國(guó)家電網(wǎng)螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置的研制QC小組成果匯報(bào)書(shū)

PAGE11目錄6412一．小組介紹 111677二．選題理由 13794三．目標(biāo)設(shè)定 127946五．制定對(duì)策 128712六．對(duì)策實(shí)施 124904七．確認(rèn)效果 125355八．標(biāo)準(zhǔn)化及推廣 121518九．反省及今后計(jì)劃 132020附件:螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置計(jì)算書(shū) 1

一．小組介紹本QC小組由湖南省十大發(fā)明家之一鄭克全作為組長(zhǎng)組建，共有成員8人，負(fù)責(zé)本次項(xiàng)目的人員具體情況如下表：表1.小組基本概況序號(hào)姓名年齡小組分工職稱158提出課題、思路、目標(biāo)及設(shè)計(jì)技師240設(shè)計(jì)、力學(xué)分析高工345實(shí)施方案設(shè)計(jì)高級(jí)技師444方案審查高工530方案實(shí)施技師644方案實(shí)施技師731方案實(shí)施工程師832方案實(shí)施工程師小組榮譽(yù)多次獲得省市職工科技創(chuàng)新及QC獎(jiǎng)小組風(fēng)采二．選題理由（一）選題背景隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，電源與用戶之間的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，為實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離，更大容量和更高效率的電力輸送，輸電網(wǎng)的電壓等級(jí)越來(lái)越高，規(guī)模越來(lái)越大。由于中國(guó)能源資源與負(fù)荷中心呈逆向分布的國(guó)情，決定了特高壓輸電技術(shù)在中國(guó)具有廣闊的應(yīng)用空間。我國(guó)的特高壓發(fā)展規(guī)劃為“五縱五橫一環(huán)網(wǎng)”，目前已規(guī)劃的特高壓線路共有14條。表2.我國(guó)特高壓輸電線路一覽表序號(hào)線路名稱性質(zhì)備注1晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程交流已投運(yùn)2淮南—上海1000千伏特高壓交流輸電示范工程交流已投運(yùn)3向家壩—上?！?00千伏特高壓直流輸電示范工程直流已投運(yùn)4錦屏—蘇南±800千伏特高壓直流輸電工程直流已投運(yùn)5哈密南—鄭州±800千伏特高壓直流輸電工程直流已投運(yùn)6云南—廣東±800千伏直流輸電示范工程直流已投運(yùn)7浙北—福州1000千伏特高壓交流輸變電工程交流8淮南—南京—上海1000千伏特高壓交流工程交流9錫盟—南京1000千伏特高壓交流工程交流10雅安—武漢1000千伏特高壓交流工程交流11寧夏太陽(yáng)山—浙江±800千伏特高壓直流工程直流12酒泉—湖南±800千伏特高壓直流工程直流13溪洛渡左岸—浙江金華±800千伏特高壓直流輸電工程直流已投運(yùn)14淮南-南京-泰州-蘇州-上海-浙北-皖南-淮南長(zhǎng)三角特高壓環(huán)網(wǎng)其中已投運(yùn)的線路長(zhǎng)度達(dá)一萬(wàn)多公里，最早投運(yùn)的晉東南至荊門(mén)示范工程已運(yùn)行6年。線路設(shè)備受到外部環(huán)境的影響，經(jīng)常需要對(duì)設(shè)備部件進(jìn)行帶電更換、維修，如何在特高壓輸電線路上進(jìn)行帶電檢修，全國(guó)的同行己在研究中。（二）問(wèn)題的提出及選題的必要性在輸電線路設(shè)備中，間隔棒作為防止導(dǎo)線發(fā)生鞭擊，保持分裂子導(dǎo)線距離，并有防震作用的一種保護(hù)金具，在線路上起著重要作用。一方面，在特高壓線路架設(shè)施工中，間隔棒按不等距安裝，次檔距為30至60米不等，以一條1000千米特高壓輸電線路計(jì)算，至少需安裝4～6萬(wàn)個(gè)間隔棒，安裝工作量極大；另一方面，由于特高壓線路電壓等級(jí)高，導(dǎo)線截面積大，一般為六分裂或八分裂導(dǎo)線，且檔距較大，震動(dòng)頻率較高，間隔棒易損壞，造成掉爪、脫落等缺陷，易會(huì)引起導(dǎo)線舞動(dòng)、鞭擊，造成導(dǎo)線損傷等問(wèn)題，嚴(yán)重影響線路的安全運(yùn)行，造成帶電更換間隔棒的工作任務(wù)緊迫而繁重。目前開(kāi)展特高壓輸電線路架設(shè)、檢修作業(yè)時(shí)，使用的間隔棒安裝、更換工具中，均為傳統(tǒng)的500kV輸電線路的間隔棒工具，如圖1所示。圖1間隔棒安裝、更換傳統(tǒng)工具這些工具普遍存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1.500kV輸電線路多為四分裂導(dǎo)線，緊湊型線路為六分裂，間隔棒結(jié)構(gòu)和特高壓輸電線路的六至八分裂導(dǎo)線間隔棒有所區(qū)別，受到子導(dǎo)線距離的影響，使用四分裂間隔棒扳手更換六至八分裂導(dǎo)線間隔棒不方便。2.由于特高壓線路鐵塔平均高度比500kV輸電線路高12m以上，塔頭相應(yīng)大一倍左右，作業(yè)人員到達(dá)作業(yè)點(diǎn)體力消耗大，加上導(dǎo)線截面積均在600mm2以上，甚至有超過(guò)1000mm2。因此，間隔棒抓手鎖緊銷(xiāo)的受力比500kV線路高得多，使用四分裂間隔棒扳手更換特高壓間隔棒需要更大的力才能將抓手鎖緊銷(xiāo)取出，極大增加了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。針對(duì)上述問(wèn)題，我們認(rèn)為，特高壓輸電線路的維護(hù)急需一種能夠省力、安全、方便的間隔棒扳手。因此，我們QC小組決定選取研制一種輕便.省力.快速的新型的間隔棒扳手作為我們QC小組的課題，對(duì)特高壓電網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)具有迫切的需求。（三）課題查新QC小組對(duì)更換特高壓輸電線路間隔棒的工具進(jìn)行網(wǎng)上檢索，發(fā)現(xiàn)除了使用傳統(tǒng)工具外尚無(wú)其它新型工具。本課題的研究將有效填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的空白。三．目標(biāo)設(shè)定我們的成果需要達(dá)到以下目標(biāo)：目標(biāo)1.省力達(dá)50%：根據(jù)測(cè)算，使用傳統(tǒng)工具進(jìn)行帶電更換特高壓間隔棒作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員至少需要使用300N以上的力，而使用我們QC小組研制的工具進(jìn)行作業(yè)時(shí)，將只需小于150N的力即可，如圖2所示。圖2目標(biāo)一省力50%目標(biāo)2.省時(shí)50%：使用傳統(tǒng)工具進(jìn)行帶電更換特高壓間隔棒作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員需要至少用時(shí)40分鐘才能完成，而使用QC小組研制的工具進(jìn)行作業(yè)時(shí)，將只需使用20分鐘，作業(yè)時(shí)間減少50%，顯著提高工作效率，如圖3所示。圖3目標(biāo)二省時(shí)50%目標(biāo)3.工具在使用過(guò)程中操作方便、靈活，無(wú)卡住現(xiàn)象。四．提出方案并確定最佳方案（一）提出、整理方案根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)值，小組成員積極發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力，群策群力地提出了多種創(chuàng)新方案，整理后得到以下三種方案：方案一.利用齒輪原理研制工具，節(jié)省時(shí)間，提高工效。使用多個(gè)齒輪組合，手柄安裝在大齒輪，大小齒輪相互嚙合，小齒輪與間隔棒鎖緊銷(xiāo)連接，通過(guò)大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)小齒輪，從而使得鎖緊銷(xiāo)松開(kāi)，達(dá)到更換間隔棒的目的。方案二.利用杠桿原理來(lái)研制工具。通過(guò)較長(zhǎng)的力臂，可以使用較小的力來(lái)改變鎖緊銷(xiāo)的受力，達(dá)到更換間隔棒的目的。方案三.利用液壓原理研制工具。通過(guò)手柄，將力作用于液壓裝置上，利用大小液壓缸的裝置，使得活塞將扳手的頂柱收緊和放松，以達(dá)到更換間隔棒的目的。（二）分析各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)經(jīng)過(guò)小組成員的充分討論研究，認(rèn)真分析、研究了各方案的優(yōu)、缺點(diǎn)，形成以下結(jié)論：2.1方案一的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)利用齒輪原理研制的工具，能夠快速地更換間隔棒，操作性也較好，但是由于齒輪“省力不省功，省功不省力”的特性，省時(shí)但不省力，且此工具本身重量較重，將增加作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，不能達(dá)到我們預(yù)定的目標(biāo)值。2.2方案二的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)利用杠桿原理研制的工具，能夠較大程度的省力，減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，但是由于設(shè)備尺寸的影響，工具的通用性較低，而且由于受多分裂間隔棒抓手間尺寸大小、間隔距離等差異的影響，將為作業(yè)人員的操作帶來(lái)極大不便。2.3方案三的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)利用液壓系統(tǒng)研制的工具，采用了多級(jí)載荷連續(xù)放大特點(diǎn)，省力比非常大，可大幅降低作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短作業(yè)時(shí)間，且由于工具尺寸較合適，作業(yè)人員的可操作性強(qiáng)。為此我們列表進(jìn)行對(duì)比：表3.方案的比較項(xiàng)目方案一方案二方案三省力不省力省力省力操作方便性方便不方便方便操作用時(shí)用時(shí)短用時(shí)長(zhǎng)用時(shí)短勞動(dòng)強(qiáng)度高低低（三）確定最優(yōu)方案經(jīng)過(guò)對(duì)三種方案進(jìn)行綜合分析及比較之后，小組成員統(tǒng)一了意見(jiàn)，一致選取方案三作為研究方案，并制定出本次課題的流程圖，如圖4所示。圖4方案實(shí)施流程圖五．制定對(duì)策1．方案的具體分析我們對(duì)方案三進(jìn)行了認(rèn)真的分析，發(fā)現(xiàn)方案三中有幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)需要解決。1.1結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要滿足實(shí)際需求。八分裂導(dǎo)線間隔棒有八個(gè)抓手，要進(jìn)行間隔棒的更換，需要在八個(gè)方向?qū)﹂g隔棒抓手進(jìn)行操作，因此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要滿足設(shè)備的需求，在尺寸和結(jié)構(gòu)方面都要符合設(shè)備的實(shí)際尺寸，特高壓線路導(dǎo)線間隔棒實(shí)物如圖5所示。圖5特高壓線路導(dǎo)線間隔棒1.2要對(duì)工具的各受力部位進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。防止工具損壞引起間隔棒的鎖緊銷(xiāo)彈出，導(dǎo)致作業(yè)人員受到傷害。1.3為了達(dá)到預(yù)期省力的目標(biāo)，擬采用多級(jí)液壓面壓強(qiáng)連續(xù)縮小的設(shè)計(jì)思路。1.4對(duì)比例的選擇、對(duì)制作工具需要的材料、工具成本等方面需綜合考慮。2．詳細(xì)對(duì)策為了切實(shí)完成我們確定的目標(biāo)，小組制定了具體的實(shí)施計(jì)劃，實(shí)施計(jì)劃表見(jiàn)下表4.：表4.方案實(shí)施計(jì)劃表序號(hào)內(nèi)容措施要求人員時(shí)間1方案和對(duì)策確定查閱相關(guān)資料，小組討論確定方案、對(duì)策方便現(xiàn)場(chǎng)使用，安全可靠，控制成本。小組成員2014年6月2設(shè)計(jì)、制圖根據(jù)設(shè)備參數(shù)，設(shè)計(jì)工具樣式，并繪制CAD圖結(jié)構(gòu)合理、通用性強(qiáng)小組成員2014年6月3選材根據(jù)選材原則選擇合適的材料強(qiáng)度高、機(jī)械性能好、輕便小組成員聯(lián)系生產(chǎn)廠家進(jìn)行2014年7月4力學(xué)計(jì)算根據(jù)選材及設(shè)計(jì)圖，進(jìn)行關(guān)鍵部位的力學(xué)計(jì)算符合安全系數(shù)要求5工具加工根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙加工工具符合圖紙要求6現(xiàn)場(chǎng)操作按設(shè)計(jì)功能進(jìn)行操作通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作查找工具在使用過(guò)程中的問(wèn)題小組成員2014年7月至9月7改進(jìn)對(duì)操作過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)功能與設(shè)計(jì)相符小組成員2014年9月至10月8現(xiàn)場(chǎng)操作按設(shè)計(jì)功能進(jìn)行操作通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作分析是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)小組成員2014年11月9效果檢驗(yàn)對(duì)方案的實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)估達(dá)到預(yù)期目標(biāo)小組成員2014年12月六．對(duì)策實(shí)施本次QC活動(dòng)旨在提高特高壓輸電線路檢修工作效率，減少作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提高作業(yè)安全性。根據(jù)實(shí)施計(jì)劃，完成了以下計(jì)劃工作。經(jīng)過(guò)小組內(nèi)部充分論證、討論，認(rèn)為第一方案的可行性太低，不預(yù)實(shí)施，下面就第二、三方案具體實(shí)施情況進(jìn)行說(shuō)明。1.工具的設(shè)計(jì)及制圖通過(guò)查閱資料、規(guī)程規(guī)范、以及線路間隔棒參數(shù)，我們?cè)O(shè)計(jì)出了如圖6所示特高壓間隔棒扳手。整體式液壓間隔棒壓裝器(以下簡(jiǎn)稱壓裝器)通過(guò)杠桿原理及絲桿和液壓使人操縱力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。通過(guò)手柄的上下活動(dòng)，使液壓軸向力推動(dòng)油缸內(nèi)活塞，使得頂柱被頂出，與鉤爪配合將間隔棒抓手的鎖緊銷(xiāo)上的力轉(zhuǎn)移到壓裝器上，從而取下鎖緊銷(xiāo)，更換間隔棒。圖6整體式液壓間隔棒壓裝器2.工具的選材、力學(xué)計(jì)算及加工經(jīng)過(guò)對(duì)多種金屬材料的各項(xiàng)參數(shù)和性能的對(duì)比分析，并與廠家討論了材料的加工性能之后，我們選擇了LC4-CS(即超硬鋁合金)和40Cr（即40鉻優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼）。經(jīng)過(guò)對(duì)各主要受力部件計(jì)算，結(jié)論均安全可靠。隨后我們對(duì)設(shè)計(jì)圖紙上的工具進(jìn)行了分析討論，通過(guò)討論，發(fā)現(xiàn)工具存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1）鉤爪的打開(kāi)需要作業(yè)人員用手取調(diào)節(jié)控制鈕進(jìn)行操作，比較麻煩。2）結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜，重量較重，尺寸不能完全滿足通用要求，省力程度沒(méi)達(dá)到預(yù)想目標(biāo)。3.工具改進(jìn)在對(duì)設(shè)計(jì)的間隔棒扳手的分析討論中，發(fā)現(xiàn)了其未能達(dá)到我們的預(yù)期目的。因此，我們對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，重新設(shè)計(jì)了如圖7所示的工具，即第一代螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置(以下簡(jiǎn)稱間隔棒裝置)。我們?cè)谡w式液壓間隔棒壓裝器的基礎(chǔ)上，將液壓手柄改為螺旋式，以便于更好的滿足分裂導(dǎo)線間隔棒對(duì)空間的要求，同時(shí)，我們將鉤爪改為“C”型鉤，可以直接在間隔棒上面操作，不再需要作業(yè)人員進(jìn)行鉤爪的開(kāi)合動(dòng)作。更改了液壓裝置的大小缸位置，同時(shí)增加了快速收、放的調(diào)節(jié)螺紋套，可以更省力、更快速進(jìn)行作業(yè)。間隔棒裝置通過(guò)螺旋原理及絲桿和液壓使人操縱力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，將絲桿螺旋圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線壓強(qiáng)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)螺紋絲桿使軸向力一定的比例放大推動(dòng)油缸內(nèi)小活塞，使機(jī)械能轉(zhuǎn)換成可流動(dòng)狀態(tài)的液壓能。因液體有不可壓縮的特性，通過(guò)大小活塞比將載荷進(jìn)一步放大至技術(shù)要求的工作載荷。圖7第一代螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置在對(duì)設(shè)計(jì)圖紙改進(jìn)之后，我們?cè)俅螌?duì)工具的受力進(jìn)行了計(jì)算（見(jiàn)附件：螺旋液壓增壓更換間隔棒壓裝器計(jì)算書(shū)）。經(jīng)過(guò)計(jì)算，操作人力僅為50N即可使輸出軸產(chǎn)生34130N推動(dòng)力，省力比可達(dá)1:682。如圖8所示，作業(yè)人員在六分裂導(dǎo)線上使用第一代間隔棒裝置更換間隔棒。圖8在六分裂導(dǎo)線上使用第一代裝置更換間隔棒七．確認(rèn)效果1.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況圖9第一代裝置在六分裂導(dǎo)線現(xiàn)場(chǎng)使用情況經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用檢驗(yàn)（如圖9所示），我們發(fā)現(xiàn)：間隔棒裝置的預(yù)設(shè)功能均得到實(shí)現(xiàn)，明顯的提高了作業(yè)的效率和安全性，大量的節(jié)省了作業(yè)時(shí)間，降低了人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。2.工具的再次改進(jìn)在我們對(duì)工具改進(jìn)之后的使用中，發(fā)現(xiàn)液壓手柄改為螺旋式之后，可移動(dòng)的手柄影響了操作人員的操作，經(jīng)過(guò)探討，由于省力比己大大超過(guò)預(yù)期目標(biāo)，可采用縮短手柄并利用棘輪原理，我們將手柄進(jìn)行了再次改進(jìn)。同時(shí)，在快速收、放調(diào)節(jié)螺紋套外表增加了兩根受力桿，以便于作業(yè)人員在進(jìn)行快速的調(diào)節(jié)時(shí)能夠更好的操作，改進(jìn)后工具如圖10所示。圖10第二代螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置實(shí)物圖3.現(xiàn)場(chǎng)再次應(yīng)用情況為驗(yàn)證間隔棒裝置的通用性，我們分別在500kV輸電線路更換四分裂、六分裂導(dǎo)線間隔棒、800kV輸電線路更換六分裂導(dǎo)線間隔棒現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用（見(jiàn)圖11-13），均能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，驗(yàn)證了QC成果。圖11500kV輸電線路更換四分裂導(dǎo)線間隔棒現(xiàn)場(chǎng)圖12500kV輸電線路更換六分裂導(dǎo)線間隔棒現(xiàn)場(chǎng)圖13800kV輸電線路更換六分裂導(dǎo)線\間隔棒現(xiàn)場(chǎng)4.目標(biāo)檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1.省力達(dá)50%目標(biāo)檢驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)算，使用螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置，作業(yè)人員只需約10N的力即可完成作業(yè)，相比傳統(tǒng)工具300N以上的力，省力96%。檢驗(yàn)結(jié)論：超額完成目標(biāo)！目標(biāo)2.省時(shí)50%目標(biāo)檢驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，使用螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置完成作業(yè)，只需15分鐘，而使用傳統(tǒng)工具需要至少用時(shí)40分鐘才能完成，省時(shí)62.5%。檢驗(yàn)結(jié)論：超額完成目標(biāo)！目標(biāo)3.工具在使用過(guò)程中操作方便、靈活，無(wú)卡住現(xiàn)象。目標(biāo)檢驗(yàn)：據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，工具方便攜帶，操作靈活，作業(yè)過(guò)程流暢。檢驗(yàn)結(jié)論：達(dá)到目標(biāo)！5.效益分析1）安全效益：因?yàn)樽鳂I(yè)時(shí)間的減少，減少了作業(yè)人員位于高空的時(shí)間，減少了作業(yè)人員的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)大小活塞比將載荷進(jìn)一步放大至技術(shù)要求的工作載荷，大幅度減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了作業(yè)人員的安全性。2）經(jīng)濟(jì)效益：通過(guò)在國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院的特高壓線路上現(xiàn)場(chǎng)試用，得到來(lái)自全國(guó)各地學(xué)員和江蘇河南等地特高壓線路運(yùn)維人員一致好評(píng)。同時(shí)，該成果在500kV輸電線路上也進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)使用，通過(guò)比較，該產(chǎn)品在節(jié)省勞動(dòng)強(qiáng)度方面要比普通扳手高。該成果解決了特高壓線路間隔棒更換難度大和體力消耗大的問(wèn)題。保障了供電質(zhì)量，提高了經(jīng)濟(jì)效益，該成果具有較高的通用性，在四分裂、六分裂和八分裂導(dǎo)線上均可使用，具有較高的推廣價(jià)值。結(jié)論：QC活動(dòng)目標(biāo)完成！八．標(biāo)準(zhǔn)化及推廣為了鞏固本次活動(dòng)的成果，我們認(rèn)真做好了標(biāo)準(zhǔn)化工作：1.將本次活動(dòng)過(guò)程中形成的圖紙、文字材料進(jìn)行總結(jié)歸檔，形成資料。2.將螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置補(bǔ)充到班組帶電作業(yè)生產(chǎn)工具中，做好常態(tài)化管理。3.該成果獲得國(guó)家發(fā)明專利（專利號(hào)：20140315647.3）和實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL201420366940.8），分別如圖13、14所示。4、研制的裝置應(yīng)用于國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院的特高壓輸電線路帶電作業(yè)教學(xué)培訓(xùn)示范片拍攝，如圖15所示，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試用，用戶單位對(duì)工具一致好評(píng)，應(yīng)用證明如圖16所示。圖13國(guó)家發(fā)明專利圖14國(guó)家實(shí)用新型專利圖15國(guó)網(wǎng)公司特高壓輸電線路帶電作業(yè)教學(xué)培訓(xùn)示范片圖16國(guó)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院特高壓輸電線路帶電作業(yè)教學(xué)培訓(xùn)用戶報(bào)告九．反省及今后計(jì)劃通過(guò)開(kāi)展本次活動(dòng)，成功的研制出第二代螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置，有效的解決了特高壓線路間隔棒更換難度大的問(wèn)題，大大的提高了工作效率，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了既定目標(biāo)，具有很好的推廣價(jià)值。同時(shí)小組成員的創(chuàng)新意識(shí)、參與意識(shí)得到了進(jìn)一步的提高；小組成員在實(shí)際安全生產(chǎn)中的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到增強(qiáng)；小組成員的QC知識(shí)、專業(yè)知識(shí)及專業(yè)技能有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。根據(jù)目前特高壓輸電線路在國(guó)家電網(wǎng)戰(zhàn)略發(fā)展的重要意義，為保證特高壓輸電線路供電可靠性，特高壓輸電線路帶電作業(yè)帶電顯得尤其重要，故QC小組計(jì)劃下一步研制更換特高壓絕緣子省力絲桿。附件:螺旋增壓更換特高壓間隔棒裝置計(jì)算書(shū)1設(shè)計(jì)原理概述螺旋液壓增壓更換間隔棒壓裝器(以下簡(jiǎn)稱壓裝器)通過(guò)杠桿原理及絲桿和液壓使人操縱力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，將絲桿圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)。通過(guò)螺紋絲桿使軸向力進(jìn)一步放大推動(dòng)油缸內(nèi)小活塞，使機(jī)械能轉(zhuǎn)換成可流動(dòng)狀態(tài)的液壓能。因液體有不可壓縮的特性，根據(jù)帕斯卡原理(在密閉容器內(nèi)流體施加壓力，壓力會(huì)向四周傳遞)通過(guò)大小活塞比將載荷進(jìn)一步放大至技術(shù)要求的工作載荷。本壓裝器額定載荷30KN，適用于八分裂、六分裂及四分裂間隔棒的安裝，更換橡膠阻尼墊之功用。2計(jì)算書(shū)采用技術(shù)參數(shù)遵照下述標(biāo)準(zhǔn)：DL/T463-2006帶電作業(yè)用絕緣子卡具DL/T966-2005送電線路帶電作業(yè)技術(shù)導(dǎo)則GB/T18037-2000帶電作業(yè)用工具基本技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則GB/T3880-1997鋁合金軋制板材GB/T3190-1996變形鋁及鋁合金化學(xué)成份GB/T3077-199740Cr合金結(jié)構(gòu)鋼GB/3452.1-1992液壓氣動(dòng)用“O”型橡膠密封卷GB/7631.2-2003礦物型液壓油分類標(biāo)準(zhǔn)GB/11118.1-94液壓油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)3文字說(shuō)明及許用應(yīng)力計(jì)算3.1文字說(shuō)明LC4-CS(新牌號(hào)：7A04-T6) 超硬鋁合金T6=CS淬火狀態(tài)，人工時(shí)效40Cr 40鉻優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼40-含碳量0.37%-0.44%[σb]、[σw]、[σJ]許用拉伸、彎曲、擠壓應(yīng)力(MPa)[τg]、[τm] 許用剪切、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力σb、σw、σJ、σs 拉伸、彎曲、擠壓、屈服應(yīng)力τg、τm剪切、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力M、Wz 彎曲力矩、彎曲模量，單位Nmm、mm3P表示各種載荷的總代號(hào)，單位：N或KN3.240Cr的許用應(yīng)力，用于計(jì)算卡具受力的主要螺栓、螺套、油缸、絲桿等[σb]=σb/n=900/3=300MPa 許用拉伸應(yīng)力，σb值取自GB3077-1999[σw]=1.0[σb]=300MPa 許用彎曲應(yīng)力[τg]=0.7[σb]=210MPa 許用剪切應(yīng)力[σJ]=1.5[σb]=450MPa 許用擠壓應(yīng)力[τm]=0.5[σb]=150MPa 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力3.3LC4-CS(7A04-T6)的許用應(yīng)力，用以計(jì)算“C”型夾的主要受力部件[σb]=σb/3=490/3=163.3MPa 許用拉伸應(yīng)力，σb值取自GB3880-1997[σw]=1.0[σb]=163.3MPa許用彎曲應(yīng)力[τg]=0.7[σb]=114.3MPa許用剪切應(yīng)力[σJ]=1.5[σb]=245MPa 許用擠壓應(yīng)力[τm]=0.5[σb]=81.6MPa 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力4設(shè)計(jì)產(chǎn)品技術(shù)條件4.1要求設(shè)計(jì)工作載荷：30KN手柄操作力(單手操作)：50N鋼與鋼摩擦系數(shù)設(shè)定：0.14.2工作有效行程：30mm4.3安全系數(shù)：根據(jù)DL/T463-2003標(biāo)準(zhǔn)n=3倍4.4載荷絲桿形式設(shè)定：M2.0×2.5絲桿4.5液壓油缸大小活塞：1:2.684.6主要材料選擇：40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼(GB/T3077-1999)牌號(hào)抗拉強(qiáng)度MPa屈服點(diǎn)MPa伸長(zhǎng)率σs收縮率%退火或高溫回火供應(yīng)狀態(tài)硬度HB≤40Cr900±1007859%45%207530KN壓裝器各部件應(yīng)力計(jì)算5.1已知：扳手?jǐn)Q緊力：Fo=50N，摩擦系數(shù)=0.1，扳手長(zhǎng)度L=340mm絲桿螺矩：m=2.5mm，中徑=18.38mm，螺紋：M20×2.5彈簧全壓縮載荷為：300N解：Fo·Ls=F×d/2，所以：F=2·Fo·Ls/d將Fo=50N·Ls=340mmd=18.38mm代入上式F=2×50×340/18.38=1850N將F=1850NL=2.5mmd=18.38mmu=0.1代入式(1)得