10kV移開式真空斷路器檢修平臺的研制

國網(wǎng)重慶市電力公司QC成果申報材料課題名稱：100kV移開式式真空斷路器器檢修平臺的的研制單位、QC小組組名稱：國網(wǎng)重慶璧山供電電公司變電檢檢修QC小組2017年7月月目錄前言 1一、小組概況 1二、選擇課題 2（一）問題現(xiàn)狀 2（二）借鑒查新 3（三）活動計劃 5三、設定目標及目標可行性分析 5（一）設定目標 5（二）目標可行性分析 6四、提出方案并確定最佳方案 7（一）提出方案 7（二）方案設計 8（三）方案分解和優(yōu)化 91.尺寸設計 92.接送平臺 103.升降系統(tǒng) 104.起吊系統(tǒng) 125.剎車系統(tǒng) 15五、制定對策 16六、按對策實施 18七、效果檢查 23（一）目標實現(xiàn) 231.承重性目標 232.適用性目標 293.效率性目標 30（二）安全效益與經(jīng)濟效益 301.安全效益 302.經(jīng)濟效益 31八、標準化 32（一）使用及維護手冊 32（二）技術(shù)推廣認證 32（三）專利申請 33（四）視頻制作 33九、總結(jié)及今后打算 33PAGE5410kV移開式式真空斷路器器檢修平臺的的研制變電檢修QC小小組前言10kV移開式式真空斷路器器因其更換方便便、適用于頻繁繁操作、滅弧弧室不用檢修等優(yōu)點，已在變電站和開閉所內(nèi)得到到了廣泛的應應用。國網(wǎng)重慶璧山供電電公司擁有該類型斷斷路器13003臺，國網(wǎng)重慶市市電力公司則擁有63079臺。該類型斷路路器的大修周周期為十年，據(jù)據(jù)統(tǒng)計，重慶范圍內(nèi)內(nèi)有8027臺斷路器已進進入大修期限限，將陸續(xù)進進行大修。因此，如何何簡化大修操操作、提高檢修質(zhì)質(zhì)量、降低檢修風風險成為了一一個值得研究究的課題。名詞解釋：10kV移開式式真空斷路器器：主要用于于開斷、關合10kVV電力系統(tǒng)中中的負荷電流流、過載電流流和短路電流流，因可從開關柜柜內(nèi)拉出，故故稱為“移開式式”。一、小組概況國網(wǎng)重慶市電力力公司璧山供供電分公司變變電檢修QCC小組成立于于2016年2月，由由變電檢修班班14名成員員組成，其中中黨員7人，大學本本科及以上學學歷13人（其中研研究生2人）；高級級技師1人，技技師5人，工程師師2人。變電檢修修QC小組平平均年齡355歲，是一支支年齡結(jié)構(gòu)合合理、經(jīng)驗豐豐富、朝氣蓬蓬勃、干勁十十足的堅強隊隊伍。小組名稱變電檢修QC小小組活動課題名稱10kV移開式式真空斷路器器檢修平臺的研研制課題類型創(chuàng)新型注冊時間2016年022月注冊編號BS20160006活動次數(shù)17次出勤率100%%小組成員情況姓名性別學歷職務組內(nèi)分工余明春男本科組長統(tǒng)籌規(guī)劃陳亮男大專副組長攻關組長鄧前鋒男碩士督導（指導）攻關組長田顯華男本科組員攻關組長韓海燕男本科組員設計秦斌男碩士組員設計林巧男本科組員設計李遠剛男本科組員安裝戴永春男本科組員安裝周靖峰男本科組員安裝徐騰飛男本科組員安裝李紅翰男本科組員安裝周楦頡男本科組員安裝、發(fā)布王柯涵男本科組員物資采購小組獲獎情況2015年，“便便攜式安全帶帶懸掛裝置的的研制”項目目獲得國網(wǎng)重重慶璧山供電電公司20115年QC成成果發(fā)布一等等獎。2016年，“便便攜式安全帶帶懸掛裝置的的研制”項目目獲得20116年度國網(wǎng)網(wǎng)重慶市電力力公司優(yōu)秀群群眾性創(chuàng)新成成果一等獎、國網(wǎng)重慶市電力公司2016年QC小組活動優(yōu)秀成果三等獎、2016年度重慶市QC小組活動成果發(fā)布會二等獎。2016年，“110kV移開開式真空斷路路器檢修平臺臺的研制”項項目獲得國網(wǎng)網(wǎng)重慶市電力力公司運檢群群眾創(chuàng)新變電電類第一名、國網(wǎng)重慶璧山供電公司2016年QC成果發(fā)布一等獎、國網(wǎng)重慶璧山供電公司2016年“五小”創(chuàng)新競賽一等獎。2017年，“110kV移開開式真空斷路路器檢修平臺臺的研制”項項目獲得國家家電網(wǎng)公司22017年質(zhì)質(zhì)量管理（QQC）小組成成果三等獎、國網(wǎng)重慶市電力公司QC成果發(fā)布一等獎。二、選擇課題（一）問題現(xiàn)狀狀手車是10kVV移開式斷路路器中的重要要部件，位于于斷路器底部部。在斷路器器分斷的情況況下，鋪上導導軌后可用手手將其從斷路路器柜內(nèi)抽出出，以便進行行檢修、更換換。因能用手手拉出，且形形狀類似手推推車，所以叫叫做手車。斷斷路器中的手手車如圖1所所示。圖SEQ圖\*ARABIC1手車示意圖圖在10kV移開開式真空斷路路器的大修操操作中，手車車的檢修是非常常重要的一環(huán)環(huán)。一直以來來，由于沒有有專用檢修機機具，在拆裝裝手車時，只只有使用人力力的方式，將將斷路器側(cè)翻翻在臨時工作作平臺上進行行拆裝，該項項工作的工作作流程見圖2，工作特點見表表1。圖SEQ圖\*ARABIC2拆裝手車工工作流程圖表1 手手車拆裝工作作特點10kV移開式式真空斷路器器特點現(xiàn)有拆裝方法存存在的問題體積小。近似正方體，長長寬約60cm-880cm。設備重。116kg-2220kg。不能受碰撞設備表面光滑，無無處著力人身易受傷2013-20016年間，因拆裝手車造造成受傷222人次。設備易受損2013-20016年間，因搬運斷路路器跌落，損毀設設備1臺次工作效率低需5人配合工作作，耗時30min由上表可以看出出，現(xiàn)有的手手車拆裝方法法無法滿足實際際工作安全、高效的需求。針對需求，小組將“10kVV移開式真空空斷路器檢修修平臺的研制制”作為本次次QC活動的課課題。（二）借鑒查新新小組于20166年3月9日日完成了查新新工作，證明明目前尚無該該種專用檢修修機具，查新新報告見圖33、圖4。圖SEQ圖\*ARABIC3查新報告封封面圖SEQ圖\*ARABIC4查新報告結(jié)結(jié)論在查新過程中小小組發(fā)現(xiàn)，電力行業(yè)中中已有針對100kV斷路器器的檢修平臺臺，但無法完完全滿足拆裝裝手車這一工工作的需求，相相關情況見表表2。表2 查查新發(fā)現(xiàn)已有的方方式名稱組合型框架式手手車檢修平臺一種真空斷路器器檢修架斷路器的檢修小小車單位國網(wǎng)山東省電力力公司威海供電公司遼寧省電力有限限公司營口供電公司上海勇順電氣（集集團）有限公公司公告日期2015-9--162013-100-22015-5--27簡要內(nèi)容設計電永磁吸盤盤、電控箱和和支腿，支腿腿上端設有吸吸塊，利用電電磁力固定斷路器器。設計橫梁，橫梁梁下部帶有吊掛孔孔，利用伸縮縮節(jié)控制升降，代替笨笨重的起重機機檢修小車，頂部部設有可調(diào)托托盤，通過升升降螺桿與車車體連接，調(diào)調(diào)節(jié)托盤高度相關數(shù)據(jù)無法拆裝手車適用性100%%支撐力至少為22500N伸縮節(jié)調(diào)整范圍圍小，空間小小，不易拆裝裝手車工作耗時約255min3人操作為特定型號斷路路器設計無法拆裝手車支撐力至少為22500N通過討論，小組組做出總結(jié)：必須找到固定斷斷路器的思路路，例如電磁磁力固定、起起吊固定等。起吊方法值得借借鑒，通過起起吊，斷路器器手車朝下，但但必須留有足夠的拆拆裝空間。必須可以調(diào)節(jié)，才才能適應各類類型斷路器。（三）活動計劃劃小組制訂了活動動計劃表，見見表3。表3 活活動計劃表三、設定目標及及目標可行性性分析（一）設定目標標目標：研制一個檢修平平臺，使檢修修人員在檢修修10kV移開式真真空斷路器過過程中可直接拆除手手車。目標值：1.承重性目標標：能夠承受440kg重物不不變形。（斷路器最重重為220kg，取2倍裕度）2.適用性目標標：適用率達到到100%。3.效率性目標標：時間在10min以內(nèi)，人數(shù)為2人。（二）目標可行行性分析小組將借鑒查新新的數(shù)據(jù)與設定的目標標值進行了對對比分析，見見表4。小組從擁有的資資源、具備的的能力、課題題的難易程度度三方面對目目標可行性進進行分析，見見圖5。表4 借借鑒數(shù)據(jù)與目目標值分析對對比目標值借鑒數(shù)據(jù)現(xiàn)有方式的數(shù)據(jù)據(jù)分析對比承重440kgg不變形《國家電網(wǎng)公司司電力安全工工作規(guī)程（變變電部分）》-規(guī)程中對起重設設備要求以22倍允許荷重重進行10min靜靜力試驗，不不應有變形、裂紋及裂口。10kV移開式真空斷路器重量為116-220kg，因此取目標值為440kg，可行。適用率100%%威海供電公司成成果適用性100%%-不同類型的100kV移開式式真空斷路器器結(jié)構(gòu)類似，手車滑軌寬寬度400--700mmm，長度450--700mmm，高度3000-4500mm，均具備備吊孔，在多個部件設設計調(diào)節(jié)方式式，能夠滿足適用用率100%%這一要求。工作時間10mmin以內(nèi)營口供電公司成成果工作耗時約255min工作耗時約300min研究歷史數(shù)據(jù)，近近五次拆裝斷路路器手車耗時時分別為277min、299min、333min、277min、288min，平平均耗時288.8minn。主要時間消耗在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)運斷路器和和側(cè)翻斷路器器環(huán)節(jié)，而該環(huán)節(jié)時間間可大幅縮短短，縮短至110min以以內(nèi)可行。工作人數(shù)2人營口供電公司成成果3人操作4人操作借助設備，將不不再需要多的的人力，能夠夠做到1人監(jiān)護1人操作作，可行。圖SEQ圖\*ARABIC5目標可行性性分析論證綜上所述，本次次課題目標完完全能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)。四、提出方案并并確定最佳方案案（一）提出方案案小組召開會議，對工作需求進進行了分析，見見表5。表5 工工作需求分析析表序號要求實現(xiàn)效果1具備小車功能直接從開關柜內(nèi)內(nèi)接送斷路器器，接送時間間不超過10s2適用于各類斷路路器針對不同型號、尺尺寸的斷路器器，適用率1100%3承重性能好能夠承受總路斷斷路器（220kg）的2倍而不變形形、無裂紋反復使用1000次不變形、無裂紋4保障人身安全完全避免使用人人力，將壓傷手指指的概率降至至0%5提升工作效率工作時間10mmin以內(nèi)，工工作人數(shù)2人人6制作難度小在滿足以上需求求的前提下制制作難度盡可可能小7成本低在滿足以上需求求的前提下成成本盡可能低低根據(jù)工作需求，小小組運用“頭頭腦風暴法”，借鑒了查新所得的技術(shù)、經(jīng)驗，提出了多種方案：方案a：起吊型型。利用斷路器器的吊孔，將將斷路器吊至至空中，并吊吊起足夠的空空間（至少40cm），直接完成底底部手車的拆拆裝。方案b：側(cè)翻型型。用鋼板側(cè)翻翻取代人力側(cè)側(cè)翻，側(cè)翻完完畢后取下抵抵住斷路器底部的的鋼板，即可可進行手車拆拆裝。方案c：底面拆拆卸型。找準手車的的固定螺栓位位置，在小車車托盤的對應應位置打孔，通通過該孔擰下下螺栓，使用用人力抬起斷斷路器完成拆拆卸。方案的分析選擇擇見表6。表6 方案分析選擇擇表序號項目a：起吊型b：側(cè)翻型c：底面拆卸型型1簡易結(jié)構(gòu)直接在小車的托托盤上改裝2功能特點能直接從開關柜柜內(nèi)接送斷路路器不能從開關柜內(nèi)內(nèi)接送斷路器器，需要轉(zhuǎn)運運能直接從開關柜柜內(nèi)接送斷路路器3適用性100%100%僅適用當前型號號4承重性能經(jīng)借鑒查新，該該方式能夠吊吊起440kg重物經(jīng)討論，該方式式能夠側(cè)翻4440kg重重物在托盤上打孔降降低了受力強強度，使用110次后，托托盤將發(fā)生變變形5安全性無需使用人力，手手指壓傷概率率為0%無需使用人力，手手指壓傷概率率為0%需使用人力抬斷斷路器，手指指壓傷概率約約為17%6效率性預計2人操作10min內(nèi)完完成預計2人操作15min內(nèi)完完成預計2-3人操操作10min內(nèi)完完成7難度簡單，1個月稍難，2個月非常簡單，1星星期8估算成本10000元10000元500元分析滿足需求不滿足需求不滿足需求是否采用是否否小組確定選擇起起吊型設計方案。（二）方案設計計小組采用起吊型型思路，設計計檢修平臺初始始結(jié)構(gòu)圖如圖圖6。圖SEQ圖\*ARABIC6檢修平臺初初始結(jié)構(gòu)圖小組設計了檢修修平臺使用流流程如下，具具體操作流程程見圖7。將檢修平臺固定定在開關柜外外，從柜內(nèi)拉拉出斷路器。將檢修平臺移至至寬敞的位置置，調(diào)整升降降平臺高度，調(diào)調(diào)整吊臂寬度度和吊鉤位置置，將吊鉤固固定在斷路器器的吊孔上。將升降平臺降至至最低，吊起起斷路器，檢檢修人員可直直接拆除手車車。a.從柜內(nèi)接出出斷路器b.調(diào)調(diào)整高度固定定斷路器c..吊起斷路器器拆除手車圖SEQ圖\*ARABIC7檢修平臺使使用流程小組對檢修平臺臺結(jié)構(gòu)進行拆拆分，指出該該方案若要適適用于各類尺尺寸的斷路器器，應根據(jù)各各系統(tǒng)具體分分工進行設計計，并考慮手車車滑軌寬度、吊吊臂位置、吊吊鉤位置的調(diào)調(diào)整功能。小小組提出可選選方案，并繪制親和和圖，如圖8所示。圖SEQ圖\*ARABIC8方案分解親親和圖（三）方案分解解和優(yōu)化1.尺寸設計小組對檢修平臺臺的尺寸進行行了討論，并并就各系統(tǒng)的的調(diào)整范圍進進行了確定。檢修平臺小車需需要在開關柜柜內(nèi)接送斷路路器，因此需需切合實際運運行的開關柜柜尺寸，經(jīng)小小組討論后，確確定小車的高高度為13000mm，為適適應總路柜的的寬度，設定定最大寬度為為700mm。具具體尺寸見圖圖9（單位為mmm）。升降平臺的升降降范圍為0mmm-9000mm，兩個個吊臂的距離離調(diào)整范圍為為0mm-7700mm，吊吊鉤的位置調(diào)調(diào)整范圍為220mm-1120mm（相相對于吊臂頂頂端）。圖SEQ圖\*ARABIC9檢修平臺尺尺寸2.接送平臺接送平臺的方案案主要為手車車滑軌寬度調(diào)調(diào)整，其待選方案論證證如表7所示。表7 手車滑滑軌寬度調(diào)整整方案論證表表方案連續(xù)調(diào)整斷續(xù)調(diào)整方案描述使用位置調(diào)整槽槽的方式改變變手車滑軌寬寬度在升降平臺上均均勻打孔，使使用螺栓固定定不同寬度的的滑軌安全性經(jīng)試驗，由于力力氣不夠，易易造成固定不穩(wěn)穩(wěn)，滑軌寬度改變的概率為75%，導致手車滑落落?；墝挾雀淖兏鸥怕蕿?%實用性與斷路器尺寸的的配合度不高高，一般具有1mm的況位根據(jù)現(xiàn)有各類尺尺寸的斷路器器預設了寬度度，配合度高高，無況位適用性100%100%設計制作難度需設置位置調(diào)整整槽，較簡單單需打孔，簡單成本約200元約180元綜合分析優(yōu)點：適用性高高缺點：實用性和和安全性欠缺缺優(yōu)點：實用性高高，安全性高高缺點：適用性有有所欠缺結(jié)論不采用采用經(jīng)分析評估，檢檢修平臺的使使用對象為已已經(jīng)投運即將將大修的斷路路器，對于這這類斷路器來來說，連續(xù)調(diào)調(diào)整方式由于于配合度不高高，相比于斷斷續(xù)調(diào)整劣勢勢明顯，因此此采用斷續(xù)調(diào)調(diào)整設計。3.升降系統(tǒng)小組對升降系統(tǒng)統(tǒng)進行了方案案的分解，如如圖10所示。圖SEQ圖\*ARABIC10接送與升升降系統(tǒng)方案案分解圖（1）升降控制制方式升降控制方式的的選擇待選方方案論證如表表8所示。表8 升降控控制方式方案案論證表方案電動液壓手動方案描述使用直流電機與與蓄電池進行行升降使用液壓機構(gòu)進進行升降使用手動搖桿進進行升降安全性100%100%100%實用性省力，一個升降降循環(huán)耗時約約30s需用腳踩，一個個升降循環(huán)耗耗時約40s一個升降循環(huán)耗耗時約50ss適用性100%100%100%設計制作難度涉及電路連接，較較難，預計耗耗時10天僅涉及機械傳動動，較簡單，預計耗時7天僅涉及機械傳動動，較簡單，預計耗時5天成本約1000元約1000元約500元綜合分析優(yōu)點：省力、升升降平穩(wěn)缺點：電機及控控制回路易損損壞優(yōu)點：省力、升升降平穩(wěn)缺點：較費力，重量重優(yōu)點：可靠性高高，不易損壞壞缺點：費力結(jié)論采用不采用采用經(jīng)小組分析評估估，電動和手手動升降方式式各為互補，同同時采用兩種種方式并不沖沖突，能夠共共用同一套傳傳動系統(tǒng)，因因此采用電動動和手動雙重重方式來控制制升降。由于市面上直流流電機型號繁繁多，小組先先對電機提出出了以下要求求：a.為保證人生生安全避免觸觸電風險，電電機工作電壓壓應小于366V。b.為保證正常常升降，電機機應具備正反反轉(zhuǎn)功能。c.由于斷路器器重量重，應考考慮使用大功功率電機。小組對市面常見見的直流電機與蓄蓄電池型號進進行了調(diào)查，如表9。表9 直流電電機選型表電機型號額定電壓(V))額定功率(W))轉(zhuǎn)速(RPM))力矩(kg.ccm)重量(kg)價格（元）F-5D1200GU-244DC2412028004.82.5600DM09RBDC36200120036370057BLDCDC24210300072650HDZ-70--30*2DC242001000451550HDZ-70--30*2型型直流電機電壓壓低、功率高、力矩大、重重量輕，同時時價格便宜，因因此選擇使用該型型號的直流電電機。完成電機選型的的同時，小組組也對蓄電池池組進行了選選型，見表10。表10 蓄電池池選型表型號充電原理電壓(V)容量(AH)尺寸(cm)重量(kg)價格（元）24V6AH//20HR鉛酸24615*10*1103.9145充電電池組鎳鎘電池組241可定制0.55128鋰電池組241.50.494115檢修平臺使用過過程中不會長長時間運轉(zhuǎn)電電機，因此容容量不必太高高，同時由于于充電電池尺尺寸可自由定定制，重量輕輕，價格合適適，所以選用充電電鋰電池組作作為檢修平臺臺的蓄電池。（2）升降傳動動方式升降傳動方式的的選擇待選方方案論證如表表11所示。表11 升降傳傳動方式方案案論證表方案齒輪傳動皮帶傳動方案描述使用電機帶動齒齒輪進行傳動動使用電機帶動皮皮帶進行傳動動安全性100%100%實用性不易老化，使用用4萬分鐘后后打滑率為990%易老化，使用44萬分鐘后打打滑率為400%適用性100%100%設計制作難度制作耗時約3天天制作耗時約2天天成本約300元約300元綜合分析優(yōu)點：實用性高高缺點：可能抖動動優(yōu)點：制作難度度較低缺點：實用性低低結(jié)論采用不采用經(jīng)小組分析評估估，齒輪和皮帶相比，實實用性更高，使用壽命更長，因此采用齒輪傳動方式來進行升降。4.起吊系統(tǒng)小組對起吊系統(tǒng)統(tǒng)的設計進行行了方案的分分解，如圖111所示。圖SEQ圖\*ARABIC11起吊系統(tǒng)統(tǒng)方案分解圖圖（1）支架支架的選擇待選選方案論證如如表12所示。表12 支架固固定方案論證證表方案螺栓連接焊接方案描述使用螺栓將支架架與小車車體體相連接固定定直接將支架焊接接在小車車體體上安全性100%100%實用性支架若出現(xiàn)裂紋紋需要更換，更換時間330min支架若出現(xiàn)裂紋紋需要更換，更換時間1220min適用性100%100%設計制作難度需打孔，制作耗耗時約1200min直接制作，耗時時約60min成本約300元約300元綜合分析優(yōu)點：可對支架架進行更換缺點：穩(wěn)固性相相對較差優(yōu)點：制作方便便缺點：無法對支支架進行更換換結(jié)論不采用采用經(jīng)分析評估，采采用Q3455結(jié)構(gòu)鋼，支架的強度度達到要求，并并不需要對其其進行更換，因因此采用焊接接方式。（2）吊臂吊臂的設計需要要就工藝和位位置調(diào)整方式式兩個方面進進行論證。工藝待選方案論論證如表13所示。表13 吊臂工工藝方案論證證表方案鋼板彎折塊鋼方案描述鋼板彎折成空心心的長方體作作為吊臂直接使用整塊鋼鋼材作為吊臂臂安全性100%100%實用性需要的鋼材較少少，輕，1kg使用鋼材多，重重，10kg適用性100%100%設計制作難度簡單，加工時間間約120miin簡單，加工時間間約90minn成本約200元一支支約400元一支支綜合分析優(yōu)點：所需要的的鋼材較少缺點：工藝要求求相對較高優(yōu)點：穩(wěn)固性較較高缺點：使用鋼材材多，重量重重結(jié)論采用不采用經(jīng)分析評估，使使用鋼板彎折折的吊臂已經(jīng)經(jīng)能夠達到要要求，不再需需要浪費成本本制作笨重的的塊鋼吊臂，因因此采用鋼板板彎折設計。位置調(diào)整方案論論證如表14所示。表14 吊臂位位置調(diào)整方案案論證表方案正反牙絲桿裝設滾珠手動滑滑動方案描述使用正反牙絲桿桿聯(lián)系兩個吊吊臂，使用棘棘輪扳手扳動動絲桿，調(diào)整整吊臂位置在吊臂與支架的的結(jié)合處裝設設滾珠，使吊吊臂能夠在支支架上平滑移移動安全性100%100%實用性兩只吊臂互相聯(lián)聯(lián)系，同時調(diào)調(diào)整，利于對中。在吊臂臂有輕微變形形時，也能輕輕易調(diào)整，平平均調(diào)整時間間30s在吊臂輕微變形形時，調(diào)整需需較大的力，平均調(diào)整時間60s適用性100%100%設計制作難度加工時間約1220min加工時間約1220min成本約100元約150元綜合分析優(yōu)點：安全性高高，調(diào)整方便便缺點：調(diào)整速度度較慢優(yōu)點：調(diào)整速度度快缺點：安全性低低，易導致斷斷路器滑落結(jié)論采用不采用經(jīng)分析評估，使使用正反牙絲絲桿能夠更穩(wěn)穩(wěn)定地對位置置進行調(diào)整，且且不易左右擺擺動造成斷路路器墜落，因因此采用正反反牙絲桿設計計。（3）吊鉤吊鉤的設計需要要就形狀和位位置調(diào)整方式式兩個方面進進行論證。形狀待選方案論論證如表15所示。表15 吊鉤形形狀方案論證證表方案鉤狀設計柱狀設計方案描述使用傳統(tǒng)的鉤狀狀外形使用柱狀狀外形形安全性左右兩個吊鉤將將斷路器吊起起，穩(wěn)定性較較差，沒有防防脫設計，斷斷路器存在滑滑落風險，經(jīng)試驗，滑滑落概率為66%設計防脫卡槽，防防止斷路器跌跌落損壞，滑落概率0%實用性100%100%適用性100%100%設計制作難度可直接在市場上上購買，無需需加工需要自己進行簡簡單加工，加工時間約約30min成本約100元約150元綜合分析優(yōu)點：無需加工工，直接購買買缺點：無防脫機機制優(yōu)點：有防脫機機制缺點：需要進行行加工結(jié)論不采用采用經(jīng)分析評估，使使用柱狀設計計的吊鉤具有有更好的安全全性，雖要進進行加工，但但也是一個比比較簡單的鋼鋼件，加工并并不復雜，因因此采用柱狀狀吊鉤的設計計。吊鉤位置調(diào)整的的待選方案論證如如表16所示。表16 吊鉤位位置調(diào)整整方案論證表表方案調(diào)整槽調(diào)整孔方案描述設計位置調(diào)整槽槽，能夠平滑滑調(diào)整位置設置固定螺孔，使使用螺栓連接接固定吊鉤安全性100%100%實用性連續(xù)調(diào)整，對不不同型號的斷斷路器均實用用，調(diào)整固定定時間約300s不同斷路器的吊吊孔位置差別別不大，固定定孔的位置將將會部分重合合。調(diào)整固定定時間約1mmin適用性100%無法適應新型號號斷路器設計制作難度需要對吊臂進行行線切割，加加工難度相對對較高，加工時間4h對吊臂鉆孔，加加工難度相對對較低，加工時間1h成本約100元約150元綜合分析優(yōu)點：連續(xù)調(diào)整整，適用性高高缺點：需要對吊吊臂進行線切切割，加工難難度相對較高高優(yōu)點：對吊臂鉆鉆孔，加工難難度相對較低低缺點：實用性和和適用性較低低結(jié)論采用不采用經(jīng)分析評估，使使用位置調(diào)整整槽進行連續(xù)調(diào)調(diào)整的適用性性高，且迎合合了不同斷路路器吊孔位置置基本一致的的現(xiàn)狀，因此此采用位置調(diào)調(diào)整槽的設計計。（4）平衡件平衡件的作用在在于在斷路器器起吊時控制制其前后平衡衡不晃動。其其待選方案論論證如表17所示。表17 平衡件件方案論證證表方案拉力鏈條平衡焊接槽型折鋼平平衡方案描述使用拉鏈連接斷斷路器面板與與檢修平臺車車體，保證斷斷路器本體水平在吊臂上焊接一一塊槽型折鋼抵住斷路器前前面板，保證證斷路器本體體水平安全性采用四根10mmm304不銹鋼鋼長環(huán)拉力起重重鏈條，在試驗驗10次之后后斷裂采用滿焊工藝，槽型折鋼四面焊死，安全性性100%實用性斷路器面板的受受力為點受力力，在試驗7次后面板出現(xiàn)變形斷路器前面板的的受力為面受受力，在試驗20次之后面板未變形適用性鏈條長短可調(diào)整整，可改變斷斷路器的傾斜斜角度，但是是鏈條與斷路路器本體固定定的難度較大大由于槽型折鋼焊焊死，無法調(diào)調(diào)整斷路器傾傾斜角度設計制作難度直接購買，無需需加工需進行焊接，加加工時間約20min成本約100元約150元綜合分析優(yōu)點：鏈條長短短可調(diào)整，可可改變斷路器器的傾斜角度度缺點：斷路器面面板的受力為為點受力，易易造成斷路器器面板變形優(yōu)點：斷路器前前面板的受力力為面受力，不不易變形，加加工難度低缺點：由于槽型型折鋼焊死，無法調(diào)調(diào)整斷路器傾傾斜角度結(jié)論不采用采用經(jīng)分析評估，在在起吊斷路器器拆裝手車時時，對斷路器器傾斜角度調(diào)調(diào)整這一功能能并不適用，且且焊接槽型折鋼加工簡單，可可靠系數(shù)高，因因此采用焊接接槽型折鋼作為平衡件件的設計。5.剎車系統(tǒng)小組對接送與升升降系統(tǒng)進行行了方案的分分解，如圖112所示。圖SEQ圖\*ARABIC12剎車系統(tǒng)統(tǒng)方案分解圖圖剎車系統(tǒng)的方案案論證表如表表18所示。表18 剎車系系統(tǒng)方案案論證表方案支撐式剎車鎖輪式剎車方案描述將輪子支離地面面，進行固定定在輪子上裝設鎖鎖死機構(gòu)，進進行固定安全性100%100%實用性固定時間約5ss固定時間約5ss適用性100%100%設計制作難度每個輪子附近設設計一根可以以上下的支撐撐柱，將平臺臺輪子支離地地面5mm，加加工難度相對對較小，加工時間約約0.5天需對輪子的本體體進行全面改改造，安裝鎖鎖死機構(gòu)，加加工難度相對對較大，加工時間約約1天成本約100元約150元綜合分析優(yōu)點：加工方便便，支撐柱的的近地端采用用橡膠，增大大與地摩擦力力，固定穩(wěn)定定可靠缺點：輪子支離離地面后，檢檢修平臺有輕輕微角度的傾傾斜優(yōu)點：檢修平臺臺不存在傾斜斜角度缺點：加工復雜雜，可靠性相相對較低結(jié)論采用不采用經(jīng)分析評估，支支撐式剎車加加工方便，固固定穩(wěn)定可靠靠，即使檢修修平臺有輕微微角度的傾斜斜，也不影響響起吊工作的的進行，因此此采用支撐式式剎車設計。（五）最佳方案案的確定經(jīng)過逐步討論試試驗和分析，小小組確定了實實現(xiàn)目標的最最佳方案，如如圖13所示。圖SEQ圖\*ARABIC13最佳方案案圖五、制定對策小組制定最佳方方案實施對策策表，如表19所示。表19 最佳方方案實施施對策表序號對策目標措施地點時間負責人1進行尺寸設計確定檢修平臺結(jié)結(jié)構(gòu)與尺寸，繪繪制圖紙，做做到適用率1100%eq\o\ac(○,1)明確檢修平平臺總體結(jié)構(gòu)構(gòu)eq\o\ac(○,2)測量不同型型號斷路器尺尺寸，確定檢檢修平臺基本本尺寸eq\o\ac(○,3)繪制結(jié)構(gòu)示示意圖辦公室2016.3--2016..4余明春2完成接送平臺斷斷續(xù)調(diào)整功能能根據(jù)斷續(xù)調(diào)整的的思路，完成成接送平臺的的設計，做到到適用率1000%，接送送時間10seq\o\ac(○,1)測量各類手手車開關的滑滑軌寬度，確定斷續(xù)調(diào)調(diào)整值eq\o\ac(○,2)根據(jù)相應的的值設置定位位孔檢修工作室2016.4..1-20116.4.33鄧前鋒3安裝升降系統(tǒng)的的電機與蓄電電池蓄電池一次性充充滿電能夠供供電機運轉(zhuǎn)4h，電動控控制正確率1100%eq\o\ac(○,1)繪制電機控控制回路圖和和接線圖eq\o\ac(○,2)確定傳動配配合的方式，設計手動和電動的傳動動口eq\o\ac(○,3)焊接控制電電路板并完成成接線檢修工作室2016.4..03-20166.4.133鄧前鋒4完成升降系統(tǒng)的的齒輪傳動功功能一個升降循環(huán)耗耗時30s，打滑率0%eq\o\ac(○,1)選配齒輪組組eq\o\ac(○,2)安裝齒輪組組eq\o\ac(○,3)涂抹潤滑油油檢修工作室2016.4..13-20016.4..15鄧前鋒5完成起吊系統(tǒng)的的支架焊接支架能夠承受4440kg重重物而不變形形eq\o\ac(○,1)根據(jù)圖紙加加工支架eq\o\ac(○,2)將支架焊接接在檢修平臺臺上檢修工作室2016.4..15-20016.4..17陳亮6使用鋼板彎折工工藝制作吊臂臂eq\o\ac(○,1)配合支架承承受440kg重重物而不變形形eq\o\ac(○,2)兩個吊臂的的總重量小于于1kg根據(jù)圖紙，確定定吊臂的長、寬寬、高以及厚厚度，使用QQ345結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼加工吊臂臂檢修工作室2016.4..17-20016.4..19陳亮7安裝吊臂的正反反牙絲桿平均調(diào)整時間小小于30seq\o\ac(○,1)在支架內(nèi)安安裝正反牙絲絲桿eq\o\ac(○,2)將兩只吊臂臂套入絲桿中中，調(diào)整絲桿桿使吊臂相對于中中心線對稱eq\o\ac(○,3)焊接絲桿的的棘輪轉(zhuǎn)動端端，便于使用用棘輪扳手完完成絲桿的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動檢修工作室2016.4..19-20016.4..21陳亮8制作柱狀的吊鉤鉤設計防脫卡槽，斷斷路器滑落概概率0%根據(jù)圖紙，使用用車床制作具具有防脫卡槽槽的柱狀吊鉤鉤檢修工作室2016.4..21陳亮9在吊臂上制作吊吊鉤的位置調(diào)調(diào)整槽調(diào)整槽適用率1100%eq\o\ac(○,1)測量各類斷斷路器吊孔的的位置eq\o\ac(○,2)確定調(diào)整槽槽的長寬以及位置置eq\o\ac(○,3)使用線切割割工藝制作調(diào)調(diào)整槽檢修工作室2016.4..22陳亮10焊接角鋼作為平平衡件保持起吊的斷路路器平穩(wěn)，與與地面保持水水平0°eq\o\ac(○,1)根據(jù)斷路器器的面板位置置，確定焊接接角鋼的位置置eq\o\ac(○,2)在確定的位位置焊接角鋼鋼檢修工作室2016.4..23-20016.4..25陳亮11安裝支撐式剎車車剎車系統(tǒng)固定成成功率1000%eq\o\ac(○,1)確定支撐桿桿將平臺頂離離地面的高度度eq\o\ac(○,2)確定腳踩桿桿和支撐桿的的尺寸eq\o\ac(○,3)在支撐桿靠靠地端加裝橡橡膠，增大與與地摩擦力eq\o\ac(○,4)安裝剎車至至平臺底部檢修工作室2016.4..26-20016.5..1田顯華六、按對策實施施（一）對策實施施12016年3月月，小組完成成檢修平臺的的查新工作，查查閱相關標準準，明確檢修修平臺總體結(jié)結(jié)構(gòu)，部分原原始加工圖紙紙如圖14。圖SEQ圖\*ARABIC14檢修平臺臺原始加工圖圖紙小組測量不同型型號斷路器尺尺寸，確定檢檢修平臺基本本尺寸，并繪繪制了檢修平臺總總體結(jié)構(gòu)示意意圖，如圖15，確定檢修平臺臺的適用率達到到100%，完成了對策目目標。圖SEQ圖\*ARABIC15總體結(jié)構(gòu)構(gòu)（二）對策實施施2小組測量了各類類手車開關滑滑軌寬度，確確定斷續(xù)調(diào)整整值，采用斷斷續(xù)調(diào)整方式式，通過螺孔孔將手車滑軌軌固定在升降降平臺的底座座上，螺孔之之間的寬度根根據(jù)不同斷路路器型號進行行了設置，使使用不同位置置的螺孔，即即可形成不同同寬度的手車車滑軌。其設設計俯視圖如如圖16。實物如圖17所示。圖SEQ圖\*ARABIC16手車滑軌軌設計俯視圖圖圖SEQ圖\*ARABIC17升降平臺臺實物圖制作完成后，小小組使用該接接送平臺進行行了不同類型型10kV斷路路器的接送操操作，適用率率達100%，接接送時間為88-10s，完完成了對策目目標。（三）對策實施施3根據(jù)最佳方案，升降平臺電機傳動系統(tǒng)使用蓄電池和電機制作，選擇HDZ-70-30*2型電機和充電鋰電池組，小組在市場上完成了購置。在升降平臺最高高和最低處設設置行程開關關，利用選擇擇開關選擇電電動模式，以以按鍵的形式式控制平臺的的升降。當選擇手動模式式時，電動回回路斷開，利利用手動搖桿桿控制平臺升升降。小組繪制出升降降系統(tǒng)的控制制回路圖，見見圖18。該控制制回路具有電電動操作限位位、電機正反反轉(zhuǎn)點動控制制且互鎖、切切換至手動模模式時電動回回路斷線等功功能。圖SEQ圖\*ARABIC18升降系統(tǒng)統(tǒng)控制回路圖圖完成控制電路板板焊接和接線線后，對該系系統(tǒng)進行測試試，發(fā)現(xiàn)蓄電電池能夠一次次性供電機運轉(zhuǎn)4.5h，電電機控制正確確率100%，完完成了對策目目標。（四）對策實施施4采用齒輪傳動方方式，在檢修修平臺車體內(nèi)內(nèi)安裝升降傳傳動桿、傳動動槽和防跌落落鎖死機構(gòu)，將將電機輸出傳傳動桿與升降降傳動桿直接接連接。通過過升降傳動桿桿的旋轉(zhuǎn)，帶帶動升降平臺臺的升降。小小組選配并安安裝了齒輪組組，并涂抹潤潤滑油。傳動原理的簡易易結(jié)構(gòu)圖見圖圖19。圖SEQ圖\*ARABIC19傳動方式式簡易結(jié)構(gòu)圖圖完成升降系統(tǒng)制制作后，小組組對系統(tǒng)耗時時進行了測試試，測得使用用電動升降一一個循環(huán)需耗耗時20s，使用用手動升降一一個循環(huán)需耗耗時28s，完成成了對策目標標。（五）對策實施施5選用Q345結(jié)結(jié)構(gòu)鋼，整個起吊系系統(tǒng)的側(cè)視圖圖如圖20。圖SEQ圖\*ARABIC20起吊系統(tǒng)統(tǒng)側(cè)視圖根據(jù)設計圖紙，小小組使用槽型鋼制作了了支架，并采用四面焊焊接方式與檢檢修平臺本體體連接，加強強其受力能力力。焊接完成后，小小組對支架承承重性能進行行測試，證明明支架能夠承承受440kg重重物而不變形形，完成了對對策目標。（六）對策實施施6小組使用鋼板彎彎折制作了吊臂，對應應斷路器兩側(cè)側(cè)的吊孔，其總重量為0.96kgg，小于1kg，完成成了對策目標標。吊臂實物圖如如圖21。圖SEQ圖\*ARABIC21吊臂和正正反牙絲桿實實物圖（七）對策實施施7兩個吊臂利用正正反牙絲桿相相聯(lián)系，吊臂臂和支架結(jié)合合處采用滑槽槽設計，絲桿桿端頭設置轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動點，使用用棘輪扳手轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，即可調(diào)調(diào)整吊臂寬度度，寬度的調(diào)調(diào)整范圍為00mm-7000mm。經(jīng)測試，平均均調(diào)整一次寬寬度的時間為為27s，完成成了對策目標標。（八）對策實施施8設計柱形吊鉤，具具備防脫圓環(huán)環(huán)防止脫落，圖圖22為吊起斷路路器時的俯視視圖。圖23為吊鉤實實物圖。圖SEQ圖\*ARABIC22吊起斷路路器時的俯視視圖圖SEQ圖\*ARABIC23吊鉤實物物圖小組使用該吊鉤鉤對斷路器進行了了試吊，共試試吊30次，無滑落情況，滑滑落概率0%，完成了了對策目標。（九）對策實施施9使用線切割工藝藝在吊臂上設計位位置調(diào)整槽，吊吊鉤可在槽內(nèi)內(nèi)進行調(diào)整，如如圖24。圖SEQ圖\*ARABIC24位置調(diào)整整槽制作完成后，小小組使用各類類斷路器對調(diào)調(diào)整槽的調(diào)整整性能進行比比對，其適用用率達到了1100%，完完成了對策目目標。（十）對策實施施10使用在吊臂上焊焊接垂直槽型型折鋼的方式來保證證斷路器吊起起時不發(fā)生前前后擺動。焊接完成之后，小小組吊起擁有的斷斷路器，證明明平衡件能夠保保持斷路器平平穩(wěn)吊起，與與地面保持水水平0°，完成了了對策目標。（十一）對策實實施11在檢修平臺車體體上加裝支撐撐式剎車，支支撐桿近地端使使用橡膠材質(zhì)質(zhì)的底座，增增大與地的摩摩擦力，踩下下腳踩桿，將將后輪頂離地地面，完成檢檢修平臺的固固定。剎車的的結(jié)構(gòu)如圖225所示，實物如圖26所示。圖SEQ圖\*ARABIC25剎車的結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖SEQ圖\*ARABIC26剎車系統(tǒng)統(tǒng)實物圖經(jīng)驗證，剎車系系統(tǒng)固定成功功率100%，完完成了對策目目標。七、效果檢查（一）目標實現(xiàn)現(xiàn)1.承重性目標標小組對檢修平臺臺進行了有限限元軟件受力力分析和現(xiàn)場場試驗，結(jié)果果均表明，檢檢修平臺能夠夠承受440kg重重物而不變形形，目標達成成。（1）理論建模模分析模型材料采用QQ345結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼，密度為為7.85gg/cm3，彈彈性模量2110GPa，泊泊松比0.331，屈服強強度為3455MPa。各各焊接處采用用Bondeed接觸，絲絲杠和支撐架架扣緊出采用用Fricttionleess接觸。共共計10766170個網(wǎng)網(wǎng)格單元，網(wǎng)網(wǎng)格質(zhì)量為00.92。在在兩螺釘承載載接觸界面施施加45000N的力，方方向向下，同同時給予模型型一定的重心心引力。建模圖如圖277-圖30所所示。圖SEQ圖\*ARABIC27橫臂梁鋼鋼示圖圖SEQ圖\*ARABIC28矩形鋼示示圖圖SEQ圖\*ARABIC29槽形鋼示示圖圖SEQ圖\*ARABIC30框架結(jié)構(gòu)構(gòu)總體示意圖圖在承載狀況下結(jié)結(jié)構(gòu)整體變形形云圖如圖331所示。最最大變形量出出現(xiàn)在橫臂梁梁末端為3..4mm，基基座底端幾乎乎無明顯變化化。整體應力力分析如圖332所示，整整體應力在2200Mpaa下，懸臂梁梁和橫臂梁架架之間存在應應力集中狀況況?，F(xiàn)對零件進行局局部分析，吊吊鉤分析結(jié)果果如圖33所示，末末端存在3mmm的變形量量，在與懸臂臂支架接觸處處（支撐點）應應力最大為1152Mpaa。懸臂支架分析結(jié)結(jié)果如圖344、圖35所示，懸臂臂支架末端變變相量最大為為3.4mmm，應力分布布由末端到連連接處逐漸增增大，在接觸觸處支撐點存存在少許應力力集中，整體體應力在2000Mpa下下?？蚣芊治鼋Y(jié)果如如圖36、37所示，框架架結(jié)構(gòu)變形主主要存在于橫橫臂梁上，在在橫臂梁和豎豎直梁焊接處處存在應力集集中，整體應應力在2000Mpa下。分析結(jié)果表明，該該結(jié)構(gòu)能夠承承載450kkg重物。在在承載狀況下下，整體框架架有一定的變變形，在懸臂臂支架末端最最大，為3..4mm，在在承載螺釘焊焊接處，橫臂臂梁和豎直梁梁焊接處存在在應力集中，通通過適當焊接接可以改善。在在懸臂梁和橫橫臂梁緊扣支支點處存在少少許應力集中中。結(jié)構(gòu)整體體應力低于2200Mpaa，滿足鋼材材屈服強度要要求，不會發(fā)發(fā)生屈服現(xiàn)象象，目標達成成。圖SEQ圖\*ARABIC31框架結(jié)構(gòu)構(gòu)應變云圖圖SEQ圖\*ARABIC32框架結(jié)構(gòu)構(gòu)應力云圖圖SEQ圖\*ARABIC33吊鉤結(jié)構(gòu)構(gòu)分析云圖圖SEQ圖\*ARABIC34懸臂支架架結(jié)構(gòu)分析云云圖圖SEQ圖\*ARABIC35懸臂支架架結(jié)構(gòu)分析云云圖圖SEQ圖\*ARABIC36懸臂支架架結(jié)構(gòu)分析云云圖圖SEQ圖\*ARABIC37懸臂支架架結(jié)構(gòu)分析云云圖（2）現(xiàn)場試驗驗在制作完成后，小小組對其安全全性能進行了了測試?！秶译娋W(wǎng)公司司電力安全工工作規(guī)程(變變電部分)》中中附錄M常用用起重設備檢檢查和實驗的的周期及要求求為：以2倍倍允許荷重進進行10miin的靜力試試驗，檢查吊吊鉤和吊臂不不應有變形、裂裂紋及裂口。小組以最大重量量的10kVV總路柜斷路路器220kg為基基準，取2倍倍的裕度，使使用440kg重重物對檢修平平臺進行測試試。小組在公司安全全監(jiān)察質(zhì)量部部（保衛(wèi)部）的的監(jiān)督下，對對檢修平臺各各局部及整體體均按標準進進行了試驗。22016年5月月25日，國網(wǎng)重慶璧璧山供電公司司召開了關于于“10kVV移開式真空空斷路器檢修修平臺”的使使用安全鑒定定會，證明該該平臺在試驗驗中無變形，安全全可靠，目標標達成。會議紀要見圖圖38，安全性性