韓 飛
(安徽恒力安全檢測技術(shù)有限公司)
在電力行業(yè)中,絕緣手套是個體防護裝備中絕緣防護的重要組成部分,隨著電力工業(yè)的發(fā)展,特別是帶電作業(yè)技術(shù)的推廣,對帶電作業(yè)用絕緣手套使用安全性提出了更加嚴格的要求,由于各種原因可能會導致其絕緣性能不好的狀況,影響其運行時安全性能,依據(jù)DL/T1476—2015《電力安全工器具預(yù)防性試驗規(guī)程》及DL/T976—2017《帶電作業(yè)工具、裝置和設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》,每年應(yīng)按照試驗規(guī)程對絕緣手套進行預(yù)防性試驗。
檢測出此類問題能減少因為絕緣性能不好導致安全事故發(fā)生,避免造成經(jīng)濟損失和人身傷亡事故。目前大部分的絕緣手套試驗裝置都是人工夾取好絕緣手套進行注水或自動注水,然后進行工頻耐壓試驗,試驗過程需多次進行人工干預(yù),浪費人力和物力,且效率低下,為此,我們決定對絕緣手套試驗裝置進行改進創(chuàng)新,通過運用平時試驗過程中所學經(jīng)驗和技術(shù),解決以上問題。
1)該裝置如下圖所示,包括測試機箱體和輸送機架,測試機箱體位于輸送輥道的一側(cè),輸送機架的底部安裝有地腳,輸送機架的頂部為輸送輥道,輸送輥道上均勻的放置有收集箱,測試機箱體的頂部設(shè)有橫梁,測試機箱體的內(nèi)部安裝有上料裝置、測試裝置和下料裝置,測試機箱體靠近輸送輥道的一側(cè)壁上開設(shè)有上料門,測試機箱體的一側(cè)壁上安裝有控制板。
2)輸送輥道包括均勻的安裝在輸送機架頂部的輸送輥,輸送輥在同一水平高度。
圖 裝置結(jié)構(gòu)圖
3)上料裝置為上料機械手臂,機械手臂包括一組真空吸盤,真空吸盤通過管道連接到抽真空設(shè)備。
4)測試裝置安裝在旋轉(zhuǎn)式分度盤上,測試裝置包括四個工位,分別為手套夾取位、手套注水掃碼位、耐壓測試位和手套倒水后輸出位。
5)下料裝置包括滑道、拈氣缸、測試合格品框和測試不合格品框。
6)控制板包括啟動按鈕。
全自動絕緣手套耐壓測試機屬于先進制造工藝與裝備,采用了高檔數(shù)控裝備與數(shù)控加工技術(shù):高檔數(shù)控系統(tǒng)、精密伺服驅(qū)動系統(tǒng)等高檔數(shù)控設(shè)備關(guān)鍵功能部件及配套零部件技術(shù)。參考了《國家重點支持的高新技術(shù)領(lǐng)域》中的“先進制造與自動化”的相關(guān)技術(shù)。
該裝置使用時將絕緣手套整齊地碼放在設(shè)備提供的專用收集框中,設(shè)備啟動后輸送輥道將專業(yè)收集框內(nèi)的手套輸送定位在設(shè)備機械臂抓取位,機械臂通過由上至下分次抓取絕緣手套,然后分別通過分度盤轉(zhuǎn)動到注水位、水桶位、耐壓位、倒水位,往復循環(huán),通過待測試絕緣手套內(nèi)注水后插入高壓電極的形式,將連同電極的絕緣手套放入帶接地電流檢測的測試水槽中保壓1min,系統(tǒng)通過檢測水槽中泄漏電流值判斷手套的耐壓測試結(jié)果并保持每只手套的測試參數(shù)。
1.2.1 裝置的核心技術(shù)
1)該裝置由測試機箱體、輸送機架、地腳、輸送輥道、收集箱、上料裝置、測試裝置、下料裝置、橫梁、上料門、控制板、氣泵組成。
2)該裝置是以氣動控制重復不間斷以上運作過程循環(huán)運行的,只要保證有待測試手套在輸送輥道上和出料通道順暢,設(shè)備都可處于自動運行狀態(tài)中。
3)該裝置可隨意調(diào)節(jié)測試電壓和測試電流,可針對不同電壓等級絕緣手套進行測試。
1.2.2 裝置的創(chuàng)新點
1)全過程無人監(jiān)控全自動運行,設(shè)備循環(huán)連續(xù)運行。
2)無需人工夾取手套,無需人工注水,倒水。
3)測試結(jié)束后將合格品與不合格品分別送至合格品與不合格品的收集框。
4)由單一的多人操作變成一個人完成。
該裝置使用時(見上圖),人工將貼好條形碼的待測試絕緣手套整齊的碼放在設(shè)備提供的專用收集框中送至手套輸送輥道,輸送輥道上一次性可放入3只收集框,每框中可擺放30只待測試手套,放置好手套收集框后,可由設(shè)備現(xiàn)場和遠程控制室操作人員按下運行按鈕,設(shè)備開始運行。
設(shè)備啟動后輸送輥道會將專業(yè)收集框內(nèi)第一排10只手套輸送定位在設(shè)備機械臂抓取位,機械臂通過由上至下分次抓取絕緣手套送至設(shè)備內(nèi)部的手套夾緊氣爪上固定,輸送輥道在每一排手套抓取完后會自動將收集框傳送至下一排定位等待,輸送輥道上沒有手套收集框和待測試手套時設(shè)備發(fā)出報警,待設(shè)備內(nèi)部未測試手套全部測試完送出后,設(shè)備自動停止運行。
手套抓取機械臂的工作原理是通過在機械臂上的真空吸盤將手套吸住后提升,使手套脫離收集框后旋轉(zhuǎn)90°送入設(shè)備內(nèi)部,手套送入設(shè)備內(nèi)部后,在手套的另一面有一組真空吸盤將手套口吸住張開,手套夾緊氣爪插進張開口的手套內(nèi)夾緊手套,手套被夾緊氣爪夾緊后,手套兩側(cè)真空吸盤釋放手套,機械臂回到等待位,等待下一次的抓取。
手套夾緊氣爪是固定在設(shè)備內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)式分度盤上,旋轉(zhuǎn)式分度盤設(shè)有四個工位,分別是手套夾取位、手套注水掃碼位、耐壓測試位、手套倒水后輸出位,絕緣手套的耐壓測試是按順序進行,當手套在夾取位由手套夾緊氣爪固定好后,分度盤逆時針旋轉(zhuǎn)90°,將手套送至注水掃碼位,此時注水口移動插入手套口內(nèi)對手套內(nèi)部注水,在注水的同時,掃碼槍對手套的條碼進行識別并存儲。
在手套內(nèi)注水完成并成功識別到手套的條碼信息后,插入式注水管提升回位,分度盤逆時針旋轉(zhuǎn)90°,將手套送至耐壓測試位,手套到達測試位后,高壓電極移動機構(gòu)將高壓電極插入手套內(nèi)水位線下,同時水槽提升氣缸會將測試水槽提升,使測試手套按照規(guī)定要求完全浸入測試水槽內(nèi),電動調(diào)壓機構(gòu)將測試電壓升至設(shè)定值進行測試,測試電壓值、測試時間、擊穿電壓、擊穿電流在觸摸屏和上位機上可以設(shè)定和讀取,測試過程中如果泄漏電流大于設(shè)定值,測試終止并判定為不合格品,但滿足測試時間后手套的泄漏電流在設(shè)定值以內(nèi),判定為測試合格,每只手套所測試的數(shù)據(jù)都會存儲在手套條碼對應(yīng)的編號內(nèi),操作人員可以將電腦上存儲的測試數(shù)據(jù)導出,便于填寫與條碼對應(yīng)手套的測試報告。
手套測試后會由分度盤送至倒水輸出位,不管手套測試合格與否都會被送入倒水輸出位的手套固定罩中,由手套接收氣爪夾住手套的指尖部位,倒水旋轉(zhuǎn)氣缸旋轉(zhuǎn)120°角,將手套內(nèi)的水倒入倒水導流槽中,倒水完畢后,倒水導流槽氣缸下行,將倒水導流槽出口降低成120°角,與手套固定罩形成一個120°角的滑道,滑道的出口分別設(shè)兩組手套收集框,一組為測試合格品框,另一組為測試不合格品框,由分拈氣缸分別將測試合格品和不合格品推送至相對應(yīng)的位置,到達相對應(yīng)位置后,手套接收氣爪釋放,手套自由滑落到相對應(yīng)的收集框中,至此就完成一個手套的測試周期。
設(shè)備是以重復不間斷以上運作過程循環(huán)運行的,只要保證有待測試手套在輸送輥道上和出料通道順暢,設(shè)備都可處于自動運行狀態(tài)中,因此在設(shè)備運行過程中只需要有一名操作人員對設(shè)備進行監(jiān)護即可,從而大大節(jié)省企業(yè)手套測試崗位的人力成本,提高工作效率。
該裝置結(jié)構(gòu)簡單,工作效率高,可以防止電力安全工器具性能改變或存在隱患而導致在使用中發(fā)生事故,保障了施工作業(yè)人員的人身安全。設(shè)備是以重復不間斷以上運作過程循環(huán)運行的,只要保證有待測試手套在輸送輥道上和出料通道順暢,設(shè)備都可處于自動運行狀態(tài)中,因此在設(shè)備運行過程中只需要有一名操作人員對設(shè)備進行監(jiān)護即可,從而大大節(jié)省企業(yè)手套測試崗位的人力成本,提高工作效率,具有很高的實用性,大大提升了絕緣手套耐壓測試機的使用功能性,保證其使用效果和使用效益,適合廣泛推廣。
通過實測絕緣手套測試量33~35只/小時,一次待測試手套投放量90只;按8小時工作制,一天的檢測量約300只,操作人員1人。
全自動絕緣手套耐壓測試機成功研制,達到了預(yù)期效果和目的,實現(xiàn)了設(shè)備重復不間斷以上運作過程循環(huán)運行,解決了由單一的多人試驗變成一個人完成,極大地提高了勞動生產(chǎn)力。目前,該項創(chuàng)新已于2019年1月15獲得了國家知識產(chǎn)權(quán)局實用新型專利,專利號CN201820750715.2。此裝置具有實用價值,值得推廣。