Як встановити перехідний з'єднувальний елемент для датчика обертання для вимірювання швидкості 10 кВ внутрішнього вакуумного вимикача
1 Інноваційний контекст
Регулярні механічні характеристичні випробування (включаючи час закриття/відкриття, швидкість, відстань відкриття, перевищення ходу, трифазну асинхронізм, час підскоку тощо) є важливими для 10 кВ внутрішньопомісних вакуумних вимикачів, забезпечуючи надійне електропостачання та стабільність мережі. Виробники зазвичай використовують метод лінійного сенсора рухомого контакту, оскільки він точно відображає продуктивність через сталі криві руху між лінійним передавальним валом і рухомими контактами.
Для спрощення випробувань, виробники додають отвори для з'єднання сенсорів та тестові стелажі. Однак, привід, встановлений у комутаційному пристрої, блокує нижню частину вала, що вимагає встановлення сенсора на основі стелажа, яке часто неможливо або непрактично провести на місці без спеціального обладнання, що робить роботу з лінійним сенсором трудомісткою. Натомість поворотні сенсори (які потребують введення параметрів переміщення) використовуються як варіант, але багато вимикачів не мають правильних отворів на кінці шпинделя для з'єднання. Таким чином, новий переходний з'єднуючий вузол дозволяє надійне з'єднання поворотного сенсора з шпинделем, спрощуючи встановлення.
2 Інноваційна технологія переходного з'єднуючого вузла
2.1 Технічні вимоги
Для забезпечення надійного з'єднання між поворотним сенсором та кінцем головного валу, слід вирішити наступні три основні проблеми:
Після встановлення переходного з'єднуючого вузла він має забезпечувати, що центральна лінія кривошипа головного валу вимикача збігається з осьовою центральною лінією з'єднання сенсора, тобто, щоб зберігати центральну вісь.
Після фіксації переходного з'єднуючого вузла, кут повороту має бути однаковим з кутом повороту кривошипа головного валу вимикача під час руху, і не повинно бути додаткового обертання окрім обертання головного валу, тобто, щоб подолати зовнішнє обертання головного валу.
Після фіксації переходного з'єднуючого вузла не повинно бути осьового переміщення. Це також складність вирішення проблеми з'єднання, тобто, щоб придушити осьове переміщення.
2.2 Рішення
(1) Допуск точності обробки зовнішнього кола кривошипа головного валу вимикача контролюється в межах 0,01 мм. Тому зовнішнє коло головного валу можна використовувати для позиціонування центральної лінії переходного з'єднуючого вузла, ефективно зберігаючи центральну вісь.
(2) Залежно від потреби в зборці кривошипа, головний вал вимикача обробляється з канавками шириной 8 мм або 10 мм (з деякими варіаціями), і похибка контролюється в межах 0,01 мм, що точно відповідає зовнішньому діаметру болтів M8 та M10 класу 8.8, ефективно подолуючи зовнішнє обертання головного валу.
(3) Після фіксації переходного з'єднуючого вузла немає компонентів з масштабним осьовим переміщенням або значною осьовою силою. Фіксація переходного з'єднуючого вузла на шпинделі кривошипа вимикача за допомогою круглого тонкого сильного магніта може протистояти осьовому переміщенню сенсора, спричиненому вібраціями вимикача під час вимірювання, ефективно придушуючи осьове переміщення.
Шляхом повної використання конструктивних характеристик вимикача, нам вдалося успішно розробити аксіальний магнітно-притягуючий фіксований переходний з'єднуючий вузол для поворотного сенсора вимірювання швидкості вакуумного вимикача, який використовує зовнішнє коло кривошипа головного валу для позиціонування осі.
Згідно з проектом, вибирається залізна стрижень Q235A довжиною 60 мм і діаметром 40 мм як заготовка, яка обробляється на верстаті в круглу повністю замкнуту конструкцію. Внутрішній діаметр переднього кінця обробляється до 32 мм з керуванням розмірною похибкою в межах 0,01 мм, щоб забезпечити точне припасовування до кінця шпинделя; задній кінець обробляється в круглу стрижень з діаметром 12 мм для з'єднання сенсора. На протилежних сторонах корпусу сверляться два круглих отвори з внутрішнім діаметром 8 мм і нарезаються для встановлення болтів M8 та M10 високої міцності.
Купується сильний магнітний лист діаметром 16 мм і товщиною 2 мм. На задньому круглому стрижні корпусу свердляться отвори для обробки переходного з'єднуючого валика для з'єднання з муфтою валу. Готова конструкція показана на рисунку 1:
3 Ефект використання
Загальна збірка поворотного сенсора була завершена за допомогою переходного з'єднуючого вузла, і полівний ефект випробування показаний на рисунку 3. Після завершення розробки та виготовлення переходного з'єднуючого вузла для поворотного сенсора було вибрано внутрішньопомісний вакуумний вимикач VS1-12 з різьбовим отвором для переходного з'єднуючого вузла поворотного сенсора на кінці валу. За допомогою того самого випробувального пристрою механічних характеристик вимикача були проведено порівняльні випробування з оригінальним переходним з'єднуючим вузлом та переходним з'єднуючим вузлом для встановлення поворотного сенсора з ведучим винтом.
При порівнянні з оригінальним переходним з'єднуючим вузлом, різниця в трьох наборах даних самоперевірки була в межах двох десятих (фактичні результати вимірювання зберігаються з одним десятком), що свідчить про добре стабільність цього переходного з'єднуючого вузла; при порівнянні з переходним з'єднуючим вузлом для встановлення ведучого винта, різниця в трьох наборах даних вимірювання також була в межах двох десятих (фактичні результати вимірювання зберігаються з одним десятком), що свідчить про те, що точність вимірювання його дизайну відповідає вимогам.
У реальному використанні знос кінців болтів M8 або M10 високої міцності, які відповідають ключовій канавці, є досить помітним. Тому зазвичай надається 2-3 запасні болти для кожного. Якщо навіть найменший обертальний зазор є, вони замінюються негайно. Зазвичай, нові болти потрібно замінювати після випробування приблизно 30 одиниць.
