一種槽型耐磨金具的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種槽型耐磨金具，屬于架空輸電線路金具【技術領域】。解決了連接金具在滑動干摩擦的受力情況下，耐磨性能差的問題，為輸電線路的安全提供保障。槽型連接金具采用襯套結構，接觸部分的金具本體及螺栓采用結構鋼制備，金具本體的連接孔和螺栓外部與金具本體接觸部位均襯套耐磨性能良好的軸承鋼；襯套采用過盈配合熱套安裝的方式安裝在金具本體和螺栓相應部位，然后對整體金具采用熱鍍鋅處理。本發明槽型耐磨金具耐磨性能大幅提高，連接金具結合了軸承鋼耐磨性能好，結構鋼易于生產制造且機械性能穩定等特點，提高了槽型連接金具的使用壽命。
【專利說明】一種槽型耐磨金具
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬于輸電線路金具【技術領域】，具體涉及一種槽型耐磨金具。
【背景技術】
[0002]輸電線路金具，主要是在架空線路上用于懸掛、固定、保護、聯結，接續架空線或絕緣子，以及在拉線桿塔的拉線結構上用于連接拉線的金屬器件。根據上述用途，輸電線路金具的包括耐張金具、聯結金具、接續金具、保護金具和拉線金具等。
[0003]連接金具用于將懸式絕緣子組裝成串，懸掛在桿塔上。直線桿塔使用懸垂線夾作為連接金具，非直線桿塔用環-鏈系列連接金具，它采用環與環相連，屬于線-線接觸金具；板-板系列也是通用金具，它的連接須借助螺栓或銷釘實現。
[0004]聯結金具分為專用聯結金具和通用聯結金具兩類。專用聯結金具是直接用來聯結絕緣子的，其連接部位的結構尺寸與絕緣子相配合；包括球頭掛環、直角掛環、碗頭掛板和直角掛板。通用連接金具用于將絕緣子組成兩串、三串或更多串數，并將絕緣子與桿塔橫擔或與線夾之間相連接也用來將地線禁固或懸掛在桿塔上，或將拉線固定在桿塔上等。通用連接金具包括U型掛環、直角掛板、U型掛板和平行掛板。
[0005]電力金具一般都是由鑄鋼和可鍛鑄鐵制成。要求線路金具應具有足夠的機械強度，對連接導電體的部分金具，要具有良好的電氣性能。線路金具在制造過程中，應無毛刺飛邊、沙眼氣泡、裂紋變形，表面應光潔，鍍鋅層應均勻。配套金具應做到規格適合、不缺件、無銹蝕，螺桿、螺母應配合良好，線夾船體壓板與導線接觸面應光滑，制造質量和尺寸應符合國家標準規范。
[0006]金具是關系到架空輸電線路安全運行的重要部件，隨著電壓等級的不斷攀升、導線截面積的增大和分裂數的增多，金具設計應具有更高的安全可靠性。金具應具有足夠的機械強度，耐磨和耐腐蝕性。現有連接金具多采用碳素結構鋼(Q235)、優質碳素結構鋼(35#、45#)、低合金高強度結構鋼(Q345)、合金結構鋼(40Cr)等材料制成，其材料耐磨性能較為一般。目前我國金具的連接結構的摩擦類型均為滑動摩擦且沒有潤滑為干摩擦加之金具承受的機械載荷很大，加之連接金具之間的接觸面積較小，其在運行環境惡劣的大風、多風區環境中及山谷風口處常出現磨損嚴重的情況，嚴重影響輸電線路的安全。
[0007]軸承鋼耐磨性能良好，但其材料屈強比大易出現脆性破壞，且加工較為困難不適合做電力金具的本體材料。
[0008]為此，研發耐磨性能優異且加工性能良好的連接金具對輸電線路的安全起到較為重要的作用。
【發明內容】
[0009]本發明目的在于提供一種耐磨槽型連接金具，連接金具采用襯套結構，接觸部分的金具本體及螺栓均襯套耐磨性能良好的軸承鋼；本發明解決了連接金具在滑動干摩擦的受力情況下，耐磨性能差的問題，為輸電線路的安全提供保障。[0010]為實現上述發明目的，本發明采取的技術方案為:
[0011]一種槽型耐磨金具，所述金具包括金具本體和螺栓，其改進之處在于:
[0012]所述金具本體材料為結構鋼，所述金具本體與所述螺栓接觸的連接孔內表面設有襯套；所述襯套厚度為3-10mm ；
[0013]所述螺栓材料為結構鋼，所述螺栓與金具本體接觸的栓體外表面設有襯套，所述襯套厚度為2-5mm ；
[0014]所述襯套材料為GCrl5耐磨軸承鋼，所述襯套與金具本體和螺栓均采用過盈配合熱套安裝，過盈配合中過盈量選用H7/u6配合；
[0015]襯套安裝完成后，耐磨金具進行熱鍍鋅處理。
[0016]本發明的另一優選技術方案為:所述襯套為環形體。
[0017]本發明的又一優選技術方案為:所述環形體的內外表面均為光滑表面。
[0018]本發明的再一優選技術方案為:與所述金具本體連接孔配合襯套的內徑大于與所述螺栓外表面配合襯套的外徑。
[0019]本發明的再一優選技術方案為:與所述金具本體連接孔配合襯套的內徑和與所述螺栓外表面配合襯套的外徑的差值范圍為:0.8-2_。
[0020]本發明的又一優選技術方案為:所述金具包括耐磨直角掛板，耐磨聯塔金具、耐磨平行掛板和耐磨聯板。
[0021]由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明的有益效果包括:
[0022]I)連接金具耐磨性能提高
[0023]本發明在金具本體內襯套軸承鋼，在螺栓外襯套軸承鋼的結構處理，與單一結構鋼制成的連接金具相比，耐磨性能大幅提高；
[0024]2)連接金具使用壽命提聞
[0025]本發明連接金具結合了軸承鋼耐磨性能好，結構鋼易于生產制造且機械性能穩定等特點，提高了槽型連接金具的使用壽命；
[0026]3)加工工藝相對簡單
[0027]連接金具本體部分采用結構鋼，結構鋼材料及加工工藝成熟，機械性能穩定；連接金具相互接觸摩擦的部分采用軸承鋼作為金具本體的襯套；安裝完成后金具整體采用熱鍍鋅處理以提高金具的耐腐蝕能力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]下面結合附圖對本發明進一步說明。
[0029]圖1是普通直角掛板主視圖；
[0030]圖2是普通直角掛板左視圖；
[0031]圖3是普通直角掛板本體材料主視圖；
[0032]圖4是普通直角掛板本體材料左視圖；
[0033]圖5是普通直角掛板螺栓材料主視圖；
[0034]圖6是耐磨直角掛板主視圖；
[0035]圖7是耐磨直角掛板左視圖；
[0036]圖8是耐磨直角掛板本體材料主視圖；[0037]圖9是耐磨直角掛板本體材料左視圖；
[0038]圖10是耐磨直角掛板螺栓材料主視圖；
[0039]圖11是耐磨直角掛板襯套材料主視圖；
[0040]圖12是耐磨直角掛板襯套材料左視圖；
[0041]圖13是普通聯塔金具主視圖；
[0042]圖14是普通聯塔金具左視圖；
[0043]圖15是普通聯塔金具本體材料主視圖；
[0044]圖16是普通聯塔金具本體材料左視圖；
[0045]圖17是普通聯塔金具螺栓材料主視圖；
[0046]圖18是耐磨聯塔金具主視圖；
[0047]圖19是耐磨聯塔金具左視圖；
[0048]圖20是耐磨聯塔金具本體材料主視圖；
[0049]圖21是耐磨聯塔金具本體材料左視圖；
[0050]圖22是耐磨聯塔金具螺栓材料主視圖；
[0051]圖23是耐磨聯塔金具襯套材料主視圖；
[0052]圖24是耐磨聯塔金具襯套材料左視圖；
[0053]圖25是普通平行掛板主視圖；
[0054]圖26是普通平行掛板左視圖；
[0055]圖27是普通平行掛板本體材料主視圖；
[0056]圖28是普通平行掛板本體材料左視圖；
[0057]圖29是普通平行掛板螺栓材料主視圖；
[0058]圖30是耐磨平行掛板主視圖；
[0059]圖31是耐磨平行掛板左視圖；
[0060]圖32是耐磨平行掛板本體材料主視圖；
[0061]圖33是耐磨平行掛板本體材料左視圖；
[0062]圖34是耐磨平行掛板螺栓材料主視圖；
[0063]圖35是耐磨平行掛板襯套材料主視圖；
[0064]圖36是耐磨平行掛板襯套材料左視圖；
[0065]圖37是普通聯板形式一主視圖；
[0066]圖38是普通聯板形式一左視圖；
[0067]圖39是耐磨聯板形式一主視圖；
[0068]圖40是耐磨聯板形式一左視圖；
[0069]圖41是耐磨聯板襯套材料形式一左視圖；
[0070]圖42是普通聯板形式二主視圖；
[0071]圖43是耐磨聯板形式二主視圖；
[0072]圖44是耐磨聯板形式二襯套材料左視圖。
【具體實施方式】
[0073]下面結合實例對本發明進行詳細的說明。[0074]輸電線路金具連接形式有三種，包括“環-環”、“球-碗”、“槽型”，“槽型”連接的金具有直角掛板、EB掛板、GD掛板、平行掛板、聯板、延長拉桿等金具。本發明針對槽型連接金具在工作過程中，由于接觸磨損出現的問題，提供了一種在金具本體內襯套軸承鋼，在螺栓外襯套軸承鋼的耐磨金具，耐磨金具安裝后熱鍍鋅處理以防腐蝕。
[0075]實施例1
[0076]如圖1-5所示為普通直角掛板結構示意圖。掛板為Z型，普通直角掛板包括金具本體和螺栓兩部分，金具本體和螺栓接觸部位是掛板在使用過程中，磨損最嚴重的部位。圖6-12為本發明所述耐磨直角掛板結構示意圖。耐磨直角掛板與普通直角掛板相比，在結構上做出的改進為:在金具本體與螺栓接觸的通孔內設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為3-10mm,當厚度為4mm時,效果更佳；在螺栓的外部與金具本體接觸的部位設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為2-5mm，當厚度為3mm時，效果更佳。襯套厚度的確定，綜合考慮了以下幾個因素，第一:金具耐磨性能，第二:金具本體與螺栓和襯套之間結合力，第三:金具重量的增加。
[0077]耐磨直角掛板金具設置的襯套為環形體，且環形體的內外表面均為光滑表面，為了實現金具本體和螺栓的配合使用，與金具本體配合設置襯套的內徑，和與螺栓配合設置襯套的外徑相比，R@-R,的差值范圍為0.8-2mm。此設置能保證設置襯套的螺栓能順利的安裝于金具本體的連接孔內。襯套為光滑表面環形體，目的是減小金具本體和螺栓在使用過程中的摩擦磨損。
[0078]金具本體和螺栓設置襯套均采用過盈配合熱套安裝，其中配合時的過盈量為0.020 ?0.033mm。
[0079]襯套材料安裝完成后，金具本體與螺栓均進行熱鍍鋅處理。熱鍍鋅處理，即將表面清潔的金屬材料或零件浸在熔融的鋅液中，利用界面發生的物理化學反應，在表面形成一層金屬鋅的過程。熱鍍鋅(galvanizing)也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅:是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業的金屬結構設施上。是將除銹后的鋼件浸入500°C左右融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。
[0080]熱鍍鋅工藝流程為:掛板和螺栓酸洗-水洗-烘干-助鍍-熱鍍鋅-掛鍍-冷卻-清洗-打磨-熱鍍鋅完成，具體操作如下:
[0081]酸洗:首先把掛板和螺栓送入酸洗車間，用PH值為1-2的硫酸或鹽酸清除其表面的氧化鐵皮，直至露出活性表面；
[0082]水洗烘干:酸洗之后的鋼板立即進入水箱中浸泡等待鍍鋅，這樣可以防止鋼板再氧化，且可清洗掉表面殘留的酸液，在進行助鍍之前進行110°c烘干40mins處理；
[0083]助鍍:采用電助鍍工藝，電鍍液中氯化鋅的濃度為100_500g/L，氯化銨的濃度為50-200g/L，醋酸鈉的濃度為50-100g/L，氯化鉀的濃度為300_500g/L，氯化鑭的濃度為50-100g/L，氟化鈉的濃度為100-150g/L ;電流密度約1.5A/dm2，電鍍時間約5mins，電鍍后金具本體和螺栓在110°C的烘箱里烘干40mins ；
[0084]熱鍍鋅:經過酸洗、水清洗、助鍍、烘干后的金具本體和螺栓，進入鋅鍋(溫度一直保持在445-465 °C )熱鍍鋅；
[0085]掛鍍:鍍鋅完成后，將掛板與螺栓從鋅鍋中取出，冷卻，帶鍍層具有一定的機械強度時，清洗打磨鍍件，熱鍍鋅過程結束。[0086]實施例2
[0087]如圖13-18所示為普通聯塔金具結構示意圖。普通聯塔金具包括金具本體和雙頭螺栓兩部分，金具本體和雙頭螺栓接觸部位是聯塔金具在使用過程中，磨損最嚴重的部位。圖19-24為本發明所述耐磨聯塔金具結構示意圖。耐磨聯塔金具與普通聯塔金具相比，在結構上做出的改進為:在金具本體與雙頭螺栓接觸的通孔內設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為3-10mm，當厚度為4mm時，效果更佳；在雙頭螺栓的外部與金具本體接觸的部位設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為2-5mm，當厚度為3mm時，效果更佳。
[0088]金具本體和雙頭螺栓設置襯套均采用過盈配合熱套安裝，其中配合時的過盈量為0.020 ?0.033mm。
[0089]襯套材料安裝完成后，金具本體與雙頭螺栓均進行熱鍍鋅處理，熱鍍鋅處理的具體步驟與實施例1中相同。
[0090]實施例3
[0091]如圖25-29所示為P型普通平行掛板結構示意圖。普通平行掛板包括金具本體和螺栓兩部分，金具本體和螺栓接觸部位是平行掛板在使用過程中，磨損最嚴重的部位。圖30-36為本發明所述耐磨平行掛板結構示意圖。耐磨平行掛板與普通平行掛板相比，在結構上做出的改進為:在金具本體與螺栓接觸的通孔內設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為3-10mm,當厚度為4mm時,效果更佳；在螺栓的外部與金具本體接觸的部位設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為2-5mm，當厚度為3mm時，效果更佳。
[0092]金具本體和螺栓設置襯套均采用過盈配合熱套安裝，配合時的過盈量為0.020?0.033mm。
[0093]襯套材料安裝完成后，金具本體與螺栓均進行熱鍍鋅處理，熱鍍鋅處理的具體步驟與實施例1中相同。
[0094]實施例4
[0095]如圖37-38所示為普通聯板(形式一)結構示意圖。普通聯板包括金具本體，金具本體在使用過程中，磨損較嚴重。圖39-41為本發明所述耐磨聯板(形式一)結構示意圖。耐磨聯板與普通聯板相比，在結構上做出的改進為:在金具本體的通孔內設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為3-10mm，當厚度為4mm時，效果更佳。
[0096]耐磨聯板設置襯套均采用過盈配合熱套安裝，配合時的過盈量為0.020?0.033mm。
[0097]襯套材料安裝完成后，金具本體進行熱鍍鋅處理，熱鍍鋅處理的具體步驟與實施例I中相同。
[0098]實施例5
[0099]如圖42所示為普通聯板(形式二)結構示意圖。普通聯板包括金具本體，金具本體在使用過程中，磨損較嚴重。圖43-44為本發明所述耐磨聯板(形式二)結構示意圖。耐磨聯板與普通聯板相比，在結構上做出的改進為:在金具本體的通孔內設置GCrl5耐磨軸承鋼襯套，襯套厚度為3-10mm，當厚度為4mm時，效果更佳。
[0100]耐磨聯板設置襯套均采用過盈配合熱套安裝，配合時的過盈量為0.020?
0.033mm。
[0101]襯套材料安裝完成后，金具本體進行熱鍍鋅處理，熱鍍鋅處理的具體步驟與實施例I中相同。
[0102]上述實施例1-5中，進行過添加襯套材料處理的耐磨金具，其與普通金具相比，金具本體的耐磨部位的耐磨性能均提高30%以上。
[0103]此處已經根據特定的示例性實施例對本發明進行了描述。對本領域的技術人員來說在不脫離本發明的范圍下進行適當的替換或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本發明的范圍的限制，本發明的范圍由所附的權利要求定義。
【權利要求】
1.一種槽型耐磨金具，所述金具包括金具本體和螺栓，其特征在于: 所述金具本體材料為結構鋼，所述金具本體與所述螺栓接觸的連接孔內表面設有襯套；所述襯套厚度為3-10mm ； 所述螺栓材料為結構鋼，所述螺栓與金具本體接觸的栓體外表面設有襯套，所述襯套厚度為2-5mm ； 所述襯套材料為GCrl5耐磨軸承鋼，所述襯套與金具本體和螺栓均采用過盈配合熱套安裝，過盈配合中過盈量為0.020?0.033mm ； 襯套安裝完成后，耐磨金具進行熱鍍鋅處理。
2.如權利要求1所述的一種槽型耐磨金具，其特征在于所述襯套為環形體。
3.如權利要求2所述的一種槽型耐磨金具，其特征在于所述環形體的內外表面均為光滑表面。
4.如權利要求1所述的一種槽型耐磨金具，其特征在于與所述金具本體連接孔配合襯套的內徑大于與所述螺栓外表面配合襯套的外徑。
5.如權利要求4所述的一種槽型耐磨金具，其特征在于與所述金具本體連接孔配合襯套的內徑和與所述螺栓外表面配合襯套的外徑的差值范圍為:0.8-2_。
6.如權利要求1所述的一種槽型耐磨金具，其特征在于所述金具包括耐磨直角掛板，耐磨聯塔金具、耐磨平行掛板和耐磨聯板。
【文檔編號】H02G7/00GK103579980SQ201210265317
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月27日 優先權日:2012年7月27日
【發明者】劉臻, 劉勝春, 朱寬軍, 萬建成, 牛海軍 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網公司