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精细机械传动技术的使用

    1 冲击电压发作器构造及充电开关的技术要求
    国网武汉高压研讨院户外式7500kv720kj冲击电压发作器的外直径6m摆布,高度27m摆布。冲击电压发作器总层数25级,每级有一个构造的平台,平台之间由绝缘柱支撑。每两个构造平台之间净空间约1000mm.每级构造的平台高100mm,可以作为操作机构的装置支架;一组开关总数25个,必需包管同步开合;开关的电气(高压电气设备)间隔1200mm>l>1000mm;开关合闸时短接两个构造平台之间的空气间隙,开关分闸时,其金属部件必需在构造平台之内;开关开合闸工夫1~3s;开关的金属导电部件的通流电流500ma;开关开合闸必需包管每个触点牢靠严密接触;开关的寿命在10万次以上;操作机构复杂牢靠;需求共2组相反的开关,辨别装置。
    2 开关构造
    2.1 充电开关总体规划
    经过剖析和比拟多种高压开关的构造和功能,在充沛理解7500kv冲击电压发作器的构造后,依据充电开关的任务状况和技术要求,针对该设备的特殊性,对开关电极的机械构造、开关的绝缘、传动零碎、动力零碎、控制零碎等方面停止了多种方案比照和论证;运用量化剖析的手腕,经过模仿仿真和实验,确定了合理的开关构造和相关技术参数。提出了采用每级开关单元模块化的构造,采用多级机械同步技术、空间对接技术和精细传动间隙消弭技术,以完成充电开关电极准确对接,满足其任务要求。在每层绝缘构造平台的支撑法兰侧壁装上与充电电容器套管端头相衔接的开关旋转机构和电极组件,用液压零碎驱动刚性的绝缘挺杆操动充电开关。旋转机构开关方式的末端采用齿条齿轮传动,分段的部分齿条固定在绝缘的挺杆上,齿轮装置在导向套的支座上,挺杆可沿着固定在支架的导向套上下运动。电极的对接由绝缘挺杆上部分齿条的上下运动带动齿轮及电机组件转动完成。这种开关构造机械传动部件少,使机械磨损、配合间隙及受力变形等惹起的误差大大减小,同时装置调试、维护便利。齿轮传动是使用最普遍的机械传动方式之一,次要优点是传动效率高,任务牢靠,传动比拟精确,构造紧凑,传递的功率大。经实际计算,采用这种开关方式,中选用齿轮模数m≥0.49mm时,即可满足开关10万次的寿命要求。为添加平安系数、满足构造工艺要求,采用齿轮模数m=2mm、齿数z=24的渐开线式规范硬齿面齿轮和与其相顺应的机械构造,停止开关模仿仿真,模仿实验测得一组开关25级联动时,在正常的工况条件下开关电极的开合力约有273kgf,开关开合时绝缘挺杆的运动行程只需求37.68mm.采用总体规划方式,开关末端传动件采用齿轮旋转机构、动力部件采用液压传动,充沛浪费了冲击发作器的室内空间,无效地减小了开关举措时的操作空间并尽能够的加大了超高压平安间隔,既完成了充电开关多极机械同步,也能满足开关自动的任务方式。
    2.2 开关单元模块
    单个零件的加工比拟复杂,虽然能完成充电开关的功用要求,但是零件数依然比拟多,对装置调试的技术要求高,会添加装置本钱。分明的缺陷是:齿轮轴采用一端固定的方式,轴的定位精度和刚性较差;传动部件齿轮齿条外露,积聚的灰尘会放慢齿面磨损,形成传动生效;空气中的水蒸汽会使金属部件发生锈蚀;外露的零件尖角容易惹起电晕,发生放电乐音。针对以上缺乏,全体构造,齿轮轴的轴承配置采用两端固定的方式,以进步传动轴的刚性和定位精度。别的,对一切外露的零件尖角处停止圆角过渡处置,有利于增加电晕。由于采用了精细传动间隙消弭技术,右旋的斜齿轮在蝶形弹簧作用标的目的发生的轴向位移使齿轮齿条的齿侧间隙自动消弭,传动进程没有反向误差进步了反复定位精度
    2.3 电级组件
    影响充电开关任务牢靠性的次要要素还有电极的构造方式,经过论证,采用弹压式触点电极构造。开关旋转机构举措后,凸电极6a压入凹电极7b.这种电极构造,电极合上时接触面积更大,选用了适宜的弹簧和电极资料,电极接触牢靠。电极调整套的圆角处置,增加了充电开关断开的霎时和冲击发作器任务放电时发生电晕的能够。同时,即便电极a组件和电极b组件存在制造和装置误差、或许由于冲击发作器层次级间地位误差的影响,由于凸电极a和凹电极b的自动对心功用,能包管开关电极接触良好、波动牢靠。别的,补偿开关电极的电弧烧损或许机械磨损量可以很便利地经过电极调整套的调整来完成。此构造能无效地完成多极电极的空间对接。
    3 结论及效果
    综上所述,虽然充电开关级数多、开合行程大因采用了以上的各单元模块,每级开关举措间隔小机械传动部件少,机械磨损、配合间隙及受力变形等惹起的误差大大减小,没有累计传动误差;采用两端固定的轴承配置方式进步了齿轮轴的刚性和波动性;采用的齿条齿轮旋转机构方案,构造复杂、举措牢靠。采用多级机械同步技术、空间对接技术和精细传动间隙消弭技术,从设计思想的创新、加工制造、装置调试、维护维修、可操作性、任务牢靠性、平安性和寿命等方面都有分明的优势。经过实验,开关举措满足了相关技术要求,在发生专长波头的操作冲击波形时,效率可达90%,高效地完成2500μs的长波前操作冲击电压,满足了超特高压实验的要求,具有很强的适用价值。

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