一种油浸式电流互感器防爆储油柜及其铸造装备的制作方法

本发明涉及一种储油柜的铸造工艺及装备，具体涉及一种油浸式电流互感器防爆储油柜及其铸造装备。

背景技术：

我国的电流互感器制造经过半个多世纪的发展和几代研究人员的努力，产品的制造从无到有、从仿制到自行开发设计、技术的引进和完善，我国电流互感器的制造水平及制造能力目前已达到国际先进水平。

电流互感器是电力系统输配电工程中不可缺少的重要电气设备之一，担负着为电力系统提供计量和继电保护所需信号的重任，按照冷却介质的不同可分为油浸式、干式、SF6气体绝缘等，本发明主要涉及油浸式电流互感器。油浸式电流互感器以绝缘油为散热介质，运行时所产生的热量由绝缘油传导到金属外壳而散发出去，具有散热快、传导均匀、绝缘性可恢复的特点，且产品结构简单、制造和运行经验丰富、运行可靠、制造成本较低、电气性能可满足电力系统的要求。因此，油浸式电流互感器在高压、超高压和特高压电力系统中被广泛应用。

油浸式电流互感器耐热等级低，具有易燃、易爆和易老化的弱点，还存在着密封性能不良、渗漏油的弊端，极易引发电流互感器电力故障，电流互感器发生事故时，往往会造成大面积停电，甚至酿成系统事故，而电流互感器一旦爆炸，更会危及周围设备，同时威胁到人身安全，其后果通常是灾难性的。因此，必须克服渗漏油、易爆炸和提高密封性能，以满足电力性能的要求。

储油柜是油浸式电流互感器的关键部件，主要作用是存储及提供油纸绝缘所需的绝缘油，维持电力系统对电流互感器在运行期间的绝缘水平，其耐压防爆、耐热等级和密封性能的优劣，对防止事故时电流互感器爆炸、防止进潮进水和外界杂质的进入、防止绝缘油外泄与降低油耗、延长设备运行寿命以及适应检修作业而提供取油样或必要时的大量进、放油或少量补油等方面具有重要意义。

如图1所示，是某油浸式电流互感器的储油柜HT100，其合金材料为ZL101A，外形尺寸为：长1050mm、宽650mm、高600mm，壁厚仅为8mm，重量仅为40kg，属于大型薄壁复杂类产品，储油柜传统制造工艺大多采用金属型低压铸造，但由于该产品体积大、重量轻、壁厚薄，采用金属型低压铸造，成品率不高、生产效率低，且生产出来的产品耐压强度低、密封性能差，不能满足电力系统的要求，同时产品存在铸造变形和热处理变形的问题，大幅度降低了成品率。

因此，有必要提供一种新型的铸造工艺和装备，使其生产出来的产品具有耐压防爆、密封性能高、成品率高的优点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种油浸式电流互感器防爆储油柜的铸造工艺及装备，其生产出来的储油柜具有耐压防爆、密封性能高、防变形，且生产效率高、成品率高及制造成本低等技术特点。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：铸造的储油柜（HT100）的内腔设计工艺加强筋（GJ201）、（GJ202）；

油柜（HT100）的浇注系统包括6个内浇口（JN301～306）、横浇道（JH401）和浇口（JZ501），6个内浇口（JN301～306）均匀分布于大法兰内壁处，横浇道（JH401）的末端覆盖6个内浇口（JN301～306），浇口（JZ501）的下端与低压铸造机的升液管口连接，另一端与横浇道（JH401）的中心部位连接。

油柜（HT100）的铸造工艺装备由外型模具（WM600）、浇注系统模具（DM700）和砂芯模具（XM800）组成；

外型模具（WM600）由外型模样（WM601）、型板（WM602）、定位销（WM603～605）组成，外型模样（WM601）用于形成储油柜（HT100）的外型，型板（WM602）是外型模具（WM600）的固定座板，定位销（WM603～605）用于砂箱定位，用于外型砂箱与浇注系统砂箱装配时的定位；

浇注系统模具（DM700）由型板（DM701）、定位销（DM702～704）、砂芯定位座（DM705）、横浇道模样（DM706）、浇口模样（DM707）组成；型板（DM701）是浇注系统模具（DM700）的固定座板，定位销（DM702～704）用于砂箱定位，用于外型砂箱与浇注系统砂箱装配时的定位，砂芯定位座（DM705）用于砂芯的定位，横浇道模样（DM706）用于形成横浇道（JH401），浇口模样（DM707）用于形成浇口（JZ501）；

砂芯模具（XM800）由左右型板（XM801）和（XM802）、内腔（XM803）、砂芯芯头（XM804）、工艺加强筋模样（XM805）和（XM806）、内浇口模样（XM807～812）组成；左右型板（XM801）和（XM802）是砂芯模具（XM800）的主体，砂芯芯头（XM804）用于砂芯的定位，工艺加强筋模样（XM805）和（XM806）用于形成工艺加强筋（GJ201）和（GJ202），内浇口模样（XM807～812）用于形成内浇口（JN301～306）。

油柜（HT100）的铸造工艺装备的砂箱由盖箱（SX901）、外型砂箱（SX902）、浇注系统砂箱(SX903)、砂芯(SX904)组成；砂箱装配后放置于低压铸造机上即可浇注产品，砂箱所形成的空腔充满铝液，得到浇注系统和产品的毛坯。

本发明铸造工艺选用树脂自硬砂型低压铸造工艺，提高铸造成品率，同时便于设计工艺加强筋；产品内腔设计两条工艺加强筋，其在热处理后方可切除，以防止铸造变形和热处理变形；采用整体式造型，即产品位于同一个铸型中，以保证整体外形尺寸铸造精度；产品大法兰位于浇注位置下侧，以适合低压铸造工艺自下而上充型和自上而下凝固的特点；采用辐射状浇注系统，即内浇口均匀分布于大法兰内侧，横浇道呈辐射状对称分布覆盖各个内浇口，浇口设计在横浇道的正中心位置，以符合低压铸造以浇口为中心自远至近凝固的特点。

本发明的优点：1、工艺简单，操作方便，生产效率高，制造成本低；2、储油柜无变形，铸造缺陷少，生产成品率高；3、无渗漏油弊端，密封性能高，运行可靠免维护；4、耐压性能高，破坏压力可达40kgf/cm2，无爆炸隐患，防爆且安全，可以为电网的安全运行提供有效的技术保证。

附图说明

图1是本发明储油柜的结构示意图。

图2是本发明储油柜的工艺加强筋结构示意图。

图3是本发明储油柜的浇注系统工艺示意图。

图4是本发明储油柜的外型模具结构示意图。

图5是本发明储油柜的浇注系统模具结构示意图。

图6是本发明储油柜的砂芯模具结构示意图。

图7是本发明储油柜的砂箱装配示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的防爆储油柜的铸造工艺及装置作进一步的详细说明。

实施例一：

如图2所示，本发明储油柜HT100的毛坯结构立体图，为了防止储油柜HT100的毛坯铸造变形和热处理变形，在储油柜HT100的内腔设计两条工艺加强筋GJ201和GJ202，直接将加强筋GJ201和GJ202铸造在油柜HT100的内腔，加强筋GJ201和GJ202在热处理后切除，可以有效防止油柜HT100的毛坯铸造变形和热处理变形。

实施例二：

如图3所示，本发明油柜HT100的浇注系统结构立体图，本发明铸造工艺采用树脂自硬砂型低压铸造工艺，其浇注系统包括6个内浇口JN301～306、横浇道JH401和浇口JZ501，6个内浇口JN301～306均匀分布于大法兰内壁处，横浇道JH401的末端覆盖6个内浇口JN301～306，浇口JZ501的下端与低压铸造机的升液管口连接，另一端与横浇道JH401的中心部位连接。低压铸造时铝液在低压气体的压力作用下：首先通过低压铸造机的升液管口压入浇口JZ501，再由浇口JZ501进入横浇道JH401，再由横浇道JH401进入6个内浇口JN301～306，最后通过6个内浇口JN301～306充注储油柜HT100和工艺加强筋GJ201、202，实现对储油柜HT100的充填、补缩和凝固成型。

实施例三：

本发明油柜HT100的铸造工艺装备由外型模具WM600、浇注系统模具DM700和砂芯模具XM800组成，其结构示意图分别为：图4、图5、图6。

如图4所示，本发明油柜HT100的铸造工艺装备的外型模具WM600结构立体图，外型模具WM600由外型模样WM601、型板WM602、3个定位销WM603～605组成。外型模样WM601用于形成储油柜HT100的外型，型板WM602是外型模具WM600的固定座板，3个定位销WM603～605用于砂箱定位，用于外型砂箱与浇注系统砂箱装配时的定位。

如图5所示，本发明油柜HT100的铸造工艺装备的浇注系统模具DM700结构立体图，浇注系统模具DM700由型板DM701、3个定位销DM702～704、砂芯定位座DM705、横浇道模样DM706、浇口模样DM707组成。型板DM701是浇注系统模具DM700的固定座板，3个定位销DM702～704用于砂箱定位，用于外型砂箱与浇注系统砂箱装配时的定位，砂芯定位座DM705用于砂芯的定位，横浇道模样DM706用于形成横浇道JH401，浇口模样DM707用于形成浇口JZ501。

如图6所示，本发明油柜HT100的铸造工艺装备的砂芯模具XM800结构立体图，砂芯模具XM800由左右型板XM801和XM802、内腔XM803、砂芯芯头XM804、工艺加强筋模样XM805和XM806、内浇口模样XM807～812组成。左右型板XM801和XM802是砂芯模具XM800的主体，砂芯芯头XM804用于砂芯的定位，工艺加强筋模样XM805和XM806用于形成工艺加强筋GJ201和GJ202，内浇口模样XM807～812用于形成内浇口JN301～306。

实施例四：

如图7所示，本发明油柜HT100的铸造工艺装备的砂箱的装配示意图，其由盖箱SX901、外型砂箱SX902、浇注系统砂箱SX903、砂芯SX904组成。砂箱装配后放置于低压铸造机上即可浇注产品，砂箱所形成的空腔充满铝液，得到浇注系统和产品的毛坯。