GW4型隔离开关触指拆装工具的研制

2021-07-16徐益荣安庆丰

内蒙古电力技术 2021年3期

徐益荣，安庆丰，宁飞

（乌海电业局，内蒙古乌海 016000）

0 引言

GW4型弹簧触指型隔离开关的触指部件主要包括固定金具、触指、压紧弹簧和弹簧卡销等[1-3]。触指弹簧每年都需要进行解体清洗、打磨或更换。目前，拆装GW4型隔离开关触指弹簧主要通过人工手动操作。人工手动拆装触指费时费力，对检修人员要求较高，而且手动拆装易破坏触指表面镀银层，且具有一定的危险性。

乌海电业局设计了一种新型GW4型隔离开关触指拆装工具，根据丝杆原理实现施加力与触指作用力之间的传递，利用小齿轮带动大齿轮的方法达到省力的目的。

1 GW4型隔离开关检修现状

目前，拆装隔离开关弹簧触指主要靠工作人员对地挤压触指，使得弹簧变形，再取出导电臂，拆装方法不太合理。在工作中如果用力不当，会导致触指变形或触指表面的镀银层被破坏，甚至伤害到检修人员。

检修人员的力气、技术能力以及熟练程度对触指的拆装时间影响较大。630 A、1250 A、2000 A、2500 A、3150 A五种容量弹簧触指的拆装难度是逐渐增加的，以最大容量3150 A的弹簧触指为例，不同检修人员对单相弹簧触指拆装时所用时间不相同，平均39.4 min。对GW4型隔离开关触指弹簧弹力进行精确计算后得出，撑开容量为3150 A隔离开关触指耗力约60 kN。

2 触指拆装工具的设计

2.1 力的传递

借鉴车床的工作原理进行力的设计。利用螺旋传动原理，将旋转运动转化为直线运动，手摇提供的动力要比剪刀式的动力更加稳定方便。摇把和螺杆刚性连接，支撑架通过轴承支持螺杆，螺杆和螺母通过丝扣连接，螺母和触指导力杆刚性连接。转动摇把时，螺杆产生一个轴向的推力F，螺母在轴向推力作用下，带动触指导力杆压缩触指片，从而实现目标功能。触指拆装工具受力示意图如图1所示。

图1 触指拆装工具受力示意图

2.2 拆装方式

为了实现快速拆装弹簧触指功能，设计了与触指金属支架反方向的U形组装平板（如图2所示），它能够对弹簧触指的金属支架起支撑和固定作用。不同容量的隔离开关弹簧触指的金属支架宽度不同，组装平板设计为可更换结构。经统计，两种宽度的组装平板就能满足所有容量的GW4型隔离开关弹簧触指拆装。

图2 GW4型隔离开关金属支架及组装平板

2.3 总体设计

为了保证触指表面的镀银层不被破坏，触指导力杆和U形组装平板均采用高强度塑料。为了达到省力效果，将摇把和齿轮组连接，小齿轮带动大齿轮，变比为1∶2。GW4型隔离开关触指拆装工具三视图见图3。

图3 GW4型隔离开关触指拆装工具三视图

3 拆装工具的制作与测试

根据设计图纸，对每个部件进行加工制作（见图4）。可拆卸的组装平板U形钢构上镶嵌高强度塑料，保证不会伤害触指镀银层。工具支架尼龙棒和钢管通过螺纹连接组成，既能保证强度，又能减少与地面的摩擦，还可以在地面不平时调整螺纹连接长度，使得工具操作面水平、不晃动。传动齿轮及其轴承在力的传递过程中起主要作用，触指导力杆与触指R角位置直接接触，且承担传递力的作用，触指导力杆由可转动的空心尼龙棒和穿心螺杆组成；组装时，触指R角位置的水平度不固定，转动触指导力杆就可以滚动触指找平。

图4 各部件的加工制作

4 应用效果

使用研制的隔离开关触指拆装工具对容量为3150 A的GW4型隔离开关进行拆装，操作时间统计结果见表1。隔离开关触指拆装时间从原来的39.2 min缩短至3.5 min；两人操作改为单人操作，提高了现场拆装的工作效率。使用该装置成功降低了弹簧触指拆卸和安装难度，改变了GW4型隔离开关弹簧触指传统拆装模式，从人工拆装升级为机械快速组装，提高了隔离开关弹簧触指现场拆装的可靠性、安全性，避免了隔离开关触指表面镀银层的破坏，同时保证了检修人员的安全。