高壓殼體加工工藝改進(jìn)

帥麗華 （天津艾斯騰節(jié)水技術(shù)有限公司 天津300384）

0 引言

高壓殼體是高壓輸變電設(shè)備上用外殼的總稱。本文中所指高壓殼體是氣體絕緣金屬封閉高壓開關(guān)設(shè)備（GIS）上用殼體之一。其主要功用是：GIS運(yùn)行時，穩(wěn)壓、穩(wěn)密度承載絕緣介質(zhì)；使其內(nèi)部安裝的零件之間在高電壓下正常工作而互不影響；實(shí)現(xiàn)GIS設(shè)備各功能組件之間的安全有效連接。

GIS以其體積小、封閉、不受外界干擾、性能穩(wěn)定、可靠性高等特點(diǎn)成為城域變電站、鋼鐵、煤炭、石油、化工、水泥等工業(yè)的首選。同時也在國家各主電網(wǎng)及大型樞紐變電站廣泛應(yīng)用。因此，GIS設(shè)備智能化、模塊化成為必然的趨勢。

作為連接GIS各功能組件的高壓殼體，其連接尺寸的穩(wěn)定性與一致性成為必須解決的首要問題。同時作為高壓開關(guān)上的殼體，除對其材料、成形技術(shù)有很高的要求外，對內(nèi)外表面質(zhì)量也有相當(dāng)高的要求，特別是內(nèi)表面，要求光潔、無凹凸不平及尖角。超長殼體給加工帶來了很大困難，加工工藝的可靠性、合理性、先進(jìn)性將直接影響到零件的質(zhì)量與生產(chǎn)成本、使用性能與壽命。

我們經(jīng)過分析高壓殼體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用要求，針對目前的質(zhì)量狀況及資源配制，對高壓殼體的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改進(jìn)。達(dá)到了很好的效果。一次交檢合格率由原來的18%上升到了100%。

1 高壓殼體的用途、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求

1.1 用途

高壓殼體是氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備（GIS）上用殼體之一，是一個極其重要的零件。其主要功用是：GIS運(yùn)行時，穩(wěn)壓、穩(wěn)密度承載絕緣介質(zhì)，使其內(nèi)部安裝的零件之間在高電壓下正常工作而互不影響，實(shí)現(xiàn)GIS設(shè)備各功能組件之間的有效安全連接。它由兩端法蘭及中間擠壓管組成（見圖1）。

1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及要求

圖1為高壓殼體的結(jié)構(gòu)示意圖，依其圖面要求、技術(shù)要求及功用，經(jīng)分析有以下幾個重點(diǎn)：①兩端法蘭密封面∮450的形位公差；②殼體總長T的尺寸精度；③兩端法蘭上4-M16孔的位置公差不得超過∮0.10（兩端法蘭上的4-M16的孔要對齊，不得超過∮0.10）；④法蘭∮450及整個內(nèi)表面要圓滑過度（含焊縫處），不得有尖角，凹凸不平，內(nèi)表面的最大粗糙度為Ra≤3.2；⑤兩處焊縫處100%RT探傷Ⅱ級合格；⑥殼體進(jìn)行0.7 MPa FS6氣密檢測，保壓24 h無壓降，無異常。

圖1 高壓殼體結(jié)構(gòu)示意圖

2 原工藝分析及存在的問題

高壓殼體的原加工工藝如表1所示。

由表1可以看出，原加工工藝存在如下不足：①因焊接變形不一，法蘭密封面尺寸∮415的位置公差及工件的總尺寸難以保證。②鉆法蘭面16-∮14.5孔與4-M16孔時，工件就位、歸位、壓緊不好操作，孔的位置精度不好保證；法蘭端面易碰傷或壓傷。③效率低，并且在焊接工序及鉗鉆工序?qū)Σ僮髡叩木C合技能要求高。④一次交檢合格率僅18%。

3 改進(jìn)后的工藝

針對原工藝一次交檢合格率低、效率低、各工序操作要求高的缺陷，通過對高壓殼體使用特性及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，充分利用現(xiàn)有資料配置對原工藝進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的工藝如表2。

表1 高壓殼體原工藝過程卡

表2 高壓殼體改進(jìn)后工藝過程卡

表3 高壓殼體改進(jìn)后的工藝中70序各工步加工要點(diǎn)

改進(jìn)后的工藝與原工藝相比具有如下優(yōu)勢：①安裝及焊接工序無須用夾緊工裝定位來保證焊后變形尺寸的穩(wěn)定，減少了鉚、焊工序操作難度，對工序操作者的綜合技能無須過高的要求；②提高了鉚、焊的工作效率；③克服了在搖臂鉆床上鉆孔，工件就位、定位、夾緊的困難；④鉆孔及精車一次在車床上完成，減少工件的轉(zhuǎn)換次數(shù)及碰傷的可能，總長尺寸及法半密封面尺寸通過精車獲得，得到了有效的保證；⑤鉆孔在車床上完成，保證了法蘭孔的精準(zhǔn)度，有效利用了現(xiàn)有資源（原來CQW61100車床上僅作加工擠壓管兩端面用，工作量不飽和，70序中使用鉆孔的萬能立銑頭，是報廢工具銑上取下的銑頭）；⑥成品一次交檢合格率提高到100%。

圖2 專用花盤示意圖

圖3 高壓殼體加工示意圖

4 結(jié)論

改進(jìn)后的工藝，通過生產(chǎn)實(shí)際驗(yàn)證，得出如下結(jié)論：提高了鉚、焊效率，簡化了操作者的作業(yè)難度；精車、鉆孔一次在車床上完成，減少了碰傷的機(jī)率，從而減少了整飾工作量；精車、鉆孔在車床上一次完成，提高了總長尺寸、法蘭密封面尺寸的精度及位置精度，使成品一次交檢合格率由原來的18%提高到100%；減輕鉆床上的工作壓力，現(xiàn)有資源得到了有效的利用?！?/p>

[1]強(qiáng)天鵬,袁榕,鄭世才,等.承壓設(shè)備無損檢測射線探傷[S].國家發(fā)展改革委員會發(fā)布,JB/T4730.2-2005.

[2]趙志修.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.

[3]李慶余.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[4]王倩，梁鳳蓮，劉玉曉，等.2004—2008年《天津農(nóng)業(yè)科學(xué)》載文特征與作者群統(tǒng)計(jì)分析 [J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（6）：80-83.

[5]國務(wù)院辦公廳.關(guān)于加強(qiáng)科技出版工作若干意見的通知[EB/OL].（1996-10-03）http://www.people.com.cn/electric/flfg/d2/961003.html.

[6]朱曉東，宋培元，曾建勛.新中國科技期刊60年發(fā)展回顧與展望[C].改革創(chuàng)新科學(xué)發(fā)展論文集，2009：1-14.

[7]鈕文玲.中國農(nóng)業(yè)科技期刊的SWOT分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2008，24（5）：484-488.

[8]王書柏.新形勢下我國科技期刊辦刊理念探索[C].改革創(chuàng)新科學(xué)發(fā)展論文集，2009：153-157.

[9]馬蘭.基于SWOT矩陣分析的科技期刊可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國科技期刊研究，2006，17（4）：638-642.

[10]趙新，劉培一.科技期刊發(fā)展戰(zhàn)略的SWOT分析與思考——以中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報中心主辦期刊為例[J].中國科技期刊研究，2005，16（5）：590-594.

[11]莫京.我國科技期刊市場環(huán)境的SWOT分析[J].編輯學(xué)報，2007，19（1）：53-55.