機(jī)械可靠性在高壓電器設(shè)計中的應(yīng)用淺析

段德峰 王亦可

摘要：高壓電器的使用既提升了電器產(chǎn)品的使用性能，又加強(qiáng)了社會生產(chǎn)的效率，還改善人們的生活質(zhì)量。本文針對機(jī)械的可靠性在高壓電器設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞：高壓電器; 機(jī)械可靠性;

引言：隨著我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，在進(jìn)行電器產(chǎn)品設(shè)計時，需要從多個方面進(jìn)行考慮，最佳的方法是將產(chǎn)品的內(nèi)容和技術(shù)手段結(jié)合起來，才能在產(chǎn)品設(shè)計上的進(jìn)步。高壓電器和家用電器之間有著一定的差異， 由名而知他的特點在于“高壓”，表明有著較強(qiáng)的電力承受能力。機(jī)械可靠性在高壓電器中應(yīng)用后，可以減少外在因素對電器的影響，能夠提升電器的效率，增強(qiáng)電器的可靠性。

1 可靠性分析

從高壓電器的全局觀來分析，高壓電器可以運(yùn)用到各個領(lǐng)域中， 例如還能在機(jī)械領(lǐng)域中進(jìn)行結(jié)合。從機(jī)械的基本原理來看，電器的發(fā)展需要將電器和機(jī)械進(jìn)行結(jié)合。所以說，在高壓電器設(shè)計中有必要和機(jī)械進(jìn)行融合，這樣的結(jié)合能夠轉(zhuǎn)變高壓電器的發(fā)展方向。

1.1電器設(shè)計中可靠性與失效性

在進(jìn)行電器產(chǎn)品設(shè)計時、機(jī)械可靠性是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 從產(chǎn)品設(shè)計的角度來看機(jī)械的可靠性，可靠性的主要內(nèi)容是指，技術(shù)的的先進(jìn)性和可行性這兩方面的內(nèi)容。 如果在高壓電器生產(chǎn)的全過程， 都無法保證機(jī)械的可靠性， 那么這樣的產(chǎn)品沒有必要投入到銷售市場，所以說在產(chǎn)品設(shè)計時，有必要對產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)行革新。

從機(jī)械可靠性設(shè)計的理論角度進(jìn)行分析， 可靠性包括產(chǎn)品設(shè)計的整個過程，在產(chǎn)品生產(chǎn)的各個方面都需要達(dá)到可靠性的標(biāo)準(zhǔn)。同樣的原理，機(jī)械可靠性的對立面，就是機(jī)械失效性。失效性也是對產(chǎn)品進(jìn)行評價的重要一面，進(jìn)行失效性的評價，需要研究人員對產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、分析、和處理， 在進(jìn)行評價時還需要考慮產(chǎn)品主要服務(wù)的社會人群，還需將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，通過數(shù)據(jù)分析來判斷產(chǎn)品是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 機(jī)械可靠性的技術(shù)分析

隨著生產(chǎn)科技的進(jìn)步、我國居民的生活水平也隨之普遍提高， 生產(chǎn)商從市場經(jīng)濟(jì)的主動地位已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向被動地位，從發(fā)展來看是高壓電器相關(guān)的產(chǎn)品，提高了我國電器的質(zhì)量，如果高壓電器如果達(dá)不到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，只管產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)量，不保證質(zhì)量是無法獲得產(chǎn)品的市場地位， 也會對企業(yè)造成極大的損失。所以，在進(jìn)行高壓電器設(shè)計時，需要結(jié)合機(jī)械的可靠性進(jìn)行研究設(shè)計，在產(chǎn)品設(shè)計時找到二者之間的可融性。

所謂機(jī)械可靠性，是指通過科學(xué)方法對高壓電器進(jìn)行設(shè)計。在高壓電器設(shè)計時首要需要考慮以下這幾點因素。1.將技術(shù)和儀器進(jìn)行融合，從各個方面來測試產(chǎn)品是否合理，如果產(chǎn)品設(shè)計的基本原理都不符合現(xiàn)實要求，那么該產(chǎn)品在設(shè)計上就是失敗的。2.機(jī)械可靠性和高壓電器進(jìn)行結(jié)合時，結(jié)合需要通過產(chǎn)品的實際使用情況，在對產(chǎn)品進(jìn)行檢測評價，最后通過評價結(jié)果在對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計上的改進(jìn)。從上述分析我們的明白，機(jī)械的可靠性技術(shù)需要通過數(shù)學(xué)計算，和大量的科學(xué)技術(shù)、儀器，來進(jìn)行電器的產(chǎn)品的檢測。

2 機(jī)械可靠性的具體應(yīng)用

從市場角度來看我國高壓電器有著非常大的市場前景， 在進(jìn)行高壓電器設(shè)計需要摒棄傳統(tǒng)技術(shù)不足融合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，從機(jī)械可靠性的角度對電器進(jìn)行設(shè)計，從而提升高壓電器的質(zhì)量，我們在產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用時，還需要遵循機(jī)械的基本原理，在進(jìn)行設(shè)計時不能依照設(shè)計的主觀性，這樣會違背設(shè)計所遵循的客觀規(guī)律，使產(chǎn)品在設(shè)計上就存在失敗，這樣會對企業(yè)造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

2.1栓聯(lián)結(jié)設(shè)計

在進(jìn)行高壓設(shè)計時，需要從全方面的角度進(jìn)行考慮。這樣才能使產(chǎn)品在技術(shù)上獲得突破，在進(jìn)行設(shè)計時需要從高壓電器的特點進(jìn)行考慮，因此在進(jìn)行設(shè)計需要從產(chǎn)品的細(xì)節(jié)著手。比如說在進(jìn)行內(nèi)部螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計時，需要著重考慮機(jī)械的穩(wěn)定性。螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計需要從以下幾個方面入手

（1）以機(jī)械可靠性的基本原理為設(shè)計依據(jù)，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計中需要對螺栓進(jìn)行全面的指標(biāo)檢測。指標(biāo)檢測的結(jié)果還需要進(jìn)行綜合分析。

（2）.在進(jìn)行螺栓聯(lián)結(jié)的具體設(shè)計時， 可以通過“ 假設(shè)”方案， 在對假設(shè)方案進(jìn)行驗證，檢查假設(shè)方案是否合理。在進(jìn)行方案選擇時， 需要將現(xiàn)實條件和客觀條件結(jié)合，避免設(shè)計理論脫離現(xiàn)實實際。

（3）機(jī)械可靠性在螺栓聯(lián)結(jié)的設(shè)計應(yīng)用中，需要考慮端部的應(yīng)力分布，在產(chǎn)品應(yīng)用設(shè)計程序上的選擇，可以通過聯(lián)結(jié)方程來確定螺栓的具體直徑。這種方法設(shè)計的優(yōu)點主要是，能夠保證直徑選取的準(zhǔn)確性，減少在產(chǎn)品設(shè)計中的麻煩，以保證產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。

2.2 受壓筒體的螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計

日常家用電器，在受壓筒體的螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計上的考慮因素較少，他們在進(jìn)行設(shè)計時只是簡單考慮，因此所考慮的設(shè)計因素的不夠全面。在進(jìn)行高壓電器受壓筒體的螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計時，從設(shè)計角度來看，需要根據(jù)高壓電器的特點和性質(zhì)進(jìn)行考慮，在細(xì)節(jié)設(shè)計上如果不合電器標(biāo)準(zhǔn)，則會造成產(chǎn)品設(shè)計缺陷，還會對企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

本文主要通過，交流高壓自動分段器進(jìn)行分析分段器，它的滅弧室里充有六氟化硫氣體。 在進(jìn)行設(shè)計時，需要根據(jù)計算數(shù)據(jù)為依據(jù)，針對分段器缸的設(shè)計時， 需要采用可靠性的連接方法， 在分段器缸的設(shè)計時在SF6氣體的影響下， 螺栓材料的選擇需要科學(xué)合理。在進(jìn)行產(chǎn)品方案的可行性選擇時，可以采用概率計算的方法對方案進(jìn)行篩選， 這種方式需要和數(shù)學(xué)計算進(jìn)行聯(lián)合，能夠保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

在進(jìn)行概率設(shè)計時，對高壓電器來講， 產(chǎn)品在進(jìn)行設(shè)計時，需要融入機(jī)械的可靠性的基本理論、和基本方法， 來提升產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量， 能夠減少以往設(shè)計上的阻礙。 當(dāng)前我國高壓電器產(chǎn)品種類復(fù)雜， 產(chǎn)品的功能結(jié)構(gòu)能夠滿足社會發(fā)展需要， 消費(fèi)者對產(chǎn)品的認(rèn)可度較高。 在今后的產(chǎn)品設(shè)計時， 應(yīng)該將機(jī)械可靠性與產(chǎn)品的結(jié)合深入研究， 以保證高壓電器的產(chǎn)品質(zhì)量。

3 應(yīng)用案例

3.1螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計的應(yīng)用

通過上述螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計，我們知道對螺栓聯(lián)結(jié)進(jìn)行設(shè)計時首要工作是標(biāo)準(zhǔn)的確定， 通過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)， 在針對每個螺栓的大小進(jìn)行測試， 方可準(zhǔn)確確定螺栓元件的壓力分布狀態(tài)。在進(jìn)行螺栓設(shè)計時， 可以先通過假設(shè)方案，在進(jìn)行科學(xué)求證，方案是否具有可行性，例如，對螺栓的氣密性檢測時， 可以采取大膽假設(shè)小心論證的方法。對螺栓應(yīng)力分布進(jìn)行計算，通常使用聯(lián)結(jié)方程來確定螺栓的直徑。連接方程如下

（1） 螺栓設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：選用的螺栓材料>螺栓的應(yīng)力，使用以下公式進(jìn)行計算

（2）在進(jìn)行螺栓材料選擇時，需要考慮螺栓材料的強(qiáng)度分布，根據(jù)螺栓材料選用經(jīng)驗來， 取材料的變異系數(shù)如下：

（3）螺栓應(yīng)力分布的計算，可以通過聯(lián)結(jié)方程，進(jìn)行螺栓直徑的確定。

3.2 受壓筒體螺栓聯(lián)結(jié)的設(shè)計

由上述可知，我們知道交流高壓自動分段器的特點，在于分段器的滅弧室裝的時六氟化硫氣體。因此在進(jìn)行受壓筒體螺栓聯(lián)結(jié)設(shè)計的時，需要通過科學(xué)數(shù)據(jù)，來進(jìn)行分段器的設(shè)計，通常在進(jìn)行分段器進(jìn)行設(shè)計采時，通常需要連接機(jī)械的可靠性，分段器在SF6氣體的影響下。

在進(jìn)行螺栓材料選擇時，需要符合材料選擇的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。通常選用中碳鋼和其他高碳鋼， 螺栓的性能水平需要達(dá)到8.8，并對螺栓強(qiáng)度分布進(jìn)行計算確定螺栓材料是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并計算螺栓材料的承受極限， 通過標(biāo)準(zhǔn)壓力，計算材料的最大承受力度。

4結(jié)論

通過上述高壓電器設(shè)計中機(jī)械可靠性的應(yīng)用的研究分析， 我們得知， 在進(jìn)行高壓電器設(shè)計時，需要從主客觀兩個方面進(jìn)行考慮，尋找完美的產(chǎn)品設(shè)計方案。在進(jìn)行高壓電器產(chǎn)品與機(jī)械可靠性進(jìn)行結(jié)合時，需要考慮全面的影響因素， 不能只做簡要分析，只有將高壓電器與機(jī)械可靠性進(jìn)行結(jié)合，才能推動我國高壓電器的發(fā)展進(jìn)程。

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