一種懸垂線夾的改造方法及節能減磨懸垂線夾的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種輸電線路金具技術領域，特別涉及一種懸垂線夾的改造方法及節 能減磨懸垂線夾。
【背景技術】
[0002] 我國的輸電線路除超高壓線路因電暈等原因采用節能型的鋁合金金具外，其余的 輸電線路采用220kV及以下的金具，如懸垂線夾、耐張線夾和防振錘等，這些金具采用可鍛 鑄鐵和普通鋼材材質制造，結構上為閉合電磁回路，且直接安裝在裸露的導線上，這些鐵磁 材料在輸電過程中，由于交變電流的作用，使鑄鐵金具產生磁滯和渦流損耗。即線路金具每 時每刻都在消耗電能，給電力部門造成了較大的經濟損失。由于可鍛鑄鐵和普通鋼材金具 相對于鋁合金金具的一次性投資成本小，目前220kV及以下線路上仍然在全面采用這種金 具。
[0003] 輸電線路中鐵磁金具的磁滯損耗和渦流損耗不僅造成電能損耗，而且渦流和磁滯 損耗產生的熱量使得金具內導線溫度升高，使該處導線的機械強度下降，加之線路震動，導 線就容易在該處斷開，降低線路的可靠性以及縮短線路的運行年限，而且能耗造成導線溫 度升高，進一步限制了導線輸電容量的提高。例如，2013年11月27日，IlOkV位石線零序 II段保護動作重合不成，A相故障，巡視發現IlOkV位石線左架空地線在41#桿可鍛鑄鐵懸 垂線夾斷開，地線墜落地面，在地線墜落過程中與導線相連造成短路。地線斷口處鋼絞線已 被燒焦，可鍛鑄鐵懸垂線夾內部燒傷嚴重，導線壓板已被高溫灼燒成與線夾連為一體。鋁合 金為非導磁材料，消除了磁滯損耗，極大的降低了渦流損耗。但鋁合金金具價格高，一般是 可鍛鑄鐵和鑄鋼的3-5倍，成本高，而且電解鋁屬高能耗和高污染產業，污染環境。
[0004] 金具在重工業污染區大氣中的腐蝕，在大跨越、河谷、風口等處的磨損都嚴重威脅 著輸電線路的安全。1993年，在500kV董遼線檢修作業中發現31號塔架空地線懸垂線夾 船體兩側掛軸（以下簡稱掛軸）嚴重磨損，直徑巾18mm的掛軸磨損已達14mm。這是董遼 線運行10余年來，首次發現架空地線金具的嚴重磨損。在隨后的全面檢查中發現掛軸磨損 在3mm及以上的就有46基，在3mm以下的則更多。現有技術中一般采用防磨涂層來保護掛 軸，防磨涂層主要存在兩個問題：①制備涂層區域為弧面，且區域狹小，不易制備完整的涂 層；②噴涂涂層的結合力有限，且耐蝕涂層往往存在較大脆性，懸垂線夾在使用過程中受力 較大，耐蝕涂層易剝落。
[0005] 為此，研發低成本的節能減磨金具有十分重要的意義。
【發明內容】
[0006] 本發明為了解決現有技術中存在的技術問題，提供一種懸垂線夾的改造方法及節 能減磨懸垂線夾。該改造方法和改造得到的懸垂線夾可以克服傳統船型線夾中存在的在船 體中部、U型螺栓以及掛板處的磁通密度和渦流較大，導致了能量的損耗，且傳統懸垂線夾 不耐磨損的弊端。
[0007] 為了解決以上技術問題，本發明的技術方案為：
[0008] -種懸垂線夾的改造方法，包括如下步驟：
[0009] 1)將懸垂線夾的船體底端開槽，開槽位置避開船體的底部加強筋；
[0010] 2)將開槽后的船體、壓板和掛板進行噴砂處理，使船體、壓板和掛板的表面粗糙度 為 Ra5. 0-10.0 mm ；
[0011] 3)對噴砂處理的船體、壓板和掛板進行噴涂，制備鋁涂層，鋁涂層的厚度為 0. 5-lmm ；
[0012] 4)將U型螺栓和碗頭除油、除銹后，在助鍍劑的作用下采用熱浸鍍方法制備鋁涂 層，鋁涂層的厚度為200-500 y m ;
[0013] 5)制備掛板的內襯套，使內襯套與掛板過盈配合；
[0014] 6)對懸垂線夾的各個部件進行組裝。
[0015] 優選的，步驟2)中，所述噴砂處理的壓縮空氣的壓力為0? 45-0. 7MPa。該壓力下的 壓縮空氣不僅可以保證工件表面的清潔度和粗糙度，而且可以使工件表面的機械性能得到 改善，提高工件的抗疲勞性，增加工件表面和涂層之間的附著力，延長了涂層的耐久性。
[0016] 優選的，步驟2)中，所述噴砂處理的噴射距離為100-200mm，噴射角度為50-80°。 工作的經驗表明，在這個距離和角度下，噴砂具備較高的效率，節約成本。
[0017] 優選的，步驟3)中，所述噴涂的壓縮空氣的壓力為0? 4-0. 6MPa。在該壓力范圍內， 可以保證涂層良好的附著力，并且可以保證良好的噴涂速度。
[0018] 優選的，步驟3)中，所述噴涂的噴涂電流為150-250A。在這個電流下絲材融化、霧 化效果好，制備出的噴涂涂層孔隙率較低，涂層具備較好的性能。
[0019] 優選的，步驟4)中，所述助鍍劑由以下重量份的組分組成：49. 5% K2ZrF6、49. 5% KC1、1 % NaF。助鍍劑可以提高鋼基體與鍍液的潤濕性，制備出完整、均勻的鍍層。
[0020] 優選的，步驟4)中，助鍍的溫度為80-90°C，助鍍的時間為l_2min。
[0021] 優選的，步驟4)中，熱浸鍍的溫度為680-700°C，熱浸鍍的時間為l_2min。在該熱 浸鍍條件下，可以在不容易噴涂的表面制備出質地均勻密實的鋁涂層，且可以達到鋁涂層 的厚度要求。
[0022] 優選的，步驟5)中，所述內襯套的材質為錫基巴氏合金。錫基巴氏合金在軟相基 體上均勻分布著硬相質點，軟相基體使合金具有非常好的嵌藏性、順應性和抗咬合性，并在 磨合后，軟基體內凹，硬質點外凸，使滑動面之間形成微小間隙，成為貯油空間和潤滑油通 道，利于減摩；上凸的硬質點起支承作用，有利于承載。
[0023] -種節能減磨懸垂線夾，所述懸垂線夾的外表面設置有鋁涂層，懸垂線夾的船體、 壓板和掛板上的鋁涂層的厚度為〇. 5-1_，結合強度為15-20MPa ;懸垂線夾的U型螺栓和碗 頭的鋁涂層的厚度為200-500 y m。鋁為非導磁材料，本發明以鋁作為懸垂線夾的涂層材料， 以降低渦流損耗和磁滯損耗。
[0024] 優選的，懸垂線夾船體的底部開槽。為進一步降低電磁損耗，在線夾渦流較大的位 置開槽來阻斷電流，以達到減小損耗的目的，且開槽位置不會破壞懸垂線夾的原始強度。
[0025] 進一步優選的，開槽位置在距離底部加強筋Icm處，槽的寬度為3mm，槽的兩端為 圓弧。開槽位置應避開底部加強筋，以免影響現價承載能力。開槽位置宜在底部加強筋上 方Icm處，且避開其他結構部位。
[0026] 優選的，懸垂線夾的掛軸和掛板連接處設置有襯套，襯套與掛板過盈配合。過盈配 合可以使襯套與掛板之間牢固固定。
[0027] 進一步優選的，所述過盈配合的過盈量為0. 02mm。該過盈量保證了襯套與掛板之 間的牢固配合，且容易加工。
[0028] 進一步優選的，所述襯套的厚度為2-5_。該厚度的襯套可以達到防磨的效果。
[0029] 本發明的有益效果為：
[0030] 本發明改造的懸垂線夾不但可以實現節能、減磨效果，而且可以提高耐蝕性能。這 是由于熱噴涂鋁和熱浸鍍鋁涂層相比于熱浸鍍鋅來說都具備更好的耐大氣腐蝕性能。
[0031] 本發明的襯套的材質為錫基巴氏合金在軟相基體上均勻分布著硬相質點，軟相基 體使合金具有非常好的嵌藏性、順應性和抗咬合性，并在磨合后，軟基體內凹，硬質點外凸， 使滑動面之間形成微小間隙，成為貯油空間和潤滑油通道，利于減摩；上凸的硬質點起支承 作用，有利于承載。
[0032] 本發明的開槽不但可以用來阻斷電流，達到減小損耗的目的，且開槽位置不會破 壞懸垂線夾的原始強度。
【附圖說明】
[0033] 圖1為懸垂線夾的主視圖結構示意圖；
[0034] 圖2為懸垂線夾的側視圖結構示意圖
[0035] 圖3為掛板與襯套配合結構示意圖；
[0036] 圖4為船體開槽示意圖。
[0037]其中，1、船體，2、U型螺栓，3、掛板，4、掛頭，5、壓