快速电动操动机构装配调试过程中常见问题及处理办法

摘要 随着我国电力事业的不断发展，电力部门对高压电器设备的外观、性能和可靠性要求越来越高。前期，我公司生产的气体绝缘金属封闭开关设备中隔离开关所配的弹簧操动机构，由于体积较大、对本体冲击较严重、速度较高等缺点，在设备的安全运行中存在一定的隐患。为了满足市场要求，我们开发出一种结构紧凑、外形美观，速度适中的新型快速电动操动机构，有效的解决了上述问题。该产品适用于我公司110KV电压等级、220KV电压等级的气体绝缘金属封闭开关设备，用于实现隔离开关分、合闸电动及手动操作，为产品的安全运行提供了可靠保障。

关键词 快速电动操动机构；与本体联接；电机；卡滞

中图分类号TM3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）121-0210-02

0引言

该快速电动操动机构由支撑部分、三级齿轮传动部分、二次元件及箱体组成。三级传动均采用圆柱直齿轮，第三级减速装置除采用圆柱直齿轮传动外，还增加了一套锁止板装置，即在中间轴及输出轴上装有锁止板，齿轮、锁止板与轴之间采用花键连接，以保证输出轴能够达到预期的转角输出。

操动机构同时具有电动和手动分合闸功能，电动时能够实现分合闸互相闭锁。在手动、电动分合闸操作过程中，应无卡滞现象。

操动机构中各电气控制元件，应在传动系统安装调试完毕后进行安装配线，应动作灵活，可靠切换。二次线路的应满足图样要求，布置美观。

其主要不足是，由于内部结构紧凑，对零部件加工质量、装配质量和二次电器件要求都很高，如制造、装配不良易出现机构不动作、传动卡滞等现象。本文就操动机构装配调试过程中需要特别注意的问题、曾经出现的问题及解决方法、装配技巧等进行记录，以期用户对该机构有更多的了解，对日常维护工作能够起到一定的帮助作用。

1装配要求

1）输出轴装配：注意轴、锁止板、扇形齿轮标记点方向对应；两端轴承装入时用工装保护，用小锤打击装入；机构调试合格后螺母与轴之间涂厌氧胶防松动，按照工艺操作规程执行；

2）中间轴装配：注意轴、锁止板、扇形齿轮标记点方向对应；机构调试合格后螺母与轴之间涂厌氧胶防松动，按照工艺操作规程执行；

3）面板装配：输出轴与中间轴用工装保护，用小锤打击装入前面板，注意保证轴与前面板的垂直度，小锤打击强度要低，以便于发现装偏时及时校正；输出轴与中间轴的位置须符合图纸要求，标记点位置方向相互对应；

4）行程开关装配：行程开关要固定牢固，不得出现松动，同时注意保护电器元件，避免磕碰；注意调整行程开关位置，使之与凸轮位置正确对应，活动灵敏；

5）辅助开关装配：注意调整拐臂的旋合长度以保证图纸要求；转动灵活，无卡滞现象，信号转换正确灵敏；

6）脂涂抹要求：所有部位涂抹的脂种类均为长城6006脂；轴承装入面板前外表面涂适量脂；在装入机构箱之前，下列部位涂适量脂：输出轴装配中扇形齿轮；中间轴装配中大齿轮、锁止板、扇形齿轮；输入轴装配齿轮轴的齿轮部分、大齿轮。

2装配、调试过程中，本体联接分闸、合闸操作过程中出现问题的具体解决方法

1）电机空转，机构与GIS本体均未动作。问题分析：怀疑电机出现了问题。处理方法：拆下电机进行解体检查，发现电机齿轮减速箱中的传动轴折断，造成了电动机的空转，机构与GIS本体均未动作，更换新的电机。再次联接本体进行50次的分、合闸操作，动作正常；

2）电动机转动，分闸（或者合闸）位置时未停止，造成机构内部的小拐臂折断，机构齿轮与齿轮配合卡滞，无法进行下一次动作。问题分析：（1）机构内部的刹车电阻出现异常；（2）机构电机后盖内部的碳刷出现异常。处理方法：首先用万用表检查机构内部的刹车电阻有无异常，如果有异常需更换，更换后再次用万用表确认新电阻是否正常。然后是解决机构卡滞问题，用专用工具将装配在电机前端的小齿轮拉出，用专用工具手柄摇把，摇动机构齿轮转动复位（分闸位置），解决了卡滞问题。最后是打开电机后盖检查电机内部的碳刷与电机转子的磨合情况，如果磨合不均匀或有异常现象，需更换电机碳刷，如无异常，直接更换电机。再次确认机构分、合闸的位置后，重新更换新小拐臂。

3）电机转动，分、合闸操作过程中，电机不带动机构再次动作。问题分析：（1）电机线未紧固松动脱落；（2）电机内部齿轮减速箱中传动轴折断；（3）电机带动机构分、合闸操作速度过快而导致电机烧毁。处理方法：首先打开机构外壳检查电机线是否脱落；其次是对电机进行解体检查，电机齿轮减速箱中的传动轴是否折断，同时用万用表检查电机线是否完好。检查发现电机线烧毁，原因是机构操作分、合闸操作时，相隔时间过短，频繁操作造成的。重新更换电机。

4）操作若干次以后，操动机构的输出转角有变动，导致本体行程不稳定。问题分析：（1）机构上微动开关螺丝未紧固，使得微动开关出现松动现象。（2）机构分闸接触器和合闸接触器接线有松动。处理方法：打开机构外壳，检查微动开关螺丝是否紧固；检查分闸、合闸接触器接线是否有紧固。紧固各处螺丝，再次对机构进行分、合闸操作，直到机构角度无变化，本体的行程稳定，恢复机构；

5）在机构试验时操作声音大，发现齿轮与齿轮配合处有镀锌层脱落的现象。问题分析：（1）机构前面板和后面板的三个孔加工的间距和同轴度不合格；（2）机构内部齿轮轴上的齿轮加工不合格。处理方法：拆开机构外壳，拆下机构的前面板和后面板对三个孔进行尺寸检查，拆下齿轮轴上的齿轮进行测量检查。结果发现三个孔的尺寸在合格范围内，而齿轮各个尺寸也在合格范围内，这种情况从未见过。经过多次拆装，多次的更换机构零部件，结果不再出现此现象。在这之后每装一台机构，就用专用工具手动转动，检查是否会出现配合紧和齿轮配合出现镀锌层脱落的现象。如果很轻松的转动摇把并且齿轮上无镀锌层脱落才可进行试验。这样这样避免了事故再次的发生，也避免了在试验中的返工。

6）电机转动机构动作后，机构与本体分、合闸均不到位。问题分析：二次元件有缺陷。处理方法：首先检查机构内部分、合闸两个接触器上的二次接线螺栓有无松动、脱落；用万用表测量接触器的内部触点是否接通；仔细观察接触器是否吸合复位，如无复位，手动复位几下，感觉复位有无卡滞现象。如有卡滞或触头不通，直接更换接触器。

3 其它

以上分析可以看出，组成机构零部件的加工缺陷、二次元件的缺陷，还有装配疏忽，都有可能成为出现问题的原因。这些问题是可以避免的。另外，外协厂家提供零部件的质量也很重要，试验初期发现，电机输出轴小齿轮与大齿轮间隙大，有响声。去掉小齿轮后发现，键与电机输出轴的键槽有间隙，更换键后动作恢复正常。与厂家联系要求与电机配套的键的强度加强，更改后电机性能稳定。

装配工艺的改进也很重要。生产初期调试过程中，按照传统工艺要求装配，经常出现拐臂螺栓弯曲或者折断现象，导致传动不畅，容易把电机烧毁。研究图纸发现产品结构没有问题。为了避免这种情况，改变装配工艺，最后摸索出新的装配方法。具体方法是：先不装配拐臂、连杆、拐臂螺栓。通过手动辅助开关，电动转动机构，调试测量输出角度合格后，再装配拐臂、连杆、拐臂螺栓，将辅助开关与输出轴连接在一起，使得装配、调试顺利完成。

4处理故障工作中注意事项

处理机构故障前，必须将本间隔GIS产品退出运行，解除备用，同时将机构从GIS产品上拆下，方可工作。作业环境要干净、清洁，更换的零部件要保护完好。更换零部件后要对标准件重新上力矩做标识。

参考文献

[1]濮良贵主编.机械设计.高等教育出版社，2002，1.

[2]李建基.新一代高压断路器的电机操动机构.上海电器技术，2004，1.

[3]杨涛主编.高压断路器电机操动机构技术的研究.清华大学学报：自然科学版，2010，50（4）：521-524.