CN111584296A - 一种真空灭弧室用不锈钢波纹管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不锈钢波纹管技术领域，具体提出了一种真空灭弧室用不锈钢波纹管，包括动电极、不锈钢波纹管、前端盖组件、后端盖组件，不锈钢波纹管对应于前端盖组件、后端盖组件处各设有一个工艺波，用于缓冲不锈钢波纹管往复伸缩时对焊接部位的冲力受力，本申请对应用于真空灭弧室的不锈钢波纹管针对性设计工艺波，将传统端盖组件合理的拆分为两个组件结构，并针对性设计焊接工艺，有效提高了不锈钢波纹管的有效使用寿命，且焊接工艺操作简便，显著提高了应用效益。

Description

一种真空灭弧室用不锈钢波纹管

技术领域

本发明涉及波纹管技术领域，具体的为一种真空灭弧室用不锈钢波纹管。

背景技术

高压真空断路器是电力系统中重要的开关设备，因其具有体积小、结构简单、灭弧介质环境友好等优点，已成为国内外研究的热点。目前，在高电压等级真空断路器中通常采用高压气体(如干燥空气、SF6、CO2、N2等)作为真空灭弧室的外部绝缘。波纹管是真空灭弧室与外部绝缘气体之间的运动密封部件。波纹管通常焊接在动导电杆的外部和动端盖板的内口，在真空开关进行分合闸运动时压缩和复原，是真空灭弧室中唯一需要大幅往复运动的机械形变部件，通常它决定了真空灭弧室的机械寿命，现有不锈钢波纹管结构如图1所示，由前端盖100、动盖板200、不锈钢波纹管300、后端盖400、动电极500组成，前端盖、后端盖与不锈钢波纹管间焊接相连，当波纹管往复伸缩运动时，焊接处受力大，焊接部位极易出现质量问题，影响整体设备的有效使用。

超高压真空灭弧室不锈钢波纹管的作用可将真空灭弧室内部真空状态与外部的大气状态隔开，同时保证动电极在一定范围内运动和长期保持高真空，且具有很高的机械寿命。现多采用多层管坯，厚度为0.1-0.2mm的不锈钢，采用液压成形工艺制成的不锈钢波纹管，波纹管可往复伸缩，抗疲劳性好，气密性要求高，多层管的端口自身密封，且端口与法兰间的焊接密封要求高，现有的工艺在生产中存在以下几个问题：1)波纹管伸缩时，受力点在焊接部位，影响使用寿命；2)多层波纹管的管口焊接部位，焊枪不易操作，生产效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种真空灭弧室用不锈钢波纹管，对应用于真空灭弧室的不锈钢波纹管针对性设计工艺波，将传统端盖组件合理的拆分为两个组件结构，并针对性设计焊接工艺，有效提高了不锈钢波纹管的有效使用寿命，且焊接工艺操作简便，显著提高了应用效益。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种真空灭弧室用不锈钢波纹管，包括动电极、不锈钢波纹管、前端盖组件、后端盖组件，不锈钢波纹管对应于前端盖组件、后端盖组件处各设有一个工艺波，用于缓冲不锈钢波纹管往复伸缩时对焊接部位的冲力受力。

作为本发明进一步优选，前端盖组件包括前端盖、左卡环、动盖板，后端盖组件包括后端盖、右卡环、后端盖板。

作为本发明进一步优选，上述的真空灭弧室用不锈钢波纹管，生产工艺如下：

1)取不锈钢波纹管管坯，将左卡环、右卡环分别安装于不锈钢波纹管管坯两端，然后将其置于液压成型模具中，液压成型，波纹管各波成形同时，左卡环、右卡环处各生成一个工艺波，得两端含工艺波的不锈钢波纹管；

2)将后端盖与步骤1)中的不锈钢波纹管进行止口部位熔焊，然后对后端盖与右卡环间进行加丝熔焊，再将后端盖板与后端盖间加丝焊接，最后对右卡环与不锈钢波纹管圆柱曲面进行一体化焊接，得后端盖组件焊接完毕的不锈钢波纹管；

3)将前端盖与步骤2)焊接完成的不锈钢波纹管进行止口熔焊，然后对前端盖与左卡环间进行加丝熔焊，再对左卡环与不锈钢波纹管圆柱曲面进行一体化焊接，最后将其与动盖板、动电极进行焊接，即可，与真空灭弧室连成一体。

作为本发明进一步优选，后端盖包括勾状焊接止口，用于和不锈钢波纹管进行止口部位熔焊，勾状焊接止口的勾部宽度与波纹管厚度一致。

作为本发明进一步优选，右卡环、后端盖间通过焊丝熔融实现焊接固连形成焊缝一，后端盖、后端盖板间通过焊丝熔融实现焊接固连形成焊缝二。

作为本发明进一步优选，步骤2)中后端盖组件焊接完毕后，将不锈钢波纹管置于车床上，对后端盖组件与不锈钢波纹管的焊接面，以及与动电极适配的开孔端进行车削加工至图纸尺寸，然后再进行前端盖组件的焊接组合。

本发明的有益效果在于：本发明对应用于真空灭弧室的不锈钢波纹管针对性设计工艺波，将传统端盖组件合理的拆分为两个组件结构，并针对性设计焊接工艺，有效提高了不锈钢波纹管的有效使用寿命，且焊接工艺操作简便，显著提高了应用效益。

本申请将现有的前端盖分为前端盖、左卡环两个部件(配合动盖板)，将后端盖分为后端盖、右卡环、后端盖板三个部件，通过焊接组合包覆于工艺波外侧，有效拦截了波纹管伸缩过程中力的传递，大部分冲击都作用于工艺波上，对不锈钢波纹管的损伤显著减小。针对性设计了后端盖结构，除了与右卡环、后端盖板间的焊接口位置设计，同时还设计了勾状焊接止口，与不锈管波纹管厚度适配，在焊接时，合理优化各组件安装焊接流程，工艺简便，焊接质量稳定。

附图说明

图1为现有不锈钢波纹管结构；

图2为本发明不锈钢波纹管结构；

图3为本发明A处放大图(焊接前a、焊接后b)；

图4为本发明不锈钢波纹管与后端盖勾状焊接止口示意图；

图5为本发明后端盖、后端盖板组合示意图；

100前端盖、200动盖板、300不锈钢波纹管、400后端盖、500动电极；

1动电极、2不锈钢波纹管、3前端盖组件、31前端盖、32左卡环、33动盖板、4后端盖组件、41后端盖、411勾状焊接止口、42右卡环、43后端盖板、5焊丝、6焊缝一、7焊缝二、8焊枪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种真空灭弧室用不锈钢波纹管，包括动电极1、不锈钢波纹管2、前端盖组件3、后端盖组件4，不锈钢波纹管2对应于前端盖组件3、后端盖组件4处各设有一个工艺波21，用于缓冲不锈钢波纹管往复伸缩时对焊接部位的冲力受力。

具体的，前端盖组件3包括前端盖31、左卡环32、动盖板33，后端盖组件4包括后端盖41、右卡环42、后端盖板43，相较于现有结构，前、后端盖各拆分成2块，均分出一个卡环(左卡环和右卡环)将工艺波包住，波纹管在往复伸缩时，波纹管与前、后端盖产生的作用力，大部分作用到工艺波端面，焊接部位受力减小，寿命大大提高。

基于上述的真空灭弧室用不锈钢波纹管结构，生产工艺如下：

1)取不锈钢波纹管管坯，将左卡环、右卡环分别安装于不锈钢波纹管管坯两端，然后将其置于液压成型模具中，液压成型，波纹管各波成形同时，左卡环、右卡环处各生成一个工艺波，得两端含工艺波的不锈钢波纹管；

2)将后端盖与步骤1)中的不锈钢波纹管进行止口部位熔焊，然后对后端盖与右卡环间进行加丝熔焊，再将后端盖板与后端盖间加丝焊接，最后对右卡环与不锈钢波纹管圆柱曲面进行一体化焊接，得后端盖组件焊接完毕的不锈钢波纹管；

3)将步骤2)中后端盖组件焊接完毕后的不锈钢波纹管置于车床上，对后端盖组件与不锈钢波纹管的焊接面，以及与动电极适配的开孔端进行车削加工至图纸尺寸，然后再进行前端盖组件的焊接组合；

4)将前端盖与步骤3)焊接完成的不锈钢波纹管进行止口熔焊，然后对前端盖与左卡环间进行加丝熔焊，再对左卡环与不锈钢波纹管圆柱曲面进行一体化焊接，最后将其与动盖板、动电极进行焊接，即可，与真空灭弧室连成一体。

其中，后端盖41包括勾状焊接止口411，用于和不锈钢波纹管2进行止口部位熔焊，勾状焊接止口411的勾部宽度与不锈钢波纹管2厚度一致(图中为5层)。勾状焊接止口靠近焊接口b，形成的焊接开口方便焊枪伸入，焊接方便。焊枪指向止口位，勾部位在高温作用下与波纹管熔为一体，沟部的宽度与波纹管的厚度(此处为5层管)相近，易焊接牢固，焊丝材料高温自熔，即2种材料直接焊接。

后端盖41外侧沿分别开设有焊接口a、焊接口b，右卡环42外侧沿对应开设有焊接口a’，后端盖板外侧沿对应开设有焊接口b’，右卡环42、后端盖41间通过焊丝5熔融于焊接口a、焊接口a’实现焊接固连形成焊缝一6，后端盖41、后端盖板43间通过焊丝5熔融于焊接口b、焊接口b’实现焊接固连形成焊缝二7。

本发明对应用于真空灭弧室的不锈钢波纹管针对性设计工艺波，将传统端盖组件合理的拆分为两个组件结构，并针对性设计焊接工艺，有效提高了不锈钢波纹管的有效使用寿命，且焊接工艺操作简便，显著提高了应用效益。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种真空灭弧室用不锈钢波纹管，其特征在于：包括动电极、不锈钢波纹管、前端盖组件、后端盖组件，不锈钢波纹管对应于前端盖组件、后端盖组件处各设有一个工艺波，用于缓冲不锈钢波纹管往复伸缩时对焊接部位的冲力受力。

2.根据权利要求1所述的真空灭弧室用不锈钢波纹管，其特征在于：所述前端盖组件包括前端盖、左卡环、动盖板，后端盖组件包括后端盖、右卡环、后端盖板。

3.根据权利要求1所述的真空灭弧室用不锈钢波纹管，其特征在于，生产工艺如下：

1)取不锈钢波纹管管坯，将左卡环、右卡环分别安装于不锈钢波纹管管坯两端，然后将其置于液压成型模具中，液压成型，波纹管各波成形同时，左卡环、右卡环处各生成一个工艺波，得两端含工艺波的不锈钢波纹管；

2)将后端盖与步骤1)中的不锈钢波纹管进行止口部位熔焊，然后对后端盖与右卡环间进行加丝熔焊，再将后端盖板与后端盖间加丝焊接，最后对右卡环与不锈钢波纹管圆柱曲面进行一体化焊接，得后端盖组件焊接完毕的不锈钢波纹管；

3)将前端盖与步骤2)焊接完成的不锈钢波纹管进行止口熔焊，然后对前端盖与左卡环间进行加丝熔焊，再对左卡环与不锈钢波纹管圆柱曲面进行一体化焊接，最后将其与动盖板、动电极进行焊接，即可，与真空灭弧室连成一体。

4.根据权利要求3所述的真空灭弧室用不锈钢波纹管，其特征在于：所述后端盖包括勾状焊接止口，用于和不锈钢波纹管进行止口部位熔焊，勾状焊接止口的勾部宽度与波纹管厚度一致。

5.根据权利要求3所述的真空灭弧室用不锈钢波纹管，其特征在于：所述右卡环、后端盖间通过焊丝熔融实现焊接固连形成焊缝一，后端盖、后端盖板间通过焊丝熔融实现焊接固连形成焊缝二。

6.根据权利要求3所述的真空灭弧室用不锈钢波纹管，其特征在于：步骤2)中后端盖组件焊接完毕后，将不锈钢波纹管置于车床上，对后端盖组件与不锈钢波纹管的焊接面，以及与动电极适配的开孔端进行车削加工至图纸尺寸，然后再进行前端盖组件的焊接组合。

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