淺談高壓連接器對接(jiē)故障
點擊:0次 責任編輯:未知 發表時間:2018-11-09 14:36:42
1、概述
高壓連接器廣泛用於交流和直流八(bā)軸電力機車,主要由支持瓷瓶、蓋板組裝、羊角、波紋管(guǎn)、頂杆、十字頭組裝、鎖止(zhǐ)器等組成,如圖(tú)1所示(shì)。其主要功能是實現八軸電力機車A節和B節車頂高壓電路的可靠連(lián)接,並(bìng)可在司機室中(zhōng)實現控製,避免危險的車頂(dǐng)作業發生。在批(pī)量生產中,偶爾會出現兩個對接的高壓連接器分離後無法再次對接的情況。

2、對接故(gù)障分析
對接故障發(fā)生的頻率雖(suī)然低,但一(yī)旦發生就很難排除,隻能拆解更換高(gāo)壓連接器的羊角,以重新驗證。高壓連(lián)接器對接故障直接(jiē)表現為:2個高壓連(lián)接器分開時羊角上的鎖舌沒有打開,導致下次閉合時羊(yáng)角上的(de)環(huán)無法插人鎖中,發生故障。目前,解決(jué)故障(zhàng)的方(fāng)法(fǎ)為:將高壓連接器的羊角拆解,對照圖紙檢查(chá)每個部件找出問題部件,更換後重新組裝。多次拆(chāi)解總結找出了發生變形的部件是羊角中的卡箍,但(dàn)由於(yú)卡箍(gū)與羊角中的其他零件組成了一個複雜的四連軸(zhóu)結構,現場無法進行定量、定性分析(xī)。羊角中的鎖舌、卡箍與環如圖2所示

3、用(yòng)CATIA三維模型分(fèn)析對接故障
CATIA三維建模(mó)可以在電腦中完美地模擬每個零件,按(àn)圖(tú)紙要求組裝零件,實現每(měi)個零件運動位(wèi)移的定量控製,並同步相關聯零件的運動軌跡。因此,CATIA三維建模分析比傳統的現(xiàn)場分析更(gèng)具優勢和效率。
以下用CAT工A三維建模分析卡箍變(biàn)形對高壓連(lián)接器產生的影響。對(duì)羊角中卡(kǎ)箍及相關零件進行CAT工A三維(wéi)建模並組(zǔ)裝、約束,如(rú)圖3所示(彈簧通過CAT工A的約束係統模擬)。從圖3中可以看出拉簧(huáng)與(yǔ)蓋板由軸連接,卡箍與拉簧由軸連接,卡箍與鎖舌由軸連(lián)接,蓋(gài)板(bǎn)與鎖舌由軸連接,組成一個複雜的四連(lián)軸結構。
圖(tú)3中的四連軸(zhóu)結構(gòu)隻要旋(xuán)轉(zhuǎn)任意一軸(通過角度約束實現),其他幾軸便同時旋轉,用這種聯動的方式對鎖舌(shé)各種狀態進行定量分析。當四軸處在一(yī)條直(zhí)線上,係統受力平衡,鎖舌(shé)靜止,如圖4所示;鎖舌關閉狀態對(duì)應高壓連接器(qì)對接(jiē)狀態,圖4表明環的高度(dù)(27 mm)大於鎖舌靜止狀態前端距蓋板(bǎn)的高度(12.28 mm ),高壓連接器對接時,環會向上(shàng)頂鎖舌打破平衡,鎖舌閉合。圖5表明鎖舌閉(bì)合會受一個斜向下的(de)力維持狀(zhuàng)態;鎖舌打開狀態對應高壓連接器分離狀態,圖4表明環的直徑(12 mm)大於鎖舌(shé)靜止時距蓋板的寬度(10.23 mm ),高壓連接器分離時,環(huán)會向(xiàng)下拉鎖舌打破平衡,鎖舌打開,圖6表明鎖舌打開受一個(gè)斜向上(shàng)的力維持狀態。上述分析驗證了高壓連接器設計是正(zhèng)確的。
高壓連接器設計正確,對於對(duì)接故(gù)障的原因,可以暫時拋開現場(chǎng)結論,用CATIA進行(háng)理論上(shàng)的模擬。根據圖4可以發(fā)現(xiàn),如(rú)果鎖舌靜止時,鎖(suǒ)舌距蓋板的(de)寬度大於環的直徑(12mm),如圖7所示,則鎖舌將保持關閉狀態,高壓(yā)連接器一旦打(dǎ)開將無法關閉,對接(jiē)故障發生。
圖7表明當鎖舌與蓋(gài)板的寬度等於環的直徑(12 mm )時,卡箍與彈簧連接軸的位置比正常(cháng)的位置向上移(yí)動4.83 mm。此時,卡(kǎ)箍與彈簧連接軸(zhóu)、卡箍與(yǔ)鎖舌連接軸、蓋板與(yǔ)鎖舌連接軸三(sān)者處於(yú)同一直(zhí)線,達到平衡。這是(shì)對接(jiē)故(gù)障發生的臨界點,所以,當卡箍變形使卡箍與彈(dàn)簧(huáng)連接軸向上移動(dòng)大於4.83 mm,就會發生對(duì)接故障。對接故障極限(xiàn)模擬如圖7所示。
4、結論
通(tōng)過CAT工A三維模擬(nǐ)得出卡箍彎曲變形大於4.83 mm就會發生對接故(gù)障。高壓連接器羊角中的卡箍為不鏽鋼材質,硬度低、易變形。
現場測量發生故障的卡箍彎曲變形都大於4.83 mm,很好地驗證了CATIA三維分(fèn)析得出的結論。後續生產中,將卡箍的材質替換為普通得(dé)Q235A鋼板,表麵鍍鉻,這樣既增強(qiáng)了卡箍的(de)強度(避(bì)免變(biàn)形),又降低了生產成本,因此,新的卡箍(gū)有效減少了高(gāo)壓連接器(qì)對接故障的發生。
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