作业流程也具有一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]名绅.浅谈温州点钞机行业发展状况[EB/OL]. 2007[2012-5-30].

blog.省略/hkweirong@126/blog/static/18978317200765113556391/.

[2]易树平.基础工业工程[M].北京:机械工程出版社,2007,67,69.

篇10

 

1．概述

回转窑是水泥厂用于水泥熟料煅烧的先进设备。其主要结构是由窑筒体，支承装置，窑头、窑尾密封装置，传动装置，进料及煅烧装置组成，是水泥生产工艺中最关键的设备。本文所选用为Ф4.8*72m配4500t/d窑外分解炉的回转窑，窑体总重：829.804t。

2．工作原理

回转窑的筒体由钢板卷制而成，筒内镶砌耐火衬，且与水平线成规定的斜度，由3个轮带支承在各档支承装置上，在入料端轮带附近的跨内筒体上用切向弹簧钢板固定一个大齿圈，其下有一个小齿轮与其啮合。正常运转时，由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力，驱动回转窑。

物料从窑尾进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢回转作用，物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向移动，继续完成分解和烧成的工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。

3.回转窑安装流程图

回转窑安装流程图

4.垫铁安放及钢底座、托轮安装

4.1根据钢底座结构形式及地脚螺栓位置安放垫铁，基础要铲麻面和刨坑及清洗干净。钢制平垫铁表面要平整，不允许有毛刺和凹凸不平现象。放置前应除锈清洗干净。。

4.2垫铁布置

垫铁的组成为一对斜垫铁，一块平垫铁。为提高设备安装找正精度，采用砂浆墩垫铁工法。

砂浆墩制作时，要将基础凿毛，并用水冲洗干净；

砂浆墩配合比：525#水泥：河砂(中砂)：水=1：1：适量

砂浆墩找正：用与窑筒体斜度相同的斜度规、水平仪和水准仪找正，其水平度不大于0.2mm/m，标高偏差不大于±0.5mm。

砂浆墩洒水养护，其强度达75%以上方可进行钢底座安装。

斜垫铁规格：180*700*40*5mm

斜度：1：20

平垫铁规格：200*720*20mm

4.3钢底座安装

钢底座安装前，首先要进行清洗，划出纵、横中心线，注意具有安装挡轮的钢底座的位置，根据钢底座的纵、横中心线，再划出托轮瓦座的纵、横中心线，并用洋冲打好标记。

安装顺序一般为从带传动的基础上的钢底座开始至窑头方向顺序安装；

钢底座就位在垫铁上后，吊线使钢底座纵、横中心线与基础上的纵、横中心线互相重合，其偏差允许上0.5mm，再用经纬仪核对纵向中心线，钢底座纵向中心线与基础纵向中心线相重合，用钢盘尺测量底座上表面横向中心线距离。然后在横向中心点的等长两点对角线，用平尺垫斜度规检查底座的纵向横向水平度，最后用水准仪测出各底座的标高差。

二次精找

在地脚孔灌浆养护强度达设计要求后，紧固地脚螺栓精找，允许偏差同上，经复查无问题后，会检确认。

4.4托轮组安装（见下图所示）

安装就位前的准备

清洗瓦座，划出纵横中心线，打好样冲眼标记

球面瓦水压试验：试验压力0.6Mpa，保压8分钟

托轮轴瓦刮研：轴与瓦接触角度60°-70°（接触角度以符合图纸要求为准）接触点不

托轮组找正示意图

少于1-2点/cm2，轴瓦与轴颈的侧间隙为0.001-0.0015D(D为轴的直径)，接触角范围外间隙应逐渐增大，且须分四种状况测量其间隙变化

球面瓦与轴承接触点不少于12点/25×25mm2。轴瓦刮研面衬底部的接触表面成一连续窄细纹。但边缘50mm左右的圆环地带允许有0.1mm左右的间隙，用塞尺检查衬瓦与轴颈的两侧间隙，在塞入100mm处一般要求要0.5~0.6mm，侧间隙不够时要加以刮削。

轴承他刮研若有特殊要求，应按甲方或设备制造方要求。

安装顺序同钢底座；

吊装时要保证瓦座和钢底座上表面的清洁并加上油，不让轴承暴露在外。

托轮斜度调整

托轮斜度调整完之后，轴颈接触瓦衬之前完成以下步骤：保证托轮左右两个横向中心重合，其偏差不大于0.5mm，此项检查须在轴承固定到垫板上，使瓦衬的推力面和止推垫圈之间紧密接触，用千斤顶顶起托轮，调整轴承推力面和止推垫圈之间总的间隙t保持5-8mm。

托轮组纵向中心线的找正首先测量托轮顶面标高，相邻两道托轮组标高允许0.5mm。

用经纬仪及样杆测量托轮的中心线平行排列，在窑体纵向方向的同一条直线上，用两样杆顶在托轮两内侧的铅垂面切点上，样杆垂直于窑中心线(样杆长度根据

两托轮中心距和托轮尺寸制作，并用细线画出中心)，托轮组纵向中心线直线度允许偏差±0.5mm。

完成以上步骤紧固联接螺栓，并以III托轮为基准，找正II、I托轮，保持跨距偏差小于1.5mm。

5.液压挡轮的安装

5.1挡轮安装前，清洗液压挡轮，转动灵活。保证使挡轮和轮带贴合紧密应将轴和轴承清洗干净，填满脂，必要时应进行刮研，要求灵活转动。

5.2挡轮安装的位置应符合设计规定。

6.轮带安装

6.1轮带安装采用地面安装法，即轮带与筒体整体吊装。。

6.2检查轮带的安装尺寸：

安装之前应把轮带、套圈(挡块)和垫板上漆、锈等除净，并涂上一层脂。

检查轮带与筒体垫板的间隙：其允许偏差应符合图纸要求。

检查方法：用塞尺检查。

把轮带两面的挡圈装上(注意挡圈的字码对好筒体上字码)轮带的挡圈与容体垫板应紧密贴合，不得有间隙。

轮带侧面与固定挡圈间隙允许偏差：冷热端各2mm。

检查方法：塞尺。

7.回转窑筒体的吊装、找正

窑筒体吊装采用250t履带进行吊装，根据现场条件确定吊装顺序及在地面组对筒体节。

7.1窑筒体吊装前准备工作

对筒体和轮带进行检查，保证筒体端面、轮带部位的垫板和轮带不应有毛刺、铁锈及其污物

用专用工具检查筒体椭圆度，其不圆度应小于0.002D(D为窑体直径)轮带下及大齿圈下筒体不得大于0.0015D。用钢盘尺测量筒体端面外的周长，做好记录，要求相连两节筒体端面的周长相差应小于0.002D，最大不得大于7mm；(此项工作在设备出库验收时进行)

16等分筒体外圆，并在筒体外侧写上序号，以筒体侧白线为起点，相反于筒体

筒体中心定位示意图

窑筒体轴线找正示意图

的转向依次标1、2、3、……16的标号，用以测量和绘制极座标图。

以筒体实长和轮带宽度画出各轮带垫板上两轮带的中心距及轮带边线，并在托轮上画出托轮横向中心线；

窑筒体组对：地面组对筒体，利用四个带轮支架，使其支起筒体，筒体以白线为准，两白线对齐，并注意白线方向是否正确，利用拉伸螺栓联接起来，用调整铁块焊在适当位置，以用于相联的两节筒体中心的相互对位，调整后用搭接板把筒体的两节固定连接起来；利用极座标法测量两筒体组对后中心线是否成一条直线，筒体找正其中心偏差为：支点处4mm，大齿轮处4mm，其余部位12mm,窑头及窑尾处5mm。

准备好筒体组联接卡具，并等分分布在筒体内圆周上；

吊装场地准备：要求施工场地道路通畅，路基应平整、结实，以便使吊车能顺利到达窑墩底下。窑墩地面也必须平整、结实，而且标高达到要求，在其上面覆盖厚钢板，为窑体吊装做好准备；

筒体吊装前，准备好起重用具，检查起重设备和索具，一定要安全可靠。

7.2筒体吊装

Φ4.8＊72m窑筒体一般分9节进现场，其编号为：从窑尾开始为D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8。根据现场实际情况，选用250T履带吊进行吊装。

由于供货原因，实际到货后为9节筒体，为此，第1节（从窑尾看）与第二节在地面组对，组成D1节。

窑筒体吊装顺序为：D1－D2－套III号轮带－D5－D3~D4-套II号轮带-D8-套I号轮带-D7。

D1节筒体吊装采用卷扬机穿滑轮组，有吊车将其吊到相应位置上，用滑轮组接进。

D2节单独吊装到位，稳固支撑，为保证安全，III号轮带一次到位。

D3、D4节筒体地面组对，在D5吊装到位做完相应的绑托稳固后再吊D3-D4，一次碰口组对，组对顺序：D2、D3的联接口先组对花焊完毕后再对D4、D5联接口。

D1至D5节筒体合拢后，再套II号轮带。

D8筒体为单节吊装，为便于控制中心高度，窑头部采用钢支架支撑，先在冷却机第二层平台梁上架设4至5层枕木，把钢支架放在枕木上以达到所需的支承高度。然后套I号轮带。依次吊装D6、D7筒体。

具体吊装顺序图见附图所示。

7.3筒体找正

窑筒体吊装完毕组对结束后，绘制极座标图来控制安装质量，极座标测量点为各支承部位垫铁。各组对口及窑头窑

尾。测量从某一固定点开始，沿直径方向对测量点测量。并作出极座标图。此图即反映了筒体的偏心，轮廓线反映筒体的变形程度。

具体做法如下：

在筒体接口处的梅花架上，安装测光闸板，使激光束通视各道闸板，进行找正。

7.3.1检查项目及允许偏差：

筒体中心的径向圆跳动不得大于如下数值：

大齿圈及轮带处筒体中心为4mm，其余部位筒体中心为12mm，窑头及窑尾处为5mm，

筒体整体找正检测点示意图

窑体检查合格后，对筒体焊缝立即进行点焊。焊接要求详见窑体焊接。

7.4轮带位置校正及耐磨圈的焊接。

检查窑体的跨距，即在最终安装完轮带前，应检查各轮带之间的中心跨距。

轮带位置的校正：第III挡即推力挡轮处的轮带必须位于托轮的中心位置。然后调整I、II号轮带所处的位置，使轮带中心线位置适当偏置，其偏置量与窑体膨胀值相对应。见工艺图纸。

完成轮带位置调整后用支承板将它们固定。

8传动大齿轮安装

8.1传动大齿轮安装前，应清洗干净，不得有油污和杂物。

8.2大齿轮应在地面进行预组对，检查两半圈接口处间隙，应保证其贴合紧密。还应检查齿圈圆度偏差。检查方法：用0.04mm厚塞尺。

8.3在地面上应将弹簧板安装在大齿轮上。如分体吊装应注意将弹簧板和齿圈上的螺栓孔编号对好。

8.4拆下两半齿圈，先吊下半齿圈，临时放在基础墩上。

8.5吊装上半齿圈，安装在筒体上半圆上。

8.6联接两个半圆齿轮的接口螺栓，并检查接口间隙。

8.7用专用工具将大齿圈临时固定在筒体上，开始找正；

检查大齿轮水平度。检查方法：转窑找正。工具为斜度规和框式水平仪。

检查大齿圈跳动量。径向跳动允许偏差不大于1.5mm，端面跳动允许偏差不大于1mm。测量方法：百分表。具体测量方法如下图所示：

大齿圈跳动量测量示意图

大齿圈与相邻轮带的横向中心线偏差不大于3mm。

8.8当大齿圈找正完毕，应会同监理、业主方代表进行中间验收，合格后，双方签证。然后用铆钉或埋头螺栓将大齿轮固定在筒体上，完成弹簧板的铆接工作。最后复查齿圈的径向、端面偏差。。

8.9安装传动装置：

根据基础划线，逐次安装小齿轮、主减速机、辅助传动装置，应注意以下几点：

找正小齿轮中心位置，与中心标板偏差不大于2mm。小齿轮轴向中心线与窑的纵向中心线应平行。

调整大齿圈与小齿轮的接触情况和齿顶间隙。一般规定顶间隙为0.25m+(2-3mm)[m为齿轮模数]。

大小齿轮齿面的接触斑点，沿齿向不应少于40%。沿齿长不应少于50%。

小齿轮轴和减速器联接，应根据小齿轮的位置安装，各传动轴应平行。主电机输出轴与减速机输入轴同轴度达到Φ0.1mm,其余联轴节同轴度均需达到Φ0.2mm

参考文献：

1.《水泥设备安装》JCJ03-90