劉靜靜　王保剛　盧鵬

（河南平高電氣股份有限公司）

　　摘　要：作為GIS制造廠家來說，氣密性要求是衡量GIS產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之一，從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，對有氣密性要求的零部件有著嚴(yán)格的要求，并要完全滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。然而，對于不同的氣密性結(jié)構(gòu)在裝配工藝上也有著不同程度的要求，裝配工藝水平是取決于GIS產(chǎn)品組裝時滿足氣密要求的關(guān)鍵之一。文章主要以我公司220kV GIS產(chǎn)品為例，從產(chǎn)品的裝配工藝過程控制方面淺談解決我公司軸封處V形密封圈漏氣問題。
　　關(guān)鍵詞：裝配工藝；V形密封圈；氣密性；軸封
　　引言
　　GIS制造廠及GIS產(chǎn)品用戶較常見質(zhì)量問題是密封部位的漏氣問題，產(chǎn)品漏氣不僅對運行中的GIS產(chǎn)品易造成重大質(zhì)量事故，而且對環(huán)境有很大的污染，然而在GIS產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，運動部位的漏氣更為常見。目前國網(wǎng)公司及IEC標(biāo)準(zhǔn)要求都很嚴(yán)格，產(chǎn)品的出廠試驗中，年漏氣率不允許高于0.3%，而作為制造廠家，甚至廠內(nèi)做更為嚴(yán)格內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)，我公司內(nèi)控要求不允許產(chǎn)品對接面部位有漏氣。大多情況，在靜密封結(jié)構(gòu)處我們產(chǎn)品是完全能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而在動密封V形密封圈處，運動多次后會出現(xiàn)微量氣體泄漏。下面作者以我公司220kV GIS產(chǎn)品軸封裝配為例，從裝配方法及過程控制等方面解決V形密封圈處漏氣問題的措施。
　　1　V形密封圈動密封結(jié)構(gòu)
　　我公司220kV GIS產(chǎn)品中，V形密封圈的動密封結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在角形隔離開關(guān)拐臂盒傳動部位、斷路器拐臂盒傳動部位，該部位使用軸封裝配結(jié)構(gòu)，利用V形密封圈使轉(zhuǎn)動軸在運動過程中起氣體密封作用（如圖1）。

　　該軸封總成裝配由彈簧、V形密封圈等組成，V形密封圈與轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行配合，保證轉(zhuǎn)動軸在運動和靜止時同樣起到密封作用，保證殼體內(nèi)氣壓不發(fā)生變化（壓降）。由于V形密封圈用于轉(zhuǎn)動軸與軸封徑向雙面密封，所以V形密封圈結(jié)構(gòu)影響密封性的主要因素不僅僅與零部件表面粗糙度、彈簧力、V形密封圈裝配方向、V形密封圈與轉(zhuǎn)動軸配合間隙相關(guān)，更主要的還有裝配時壓塞的壓緊力要求，裝配時異物混入、異物產(chǎn)生等密封部位潔凈度的控制要求等，有更直接的關(guān)系。
　　在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時，根據(jù)轉(zhuǎn)動軸及軸封尺寸計算出彈簧力F=πdf的值，符合轉(zhuǎn)運密封設(shè)計要求。但由于裝配過程控制不當(dāng)，導(dǎo)致V形密封圈處仍漏氣，通過對故障部位解體后發(fā)現(xiàn)，情況多為異物殘留引起漏氣（如圖2所示），或是V形密封圈與轉(zhuǎn)動軸摩擦產(chǎn)嚴(yán)重變形導(dǎo)致漏氣（如圖3所示）。

　　2　裝配工藝過程控制方法
　　2.1零部件異物的控制
　　轉(zhuǎn)動軸為轉(zhuǎn)動件，當(dāng)表面殘留有異物時，異物隨闐轉(zhuǎn)動軸產(chǎn)生多次相對運動后，會隨著轉(zhuǎn)動軸表面潤滑脂進(jìn)行軸位移，當(dāng)位移至V形密封圈部位時，很容易將密封圈劃傷，Z終導(dǎo)致漏氣。
　　零部件異物來源及產(chǎn)生過程較多，根據(jù)GIS產(chǎn)品裝配工藝要求，軸封裝配中的金屬件首先必須經(jīng)過鉗處理，處理表面的尖角、毛刺，尤其是螺紋件，再進(jìn)行清洗并烘干，傳遞至裝配工位，裝配前要再對零部件進(jìn)行檢查和清擦，避免因傳遞時再產(chǎn)生尖角、毛刺，或粘附異物等導(dǎo)致漏氣。
　　裝配時，潤滑脂類的使用，是減少和避免異物產(chǎn)生的工藝措施之一，此部位使用潤滑脂主要是7501真空密封脂，該潤滑脂即有潤滑作用，又可粘附異物，主要在彈簧外表面、V形密封圈外表面、壓塞螺紋外表面、軸封內(nèi)表面上均涂抹一層7501真空密封脂，保證零部件在進(jìn)行配合裝配時起潤滑，防止異物產(chǎn)生，在裝配轉(zhuǎn)動軸時，由于轉(zhuǎn)動軸與V形密封圈及軸封配合間隙較小，要在轉(zhuǎn)動軸外表面同樣均勻涂抹一層7501真空密封脂，防止裝配時卡死或產(chǎn)生異物。
　　2.2V形密封圈防止過變形的控制
　　V形密封圈與轉(zhuǎn)動軸在相對運動時，很容易導(dǎo)致V形密封圈產(chǎn)生變形，然而變形的程度是依靠設(shè)計合理的彈簧力（F彈），及轉(zhuǎn)動軸直徑（d），通過計算得出壓塞擰緊后的反作用力（F壓），根據(jù)受力分析：F_彈+P/_{SV形密封圈端面}=F_壓，根據(jù)作用力與作用力原理，計算壓塞擰緊力矩T^[2]為：

　　2.3壓塞裝配速度的控制
　　對于壓塞裝配時，由于壓塞為#45材質(zhì)，軸封為鋁合金材質(zhì)，手動裝配壓塞時，由于螺紋受力不均，極易導(dǎo)致壓塞對軸封螺紋產(chǎn)生剪切作用，雖然涂抹7501真空密封脂，但仍會產(chǎn)生大量異物，壓塞在旋入過程中異物被粘附到轉(zhuǎn)動軸的表面，類似圖2所示。通過多組試驗證明，根據(jù)上式計算出壓塞擰緊力矩T，選用定值T的電動或氣動擰力扳手，并將扳手設(shè)定在80～120r/min速度對壓塞進(jìn)行裝配，可使壓塞旋入軸封內(nèi)時異物產(chǎn)生量降低90%以上，并且產(chǎn)生的異物成粉沫狀，使用7501真空密封脂的粘附作用，可將粉沫狀異物粘附壓塞螺紋表面及螺紋的退刀槽內(nèi)，避免粘附到轉(zhuǎn)動軸上。
　　3　結(jié)束語
　　通過以上工藝過程的控制，GIS產(chǎn)品轉(zhuǎn)動密封部位使用V形密封圈結(jié)構(gòu)時漏氣是可以控制的，能夠保證產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，從而保證產(chǎn)品安全的運行，避免因為漏氣原因產(chǎn)生重大質(zhì)量事故。
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