壓縮彈簧操作機

前言

在電力輸配電系統(tǒng)中，壓縮彈簧550KV高壓開關(guān)中所配的各種操作機構(gòu)是實現(xiàn)保護(hù)、配電的重要元件。由于設(shè)計、加工、裝配等問題，操作機構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)慢分、慢合、拒分、拒合等機械故障，直接影響到電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。彈簧操作機構(gòu)作為550KV高壓開關(guān)中最重要的組件之一，是高壓開關(guān)中機械元件壓縮彈簧最多的組件，工作狀態(tài)最為復(fù)雜。設(shè)計中要保證機構(gòu)的所有動作按照功能的要求進(jìn)行動作，就必須把機構(gòu)在每個狀態(tài)的功能條件（如脫扣力、開距、超程等）的范圍進(jìn)行嚴(yán)格定義。而這些功能條件的變化范圍都壓縮彈簧是由組成操動機構(gòu)的零件尺寸精度決定的。因此，要使操動機構(gòu)的性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，必須對機構(gòu)進(jìn)行功能分析，識別功能條件，并用利用先進(jìn)的公差設(shè)計軟件Tolerance Manager進(jìn)行尺寸鏈分析壓縮彈簧，確定機構(gòu)的功能尺寸并設(shè)計出相應(yīng)的名義值和公差帶。

功能設(shè)計方法是一種以Tolerance Ma壓縮彈簧nager（以下簡稱TM）和SolidWorks軟件為工具的全新的設(shè)計方法。該設(shè)計方法的核心是能夠直接找到機構(gòu)中影響功能的尺寸（即功能尺寸），并在滿足產(chǎn)品功能與質(zhì)量目標(biāo)的前提下，用盡可能大的公差去降低制造成本。

1 功能設(shè)計方法介紹

客戶購買產(chǎn)品實際上是購買產(chǎn)品所能壓縮彈簧提供的功能，所以所有的設(shè)計活動都應(yīng)該圍繞在產(chǎn)品的功能的實現(xiàn)程度上進(jìn)行。在實際設(shè)計中，功能常常分解為一個子功能并由一個個壓縮彈簧子模塊來完成，這些子模塊再根據(jù)技術(shù)原理組合完成整個產(chǎn)品的功能。根據(jù)技術(shù)原理，會對每個子模塊之間的協(xié)作提出技術(shù)要求，這些要求我們定義為功能條件（如脫扣力、開距、超程、配合間隙等）。壓縮彈簧只有在這些功能條件都滿足要求的前提下，技術(shù)原理的實現(xiàn)才有保證，即產(chǎn)品功能的實現(xiàn)才有保證。

功能設(shè)計就是這樣的設(shè)計方法：按照產(chǎn)品壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)樹，識別每一個層級所有模塊之間的功能條件，并識別直接影響這些功能條件的所有零件及零件上的尺寸（即功能尺寸），最終通過Tolerance Manager軟件計算、分析這些尺寸及其公差帶對功能壓縮彈簧條件（即對功能）的影響，進(jìn)而確定每個尺寸的名義值及公差。