GIS產品尺寸檢驗中的多思路意識分析

劉曉鋒 孫明道

（平高集團河南平芝高壓開關有限公司，河南平頂山 467000）

GIS產品尺寸檢驗中的多思路意識分析

劉曉鋒 孫明道

（平高集團河南平芝高壓開關有限公司，河南平頂山 467000）

在GIS產品零部件檢驗檢測中，尺寸質量檢驗工的檢驗思路和檢驗意識將直接影響到檢查過程的效率和質量。因此，檢驗工要具備將質量檢驗理論知識、標準與實際檢驗相結合的檢驗思路，具備設計運用工裝檢具的多途徑檢驗思路，具備多種測量手段結合高檢測效率和精準度檢驗思路，從而達到檢查過程中“快、準、一次正確”的檢驗狀態，大大提高檢驗工作效率，以及檢驗的可靠性與準確性。

GIS；尺寸；檢驗；思路；意識

隨著國民經濟的持續快速發展和“一帶一路”政策的帶動，電力行業將依托遠距離、大容量、低損耗的特高壓技術持續增長，為在全國范圍內優化能源配置，電力行業將實現建成“五縱五橫”電網格局。氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）是高壓輸電行業中重要設備，具有裝置結構緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、便于安裝、使用周期長以及維護工作少等特點，廣泛應用于高壓輸電系統中［1］。GIS產品構成復雜，零部件種類繁多，外觀形狀尺寸大小不一，各零部件精度等級不一，為保證輸電設備高品質及運行可靠性，要求質量檢驗工對GIS產品每個零部件把好質量關。GIS產品零部件檢驗檢測中，尺寸質量檢驗工的檢驗思路和檢驗意識將直接影響到檢查過程的效率和質量，具備豐富的檢驗思路和良好的檢驗意識，并能夠合理運用多種測量方法，達到檢查過程中“快、準、一次正確”的檢驗狀態，將大大提高檢驗的工作效率，以及檢驗的可靠性與準確性。所以，做好零部件質量檢驗工作，要在質量檢驗中具有多思路檢驗意識。

1 理論知識、標準與實際檢驗相結合的檢驗思路

從事質量檢驗的工作人員已具備豐富的檢驗基礎知識，如尺寸、角度及錐度的檢驗，表面粗糙度、形位誤差、鑄造、鍛造、焊接、表面處理、緊固件、齒輪和軸承等的檢驗等基礎理論知識，那么在實際的檢驗工作中就應積極利用這些基礎知識，保證檢驗的可行性和準確度。因為檢驗工作有時候不只是僅靠圖紙要求就夠了，對于有些零部件如軸承、緊固件、齒輪等，隱含的而圖紙上并沒有的技術要求也是需要檢驗，而這些隱含的技術要求是一位具備檢驗基礎理論知識的檢驗員必須掌握的內容，否則可能會出現零部件要求的檢驗項目沒有檢查到，或者檢驗員看到零部件和圖紙后不知道有些項目也是必須檢驗的，或者不知道如何檢驗，比如軸承，圖紙上往往不會直接把軸承的所有尺寸都標注在圖紙上，往往會標注一個軸承標號，國家標準規定軸承已經標準化了，只要有了軸承標號就可以在相應的國家標準上查詢到這個軸承的規格和詳細尺寸，如果檢驗員不知道這些軸承標號代表的含義，不知道查詢相關的國家標準，就會無從下手檢驗軸承。又如有些零部件的圖紙上孔尺寸只標注了基本尺寸和公差帶，而沒有標注相應的公差值，如φ110H7，要檢驗這個尺寸時檢驗員應知道H7代表的含義，然后根據自己掌握的公差與配合的相關知識查詢相應國家標準，查詢出此尺寸的公差大小，然后才能進行檢查。所以，質量檢驗工掌握了相當多的檢驗知識，在實際的檢驗工作中要學會理論與實踐相結合，提高檢驗效率和準確率，防止出現錯誤的檢驗現象。

2 設計運用工裝檢具的多途徑檢驗思路

針對簡單的零部件，使用現有的量具就可以快速準確地完成檢驗。但是，針對有些復雜尺寸不便于用常用量具或無法直接使用量具檢測的零部件，從設計工裝檢具的方面尋找解決問題的途徑，高效準確地解決問題，保證檢驗工作正常進行。可以根據不同檢驗要求結合檢測的零部件實際位置進行設計并靈活應用。

圖1 傳動塊尺寸要求

如圖1所示GIS產品中傳動塊的測量。圖紙要求孔B和C是對穿加工，同時孔A和孔B的孔心距要求48± 0.5，那么如何測量這兩個要求是否滿足圖紙要求。雖然A孔端面和C孔端面在同一平面上，A孔和C孔的孔心距可以直接用游標卡尺測量，但是A孔和B孔的孔心距由于A孔端面和B孔端面存在高度差，這個高度差造成卡尺卡不到孔A和孔B的孔壁，現有的游標卡尺無法直接測量（見圖2）。同時，孔B和C是對穿加工現有測量工具也無法測量。在這樣的情況下，就需要設計制作工裝檢具來檢查測量這兩個要求了。要求所設計的檢具是既能測量孔B和C的對穿加工要求，也能測量孔A和孔B的孔心距尺寸48±0.5，那么就可以設計如圖3所示的軸1和軸2兩個軸，軸1穿入孔A中，軸2穿入孔B和孔C中，軸2可以測量孔B和C的對穿加工要求，用卡尺測量軸1和軸2的中心距離，可以測量孔A和孔B的孔心距尺寸48±0.5，這樣即可滿足測量要求。

在檢驗工作中遇到很多不易直接檢驗出來的棘手問題時，僅僅通過設計工裝檢具來解決檢驗工作中的難題往往是不夠的，要有靈活運用設計工裝檢具，多途徑多思路解決檢驗工作中的問題的意識。比如上述提到的傳動塊的孔B和C是對穿加工，孔A和孔B的孔心距要求48± 0.5的測量問題，在沒有足夠時間去設計工裝檢具軸1和軸2的前提下，要保質保量地完成傳動塊的檢驗工作，這時就要想盡一切辦法，利用現有的量具、檢具、工具把這個測量任務完成，針對這個任務可以采用間接法測量［2］

圖2 傳動塊尺寸直接測量方法

圖3 傳動塊尺寸間接測量方法一

圖4 傳動塊尺寸間接測量方法二

如圖4所示，第一步，將傳動塊A孔中心線找平（即A孔中心線平行于測量平臺平面），這一步就叫找測量基準。步驟如下：①將傳動塊立放在檢驗平臺上，旁邊用V型鐵固定；②將直徑為φF的鋼球放置在孔A右側孔口附近，用高度尺測量鋼球到平臺表面高度h1，利用孔A的直徑φA，計算出孔A右側中心高度H1，計算公式為H1=h1-φF+φA/2，其中H1為孔A右側中心高度，h1為鋼球表面到平臺高度，φF為鋼球直徑，φA為孔A直徑；③用相同的方法測量計算出孔A左側中心高度H2，計算公式為H2=h2-φF+φA/2，其中H2為孔A左側中心到平臺高度，h2為鋼球表面到平臺高度，φF為鋼球直徑，φA為孔A直徑；④如果H1=H2，測量的基準找平工作完成，如果H1≠H2，還需要在工件和平臺之間放入調整用墊片，直到H1=H2，測量的基準找平工作完成。

第二步，測量B孔中心到平臺的高度H3，步驟如下：①將直徑為φF的鋼球放置在孔B孔口附近；②用高度尺測量鋼球到平臺表面高度h3；③利用孔B的直徑φB，計算出孔B中心到平臺的高度H3，計算公式為H3=h3-φF+φB/ 2，其中H3為孔B中心到平臺的高度，φF為鋼球直徑，φB為孔B直徑。

第三步，測量C孔中心到平臺的高度H4，步驟同第二步。計算公式為H4=h4-φF+φC/2，其中H4為孔C中心到平臺的高度；φF為鋼球直徑，φC為孔C直徑。

第四步，對比H3和H4的具體值，可以判斷B孔和C孔是否對穿加工。

第五步，計算孔A和孔B（C）的孔心距尺寸48±0.5。H3-H1或H3-H2或H4-H1或H4-H2就是尺寸48±0.5的實測值。

通過上述五步，即完成了傳動塊的測量要求。這個例子說明，檢驗過程中要達到檢驗目的的方法有很多，只要檢驗者多思考，多途徑多思路是完全可以找到可行準確檢驗的方法。

3 多種測量手段結合高檢測效率和精準度的檢驗思路

GIS產品構成復雜，零部件種類繁多，外觀形狀尺寸大小不一，各零部件精度等級不一，僅僅靠一般檢具和工裝不能滿足檢測要求，在檢驗過程中要具有多種測量手段相結合的意識。在鑄造導體等復雜結構零部件尺寸檢測中，形位公差往往借助傳統測量工具高度尺、卡尺等測量，但是這種測量方法不僅效率低有時誤差大，難以測量，那么檢驗工可以換個角度，可以選用三坐標測量儀進行測量。三坐標測量機作為通用性強、自動化程度高、高精度測量系統，在先進制造技術與科學研究中有極廣泛的應用。其首先將各種幾何元素的測量轉化為這些點的坐標位置后，再由軟件按一定的評定準則算出這些幾何元素的尺寸、形狀、相對位置等。從原理上說，其可以測量任何工件的任何幾何元素的任何參數［3］。因此，合理應用三坐標測量不僅提高了檢測準確度，也提高了檢測效率。

檢驗工在解決裝配和安裝問題時，需要現場進行尺寸測量，傳統測量工具精度和使用方法限制不能滿足要求時，可以選用關節臂式坐標測量儀。關節臂式坐標測量機是一種新型多自由度非笛卡爾式坐標測量系統，具有體積小、重量輕、運動靈活、方便現場測量及價格便宜等優點，適用于現場零部件尺寸測量。GIS產品零部件中體積較大GCB罐體和母線筒體等，可以通過三坐標劃線機進行測量，三坐標劃線機具有水平臂移動（立柱懸臂）式、全鋼制結構、開放性好、測量范圍大等優點。而對于體積小精度高觸指零部件，對于角度要求嚴格，涉及到多個部位角度測量，一般檢具精度差和三坐標測量比較復雜，運用投影儀設備通過投影方法能夠方便準確地得到測量結果。因此，根據不同零部件及測量環境條件，靈活應用多種測量手段（三坐標測量、關節臂、劃線機、投影儀等技術）來提高檢測精準度和效率。

4 結語

在GIS零部件檢驗檢測中，質量檢驗工要形成理論知識、標準與實際檢驗相結合的檢驗思路，設計運用工裝檢具的多途徑檢驗思路，多種測量手段結合高檢測效率和精準度檢驗思路。質量檢驗工具備豐富的檢驗思路和良好的檢驗意識，才能在達到檢查過程中“快、準、一次正確”的檢驗狀態，大大提高檢驗的工作效率，以及檢驗的可靠性與準確性。

［1］盧鵬，韓書謨，趙文強，等.1 100kV GIS關鍵技術研究［J］.高壓電器，2010（3）：1-5.

［2］方昆凡.公差與配合實用手冊［M］.2版.北京：機械工業出版社，2012.

［3］張國雄.三坐標測量機的發展趨勢［J］.中國機械工程，2000（1）：222-226.

Analysis of Multi-thinking Sense in Dimension Test of the GIS Product

Liu XiaofengSun Mingdao

（Pinggao Group Henan Pingzhi High-voltage Switchgear Co.Ltd.，Pingdingshan Henan 467000）

In dimension test of GIS product parts and components,the inspection idea and sense of the dimension quality inspector will directly affect the efficiency and quality of inspection process.Therefore,the inspector must have the inspection idea of combining the theoretical knowledge,standard and actual inspection of quality inspection, have the multi way inspection idea of designing and using fixture,have the inspection idea of a variety of measure?ment methods combined with high detection efficiency and accuracy,so as to achieve the"fast,accurate,a correct" test status of the inspection process,to greatly improve the inspection efficiency,as well as the reliability and accura?cy of testing.

GIS；dimension；test；thinking；sense

TM564

A

1003-5168（2017）02-0074-03

2017-01-07

劉曉鋒（1981-），男，本科，助理工程師，研究方向：GIS零部件檢驗檢測。