Sulkusyöttimen modernisointi: valmistettavuuden ja luotettavuuden parantaminen

Abstract

Tämän diplomityön tavoitteena on kehittää sulkusyötinrakennetta siten, että laitteen valmistettavuus ja luotettavuus paranevat. Työssä keskityttiin olemassa olevien sulkusyöttimien valmistuksen haasteisiin, kuten pitkään valmistusaikaan, komponenttien suureen määrään, hitsauksen työläyteen ja piirustusaineiston epäselvyyksiin. Näiden lisäksi huomioitiin asiakkailta saadut palautteet, joiden perusteella tehtiin parannuksia laitteen huollettavuuteen, turvallisuuteen ja varaosien yhteensopivuuteen eri kokoluokissa. Osa diplomityön tarkoituksena on selvittää nykyiset ongelmat. Nämä ongelmat saatiin useista eri lähteistä, joita olivat muun muassa reklamaatiot ja valmistajien kertomukset. Näiden perusteella suunniteltiin uusi sulkusyöttimen rakenne, jossa saavutettiin merkittäviä parannuksia eri osa-alueissa: komponenttien määrää vähennettiin merkittävästi, hitsaussaumojen kokonaispituus lyheni useita metrejä, piirustusaineisto uudistettiin ja osat standardoitiin mahdollistamaan modulaarinen valmistus. Lisäksi parannettiin muunmuassa roottorin säätömekanismia ja akselin suojausta, sekä löydettiin vaihtoehtoinen koneistettavissa oleva kovahitsausmateriaali, jolla mahdollistettaisiin roottorin nopeampi valmistus. Diplomityön tuloksena syntyi uusi sulkusyötinmalli, joka esiteltiin valmistajille ja se sai positiivisen vastaanoton. Muutokset todettiin hyödyllisiksi tuotannon kannalta, mutta myös toimeksiantajan kannalta. Seuraavaksi toimeksiantaja harkitsee ensimmäisen laitteen valmistusta ja koeajoa, joiden myötä voidaan arvioida parannusten lopulliset vaikutukset käytännössä. Jatkotutkimus keskittyy koeajon tulosten perusteella mahdollisiin lisäkehityksiin ja laajemman tuotantokäytön mahdollistamiseen.

The aim of this thesis is to develop a rotary valve design to improve the manufacturability and reliability of the device. The work focused on the challenges in the manufacturing of existing rotary valves, such as long production times, a large number of components, the laborious nature of welding, and ambiguities in the drawing materials. In addition, feedback from customers was considered, which indicated a need for improvements in the device's maintainability, safety, and compatibility of spare parts across different sizes. Part of the thesis's purpose is to identify current problems. These issues were gathered from various sources, including complaints and reports from manufacturers. Based on this information, a new rotary valve design was developed, achieving significant improvements in various areas: the number of components was significantly reduced, the total length of weld seams was shortened by several meters, the drawing materials were revised, and parts were standardized to enable modular manufacturing. Additionally, improvements were made to the rotor adjustment mechanism and shaft protection, and an alternative machinable hardfacing material was found to allow for faster rotor production. As a result of the thesis, a new rotary valve model was created, which was presented to manufacturers and received positive feedback. The changes were found to be beneficial for production as well as for the client. Next, the client is considering the manufacture and test run of the first device, which will allow for the evaluation of the final effects of the improvements in practice. Further research will focus on potential additional developments and enabling broader production use based on the test run results.