(平高集團(tuán)有限公司,河南平頂山 467001)
中壓斷路器通常是指電壓等級(jí)在3.6kV~40.5kV 斷路器產(chǎn)品的統(tǒng)稱,它仍屬于高壓電器的范疇[1]。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)各行各業(yè)對(duì)高壓電器設(shè)備的需求呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢,伴隨著國家農(nóng)網(wǎng)改造的推進(jìn),市場對(duì)中壓斷路器產(chǎn)品的需求量更是大增。中壓斷路器產(chǎn)品承擔(dān)著使高壓輸電向低壓(用戶)配電轉(zhuǎn)換的中間重要環(huán)節(jié),為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起到非常重要的作用。
目前,我平高集團(tuán)生產(chǎn)的中壓斷路器產(chǎn)品主要有 LW8、LW34、LW35、LW55等系列的六氟化硫斷路器和ZW30、ZW55 等系列真空斷路器產(chǎn)品。隨著我平高集團(tuán)產(chǎn)品系列的逐漸完善、技術(shù)的不斷提升和市場對(duì)中壓產(chǎn)品需求量的增加,近年來中壓產(chǎn)品合同量呈現(xiàn)快速增加趨勢,一度曾出現(xiàn)產(chǎn)能不能滿足需求的情形。細(xì)思中壓產(chǎn)品在生產(chǎn)中,不能很好滿足交貨期的原因,大致可理解為:在生產(chǎn)任務(wù)量大的高峰期以前難易暴漏的問題,突然暴漏出來,而沒有很好的解決方案予以解決,從而出現(xiàn)了一系列的生產(chǎn)技術(shù)問題。本文主要結(jié)合筆者對(duì)斷路器產(chǎn)品工藝技術(shù)的了解,對(duì)中壓斷路器產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)制造過程中的常見問題進(jìn)行分析,并提出解決方案,以期對(duì)從事中壓斷路器產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)等方面人員提供參考。
1.中壓斷路器生產(chǎn)常見問題及解決方案
中壓斷路器產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)制造中的常見問題主要有:一、產(chǎn)品本體漏氣;二、機(jī)構(gòu)問題;三、產(chǎn)品本體水分處理難度大且水分處理周期長;四、產(chǎn)品調(diào)試問題等,這些常見問題已經(jīng)成為影響中壓產(chǎn)品在生產(chǎn)高峰期進(jìn)行正常生產(chǎn)的主要原因,解決這些問題對(duì)提高中壓斷路器廠產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。
1.1 產(chǎn)品本體漏氣
為全面了解中壓產(chǎn)品漏氣情況,筆者曾對(duì)中壓六氟化硫斷路器產(chǎn)品的漏氣情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,檢漏產(chǎn)品共37 臺(tái)份,發(fā)現(xiàn)有漏氣問題的產(chǎn)品有8 臺(tái)份,產(chǎn)品漏氣率21.62%,產(chǎn)品漏氣率嚴(yán)重超標(biāo)。對(duì)中壓真空斷路器產(chǎn)品的漏氣情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果顯示,統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品573 臺(tái)份,其中漏氣產(chǎn)品有51 臺(tái)份,產(chǎn)品漏氣率8.9%,產(chǎn)品漏氣率也較嚴(yán)重。車間的高漏氣率造成了產(chǎn)品的高返修率,造成車間的整體生產(chǎn)效率的下降。筆者經(jīng)過總結(jié),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的漏氣形式主要有以下幾種:
(1)氣路漏氣。氣路漏氣的形式主要有:a)接頭處漏氣;b)氣路焊縫處漏氣;c)三通閥(接頭處)漏氣;d)三通與氣路連接處漏氣;e)三通與密度表(或壓力表)接頭處漏氣等;
(2)密度表或壓力表漏氣,在實(shí)際統(tǒng)計(jì)和調(diào)查中發(fā)現(xiàn),壓力表漏氣的概率大于密度表漏氣的概率,且在產(chǎn)品運(yùn)行現(xiàn)場返修的產(chǎn)品中,由于產(chǎn)品分合閘操作而致壓力表漏氣或指針不準(zhǔn)確的情況較多;
(3)瓷瓶法蘭與接線板的密封面處漏氣
該漏氣形式主要有:a)O 型密封圈有缺陷;b)接線板或法蘭接觸面有劃痕、氣孔缺陷坑;c)螺絲孔漏氣等;
(4)接線板與拐臂盒密封處漏氣
該漏氣形式主要有密封面處的劃痕、缺陷坑、O 型密封圈的缺陷等;
(5)拐臂盒焊接處漏氣
(6)軸封處漏氣
(7)瓷瓶與法蘭連接密封處漏氣
(8)瓷瓶與單極頂部蓋板(或帽子)處漏氣
該類露餡形式主要有蓋板密封面平面度、光潔度不滿足要求、O 型密封圈變形等。
經(jīng)過分析知,產(chǎn)品本體漏氣主要來自源于產(chǎn)品密封件的質(zhì)量問題,另外在裝配過程中由于零部件傳遞原因?qū)е旅芊饷媸軗p或者將O 型密封圈變形等也是導(dǎo)致產(chǎn)品漏氣的原因所在。所以,解決中壓斷路器產(chǎn)品漏氣問題應(yīng)從嚴(yán)格控制密封性零部件的進(jìn)廠檢驗(yàn)、清洗、轉(zhuǎn)運(yùn)等環(huán)節(jié)出發(fā),對(duì)產(chǎn)品裝配工藝進(jìn)行優(yōu)化,引進(jìn)合理工裝輔助完成重點(diǎn)裝配。實(shí)踐證明,對(duì)進(jìn)廠密封零部件進(jìn)行嚴(yán)格控制和對(duì)車間工藝進(jìn)行合理優(yōu)化,已經(jīng)對(duì)產(chǎn)品漏氣率的控制起到積極作用。
1.2 機(jī)構(gòu)問題
目前,中壓斷路器產(chǎn)品配用機(jī)構(gòu),由于產(chǎn)品本體、機(jī)構(gòu)分別由不同廠家生產(chǎn)提供,出現(xiàn)機(jī)構(gòu)不能與斷路器本體很好匹配,進(jìn)而在斷路器產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械特性調(diào)試時(shí)出現(xiàn)一系列問題,主要表現(xiàn)在:
(1)機(jī)構(gòu)空合。經(jīng)過長期的調(diào)試總結(jié),在機(jī)構(gòu)發(fā)生空合時(shí),適當(dāng)調(diào)整合閘調(diào)節(jié)螺桿可以解決此問題;
(2)扇形板不過半軸。該情況一般通過調(diào)整主拉桿螺桿即可。
(3)機(jī)構(gòu)低電壓狀態(tài)下不合閘。造成機(jī)構(gòu)在低電壓操作下不合閘的原因主要有:a)合閘控制板連接的扭簧扭力太大,合閘頂桿不能夠推動(dòng);2)合閘頂桿端部與合閘板距離較小,合閘后操作后線圈產(chǎn)生的力,不能夠使頂桿產(chǎn)生足夠大的推力,從而出現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)合閘的結(jié)果等。解決機(jī)構(gòu)低電壓狀態(tài)下不合閘的措施主要有:a)適當(dāng)調(diào)節(jié)合閘控制板連接的扭簧,以減小合閘阻力;b)適當(dāng)調(diào)節(jié)線圈頂桿端部與合閘控制板間的距離,距離適當(dāng)增加后加大了頂桿行程,機(jī)構(gòu)合閘后頂桿端部在與合閘控制板作用時(shí)產(chǎn)生大的推力,從而完成合閘動(dòng)作;3)若以上兩種操作都不能完成合閘動(dòng)作,此時(shí)選擇更換合閘線圈,進(jìn)行再調(diào)試。
(4)機(jī)構(gòu)輸出速度?。ɑ虼螅?。對(duì)于目前中壓斷路器所配用的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu),在出現(xiàn)機(jī)構(gòu)輸出速度?。ɑ虼螅┑那闆r時(shí),首先調(diào)整分合閘彈簧伸縮量,以使其達(dá)到需求輸出速度。在調(diào)節(jié)分合閘彈簧時(shí),有這樣一規(guī)律,即調(diào)節(jié)合閘簧只影響合閘速度,不影響分閘速度,調(diào)節(jié)分閘簧既影響分閘速度又影響合閘速度。
1.3 產(chǎn)品本內(nèi)部水分大問題
在中壓斷路器產(chǎn)品生產(chǎn)量小時(shí),水分處理似乎不是很大的問題,因?yàn)槲覀冇凶銐虻臅r(shí)間和資源用于產(chǎn)品的水分處理。但是,隨著產(chǎn)品生產(chǎn)量的增加和市場要求降低生產(chǎn)成本的雙重壓力下,水分處理成為了高壓電器制造行業(yè)的一大難題,特別是在夏季空氣濕度較大的季節(jié),水分處理難且處理周期長這一難題尤為突出。
傳統(tǒng)的水分處理工藝,大多是依靠工人經(jīng)驗(yàn)所得,缺乏科學(xué)理論及試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐,在產(chǎn)能較低的生產(chǎn)狀態(tài)下還可以滿足需求,但隨著行業(yè)對(duì)產(chǎn)能提升及降低生產(chǎn)成本的要求的提高,現(xiàn)有的工藝已不能滿足未來行業(yè)的發(fā)展的需求。所以,從新的思路出發(fā),對(duì)現(xiàn)有的水分處理工藝進(jìn)行深入研究,從而探索出新的水分處理工藝及思路對(duì)解決水分處理難且周期長的問題顯得非常必要和迫切。為解決高壓電器水分處理問題,我們專門成立了水分處理項(xiàng)目組,對(duì)水分處理進(jìn)行了深入細(xì)致的研究,并取得了顯著成效。經(jīng)過總結(jié),我們得出在水分處理方面,需要從以下幾方面著手,從而有緩解水分處理難度并縮短水分處理周期。
(1)斷路器裝配廠房合理規(guī)劃,設(shè)置單極裝配封閉間,合理規(guī)劃烘房,并采用合理的零部件烘干工藝;
(2)嚴(yán)格控制產(chǎn)品裝配過程,保證關(guān)鍵工序的裝配環(huán)境、裝配時(shí)間等因素;
(3)整體優(yōu)化產(chǎn)品工藝,從工藝方面控制產(chǎn)品裝配過程水分;
(4)提高工人產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí),從裝配一線控制產(chǎn)品質(zhì)量。
1.4 產(chǎn)品調(diào)試問題
中壓產(chǎn)品機(jī)械特性調(diào)試的內(nèi)容主要有:分合閘速度、分合閘時(shí)間、同期性、合閘彈跳時(shí)間(真空斷路器)等。目前,中壓斷路器產(chǎn)品的調(diào)試占用時(shí)間較長,效率較低,在生產(chǎn)高峰期,產(chǎn)品調(diào)試也是制約車間整體生產(chǎn)效率提升的一大主要因素。所以,對(duì)中壓斷路器調(diào)試方面進(jìn)行深入研究,并尋找出提高產(chǎn)品調(diào)試效率的方法具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
據(jù)筆者了解,影響斷路器產(chǎn)品調(diào)試的因素主要有:
(1)同期大。同期大主要是指斷路器產(chǎn)品三極分閘和合閘同期大,解決同期大的方法主要是根據(jù)現(xiàn)有的同期性大小通過微調(diào)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中的四連桿螺桿,逐漸使同期性滿足出廠要求。
(2)斷路器拒分拒合。斷路器拒分拒合,即指產(chǎn)品不能夠?qū)崿F(xiàn)分合閘之間的切換,在分閘狀態(tài)下不能夠?qū)崿F(xiàn)合閘操作,在合閘狀態(tài)下不能夠?qū)崿F(xiàn)分閘操作,這種情況在調(diào)試時(shí)發(fā)生的幾率較小。解決方案主要是通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與本體連接的主拉桿和連桿。
(3)彈跳大。彈跳大,是指真空斷路器產(chǎn)品在合閘動(dòng)作時(shí),從動(dòng)靜觸頭剛接觸到完全處于合閘靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間超出產(chǎn)品技術(shù)條件中要求的時(shí)間。彈跳大,易造成真空滅弧室內(nèi)部燒蝕,進(jìn)而影響滅弧效果,所以,IEC 對(duì)此進(jìn)行了嚴(yán)格要求。由于"彈跳大"的影響因素較多,目前在技術(shù)方面還沒有一個(gè)具體有效的解決方案,主要依靠工人的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
2 建議。根據(jù)筆者對(duì)中壓斷路器產(chǎn)品的了解,針對(duì)產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中的問題,提出以下幾點(diǎn)建議,旨在提高公司產(chǎn)品質(zhì)量和裝配效率,并同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
(1)技術(shù)人員應(yīng)深入一線,了解一線,從根本上做有益于產(chǎn)品質(zhì)量提升、裝配效率提高、生產(chǎn)成本降低的事情。
在豐田的生產(chǎn)模式當(dāng)中,豐田的領(lǐng)導(dǎo)和職工堅(jiān)持"在做中學(xué)習(xí)",從而使豐田的設(shè)計(jì)、技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品都特別的熟悉,尤其是工藝人員,他們對(duì)產(chǎn)品的裝配都了如指掌,這為他們在進(jìn)行工藝規(guī)劃等方面的工作開展,提供了強(qiáng)大技術(shù)后盾。放眼我公司現(xiàn)狀,在公司范圍內(nèi)提倡技術(shù)人員深入一線,在做中學(xué)習(xí),顯的非常重要,這勢必會(huì)為公司技術(shù)工藝等方面的發(fā)展提升一大臺(tái)階,使設(shè)計(jì)工藝等方面的人才素質(zhì)得到極大提升。
(2)加強(qiáng)產(chǎn)品裝配自動(dòng)化程度。
隨著市場的發(fā)展,目前各行各業(yè)對(duì)產(chǎn)品裝配自動(dòng)化程度的要求越來越高,在高壓電器行業(yè),中低壓開關(guān)柜生產(chǎn)企業(yè),如廈門ABB、許繼電氣、森源電器等都已引進(jìn)自動(dòng)化流水線設(shè)備,中壓斷路器生產(chǎn)企業(yè),如北京ABB、如高電器等都有自動(dòng)化設(shè)備的身影。裝配自動(dòng)化設(shè)備的引進(jìn)有以下幾種緣由:1)降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)能,滿足市場高產(chǎn)能、短交貨期要求;2)提高企業(yè)在同行中的知名度,贏取更大市場合同量;3)市場對(duì)節(jié)能減排、降低生產(chǎn)成本的需求。從各個(gè)角度講,積極引進(jìn)適合我公司產(chǎn)品裝配的自動(dòng)化設(shè)備,對(duì)我公司的持續(xù)快速健康發(fā)展都有重要的意義。
(3)積極開展產(chǎn)品可裝配性評(píng)價(jià)技術(shù)研究。
產(chǎn)品的可裝配性是對(duì)產(chǎn)品裝配難易程度的一種評(píng)價(jià),它與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、裝配方法和裝配資源有密切的關(guān)系。產(chǎn)品的可裝配性評(píng)價(jià)強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)的早期階段就考慮產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)及其相關(guān)的各種因素的影響,在滿足產(chǎn)品性能與功能的條件下改進(jìn)產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu),從有利于產(chǎn)品裝配的角度出發(fā)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià),并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果通過再設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,使設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品不僅可以高效、快速地裝配,而且能夠盡可能地降低裝配成本和產(chǎn)品總成本。[2]
目前,產(chǎn)品可裝配性評(píng)價(jià)技術(shù)已在汽車制造行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,并取得了顯著成效。所以,在我公司范圍內(nèi)積極深入開展產(chǎn)品可裝配性評(píng)價(jià)技術(shù)研究,對(duì)公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期、設(shè)計(jì)的質(zhì)量、成本的控制、工藝的最優(yōu)化等方面的控制將起到積極作用。
(4)加強(qiáng)零部件檢查力度,明確產(chǎn)品可追溯性,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。提高對(duì)中壓斷路器產(chǎn)品漏氣形式及原因的分析,不難得出,密封性零部件的實(shí)物質(zhì)量是造成產(chǎn)品漏氣和產(chǎn)品高返修率的主要原因,所以加強(qiáng)零部件檢查力度,并明確產(chǎn)品可追溯性,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決,對(duì)于整體提升車間裝配生產(chǎn)效率具有重要意義。
(5)建立車間激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)工人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)分享,避免技術(shù)獨(dú)享、流失等現(xiàn)象,促進(jìn)公司持續(xù)健康快速發(fā)展。目前,在車間存在一種"技能自私"現(xiàn)象,部分工人將個(gè)人技術(shù)或經(jīng)驗(yàn)視為私有,不愿與其他人分享,從而造成某些崗位只有個(gè)別人才能完成,其他人都很難完成的現(xiàn)象。細(xì)思其中,原因有種種,但如何擺脫這一怪現(xiàn)象才是目前急需解決的一大問題。所以,建立合理的車間激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)工人進(jìn)行技術(shù)經(jīng)驗(yàn)分享,有效開展"傳、幫、帶"活動(dòng),避免技術(shù)獨(dú)享、流失等現(xiàn)象,促進(jìn)公司持續(xù)健康快速發(fā)展,是我們當(dāng)下急需思考和解決的問題所在。
結(jié)語
隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)高壓電器設(shè)備的需求量將逐年增加,中壓開關(guān)設(shè)備作為高壓電器設(shè)備中的重要組成要素,探索并解決中壓開關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)中的技術(shù)問題,對(duì)提升產(chǎn)品質(zhì)量、推動(dòng)企業(yè)的持續(xù)健康快速發(fā)展有重要意義,筆者以期通過本文對(duì)中壓開關(guān)產(chǎn)品的未來發(fā)展做出微薄之力。
[1]王鋼,王普慶等.高壓電器概述[M].高壓電器基礎(chǔ)教程,2003,7:1.
[2]孫曉非,DFA 技術(shù)與應(yīng)用研究[D].遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2004:2-6