GIS中電阻斷口電阻觸頭制造工藝改進

姬 瑜 孟祥喜

(河南平高電氣股份有限公司，河南 平頂山 467001)

一 前言

電阻觸頭在550kV及以上電壓等級GIS系列產品和罐式斷路器產品中，是電阻斷口的核心部件。為滿足產品電性能和機械性能要求電阻觸頭由兩部分裝配后再機加工成型。項1為導電用鋁合金，兩側面鍍銀5μm;項2為操作用合金鋼，電阻觸頭由兩部分粘膠后裝配，裝配力矩為200N·m，裝配中要求對接的鍍銀面不允許有膠液，固化后進行機械加工，加工后要求a、b間電阻值小于20μΩ，對接面不允許有切削液，電阻觸頭表面不允許銹蝕，兩種材料之間圓滑過渡，使其形成一個整體(見圖1)。

圖1 電阻觸頭

二 加工難點和原工藝存在的問題

最初我們使用下述加工工藝加工。在項2螺紋外部涂抹厭氧膠，在項1內螺紋內噴涂促進劑后擰緊，擰緊力矩200N·m。簡單防護后進行機加工，加工過程中使用切削液數車加工。加工后表面粗糙度良好。但是裝配后的電阻觸頭經測量有些阻值合格有些不合格，挑選裝配后合格的經過機加工以后又出現電阻值超差。電阻值不穩定，電阻值超差問題同時困擾著裝配和機加工。經過認真分析，前期制造工藝中存在以下問題：(1)沒有專用工裝，裝配困難，項1、項2裝配擰緊力矩難以保證，繼而難以保證裝配電阻要求。如圖2。(2)接觸面殘留膠液、切削液，造成裝配后、加工后電阻值飄移、超差，切削液成為混入異物來源。如圖3，4，5。(3)電阻觸頭表面銹蝕，GIS氣室內不能有異物混入，涂油保護不可行。(4)兩種金屬膨脹系數差別較大，過渡面加工后有臺階，不能滿足電場性能要求。

鑒于以上情況，改進電阻觸頭的制造方式，保證零部件和產品的質量迫在眉睫。

圖2 裝配困難

圖3 電阻值漂移(1.7μΩ-28μΩ)

圖4 、圖5 對接面有膠

三 新工藝方案及實施驗證

1.改進裝配結構，保證膠液不殘留在對接面

2.優化并固化裝配工藝

首先，要求對兩個裝配子件進行不涂膠試裝配，檢查螺紋配合良好。其次，細化涂膠工藝要求。

①計算合理膠液用量，要求涂膠時候嚴格執行。將膠液擠到項2外螺紋，從第三扣開始涂抹，一共涂抹20扣左右，長度40mm。②然后使用專用毛筆將膠液均勻刷在所涂抹的20扣外螺紋表面。③在項1內螺紋噴涂適量促進劑后將項1、項2裝配在一起，裝配長度不要到項2涂抹膠液位置。④將電阻觸頭使用臺虎鉗固定牢固。⑤使用定值力矩將項1、項2擰緊至規定力矩，測量并記錄項1、項2間電阻值是否小于20μm，不合格的拆解檢查對接面是否殘留膠液。⑥將電阻觸頭項2外露的螺紋表面涂上薄薄一層B8潤滑脂作為后續工序間防腐措施。⑦將裝配好的電阻觸頭放置在恒溫烘干間烘干固化2小時，溫度要求60℃，并作放置時間和取用時間記錄，操作者蓋章確認。⑧到取用時間后從烘干間取出，放置在8級潔凈度車間空冷2小時后使用一層發泡塑料布包裝送至機加工車間加工。

3.設計專用工裝保證裝配力矩

裝配力矩適當可以保證接觸面壓緊，從而保證裝配電阻。裝配力矩小會造成裝配電阻較大，裝配力矩過大會增加裝配難度，損傷螺紋連接強度。

4.改進加工方法

數車軟爪卡項1螺紋M24，項2鍍銀面與卡盤之間加聚四氟乙烯墊防護，防止劃傷鍍銀面。不使用切削冷卻液粗車半球，主軸轉速800r/min，吃刀量0.5mm/r，留量1mm。半精車主軸轉速1000r/min，吃刀量0.3mm/r，留量0.3mm。半精車后冷卻兩小時至室溫后再進行精車，精車成型后使用百潔布拋光球面，彌補未使用切削液可能造成的表面粗糙度不足，注意過渡部位平滑過渡。卸下零件10分鐘后使用發泡塑料布包裝，打印完可追溯出廠標識后使用防潮紙單件包裝，再使用發泡塑料包裹膠帶粘牢后放入50克硅膠，每5件密封包裝存儲待用。

經過上述改進，避免了由于設計缺陷造成的后續裝配難度增加的后果;為該結構制作的專用工裝保證了裝配力矩要求;為該結構細化的裝配工藝保證了部件裝配質量的穩定，避免了合金鋼銹蝕和對接面殘留膠液影響電阻值;機加工工藝的改進解決了螺紋縫隙和對接面縫隙殘留切削液問題，從而影響電阻值不穩定的難題;同時機加工工藝的改進，避免了吃刀量過大造成零件加工發熱嚴重造成的不同金屬過渡面加工后有臺階的問題。

四 結語

目前，該工藝已經納入到我公司GIS產品的生產中，給生產帶來了良好的效益，同時也得到了工人的一致認可，有效的提高了零件合格率，降低了不必要的質量損費。同時，化解了由于不合格責任不明造成的裝配部門與機加工部門之間的矛盾。解決目前斷路器電阻斷口電阻觸頭的加工問題，最終保證了產品的質量。對于批量生產的零部件問題，尤其是原因眾多，不以區分影響程度的情況，可以采用六西格瑪方法，QC方法解決質量問題。