卡板检测法

卡板检测法（精选3篇）

卡板检测法 篇1

机床生产商一直在想尽各种办法去提高落地铣镗床的加工精度,滑枕作为数控落地铣镗床的重要组成部分,滑枕发生移动或者滑枕的挠度都会导致主轴箱发生低头现象,所以本文主要介绍滑枕的配镗孔孔径精度补偿措施--卡板检测方法,实际经验发现该方法取得了一定的效果。

1、传统配镗孔精度检测方法

铣镗种类型号的主轴大多都是Φ200mm的20DA数控大型落地铣镗床。这些数控大型落地铣镗床的滑枕内各配镗轴承孔尺寸都是在Φ360mm以上,对于滑枕内各配镗轴承孔的检测一直以来都是行业内比较头疼的问题,之前的检测方法大多都是通过手工的方式进行检测,即通过百分尺校对量块得出百分尺的实数并将其锁定,再用内径千分尺以百分尺的实数作为基准校对其内径千分尺,得出内径千分尺的实数,最后用已校好的内径千分尺来测量滑枕内配镗孔的孔径尺寸,最后得出配镗孔数值。

这种方法繁琐、检测周期长、因素多变,对量检具精度要求极高。效率低下不适用于批量检测。尤其在控制误差方面,缺点尤为明显。以往的测量方法共分四步,且有8个误差点:多个量块累计误差、百分尺自身误差、百分尺校对量块的误差、内径千分尺的误差、内径尺校对百分尺的误差、内径千分尺测量内孔的误差。再加上人为误差和被测对象与尺及量块的温度误差。这些误差每一个环节都会影响滑枕内孔的真实测量值,很难将公差保持在±0.005mm以内。

2、卡板检测法介绍

在机床制造商在进行机床加工时,配镗孔必须要配合国外进口高速、高精度轴承,二者之间的公差一定要保持在±0.005mm的范围之内,这样在进行检验精度和检验方法必须要足够精确,使得产品精度得以保证。通过对老式的配镗孔检验方法的反复研究以及改进之后,本文在传统检测方法的基础上提出一项革命性的配镗孔检验方法--卡板检测法。

2.1 卡板检测法优点

针对滑枕内各配镗轴承孔的加工周期长、加工精度高以及检验难度大等特点,卡板检测法都能给予一定程度上的解决。卡板检测法是通过一个工装卡板来实现的,卡板的出现完全颠覆了以往传统的检测方法与测量基准。通过对滑枕内部各配镗轴承孔的每一个测量环节进行跟踪分析,经过反复讨论研究,总结出了一套更为先进的检测手段,发明出与其相配套的检验工具。极大的提高了测量精度。缩短了检测周期,规避了因素影响。

此方法是通过一个可以作为测量基准的工装卡板来实现的。此卡板的作用相当于基准量块,它作为专用的长度计量卡板来校对内径千分尺的实数。再用已校好的内径千分尺测量滑枕内各配镗轴承孔的孔径尺寸。此方法省略了百分尺校对量块的步骤、和内径千分尺校对百分尺的步骤。在误差点方面,减少了多个量块累计误差、百分尺校对量块的误差、内径尺校对百分尺的误差、将检验精度提升了50%,效率提升。通过此方法能更快捷、更方便、更精准地完成滑枕内各配镗轴承孔的检验工作。尤其是大型高精度配镗孔效果更为显著,为企业提高质量增加效益做出了巨大的贡献。

2.2 卡板检测法结构介绍

过去的检测手段十分落后,通过百分尺效对量块,再用内径千分尺以百分尺为基准对其滑枕内孔进行测量。这种方法误差大、效率低、因素多变,对产品质量造成了不小的影响。卡板测量法通过创新性的检验方法与检验工具,减少了传统质量检验两项检验步骤,四个误差点。将检验精度提升了50%,效率提升70%

如图所示:工装卡板2、等高垫片3内径千分尺,工装卡板材质选用42CrMo的调制料制作。此材质塑性形变小,膨胀系数小,不易变形。等高垫片其作用是保持内径千分尺与工装卡板两卡爪水平一致,提高校验过程的稳定性。

2.3 卡板检测法的经济效益和社会效益

卡板检测法的应用,极大的提高了我公司大型数控落地铣镗床滑枕内各配镗轴承孔的检测精准度,大大提升了产品质量。缩短了产品的装配周期,节省了加修修配的费用与人员工时的投入,提高了机床整机的加工精度,树立了公司的品牌形象,提升了企业产品竞争力,为企业赢得了可观的经济效益。

滑枕是机床关键件,卡板检测法测量滑枕内各配镗轴承孔完全突破了以往传统的检测方法。它是一种非常精准、简单、快捷、适用于批量检测的测量方法。它缩短了检测滑枕的步骤,减小了校尺的误差,增大了测量的精准度,提高工作效率。它是一项创造性的革新,提升了企业整体的制造水平。

2.4 卡板检测方法的推广和应用

此检测方法经济实用,工装卡板制作简单,成本低廉,尤其适用于经济能力有限的中小型企业。由于测量步骤减少,更便于操作者和质检人员熟练操作,易于广泛推广。卡板检测法稳定性高,检测周期短,精准度高。批量检测效率高。其不仅适用于滑枕内各配镗轴承孔的测量与铣轴内孔的检测,也可以扩展到,企业批量生产的高精度内孔与轴套检测。使得企业缩小了生产周期,提高了质量,增加了效益。

结语

卡板测量法的出现解决了一直困扰企业的内孔高精度检验的技术难关,提高了产品的加工效率和检验效率,极大提高了产品质量,保证产品成品率,更精准地完成了检测滑枕内各配镗轴承孔的艰巨任务。为企业提高质量增加效益做出了巨大的贡献。

参考文献

[1]孙文,刘俊龙,李福才,等.数控落地铣镗床滑枕变形补偿系统[J].齐齐哈尔大学学报,2012(3):100-102.

[2]冯之敬主编.机械制造工程.北京:清华大学出版社,2012.

[3]朱德志,任璐,刘洪亮.数控落地铣镗床主轴箱平衡补偿系统及其调试.制造技术与机床,2011(3):48-50.

卡板检测法 篇2

绳索取芯钻具是由美国长年公司于1950—1953年研制成功的。此结构钻具具有结构简单、钻进效率高、岩矿芯质量好、钻头寿命长、劳动强度低等显著优点, 因而被广泛使用。笔者将要介绍的XJS75钻具是由国内某钻具公司设计的一种镦粗加厚型钻具, 是一种深孔钻进钻具, 其理论设计孔深为1 500 m。而弹卡板是绳索取芯钻具弹卡定位机构中的主要部件, 该部件设计的优劣直接关系到整套钻具工作性能的好坏。因此笔者对XJS75钻具弹卡板的结构进行了改进, 从而使其使用起来更加合理, 且易于加工。

1 弹卡定位机构及XJS75钻具取芯工作原理

绳索取芯钻具中的弹卡定位机构 (图1) 主要由弹卡挡头、张簧、弹卡板、弹卡室、回收管、弹卡架等零件组成。当内管总成在钻杆柱内下降时, 张簧使弹卡板向外张开一定角度, 并沿钻杆内壁向下滑动。当内管总成到达外管总成中的弹卡室部位时, 弹卡板在张簧的作用下继续向外张开, 使两翼贴附在弹卡室的内壁上。由于弹卡室内径较大, 而其上端的弹卡挡头内径较小, 所以在钻进过程中可防止内管总成上串, 以达到定位作用。当岩芯填满内管需要提取时, 通过钻机施加卡断力将岩芯拔断, 同时内管总成在自重的作用下回到初始时的悬挂位置上。这样弹卡挡头的端面与弹卡板的前端面之间就出现了3~4 mm的间隙, 此间隙就是为了在提钻时便于弹卡板回收。然后通过绞车将钢丝绳悬吊打捞器放入钻杆柱内, 通过打捞器上的打捞钩钩住内管总成上的捞矛头, 在绞车的拉动下, 捞矛头带动回收管, 回收管又使弹卡板收拢, 从而将整个内管总成及内管里的岩芯从外管总成中提出孔外。

1—弹卡挡头2—张簧3—弹卡板4—弹卡室5—回收管6—弹卡架

2 改进前XJS75钻具弹卡板存在的问题

2.1 结构不合理

由于改进前的弹卡板 (图2) 完全张开后其上端面为一斜面, 这样就会造成弹卡挡头的内径边缘与弹卡板的上端面接触部位是线接触而不是平面接触, 其结果就会造成弹卡板在工作中极易磨损。这种弹卡板前端面为斜面的结构虽然便于弹卡板在取芯时回收, 但是在地下极其复杂的工作环境中可能导致弹卡板不能起到有效的定位作用, 在岩芯的顶推力作用下, 弹卡板前端面上的斜面顶不住弹卡挡头的端面, 从而造成弹卡板的两翼沿着其前端的斜面自己收拢, 使得整个内管总成上串而无法提取岩芯。同时这种弹卡板上用于张簧的固定结构也值得商榷, 改进前XJS75钻具弹卡板的张簧固定结构是通过在弹卡板的中间铣一个一定宽度的长方形槽, 然后在槽中钻φ3 mm的直孔, 直接将张簧弯钩部位钩在槽中的直孔上。这种结构张簧容易脱落, 安装时容易弹出, 甚至有可能出现弹出伤人事件。

2.2 加工工艺性不好

从图2可以看出, 改进前的XJS75弹卡板前端面需要铣床操作人员不断地调整铣头角度才能加工其外形。用于张簧固定结构的长槽及槽内的φ3 mm孔加工也不是特别方便, 且对与弹卡板相配合的回收管上斜槽的深度、加工精度依赖也非常大。鉴于公司设备所限, 我单位都是通过插床装夹加长的白钢条来加工回收管的斜槽, 由于白钢条过长, 其刚度不够, 在加工工程中存在让刀的现象, 因此回收管斜槽的尺寸精度很难保证。但是若采取先前结构的弹卡板, 回收管斜槽深度稍小则会造成弹卡板两翼张开尺寸不够, 若深度稍大则会造成弹卡板间的张簧极易脱落。

3 XJS75钻具弹卡板改进方法和改进后结构

弹卡板结构改进必须满足的一个根本条件是, 不管是改进前还是改进后, 弹卡板在弹卡室中张开到最大尺寸后, 在岩芯顶推力的作用下其弹卡板顶住弹卡挡头的那个位置到弹卡板弹性销孔圆心的垂直尺寸必须相等。在这一根本条件下, 借助CAD软件模拟弹卡钳张开的状态, 以及在岩芯顶推力的作用下弹卡挡头顶住弹卡钳的位置。然后用菜单栏上的标注功能标出弹卡板与弹卡挡头接触的位置到弹卡板弹性销孔圆心的垂直尺寸59.7 mm (图3) , 利用标注的尺寸绘出弹卡板的前端面。弹卡板、张簧固卡板的其他外形尺寸参考原尺寸进行绘制。对于张簧的固定结构, 侧面加工一个φ6 mm通孔, 端面再加工一个φ3 mm小孔与侧面φ6 mm孔贯通 (图4) 。端面小孔的位置必须紧贴φ6 mm通孔的一边, 这样就可以将张簧的弯钩部分从弹卡板端面的φ3 mm孔伸入到φ6 mm孔的内腔中, 从而保证张簧不会轻易从弹卡板的孔中脱落出来。当弹卡板所有需改进的结构及尺寸确定后, 绘制最终的加工图纸 (图5) 。

4 结语

经过改进后的弹卡板使用寿命大大延长, 降低了用户更换零部件的成本, 且在使用过程中也极少出现张簧脱落情况和内管总成上串现象, 从而大大提高了XJS75钻具使用的可靠性。由于取消了弹卡板前端那些不必要的斜面和用于固定张簧的槽型结构, 所以改进后的弹卡板加工难度也大大降低。

摘要：简述了弹卡定位机构及XJS75钻具取芯的工作原理, 针对XJS75绳索取芯钻具弹卡板存在的问题, 运用CAD软件对其结构进行优化设计, 从而使弹卡板的结构更加合理、使用寿命延长, 以提高绳索取芯钻具中弹卡定位机构工作的可靠性。

关键词：XJS75钻具,绳索取芯,弹卡板

参考文献

[1]赵志鸿.新型金刚石钻头与钻具设计技术手册[M].北京:中国知识出版社, 2009

[2]方键.机械结构设计[M].北京:化学工业出版社, 2006

卡板检测法 篇3

500k V江西乙线线路总长56.734km, 连接了500k V江门变电站和500k V西江变电站。其中江门供电局负责运维77基杆塔, 总长度为32.441km, 设计采用自立式塔型, 耐张绝缘子采用四川自贡电瓷厂的FC-300型普通玻璃绝缘子, 单片绝缘子直径为32cm, 使用厂配的直径为45cm卡具可以完成更换自爆的玻璃绝缘子作业。由于设备的更新升级, 自500k V江西乙线全部线路更换为直径为38cm的四川自贡电瓷厂FC-300P大爬距型防污玻璃绝缘子, 厂配卡具直径为45cm。更新前后的玻璃绝缘子如图1所示, 由于原有的卡具不符合更新后的设备尺寸, 因而不能完成更换工作。

左为直径为32cm的FC-300型普通玻璃绝缘子右为直径为38cm的FC-300P大型防污玻璃绝缘子

2 使用范围和工作原理

在更换220k V-500k V耐张塔单片玻璃绝缘子的工作中, 传统办法通常采用的工具是链条葫芦, 其工作的特点是将绝缘子串的重力转移到链条葫芦身上。但是由于绝缘子的更新升级, 绝缘子的尺寸和重量都大大增加, 导致原有的更换方式已不能适应于更换更大直径的绝缘子。

我们在日常的检修工作中探索出一种新的更换自爆绝缘子的方法, 此方法是采用绝缘卡板结合链条葫芦共同作业的方式, 其中所需工器具如图2所示。其工作原理是当绝缘子串放松从而达到一定弧度时, 将两块绝缘卡板分别放置在与需要更换的绝缘子的相隔若干绝缘子的位置, 收紧两根连接前后绝缘卡板的双钩, 使绝缘卡板之间的若干个绝缘子的间隙加大, 此时便可以方便的进行更换自爆玻璃绝缘子作业了。这种更换自爆绝缘子的方式中, 绝缘卡板仅仅需要承受自爆玻璃绝缘子所在的绝缘子串的重力, 从而改变了传统更换过程中卡具需要承受更大重力的情况。

3 技术难点

500k V线路耐张塔绝缘子串的重量一般重达406kg, 在更换自爆绝缘子的过程中, 有施工孔的情况下, 一般两条链条葫芦会安装在施工孔处, 如没有施工孔, 则会连接横担挂点两边, 以保证绝缘子串呈平衡状态。更换过程中, 由于链条葫芦的作用, 绝缘子串不断的收紧, 此时由于绝缘子串及其他工具自重的影响导致绝缘子出现下垂。为了方便拆除并更换自爆玻璃绝缘子, 将两块绝缘卡板分别安装在于要更换的自爆玻璃绝缘子相隔四到五片玻璃绝缘子的位置。作业过程中由于链条葫芦的过度收紧, 可能会导致绝缘子串过度下垂或损伤导线事故, 所以, 绝缘子串不能过度收紧。由于更换作业的需要, 链条葫芦一定要保持一定的拉伸度, 这样可以将绝缘子串的应力转移到链条葫芦身上, 方便后续的更换工作。因此, 更换500k V线路耐张自爆玻璃绝缘子技术难点和关键部分体现在把握链条葫芦拉伸范围。其中图3为工作人员更换实例图。

4 解决方案

如上所示, 逐渐收紧链条葫芦的过程中, 由于自身的重力的原因绝缘子串会不断下垂, 从而使得绝缘子串之间的距离不断缩短无法保持一条水平直线, 或者出现因为绝缘卡板不能收松需更换绝缘子, 最终导致无法完成更换任务。所以在更换自爆玻璃绝缘子的过程中, 能否顺利完成更换作业很大程度上取决于链条葫芦的收紧度控制。

从铁塔横担链条葫芦、钢丝绳头与导线侧金具连接上分析, 不断的受力导致钢丝绳头不断变硬, 此时的解决方法是将受力钢丝绳每隔50cm用14#铁线将绝缘子和钢丝绳一起绑扎, 将绝缘子串吊住, 这样就可以在链条葫芦的收紧过程中形成一个向上托力, 使得绝缘子串不会因为自身的重力而下垂。此时可以继续收紧链条葫芦直至间隔棒可允许的可拉度, 接着将绝缘卡板安装在自爆玻璃绝缘子的两边, 收紧连接绝缘卡板的两根双钩, 这样就可以进行自爆绝缘子的更换工作了。

5 效果评价

从2010年6月起, 我们班在500k V江西乙线自爆玻璃绝缘的更换作业中使用了新型绝缘卡板进行更换, 非常方便的完成了更换作业。

文章提出的更换方案提升了更换500k V线路耐张塔绝缘子的工作效率, 减轻了工作人员的工作量, 最终缩短了停电更换时间。

摘要：自2009年11月13日起, 江西乙线全部线路更换了FC-300P大爬距型防污玻璃绝缘子, 由于这种玻璃绝缘子在尺寸结构上大于原有的玻璃绝缘子, 传统形式的卡具达不到FC-300P大爬距型防污玻璃绝缘子所承受的机械拉力要求。对此, 我们提出在耐张塔玻璃绝缘子的更换过程中, 使用绝缘卡板结合链条葫芦的更换方式。文章介绍了新方法的适用范围和工程特点, 结合实际工作需要列举了工器具选择及更换步骤, 并提出了自爆玻璃绝缘子在更换过程中所遇到的难点。

关键词：玻璃绝缘子,绝缘卡板,链条葫芦,输电线路

参考文献

[1]电力工程高压送电线路设计手册[M].北京:水利电力出版社.