CN108631201A - 一种gis法兰对接全方位导入装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及GIS法兰对接全方位导入装置及方法，所述装置包括定位组件和导向组件；定位组件由3个以上定位销组成，导向组件由3根以上的柔性导向杆组成，定位销与柔性导向杆一一对应地配对使用；定位销的一端为圆柱段，另一端为圆锥段，圆锥段的端部设金属环；柔性导向杆两端设金属固定件，其中一个金属固定件的端部设G形挂钩用于与定位销上的金属环挂接；另一个金属固定件的端部两侧设有2个止退销；本发明利用导向杆组与定位销组，通过三个阶段的引入过程，最终实现GIS法兰的精准、快速、安全对接；装置结构简单，方法简单可行，具有较高的实际应用价值。

Description

一种GIS法兰对接全方位导入装置及方法

技术领域

本发明涉及变电站GIS组合电器安装技术领域，尤其涉及一种GIS法兰对接全方位导入装置及方法。

背景技术

随着科技的发展，变电系统的电压等级不断提高，智能控制越来越精确，变压器的容量也不断提升，供电系统已经淘汰了原来的AIS(空气绝缘的敞开式开关设备)结构，逐渐被GIS(气体绝缘金属封闭开关设备)所取代。GIS(GAS insulated SWITCHGEAR)是气体绝缘全封闭组合电器的英文简称。GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体，故也称SF6全封闭组合电器。

随着GIS的出现及其制造技术的逐渐成熟，GIS的安装方法也成为现代电力安装行业必需掌握的新技术，行业内对GIS的安装精度也不断提出新的要求。在220KV、110KV或66KV等大型变电站中，GIS已由最初的只在国外应用，逐渐发展到在国内变电站系统中广泛推广。

由于进入中国的时间较短，GIS的安装方法及标准目前在国内还没有规范化，各个生产制造企业执行的标准不一，给施工和验收增加了难度。GIS法兰的对接是GIS安装的关键部位，直接影响GIS设备的真空度、清洁度、密封度；我单位根据多年的GIS安装经验，结合对国内外GIS产品各自特点的分析，总结出一套安全、实用、可靠的GIS法兰安装新技术，解决了以往GIS法兰安装过程中存在的效率低、准确度差、对接面易划伤和撞坏的不足，具有较高的实际应用价值。

发明内容

本发明提供了一种GIS法兰对接全方位导入装置及方法，利用导向杆组与定位销组，通过三个阶段的引入过程，最终实现GIS法兰的精准、快速、安全对接；装置结构简单，方法简捷可行，具有较高的实际应用价值。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种GIS法兰对接全方位导入装置，包括定位组件和导向组件；所述定位组件由3个以上定位销组成，导向组件由3根以上的柔性导向杆组成，定位组件中的多个定位销的结构相同但长度不同，导向组件中的多个柔性导向杆的结构相同但长度不同；定位销与柔性导向杆一一对应地配对使用，且每对定位销与柔性导向杆的总长度相同；定位销的一端为圆柱段，圆柱段的外端部设外螺纹用于与GIS法兰上的螺纹孔相配合；定位销的另一端为圆锥段，圆锥段上设有扳手配合段，圆锥段的端部设金属环；柔性导向杆的内部设有钢芯，两端设金属固定件，钢芯的两端分别与对应端的金属固定件固定连接；其中一个金属固定件的端部设G形挂钩用于与定位销上的金属环挂接；另一个金属固定件的端部两侧设有2个止退销，止退销的一端铰接在金属固定件上，并能够绕铰接点在平行于柔性导向杆到垂直于柔性导向杆的方向之间转动，转动到垂直于柔性导向杆方向时卡止。

所述柔性导向杆由尼龙棒制成，内部嵌有钢芯，钢芯与尼龙棒两端的金属固定件焊接固定。

所述定位销上的扳手配合段两侧分别设配合平面，2个配合平面相互平行，用于与扳手上的钳口工作面相配合。

一种GIS法兰对接全方位导入方法，采用GIS法兰对接全方位导入装置实现；具体包括如下步骤：

1)安装定位组件及导向组件；首先通过扳手把定位组件中的各个定位销拧入静端GIS法兰的螺纹孔内，并使各定位销在静端GIS法兰的平面上均匀分布；再将导向组件中各个柔性导向杆的G形挂钩一一对应地分别挂接到所配对定位销的金属环上，然后把柔性导向杆另一端的2个止退销收拢到与其平行的状态，将各个柔性导向杆分别穿过动端GIS法兰上的对应螺纹孔，待止退销全部穿过后再将其向外侧轻拉，使止退销向两侧打开到垂直状态并卡在动端GIS法兰的另一侧，防止柔性导向杆在法兰对接过程中从动端GIS法兰的螺纹孔中脱出；

2)动端GIS法兰吊起后空中对位；动端GIS法兰由吊车吊起后通过GIS法兰对接全方位导入装置与静端GIS法兰进行对接；对接时，将动端GIS法兰吊运到静端GIS法兰的对接方向，要求动端GIS法兰与静端GIS法兰的轴心尽量接近，此时柔性导向杆与相对应的定位销的轴线偏差最小，为下一步对接引入做好准备；

3)GIS法兰对接；将动端GIS法兰缓缓向静端GIS法兰方向移动，在移动过程中，在动端GIS法兰对接面的另一侧将柔性导向杆向外拉直，并不断调整其方向，以消除两个法兰的径向偏移，通过动态修正，使对接的2个法兰始终保持同心；柔性导向杆实现第一阶段引入后，再通过定位销的圆锥段进行第二阶段导入；在第二阶段导入过程中，由于多根定位销的长度不同，动端GIS法兰对接过程中先由最长的定位销进行引导，再依次加入更短的定位销进行组合引导，而且每根新加入的定位销均通过圆锥段实现过渡；这种分段导入方式能够避免多点同时引导时出现的引入困难的问题；由于多根定位销的长度不同，第二阶段导入的后期，会自然过渡到由导向销圆柱段进行引导的第三阶段导入过程，最终动端GIS法兰与静端GIS法兰贴合，两者的螺纹孔准确对位，从而顺利完成GIS法兰的精确对接；

4)拆除GIS法兰对接全方位导入装置；GIS法兰对接结束后，把各个柔性导向杆底端的G形挂钩从对应的金属环中取出，将柔性导向杆收好备用；再通过扳手把各个定位销分别从静端GIS法兰的螺纹孔中拧出，收好备用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)开创了一种全方位导向定位法，实现GIS法兰的精准、快速、安全对接；即先采用柔性导向杆实现对接时的第一阶段引入，使动端GIS法兰的螺纹孔与静端GIS法兰对应螺纹孔中安装的定位销精确对接且顺利过渡，为第二、第三阶段引入创造良好的条件；同时还能够避免法兰对接面被定位销划伤；

2)柔性导向杆的主体采用半硬质的尼龙棒制作，内嵌钢芯，刚柔结合，既可保证其具有足够的抗拉力，还可在实现与定位销引入顺利过渡的同时，防止对动端GIS法兰造成损伤；

3)柔性导向杆上设G型挂钩，方便与定位销上的金属钩连接，并可防止对接过程中挂钩与金属环脱开；

4)柔性导向杆上设置止退销，可防止穿入动端GIS法兰螺纹孔中的柔性导向杆在对接过程中脱落；

5)由于多根定位销的长度不同，动端GIS法兰移动过程中先由最长的定位销进行引导，再依次加入更短的定位销进行组合引导，而且每根新加入的定位销均由通过圆锥段实现过渡；这种分段导入方式能够避免多点同时引导时出现的引入困难的问题；由于多根定位销的长度不同，第二阶段导入的后期，会自然过渡到由导向销圆柱段进行引导的第三阶段导入过程；

6)定位销上设有扳手配合段，方便与扳手配合作业。

附图说明

图1是本发明所述定位组件的结构示意图。

图2是本发明所述导向组件的结构示意图。

图3是本发明所述GIS法兰对接状态示意图一。

图4是本发明所述GIS法兰对接状态示意图二。

图中：1.定位销 11.外螺纹 12.圆柱段 13.圆锥段 14.扳手配合段 15.金属环2.柔性导向杆 21.金属固定件 22.止退销铰接轴 23.止退销 24.钢芯 25.G形挂钩 3.动端GIS法兰 4.静端GIS法兰 5.螺纹孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1、图2所示，本发明所述一种GIS法兰对接全方位导入装置，包括定位组件和导向组件；所述定位组件由3个以上定位销1组成，导向组件由3根以上的柔性导向杆2组成，定位组件中的多个定位销1的结构相同但长度不同，导向组件中的多个柔性导向杆2的结构相同但长度不同；定位销1与柔性导向杆2一一对应地配对使用，且每对定位销1与柔性导向杆2的总长度相同；定位销1的一端为圆柱段12，圆柱段12的外端部设外螺纹11用于与GIS法兰上的螺纹孔5相配合；定位销1的另一端为圆锥段13，圆锥段13上设有扳手配合段14，圆锥段13的端部设金属环15；柔性导向杆2的内部设有钢芯24，两端设金属固定件21，钢芯24的两端分别与对应端的金属固定件21固定连接；其中一个金属固定件21的端部设G形挂钩25用于与定位销1上的金属环15挂接；另一个金属固定件21的端部两侧设有2个止退销23，止退销23的一端铰接在金属固定件21上，并能够绕铰接点在平行于柔性导向杆2到垂直于柔性导向杆2的方向之间转动，转动到垂直于柔性导向杆2方向时卡止。

所述柔性导向杆2由尼龙棒制成，内部嵌有钢芯24，钢芯24与尼龙棒两端的金属固定件21焊接固定。

所述定位销1上的扳手配合段14两侧分别设配合平面，2个配合平面相互平行，用于与扳手上的钳口工作面相配合。

一种GIS法兰对接全方位导入方法，采用GIS法兰对接全方位导入装置实现；具体包括如下步骤：

1)安装定位组件及导向组件；首先通过扳手把定位组件中的各个定位销1拧入静端GIS法兰4的螺纹孔5内，并使各定位销1在静端GIS法兰4的平面上均匀分布；再将导向组件中各个柔性导向杆1的G形挂钩15一一对应地分别挂接到所配对定位销1的金属环15上，然后把柔性导向杆2另一端的2个止退销23收拢到与其平行的状态，将各个柔性导向杆2分别穿过动端GIS法兰3上的对应螺纹孔5，待止退销23全部穿过后再将其向外侧轻拉，使止退销23向两侧打开到垂直状态并卡在动端GIS法兰3的另一侧，防止柔性导向杆2在法兰对接过程中从动端GIS法兰3的螺纹孔5中脱出；(如图3所示)

2)动端GIS法兰吊起后空中对位；动端GIS法兰3由吊车吊起后通过GIS法兰对接全方位导入装置与静端GIS法兰4进行对接；对接时，将动端GIS法兰3吊运到静端GIS法兰4的对接方向，要求动端GIS法兰3与静端GIS法兰4的轴心尽量接近，此时柔性导向杆2与相对应的定位销1的轴线偏差最小，为下一步对接引入做好准备；

3)GIS法兰对接；将动端GIS法兰3缓缓向静端GIS法兰4方向移动，在移动过程中，在动端GIS法兰3对接面的另一侧将柔性导向杆2向外拉直，并不断调整其方向，以消除两个法兰的径向偏移，通过动态修正，使对接的2个法兰始终保持同心；柔性导向杆2实现第一阶段引入后，再通过定位销1的圆锥段13进行第二阶段导入；在第二阶段导入过程中，由于多根定位销1的长度不同，动端GIS法兰3对接过程中先由最长的定位销1进行引导，再依次加入更短的定位销1进行组合引导，而且每根新加入的定位销1均通过圆锥段13实现过渡；这种分段导入方式能够避免多点同时引导时出现的引入困难的问题；由于多根定位销1的长度不同，第二阶段导入的后期，会自然过渡到由导向销1圆柱段12进行引导的第三阶段导入过程，最终动端GIS法兰3与静端GIS法兰4贴合，两者的螺纹孔5准确对位，从而顺利完成GIS法兰的精确对接；(如图4所示)

4)拆除GIS法兰对接全方位导入装置；GIS法兰对接结束后，把各个柔性导向杆2底端的G形挂钩25从对应的金属环15中取出，将柔性导向杆2收好备用；再通过扳手把各个定位销1分别从静端GIS法兰4的螺纹孔5中拧出，收好备用。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中，GIS法兰对接全方位导入装置中的定位组件由三根不同长度的定位销1构成，三根定位销1的长度分别为100mm、150mm、200mm，直径均为12mm。在实际施工过程中，各定位销1的长度和直径可根据GIS法兰的厚度及其上螺纹孔的大小确定。本实施例中，GIS法兰的厚度为30mm，螺纹孔5直径为M12。

每个定位销1均由圆柱段12和圆锥段13组成，圆锥段13用于在柔性导向杆2导入向定位销1导入过程过渡而设，圆柱段12用于对接的最后阶段把2个GIS法兰上的螺纹孔5精准对齐；在每个定位销1的一端设有20mm长的外螺纹11，外螺纹11用于与GIS法兰上的螺纹孔5配合，对接时定位销1的螺纹端拧入静端GIS法兰4上的螺纹孔5中，用于固定定位销1；定位销1的另一端为圆锥段13，在距离顶端40mm处两侧对称设有15mm宽的凹槽，凹槽的底面为平面，用于与扳手上的钳口配合旋转拆装定位销1；在定位销圆锥段13的顶端有金属环15。

本实施例中，GIS法兰对接全方位导入装置中的导向组件由三根柔性导向杆2构成，三根柔性导向杆2的长度分别为400mm、450mm、500mm，直径均为8mm；在实际施工过程中，各柔性导向杆2的长度和直径根据GIS法兰的厚度及螺纹孔直径确定，其直径小于定位销1的直径。柔性导向杆2与定位销1一一对应连接，连接后组成三条总长分别为600mm的引导路径。

柔性导向杆2由内嵌钢芯24的半硬质尼龙棒制成，具有良好的韧性和弹性，在尼龙棒的两端设金属固定件21，金属固定件21的一端与钢芯24焊接以加强抗拉能力，其中一个金属固定件21的外端设有G形挂钩25，G形挂钩25用于与定位销1上的金属环15挂接，将挂钩设为G形是为防止在法兰对接过程中柔性导向杆2上下晃动时挂钩从金属环15中脱落。另一个金属固定件21的端部对称地设有2个可以转动90度的止退销23，用于柔性导向杆2穿入动端GIS法兰3的螺纹孔5后起固定作用，防止柔性导向杆2从螺纹孔5中脱出，并可方便金属环15的挂入与取出。

本实施例中，GIS法兰对接的操作过程如下：

1)安装定位组件及导向组件；首先通过扳手把定位组件中的3个定位销1拧入静端GIS法兰4的螺纹孔5内，并使各定位销1在静端GIS法兰4的平面上均匀分布；再将导向组件中3个柔性导向杆2的G形挂钩25一一对应地分别挂接到所配对定位销1的金属环15上，然后把柔性导向杆2另一端的2个止退销23收拢到与其平行的状态，将3个柔性导向杆2分别穿过动端GIS法兰3上的对应螺纹孔5，待止退销全部穿过后再将其向外侧轻拉，使止退销23向两侧打开到垂直状态并卡在动端GIS法兰3的另一侧，防止柔性导向杆2在法兰对接过程中从动端GIS法兰3的螺纹孔5中脱出；

2)动端GIS法兰吊起后空中对位；动端GIS法兰3由吊车吊起后通过GIS法兰对接全方位导入装置与静端GIS法兰4进行对接；对接时，将动端GIS法兰3吊运到静端GIS法兰4的对接方向，要求动端GIS法兰3与静端GIS法兰4的轴心尽量接近，此时柔性导向杆2与相对应的定位销1的轴线偏差最小，为下一步对接引入做好准备；

3)GIS法兰对接；将动端GIS法兰3缓缓向静端GIS法兰4方向移动，在移动过程中，在动端GIS法兰3对接面的另一侧将柔性导向杆2向外拉直，并不断调整其方向，以消除两个法兰的径向偏移，通过动态修正，使对接的2个法兰始终保持同心；柔性导向杆2实现第一阶段引入后，再通过定位销1的圆锥段13进行第二阶段导入；在第二阶段导入过程中，由于3根定位销1的长度不同，动端GIS法兰3对接过程中先由200m长的定位销1进行引导，再分别由150mm与100mm长度的2个定位销1共同引导，最后由3根定位销1共同引导，每根新加入的定位销1均通过圆锥段13实现过渡；这种分段导入方式能够避免多点同时引导时出现的引入困难的问题；由于3根定位销1的长度不同，第二阶段导入的后期，会自然过渡到由导向销圆柱段12进行引导的第三阶段导入过程，最终动端GIS法兰3与静端GIS法兰4贴合，两者的螺纹孔5准确对位，从而顺利完成GIS法兰的精确对接；

4)拆除GIS法兰对接全方位导入装置；GIS法兰对接结束后，把3个柔性导向杆2底端的G形挂钩25从对应的金属环15中取出，将柔性导向杆2收好备用；再通过扳手把3个定位销1分别从静端GIS法兰4的螺纹孔5中拧出，收好备用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种GIS法兰对接全方位导入装置，其特征在于，包括定位组件和导向组件；所述定位组件由3个以上定位销组成，导向组件由3根以上的柔性导向杆组成，定位组件中的多个定位销的结构相同但长度不同，导向组件中的多个柔性导向杆的结构相同但长度不同；定位销与柔性导向杆一一对应地配对使用，且每对定位销与柔性导向杆的总长度相同；定位销的一端为圆柱段，圆柱段的外端部设外螺纹用于与GIS法兰上的螺纹孔相配合；定位销的另一端为圆锥段，圆锥段上设有扳手配合段，圆锥段的端部设金属环；柔性导向杆的内部设有钢芯，两端设金属固定件，钢芯的两端分别与对应端的金属固定件固定连接；其中一个金属固定件的端部设G形挂钩用于与定位销上的金属环挂接；另一个金属固定件的端部两侧设有2个止退销，止退销的一端铰接在金属固定件上，并能够绕铰接点在平行于柔性导向杆到垂直于柔性导向杆的方向之间转动，转动到垂直于柔性导向杆方向时卡止。

2.根据权利要求1所述的一种GIS法兰对接全方位导入装置，其特征在于，所述柔性导向杆由尼龙棒制成，内部嵌有钢芯，钢芯与尼龙棒两端的金属固定件焊接固定。

3.根据权利要求1所述的一种GIS法兰对接全方位导入装置，其特征在于，所述定位销上的扳手配合段两侧分别设配合平面，2个配合平面相互平行，用于与扳手上的钳口工作面相配合。

4.一种GIS法兰对接全方位导入方法，其特征在于，采用GIS法兰对接全方位导入装置实现；具体包括如下步骤：

1)安装定位组件及导向组件；首先通过扳手把定位组件中的各个定位销拧入静端GIS法兰的螺纹孔内，并使各定位销在静端GIS法兰的平面上均匀分布；再将导向组件中各个柔性导向杆的G形挂钩一一对应地分别挂接到所配对定位销的金属环上，然后把柔性导向杆另一端的2个止退销收拢到与其平行的状态，将各个柔性导向杆分别穿过动端GIS法兰上的对应螺纹孔，待止退销全部穿过后再将其向外侧轻拉，使止退销向两侧打开到垂直状态并卡在动端GIS法兰的另一侧，防止柔性导向杆在法兰对接过程中从动端GIS法兰的螺纹孔中脱出；

2)动端GIS法兰吊起后空中对位；动端GIS法兰由吊车吊起后通过GIS法兰对接全方位导入装置与静端GIS法兰进行对接；对接时，将动端GIS法兰吊运到静端GIS法兰的对接方向，要求动端GIS法兰与静端GIS法兰的轴心尽量接近，此时柔性导向杆与相对应的定位销的轴线偏差最小，为下一步对接引入做好准备；

3)GIS法兰对接；将动端GIS法兰缓缓向静端GIS法兰方向移动，在移动过程中，在动端GIS法兰对接面的另一侧将柔性导向杆向外拉直，并不断调整其方向，以消除两个法兰的径向偏移，通过动态修正，使对接的2个法兰始终保持同心；柔性导向杆实现第一阶段引入后，再通过定位销的圆锥段进行第二阶段导入；在第二阶段导入过程中，由于多根定位销的长度不同，动端GIS法兰对接过程中先由最长的定位销进行引导，再依次加入更短的定位销进行组合引导，而且每根新加入的定位销均通过圆锥段实现过渡；这种分段导入方式能够避免多点同时引导时出现的引入困难的问题；由于多根定位销的长度不同，第二阶段导入的后期，会自然过渡到由导向销圆柱段进行引导的第三阶段导入过程，最终动端GIS法兰与静端GIS法兰贴合，两者的螺纹孔准确对位，从而顺利完成GIS法兰的精确对接；

4)拆除GIS法兰对接全方位导入装置；GIS法兰对接结束后，把各个柔性导向杆底端的G形挂钩从对应的金属环中取出，将柔性导向杆收好备用；再通过扳手把各个定位销分别从静端GIS法兰的螺纹孔中拧出，收好备用。