中置手车式开关设备转运车的结构设计改进论文_黄国强

(广州白云电器设备股份有限公司)

摘要:文中分析了中置手车式开关设备的独立升降式结构形式及特点,并针对传统独立升降式转运车存在的各种缺陷进行设计改进,提出一 种新型整体升降式转运车,取得了较好的效果。

关键词:中置手车式开关设备、转运车、结构设计改进

1.前言

当前,在国内市场的10kV的输配电系统中,以中置手车式开关设备为主,市场占有率高。作为中置手车式开关设备的重要辅助工具-转运车 。它的主要作用是在安装调试及运行检修时,作为将断路器手车、功能手车移出柜外的载体,由于设备运行的环境不同,转运车需要经常调 整高度,使手车与柜体的接口处于同一水平面顺利对接,实现手车与柜体的接合或分离。目前很多厂家采用独立升降式结构,该结构的转运 车普遍存在强度不足、对中性差,重心不稳、调整不灵活,通性不强等缺陷,造成手车与柜体的配合不好,手车接合或分离柜体时不顺畅, 重心不稳手车容易从转运车跌落地上,造成手车的损坏,因此而造成的工伤事故屡见不鲜,为什么传统的独立升降式转运车存在的各种缺陷 ,主要是其结构的不合理引起的,下面先说述转运车的功能要求,再分析独立升降式转运车的结构特点。

2、转运车的功能要求

2.1转运车作为开关设备辅助工具,其核心功能有两个:

功能一:将断路器手车、功能手车调节到合适的高度,使手车顺利与柜体接合或分离。

功能二:将断路器手车、功能手车转运到指定地方存放。

2.2 基于转运车功能,应该具备可靠性,灵活性、通用性等特点。对于转运车的要求有三点:

要求一:断路器底盘车的车轮从转运车导轨平滑过渡到高压开关柜的柜体导轨上;两者间连接可靠,在转运断路器时,转运车通过锁定扣与 柜体应紧密连接,不可脱离;

要求二:通用性强,即一台转运车能放置不同高度的中置手车式高压柜、不同电流等级的断路器手车或功能手车;

要求三:操作简便,转运时能安全平稳移动,不容易翻侧。

3. 独立升降式转运车的结构特点

3.1结构说明

通过挂钩和导向杆实现转运车与柜体连接;

通过调整四个独立的螺杆装置来实现转运车导轨面与柜体导轨面的一致性。

3.2结构分析

独立升降式转运车具有结构简单,易于加工制造,成本低廉,得到生产厂家的广泛选用。但是,由于经过不断使过程中,发现独立升降式转 运车存在以下缺陷,这些缺陷在操作或使作过程中,存在不安全隐患,容易造成人员伤害。

如图1所示,托承断路器的导轨托盘与车体是通过独立的4组螺杆联接,托盘高度依靠这4组螺杆各自进行调整,这种结构决定其调整高度范 围小,调节效率低,刚度差,且很难保证导轨上的托盘四个调整点在一个水平面内,加大调整的难度,造成托盘变形及四螺杆松动或滑丝。 当重量约为300KG手车放置在转运车上时,通过调整轮来调整高度就更加困难。

如图2所示。转运车与柜体连接仅靠一个挂机钩连接,在推进推出断路器时,很容易造成挂钩变形,从而导致转运车与柜体脱离,造成事故 ;

转运车导轨与柜体导轨存在间隙,并且频繁使用后,在冲击力作用下,导致挂钩变形,这种变形导致两导轨的间隙进一步扩大,最后导致不 能使用或严重影响转运车使用的安全性。

转运车身仅用2.0钢板折弯而成,中间无采取任何加强措施,强度不足,当手车放置在上面时,车身容易发生变形,影响定位,重心过高手 车容易翻侧。

传统转运车由于结构方式的限制,难以解决其可靠性,灵活性、通用性的问题,也达不到转运车的功能要求,所以必须推倒独立升降方式, 采用全新的结构方式—整体升降式。

4. 一种新型整体升降式方案

针对上文所述转运车存在的问题,笔者提供一种改进方案,这种方案解决上文所述整体升降转运车存在的各种缺陷,具有可靠性高,灵活性 好、通用性强等特点。

(1) 如图4所示,取消原有四个独立的螺杆装置,通过一个摇动机构和提升机构改变转车导轨高度(高度范围较大),用专用手柄摇动 机构的丝杆,使托盘整体平行上升或下升,从而保证转运车导轨高度与柜体一致,操作方便、灵活、省力;

(2) 消除在推拉断路器时转运车导轨与柜体的撞击力,在结构上,柜体导轨尾端倒圆角R或斜角,以及转运车导轨比柜体导轨低并紧密 贴合,如图3所示。当断路器四车轮最大圆柱面从转运车导轨向柜体导轨运动时,由于柜体导轨尾端采取倒圆角R,所以推拉断路器时能在柜 体导轨与转运车导轨上平滑过渡,从而消除了撞击力;

(3) 如图5所示,转运车导轨是可调的,它安装在转运车的托盘上,当转运不同电流等级的手车时,通过调整导轨宽度L而获得;

(4) 在原单单依靠挂钩连接柜体的基础上,改变转运车的四个支撑车轮的两个后轮为可刹车的车轮。从而保证转运车与开关柜的柜体的 可靠连接。

(5) 当手车要转运到指定地方前,将转运车降至最低,使手车的重心下降,不容易发生翻侧的情况。

(6) 车身采用箱型结构,四边和正面、背采用2.0钢板折弯而成,车身设有加强筋,使整个车身稳固,并在车身增加存放工具的工具箱 ,合理地利用车身的空间。

5.结论

(1) 与原结构相比,改进后结构简单,制造成本低;

(2) 具有可靠性高,灵活性好、通用性强等特点,满足转运车的功能要求;

参考文献:

机械设计手册 徐灏主编 北京:机械工业出版社,2000.6

论文作者:黄国强

论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期

论文发表时间:2018/8/13

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