國(guó)網(wǎng)浙江慈溪市供電公司 陸曉紅 何整杰

在電力公司檢修維護(hù)變電站過程中，發(fā)現(xiàn)技術(shù)完善、安裝以及母排發(fā)熱消缺的問題出現(xiàn)次數(shù)逐漸增加，其中大部分解決的問題為母排的制作。因?yàn)槟概旁谥圃爝^程中相關(guān)工件的合格程度非常低，在很大程度上對(duì)電氣設(shè)備的施工效果造成了負(fù)面影響，進(jìn)一步加劇電氣設(shè)備的施工難度及施工投入成本，所以研發(fā)一種具有便攜式和多功能類型的彎排機(jī)會(huì)為電氣行業(yè)的技術(shù)性改革帶來很大推動(dòng)作用。

1 研制便攜式彎排機(jī)的原因及相應(yīng)方案

通常在建設(shè)電氣工程時(shí)需當(dāng)場(chǎng)制作非標(biāo)工件，其含義為具有不規(guī)則形狀的工件，且沒有合適的加工設(shè)備。目前大部分項(xiàng)目采用手工熱彎與冷彎方式，在嚴(yán)重影響銅排質(zhì)量基礎(chǔ)上，導(dǎo)致一次性加工合格的成功率非常低。不合格的加工工件會(huì)使得電氣設(shè)備整體施工質(zhì)量減少，從而加大施工難度。而工件加工合格率低不僅會(huì)延誤施工工期，又會(huì)大幅提高工程建設(shè)成本。如進(jìn)一步完善非標(biāo)工件加工方法，同時(shí)在制作過程中使用專用設(shè)備，就會(huì)顯著提升加工合格率，最終強(qiáng)化施工效率和質(zhì)量及減少施工成本。

在研究制定彎排機(jī)主要功能需求過程中，通過充分發(fā)散思維和多輪論證后，最終敲定彎排機(jī)主要應(yīng)具備的功能特點(diǎn)為在體積方面可方便攜帶及質(zhì)量輕盈，在功能方面需能加工多種非標(biāo)工件，在操作方面能夠快速掌握，提高加工效率和合格率。關(guān)于彎排機(jī)的動(dòng)力方式，當(dāng)前在工程項(xiàng)目中主要含有手動(dòng)千斤頂式、手動(dòng)液壓式、電動(dòng)液壓式三種方式，目前使用最為頻繁為電動(dòng)液壓式，該方式價(jià)格雖較高，但可充分保障工件加工合格率，而合格率是重點(diǎn)需要保障的問題，因此彎排機(jī)動(dòng)力方式最終選擇電動(dòng)液壓式。

2 工作原理

彎排機(jī)是彎制銅排、鋁排、鐵排有效結(jié)合的工具，普遍應(yīng)用在電力系統(tǒng)作業(yè)中。當(dāng)使用過程中可將銅排、鋁排、鐵排彎成符合實(shí)際效果的形狀，從而便于安裝和擺放。此外，變電站內(nèi)部設(shè)備硬母線會(huì)采用大量銅排和鋁排，同時(shí)還應(yīng)遵守變電站每臺(tái)主設(shè)備和支架都要雙接地的硬性規(guī)定，所以電力工程中采用接地鐵扁鐵的范圍較大。圖1中結(jié)構(gòu)分別為：1電動(dòng)式液壓泵、2液壓缸、3彎排機(jī)機(jī)構(gòu)、4模具上模、5模具下模、6彎排行程限位尺、7液壓泵電源插座、8液壓泵控制手柄、9液壓泵輸油管；圖2中6為彎排行程限位尺，10為固定板。

圖1 彎排機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 液壓缸示意圖

2.1 電動(dòng)式液壓泵和液壓缸

液壓泵主要為彎排機(jī)提供動(dòng)力能源，電動(dòng)式液壓泵主要由泵體、液壓泵電源插座、液壓泵控制手柄組成，液壓泵應(yīng)用電源為220V 交流電。在具體應(yīng)用時(shí)，只需連接輸油管與液壓傳動(dòng)設(shè)備，接通電源并操作手柄。液壓泵的主要優(yōu)點(diǎn)為通用性強(qiáng)，便于保養(yǎng)和維護(hù)，同時(shí)液壓泵體積質(zhì)量較小，攜帶使用均比較方便。液壓缸的功能為傳動(dòng)，核心部分是由液壓缸本體、行程限位尺和固定板構(gòu)成。液壓缸與液壓泵之間應(yīng)用插壓式連接方法，液壓缸與彎排機(jī)構(gòu)之間借助固定板進(jìn)而固定，固定板材質(zhì)為碳素鋼。

液壓缸在型號(hào)方面擁有4種衡量條件，分別為最大工作壓力、行程、重量以及尺寸。在最大工作壓力方面，最低標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到制作工件所需壓力及液壓泵工作壓力的基本水平，關(guān)于重量和尺寸方面則需保證輕盈和小巧，通常會(huì)保持在10kg 內(nèi)，行程需至少達(dá)到13cm（圖2）。目前具有一體式和分體式兩種連接方法有效連接液壓缸和液壓泵，但實(shí)際差別在于一體式方法價(jià)格要高于分體式。為秉承節(jié)省成本原則，最終采用分體式為最佳方案。

2.2 液壓千斤頂和升降托架

液壓千斤頂是彎排機(jī)的動(dòng)力和傳動(dòng)的結(jié)合，最大起重量為10t、最低高度為210mm。液壓千斤頂動(dòng)力部分由泵體、操作手柄和泄壓閥構(gòu)成，傳動(dòng)部分由液壓缸本體以及固定板組成，且液壓千斤頂同樣含有便于維修更換和攜帶使用方便的顯著優(yōu)勢(shì)；升降托架是彎排機(jī)機(jī)械傳動(dòng)部分。在制造升降托架時(shí)會(huì)選擇鋼材質(zhì)，因?yàn)榫哂辛己玫目估瓘?qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，符合母排工件制作壓力要求。

2.3 彎排模具

分為上模和下模兩部分，上模固定在液壓缸傳動(dòng)軸上，下模固定在彎排機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)底板上，為使裝卸過程更加方便，上、下模都應(yīng)用了插銷固定模式。采用模具的實(shí)際類型會(huì)依照加工的非標(biāo)工件類型確定，從而制定對(duì)應(yīng)種類的彎排模具，最終加工制作非標(biāo)工件。通過市場(chǎng)現(xiàn)有材料間的有效比對(duì)，在制作彎排機(jī)構(gòu)材料選擇方面目前已大致選擇不銹鋼、鋁合金、球墨鑄鐵及Q235碳素鋼4種材料，但大多數(shù)情況下都會(huì)選擇Q235碳素鋼，主要原因在于其在抗拉強(qiáng)度方面具有良好性能，更適合于制作鋼結(jié)構(gòu)，同時(shí)價(jià)格便宜也是碳素鋼的一大亮點(diǎn)，因此Q235碳素鋼使用狀況正逐漸普及。

2.4 母排制作方法

在開展項(xiàng)目時(shí)，大多數(shù)情況下需現(xiàn)場(chǎng)制作母排。在制作母排過程中扁鐵彎折是整個(gè)過程中最難的環(huán)節(jié)，如彎折高強(qiáng)度的金屬排就要借助適合的工具。當(dāng)前分體式彎排機(jī)由于體積大和質(zhì)量沉，因此不利于隨身攜帶，同時(shí)還有操作復(fù)雜特點(diǎn)使得不適合小型安裝項(xiàng)目使用。因?yàn)樾⌒凸ぷ鳜F(xiàn)場(chǎng)彎折的金屬排不多且大型彎排機(jī)不易攜帶，所以小型現(xiàn)場(chǎng)彎排會(huì)借助榔頭鑿擊、高溫?zé)茻釓澋葌鹘y(tǒng)方式，但無法達(dá)到工藝和精度基本要求，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力還會(huì)破壞金屬排，為此需迫切研究具有便攜性、操作簡(jiǎn)單及使用安全和方便的彎排機(jī)。在改善后，制備一根滿足要求的金屬排，工作時(shí)間縮短了5分鐘。因傳統(tǒng)制作母排的方法存在做工粗糙的現(xiàn)象，不但不能滿足基本需求，且在制作過程中會(huì)消耗相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。所以在母排制造過程中需迫切尋找能顯著提高制作效率的具體方式[1]。

3 運(yùn)用方式和具體成效

3.1 運(yùn)用方式

雖然彎排機(jī)規(guī)格和樣式不同，但在實(shí)際運(yùn)用方式上都含有一定相似程度，首先為組裝彎排機(jī)，彎排機(jī)組裝只需應(yīng)用在首次安裝過程中。在組裝過程中應(yīng)用插銷固定方式充分連接液壓缸和彎排機(jī)，而關(guān)于固定液壓泵及液壓缸方面，則需有效采用插壓式固定方法。在整個(gè)過程中，如液壓連接管一端已固定在液壓泵上，為確保連接過程具有便捷性，另一端與液壓缸間就可應(yīng)用插壓方式，同時(shí)在液壓泵使用時(shí)應(yīng)可靠接地。此外在選擇及拼接模具時(shí)還應(yīng)依照待加工工件類型，根據(jù)實(shí)際需要制作如C 型、U 型或直角型等形狀銅排，依照實(shí)際情況應(yīng)用彎排模具，然后將壓縮模的上下部分分別安裝在基礎(chǔ)底板上。

工件制作具體方式為：將所有能用到的材料擺放在彎排機(jī)壓縮模下半部分，在進(jìn)行彎排工作過程中如發(fā)現(xiàn)材料擺放出現(xiàn)問題，就需根據(jù)實(shí)際情況改變材料安放位置。當(dāng)所有工序都已完成時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)液壓泵和限位尺處于標(biāo)準(zhǔn)限位狀態(tài)的現(xiàn)象，此時(shí)代表將要制作的工件初步成型。為充分釋放彎排機(jī)工作過程中產(chǎn)生的壓力，相關(guān)人員需輕觸手柄后退鍵時(shí)壓縮模上半部分向后運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彎排機(jī)完全停止運(yùn)行后再取出已成型工件。

3.2 具體成效

便攜式多功能非標(biāo)彎排機(jī)的量產(chǎn)與問世充分改善了制作非標(biāo)工件時(shí)出現(xiàn)的各種問題。傳統(tǒng)工程開展過程中，由于在加工不具有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的零部件過程中經(jīng)常會(huì)存在制作大量不滿足實(shí)際應(yīng)用條件的工件、及消耗大量人力物力的現(xiàn)象，因此彎排機(jī)在改進(jìn)后受到喜愛。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，新型彎排機(jī)量產(chǎn)后，全國(guó)各地的多家供電公司和企業(yè)第一選擇都采用了便攜式多功能非標(biāo)彎排機(jī)，在全面更換設(shè)備后不僅顯著提高工作效率，且為企業(yè)帶來更大經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

綜上，由于傳統(tǒng)制作彎排的方式過于繁瑣及最終合格率遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，因此借助于此次研制便攜式多功能非標(biāo)彎排機(jī)的機(jī)會(huì)，重點(diǎn)解決制作合格率低的問題。不僅加快電氣設(shè)備的施工進(jìn)度，還能在施工過程中進(jìn)一步保障施工質(zhì)量和建設(shè)成本，最終為電氣設(shè)備安裝水平帶來質(zhì)的飛躍。此外，在研究過程中不但明顯提高相關(guān)人員的專業(yè)技能水平，還會(huì)提高團(tuán)隊(duì)的責(zé)任意識(shí)，能夠?yàn)閳F(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出更加具有應(yīng)用性的價(jià)值。