气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环及其加工工装的制作方法

本发明属于电力设备技术领域，具体地说，尤其涉及一种制造成本低、操作快捷方便、大幅度降低企业设备购进成本、适用于小批量生产及样品试制的气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环及其加工工装。

背景技术：

气体绝缘金属封闭开关英文简称gis，由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件、出线终端以及盆式绝缘子等组成。其中盆式绝缘子是gis中十分重要的固体内绝缘件，固定在其上的屏蔽环可以缓和盆式绝缘子与gis壳体联结螺栓(或盆式绝缘子法兰铝质螺纹嵌件)的电场、改善gis内电场分布，所以屏蔽环也是gis开关必不可少的配件之一。不同型号的gis其内部组成配件不一样，排布不一样导致需要匹配的屏蔽环的形状也会跟着变化。近日企业接到一小批量拐角式屏蔽环，因为批量很小，如果单独为了此次小批量新品购进折弯设备，代价太高，企业根本无盈利空间；此外如果购买折弯设备，不仅仅是购买设备的成本，还要重新开与折弯设备、与产品相匹配的模具，这无疑又是一笔不小的开支，另外开模周期较长，严重延长产品制造周期。为此，技术人员设法设计出一款能大幅度降低企业制造成本、操作快捷方便的气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环加工工装。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种制造成本低、操作快捷方便、大幅度降低企业设备购进成本、适用于小批量生产及样品试制的气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环及其加工工装。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环，包括由左侧管、右侧管、上侧管以及下侧管构成的框架结构；

所述上侧管以及所述下侧管结构尺寸规格相同，为拐角式管状，其包括一级拐角处以及二级拐角处，所述一级拐角处与所述二级拐角处拐角方向相反；

所述左侧管两端分别与所述上侧管一端、所述下侧管一端固定连接，所述右侧管两端分别与所述上侧管另一端、下侧管另一端固定连接。

优选地，所述上侧管、所述下侧管之间设有安装板，所述安装板上开设安装螺纹孔。

优选地，所述左侧管、所述右侧管、所述上侧管、所述下侧管以及所述安装板的材质为铝合金；所述左侧管、所述右侧管均采用焊接固定连接方式与所述上侧管、所述下侧管固定连接；所述安装板采用焊接固定连接方式与所述上侧管、所述下侧管固定连接。

一种气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环的加工工装，包括开设大辊盘运动滑槽、小辊盘运动滑槽的工作台，小辊盘总成以及大辊盘总成；

所述小辊盘运动滑槽两端开设与之连为一体的定位孔ⅰ、定位孔ⅱ；

所述大辊盘运动滑槽两端开设与之连为一体的定位孔ⅲ、定位孔ⅳ；

所述小辊盘总成包括小辊盘、开设外螺纹的定位套ⅰ、心轴ⅰ；所述心轴ⅰ贯穿所述工作台，在所述小辊盘运动滑槽、定位孔ⅰ、定位孔ⅱ之间自由滑动；所述心轴ⅰ上设有环绕其外围一周的凸台ⅰ，该凸台ⅰ套于设置在所述定位套ⅰ内壁一周的凹槽ⅰ内；所述小辊盘套于所述定位套ⅰ，并由螺母使之与所述定位套ⅰ固定连接；

所述大辊盘总成包括大辊盘、开设外螺纹的定位套ⅱ、心轴ⅱ；所述心轴ⅱ贯穿所述工作台，在所述大辊盘运动滑槽、所述定位孔ⅲ、所述定位孔ⅳ之间自由活动；所述心轴ⅱ上设有环绕其外围一周的凸台ⅱ，该凸台ⅱ套于设置在所述定位套ⅱ内壁一周的凹槽ⅱ；所述大辊盘套于所述定位套ⅰ，并由螺母使之与所述定位套ⅱ固定连接。

优选地，所述心轴ⅰ、所述心轴ⅱ下半部分均铣成截面呈跑道型的扁杆体；且心轴ⅰ的扁杆体的窄面宽度小于所述小辊盘运动滑槽的槽宽，所述心轴ⅱ的扁杆体的窄面宽度小于所述大辊盘运动滑槽的槽宽。

优选地，所述定位孔ⅰ内径值、所述定位孔ⅱ内径值大于等于所述心轴ⅰ外径，也大于所述小辊盘运动滑槽的槽宽；所述定位孔ⅲ内径值、所述定位孔ⅳ内径值大于等于所述心轴ⅱ外径，也大于所述大辊盘运动滑槽的槽宽。

优选地，所述心轴ⅰ、所述心轴ⅱ上均设有与之固定的把手。

优选地，所述把手采用内外螺纹配合连接方式与所述心轴ⅰ、所述心轴ⅱ固定连接。

优选地，所述小辊盘运动滑槽的圆弧轨迹与所述大辊盘为同心圆；所述大辊盘运动滑槽的圆弧轨迹与所述小辊盘为同心圆。

优选地，所述工作台上还固定设有夹紧工件的多用式台虎钳。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明相对于购进折弯设备而言制造成本非常低，既能大幅度降低企业制造成本，又能确保如期交货，维护了企业信誉又为企业创造了可观经济效益；

2.本发明能一次成型，加工效率高，操作方便快捷，精确度高，实用性很强，尤其适合小批量生产及样品试制。

附图说明

图1是本发明产品结构示意图；

图2是本发明产品结构爆炸示意图；

图3是本发明加工工装剖视图；

图4是本发明加工工装的心轴ⅰ(心轴ⅱ)的正视结构示意图；

图5是本发明加工工装的心轴ⅰ(心轴ⅱ)的侧视结构示意图；

图6是本发明图5下半部分a方向结构示意图；

图7是本发明产品加工状态图一；

图8是本发明产品加工状态图二；

图9是本发明产品加工状态图三。

图中：1.左侧管；2.右侧管；3.上侧管；4.下侧管；5.一级拐角处；6.二级拐角处；7.大辊盘运动滑槽；8.小辊盘运动滑槽；9.定位孔ⅰ；10.定位孔ⅱ；11.把手；12.定位孔ⅲ；13.定位孔ⅳ；14.小辊盘；15.定位套ⅰ；16.心轴ⅰ；17.工作台；18.凸台ⅰ；19.大辊盘；20.定位套ⅱ；21.心轴ⅱ；22.凸台ⅱ；23.扁杆体；24.安装板；25.多用式台虎钳；26.管体凹槽；27.螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环，包括由左侧管1、右侧管2、上侧管3以及下侧管4构成的框架结构；

所述上侧管3以及所述下侧管4结构尺寸规格相同，为拐角式管状，其包括一级拐角处5以及二级拐角处6，所述一级拐角处5与所述二级拐角处6拐角方向相反；

所述左侧管1两端分别与所述上侧管3一端、所述下侧管4一端固定连接，所述右侧管2两端分别与所述上侧管3另一端、下侧管4另一端固定连接。

优选地，所述上侧管3、所述下侧管4之间设有安装板24，所述安装板24上开设安装螺纹孔。

优选地，所述左侧管1、所述右侧管2、所述上侧管3、所述下侧管4以及所述安装板24的材质为铝合金；所述左侧管1、所述右侧管2均采用焊接固定连接方式与所述上侧管3、所述下侧管4固定连接；所述安装板24采用焊接固定连接方式与所述上侧管3、所述下侧管4固定连接。

一种气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环的加工工装，包括开设大辊盘运动滑槽7、小辊盘运动滑槽8的工作台17，小辊盘总成以及大辊盘总成；

所述小辊盘运动滑槽8两端开设与之连为一体的定位孔ⅰ9、定位孔ⅱ10；

所述大辊盘运动滑槽7两端开设与之连为一体的定位孔ⅲ12、定位孔ⅳ13；

所述小辊盘总成包括小辊盘14、开设外螺纹的定位套ⅰ15、心轴ⅰ16；所述心轴ⅰ16贯穿所述工作台17，在所述小辊盘运动滑槽8、定位孔ⅰ9、定位孔ⅱ10之间自由滑动；所述心轴ⅰ16上设有环绕其外围一周的凸台ⅰ18，该凸台ⅰ18套于设置在所述定位套ⅰ15内壁一周的凹槽ⅰ内；所述小辊盘14套于所述定位套ⅰ15，并由螺母27使之与所述定位套ⅰ15固定连接；

所述大辊盘总成包括大辊盘19、开设外螺纹的定位套ⅱ20、心轴ⅱ21；所述心轴ⅱ21贯穿所述工作台17，在所述大辊盘运动滑槽7、所述定位孔ⅲ12、所述定位孔ⅳ13之间自由活动；所述心轴ⅱ21上设有环绕其外围一周的凸台ⅱ22，该凸台ⅱ22套于设置在所述定位套ⅱ20内壁一周的凹槽ⅱ；所述大辊盘19套于所述定位套ⅰ20，并由螺母27使之与所述定位套ⅱ20固定连接。

优选地，所述心轴ⅰ16、所述心轴ⅱ21下半部分均铣成截面呈跑道型的扁杆体23；且心轴ⅰ16的扁杆体的窄面宽度小于所述小辊盘运动滑槽8的槽宽，所述心轴ⅱ21的扁杆体的窄面宽度小于所述大辊盘运动滑槽7的槽宽。

优选地，所述定位孔ⅰ9内径值、所述定位孔ⅱ10内径值大于等于所述心轴ⅰ16外径，也大于所述小辊盘运动滑槽8的槽宽；所述定位孔ⅲ12内径值、所述定位孔ⅳ13内径值大于等于所述心轴ⅱ21外径，也大于所述大辊盘运动滑槽7的槽宽。

优选地，所述心轴ⅰ16、所述心轴ⅱ21上均设有与之固定的把手11。

优选地，所述把手11采用内外螺纹配合连接方式与所述心轴ⅰ16、所述心轴ⅱ21固定连接。

优选地，所述小辊盘运动滑槽8的圆弧轨迹与所述大辊盘19为同心圆；所述大辊盘运动滑槽7的圆弧轨迹与所述小辊盘14为同心圆。

优选地，所述工作台4上还固定设有夹紧工件的多用式台虎钳25。

实施例1：

一种气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环，包括由左侧管1、右侧管2、上侧管3以及下侧管4构成的框架结构；上侧管3以及下侧管4结构尺寸规格相同，为拐角式管状，其包括一级拐角处5以及二级拐角处6，一级拐角处5与二级拐角处6拐角方向相反；左侧管1两端分别与上侧管3一端、下侧管4一端固定连接，右侧管2两端分别与上侧管3另一端、下侧管4另一端固定连接。上侧管3、下侧管4之间设有安装板24，安装板24上开设安装螺纹孔。左侧管1、右侧管2、上侧管3、下侧管4以及安装板24的材质为铝合金；左侧管1、右侧管2均采用焊接固定连接方式与上侧管3、下侧管4固定连接；安装板24采用焊接固定连接方式与上侧管3、下侧管4固定连接。

实施例2：

一种气体绝缘金属封闭开关用拐角型屏蔽环的加工工装，包括开设大辊盘运动滑槽7、小辊盘运动滑槽8的工作台17，小辊盘总成以及大辊盘总成；小辊盘运动滑槽8两端开设与之连为一体的定位孔ⅰ9、定位孔ⅱ10；大辊盘运动滑槽7两端开设与之连为一体的定位孔ⅲ12、定位孔ⅳ13；小辊盘总成包括小辊盘14、开设外螺纹的定位套ⅰ15、心轴ⅰ16；心轴ⅰ16贯穿工作台17，在小辊盘运动滑槽8、定位孔ⅰ9、定位孔ⅱ10之间自由滑动；心轴ⅰ16上设有环绕其外围一周的凸台ⅰ18，该凸台ⅰ18套于设置在定位套ⅰ15内壁一周的凹槽ⅰ内；小辊盘14套于定位套ⅰ15，并由螺母27使之与定位套ⅰ15固定连接；

大辊盘总成包括大辊盘19、开设外螺纹的定位套ⅱ20、心轴ⅱ21；心轴ⅱ21贯穿工作台17，在大辊盘运动滑槽7、定位孔ⅲ12、定位孔ⅳ13之间自由活动；心轴ⅱ21上设有环绕其外围一周的凸台ⅱ22，该凸台ⅱ22套于设置在定位套ⅱ20内壁一周的凹槽ⅱ；大辊盘19套于定位套ⅰ20，并由螺母27使之与定位套ⅱ20固定连接；心轴ⅰ16、心轴ⅱ21上均设有与之固定的把手11。

本实施例加工制造方法如下：

a.加工前准备；预先准备好两对金属管和两根提前开好螺纹安装孔的安装板24；两对金属管其中一对a1、a2管用于加工成所述屏蔽环的左侧管1、右侧管2，另一对b1、b2管用于加工成上侧管3和下侧管4；

b.加工上侧管；利用专用加工工装加工b1管的一级拐角处、二级拐角处，加工后的拐角型弯管即为所述上侧管；

c.加工下侧管；利用专用加工工装加工b2管的一级拐角处、二级拐角处，加工后的拐角型弯管即为所述下侧管；

d.焊接左侧管；将左侧管两端分别与所述上侧管3一端、所述下侧管4一端对齐后，对拼接接头进行无缝焊接；

e.焊接右侧管；将右侧管两端分别与所述上侧管3另一端、所述下侧管4另一端对齐后，对拼接接头进行无缝焊接；

f.焊接安装板；将安装板24焊接在所述上侧管3与所述下侧管4之间；

g.步骤f焊接完成后得到的框架结构就是所述屏蔽环。

本实施例步骤b中加工上侧管的加工操作方法为：

b1:将心轴ⅰ16推到定位孔ⅰ9内、心轴ⅱ21推到定位孔ⅲ12内，然后将b1管穿过小辊盘总成与大辊盘总成构成的管体凹槽26内，手握把手推动小辊盘总成，小辊盘总成沿小辊盘运动滑槽8滑动，b1管在小辊盘总成的作用下沿大辊盘19圆周轨迹弯曲，推动小辊盘总成直至心轴ⅰ16滑到定位孔ⅱ10内，此时上侧管一级拐角处成型完成；

b2:手握大辊盘总成的把手推动大辊盘总成，大辊盘总成沿大辊盘运动滑槽7滑动，b1管在大辊盘总成的作用下沿小辊盘14圆周轨迹弯曲，推动大辊盘总成直至心轴ⅱ21滑到定位孔ⅳ13内，此时上侧管二级拐角处成型完成；

本实施例步骤c中加工下侧管的加工操作方法为：

c1:将心轴ⅰ16推到定位孔ⅰ9内、心轴ⅱ21推到定位孔ⅲ12内，然后将b2管穿过小辊盘总成与大辊盘总成构成的管体凹槽26内，手握把手推动小辊盘总成，小辊盘总成沿小辊盘运动滑槽8滑动，b2管在小辊盘总成的作用下沿大辊盘圆周轨迹弯曲，推动小辊盘总成直至心轴ⅰ16滑到定位孔ⅱ10内，此时下侧管一级拐角处成型完成；

c2:手握大辊盘总成的把手推动大辊盘总成，大辊盘总成沿大辊盘运动滑槽7滑动，b2管在大辊盘总成的作用下沿小辊盘14圆周轨迹弯曲，推动大辊盘总成直至心轴ⅱ滑到定位孔ⅳ13内，此时下侧管二级拐角处成型完成。

本实施例相对于购进折弯设备而言制造成本非常低，既能大幅度降低企业制造成本，又能确保如期交货，维护了企业信誉又为企业创造了可观经济效益；能一次成型，加工效率高，精确度高；方法操作快捷简单，实用性很强，尤其适合小批量生产及样品试制。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上将心轴ⅰ16、心轴ⅱ21下半部分均铣成截面呈跑道型的扁杆体23；且心轴ⅰ16的扁杆体的窄面宽度小于小辊盘运动滑槽8的槽宽，心轴ⅱ21的扁杆体的窄面宽度小于大辊盘运动滑槽7的槽宽。定位孔ⅰ9内径值、定位孔ⅱ10内径值大于等于心轴ⅰ16外径，也大于小辊盘运动滑槽8的槽宽；定位孔ⅲ12内径值、定位孔ⅳ13内径值大于等于心轴ⅱ21外径，也大于大辊盘运动滑槽7的槽宽。小辊盘运动滑槽8的圆弧轨迹与大辊盘19为同心圆；大辊盘运动滑槽7的圆弧轨迹与小辊盘14为同心圆。工作台4上还固定设有夹紧工件的多用式台虎钳25。左侧管1、右侧管2、上侧管3、下侧管4以及安装板24的材质为铝合金；把手11采用内外螺纹配合连接方式与心轴ⅰ16、心轴ⅱ21固定连接。扁杆体的设计可以在四大定位孔需要定位的时候起到很稳定的定位功能，也就是说需要滑动将窄面对准滑槽移动，需要定位则转动心轴，使心轴宽面朝向滑槽口方向，宽面无法移动滑槽内使辊盘总成能稳定的定位在定位孔内，所以本实施例较实施1操作更加稳定，加工出的产品精确度更高。本实施例还对小辊盘14、大辊盘19以及与之相接触的工作面进行抛光打磨处理，使小辊盘14/大辊盘19与工作面之间的摩擦力尽可能小，对工作人员起到省力作用。

本实施例步骤b加工上侧管的加工操作方法为：

b1:将心轴ⅰ16推到定位孔ⅰ9内，并转动心轴ⅰ16使心轴ⅰ16的扁杆体宽面朝向小辊盘运动滑槽8槽口方向；将心轴ⅱ21推到定位孔ⅲ12内，并转动心轴ⅱ21使心轴ⅱ21的扁杆体宽面朝向大辊盘运动滑槽7槽口方向；然后将b1管穿过小辊盘总成与大辊盘总成构成的管体凹槽26内，并用多用式台虎钳25将b1管固定在工作台17上；转动心轴ⅰ16使心轴ⅰ16的扁杆体窄面朝向小辊盘运动滑槽8槽口方向，手握把手推动小辊盘总成，小辊盘总成沿小辊盘运动滑槽8滑动，b1管在小辊盘总成的作用下沿大辊盘19圆周轨迹弯曲，推动小辊盘总成直至心轴ⅰ16滑到定位孔ⅱ10内，到达定位孔ⅱ10后转动心轴ⅰ16，使心轴ⅰ16的扁杆体宽面朝向小辊盘运动滑槽8槽口方向，此时上侧管一级拐角处成型完成；

b2:手握大辊盘总成的把手转动心轴ⅱ21，使心轴ⅱ21的扁杆体窄面朝向大辊盘运动滑槽7槽口方向，推动大辊盘总成，大辊盘总成沿大辊盘运动滑槽7滑动，b1管在大辊盘总成的作用下沿小辊盘14圆周轨迹弯曲，推动大辊盘总成直至心轴ⅱ21滑到定位孔ⅳ13内；到达定位孔ⅳ13后转动心轴ⅱ21，使心轴ⅱ21的扁杆体宽面朝向大辊盘运动滑槽7槽口方向，此时上侧管二级拐角处成型完成；

步骤c加工下侧管的加工操作方法为：

c1:将心轴ⅰ16推到定位孔ⅰ9内，并转动心轴ⅰ16使心轴ⅰ16的扁杆体宽面朝向小辊盘运动滑槽8槽口方向；将心轴ⅱ21推到定位孔ⅲ12内，并转动心轴ⅱ21使心轴ⅱ21的扁杆体宽面朝向大辊盘运动滑槽7槽口方向；然后将b2管穿过小辊盘总成与大辊盘总成构成的管体凹槽26内，并用多用式台虎钳25将b2管固定在工作台17上；转动心轴ⅰ16使心轴ⅰ16的扁杆体窄面朝向小辊盘运动滑槽8槽口方向，手握把手推动小辊盘总成，小辊盘总成沿小辊盘运动滑槽8滑动，b2管在小辊盘总成的作用下沿大辊盘19圆周轨迹弯曲，推动小辊盘总成直至心轴ⅰ16滑到定位孔ⅱ10内，到达定位孔ⅱ10后转动心轴ⅰ16，使心轴ⅰ16的扁杆体宽面朝向小辊盘运动滑槽8槽口方向，此时下侧管一级拐角处成型完成；

c2:手握大辊盘总成的把手转动心轴ⅱ21，使心轴ⅱ21的扁杆体窄面朝向大辊盘运动滑槽7槽口方向，推动大辊盘总成，大辊盘总成沿大辊盘运动滑槽7滑动，b2管在大辊盘总成的作用下沿小辊盘14圆周轨迹弯曲，推动大辊盘总成心轴ⅱ21滑到定位孔ⅳ13内；到达定位孔ⅳ13后转动心轴ⅱ21，使心轴ⅱ21的扁杆体宽面朝向大辊盘运动滑槽7槽口方向，此时下侧管二级拐角处成型完成。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。