GIS中电阻断口电阻触头制造工艺改进

姬 瑜 孟祥喜

(河南平高电气股份有限公司，河南 平顶山 467001)

一 前言

电阻触头在550kV及以上电压等级GIS系列产品和罐式断路器产品中，是电阻断口的核心部件。为满足产品电性能和机械性能要求电阻触头由两部分装配后再机加工成型。项1为导电用铝合金，两侧面镀银5μm;项2为操作用合金钢，电阻触头由两部分粘胶后装配，装配力矩为200N·m，装配中要求对接的镀银面不允许有胶液，固化后进行机械加工，加工后要求a、b间电阻值小于20μΩ，对接面不允许有切削液，电阻触头表面不允许锈蚀，两种材料之间圆滑过渡，使其形成一个整体(见图1)。

图1 电阻触头

二 加工难点和原工艺存在的问题

最初我们使用下述加工工艺加工。在项2螺纹外部涂抹厌氧胶，在项1内螺纹内喷涂促进剂后拧紧，拧紧力矩200N·m。简单防护后进行机加工，加工过程中使用切削液数车加工。加工后表面粗糙度良好。但是装配后的电阻触头经测量有些阻值合格有些不合格，挑选装配后合格的经过机加工以后又出现电阻值超差。电阻值不稳定，电阻值超差问题同时困扰着装配和机加工。经过认真分析，前期制造工艺中存在以下问题：(1)没有专用工装，装配困难，项1、项2装配拧紧力矩难以保证，继而难以保证装配电阻要求。如图2。(2)接触面残留胶液、切削液，造成装配后、加工后电阻值飘移、超差，切削液成为混入异物来源。如图3，4，5。(3)电阻触头表面锈蚀，GIS气室内不能有异物混入，涂油保护不可行。(4)两种金属膨胀系数差别较大，过渡面加工后有台阶，不能满足电场性能要求。

鉴于以上情况，改进电阻触头的制造方式，保证零部件和产品的质量迫在眉睫。

图2 装配困难

图3 电阻值漂移(1.7μΩ-28μΩ)

图4 、图5 对接面有胶

三 新工艺方案及实施验证

1.改进装配结构，保证胶液不残留在对接面

2.优化并固化装配工艺

首先，要求对两个装配子件进行不涂胶试装配，检查螺纹配合良好。其次，细化涂胶工艺要求。

①计算合理胶液用量，要求涂胶时候严格执行。将胶液挤到项2外螺纹，从第三扣开始涂抹，一共涂抹20扣左右，长度40mm。②然后使用专用毛笔将胶液均匀刷在所涂抹的20扣外螺纹表面。③在项1内螺纹喷涂适量促进剂后将项1、项2装配在一起，装配长度不要到项2涂抹胶液位置。④将电阻触头使用台虎钳固定牢固。⑤使用定值力矩将项1、项2拧紧至规定力矩，测量并记录项1、项2间电阻值是否小于20μm，不合格的拆解检查对接面是否残留胶液。⑥将电阻触头项2外露的螺纹表面涂上薄薄一层B8润滑脂作为后续工序间防腐措施。⑦将装配好的电阻触头放置在恒温烘干间烘干固化2小时，温度要求60℃，并作放置时间和取用时间记录，操作者盖章确认。⑧到取用时间后从烘干间取出，放置在8级洁净度车间空冷2小时后使用一层发泡塑料布包装送至机加工车间加工。

3.设计专用工装保证装配力矩

装配力矩适当可以保证接触面压紧，从而保证装配电阻。装配力矩小会造成装配电阻较大，装配力矩过大会增加装配难度，损伤螺纹连接强度。

4.改进加工方法

数车软爪卡项1螺纹M24，项2镀银面与卡盘之间加聚四氟乙烯垫防护，防止划伤镀银面。不使用切削冷却液粗车半球，主轴转速800r/min，吃刀量0.5mm/r，留量1mm。半精车主轴转速1000r/min，吃刀量0.3mm/r，留量0.3mm。半精车后冷却两小时至室温后再进行精车，精车成型后使用百洁布抛光球面，弥补未使用切削液可能造成的表面粗糙度不足，注意过渡部位平滑过渡。卸下零件10分钟后使用发泡塑料布包装，打印完可追溯出厂标识后使用防潮纸单件包装，再使用发泡塑料包裹胶带粘牢后放入50克硅胶，每5件密封包装存储待用。

经过上述改进，避免了由于设计缺陷造成的后续装配难度增加的后果;为该结构制作的专用工装保证了装配力矩要求;为该结构细化的装配工艺保证了部件装配质量的稳定，避免了合金钢锈蚀和对接面残留胶液影响电阻值;机加工工艺的改进解决了螺纹缝隙和对接面缝隙残留切削液问题，从而影响电阻值不稳定的难题;同时机加工工艺的改进，避免了吃刀量过大造成零件加工发热严重造成的不同金属过渡面加工后有台阶的问题。

四 结语

目前，该工艺已经纳入到我公司GIS产品的生产中，给生产带来了良好的效益，同时也得到了工人的一致认可，有效的提高了零件合格率，降低了不必要的质量损费。同时，化解了由于不合格责任不明造成的装配部门与机加工部门之间的矛盾。解决目前断路器电阻断口电阻触头的加工问题，最终保证了产品的质量。对于批量生产的零部件问题，尤其是原因众多，不以区分影响程度的情况，可以采用六西格玛方法，QC方法解决质量问题。