1. 想问下哪位有10KV以下配电房的设计标准规范
中华人民共和国国家标准
10kV及以下变电所设计规范
Code for design of 10kv & under electric substation
GB50053-94
主编部门:中华人民共和国机械工业部
批准部门:中华人民共和国建设部
施行日期:1994年11月1日
第一章 总则
第1.0.1条为使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便,确保设计质量,制订本规范。
第1.0.2条本规范适用于交流电压10kV及以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。
第1.0.3条变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划,正确处理近期建设和远期发展的关系,远近结合,以近期为主,适当考虑发展的可能。
第1.0.4条变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素,合理确定设计方案。
第1.0.5条变电所设计采用的设备和器材,应符合国家或行业的产品技术标准,并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品,不得采用淘汰产品。
第1.0.6条 10kV及以下变电所的设计,除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定。
第二章 所址选择
第2.0.1条变电所位置的选择,应根据下列要求经技术、经济比较确定:
一、接近负荷中心;
二、进出线方便;
三、接近电源侧;
四、设备运输方便;
五、不应设在有剧烈振动或高温的场所;
六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所,当无法远离时,不应设在污染源盛行风向的下风侧;
七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻;
八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方,且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方,当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时,应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定;
九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
第2.0.2条装有可燃性油浸电力变压器的车间内变电所,不应设在三、四级耐火等级的建筑物内;当设在二级耐火等级的建筑物内时,建筑物应采取局部防火措施。
第2.0.3条多层建筑中,装有可燃性油的电气设备的配电所、变电所应设置在底层靠外墙部位,且不应设在人员密集场所的正上方、正下方、贴邻和疏散出口的两旁。
第2.0.4条高层主体建筑内不宜设置装有可燃性油的电气设备的配电所和变电所,当受条件限制必须设置时,应设在底层靠外墙部位,且不应设在人员密集场所的正上方、正下方、贴邻和疏散出口的两旁,并应按现行国家标准《高层民用建筑设计防火规范》有关规定,采取相应的防火措施。
第2.0.5条露天或半露天的变电所,不应设置在下列场所:
一、有腐蚀性气体的场所;
二、挑檐为燃烧体或难燃体和耐火等级为四级的建筑物旁;
三、附近有棉、粮及其他易燃、易爆物品集中的露天堆场;
四、容易沉积可燃粉尘、可燃纤维、灰尘或导电尘埃且严重影响变压器安全运行的场所。
第三章 电气部分
第一节 一般规定
第3.1.1条配电装置的布置和导体、电器、架构的选择,应符合正常运行、检修、短路和过电压等情况的要求。
第3.1.2条配电装置各回路的相序排列宜一致,硬导体应涂刷相色油漆或相色标志。色别应为L1相黄色,L2相绿色,L3相红色。
第3.1.3条海拔超过1000m的地区,配电装置应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品,其外部绝缘的冲击和工频试验电压,应符合现行国家标准《高压电气设备绝缘试验电压和试验方法》的有关规定。高压电器用于海拔超过1000m的地区时,导体载流量可不计其影响。
第3.1.4条电气设备外露可导电部分,必须与接地装置有可靠的电气连接。成排的配电装置的两端均应与接地线相连。
第二节 主接线
第3.2.1条配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。当供电连续性要求很高时,高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
第3.2.2条配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求,且出线回路少无需带负荷操作时,可采用隔离开关或隔离触头。
第3.2.3条从总配电所以放射式向分配电所供电时,该分配电所的电源进线开关宜采用隔离开关或隔离触头。当分配电所需要带负荷操作或继电保护、自动装置有要求时,应采用断路器。
第3.2.4条配电所的10kV或6kV非专用电源线的进线侧,应装设带保护的开关设备。
第3.2.5条 10kV或6kV母线的分段处宜装设断路器,当不需带负荷操作且无继电保护和自动装置要求时,可装设隔离开关或隔离触头。
第3.2.6条两配电所之间的联络线,应在供电侧的配电所装设断路器,另侧装设隔离开关或负荷开关;当两侧的供电可能性相同时,应在两侧均装设断路器。
第3.2.7条配电所的引出线宜装设断路器。当满足继电保护和操作要求时,可装设带熔断器的负荷开关。
第3.2.8条向频繁操作的高压用电设备供电的出线开关兼做操作开关时,应采用具有频繁操作性能的断路器。
第3.2.9条 10kV或6kV固定式配电装置的出线侧,在架空出线回路或有反馈可能的电缆出线回路中,应装设线路隔离开关。
第3.2.10条采用10kV或6kV熔断器负荷开关固定式配电装置时,应在电源侧装设隔离开关。
第3.2.11条接在母线上的避雷器和电压互感器,宜合用一组隔离开关。配电所、变电所架空进、出线上的避雷器回路中,可不装设隔离开关。
第3.2.12条由地区电网供电的配电所电源进线处,宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。
第3.2.13条变压器一次侧开关的装设,应符合下列规定:
一、以树干式供电时,应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器;
二、以放射式供电时,宜装设隔离开关或负荷开关。当变压器在本配电所内时,可不装设开关。
第3.2.14条变压器二次侧电压为6kV或3kV的总开关,可采用隔离开关或隔离触头。当属下列情况之一时,应采用断路器:
一、出线回路较多;
二、有并列运行要求;
三、有继电保护和自动装置要求。
第3.2.15条变压器低压侧电压为0.4kV的总开关,宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时,低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。
第3.2.16条当低压母线为双电源,变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧,宜装设刀开关或隔离触头。
第三节 变压器选择
第3.3.1条变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时,宜装设两台及以上变压器:
一、有大量一级或二级负荷;
二、季节性负荷变化较大;
三、集中负荷较大。
第3.3.2条装有两台及以上变压器的变电所,当其中任一台变压器断开时,其余变压器的容量应满足一级负荷及二级负荷的用电。
第3.3.3条变电所中单台变压器(低压为0.4kV)的容量不宜大于1250kVA。当用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时,可选用较大容量的变压器。
第3.3.4条在一般情况下,动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时,可设专用变压器:
一、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时,可设照明专用变压器;
二、单台单相负荷较大时,宜设单相变压器;
三、冲击性负荷较大,严重影响电能质量时,可设冲击负荷专用变压器。
四、在电源系统不接地或经阻抗接地,电气装置外露导电体就地接地系统(IT系统)的低压电网中,照明负荷应设专用变压器。
第3.3.5条多层或高层主体建筑内变电所,宜选用不燃或难燃型变压器。
第3.3.6条在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全运行的场所,应选用防尘型或防腐型变压器。
第四节 所用电源
第3.4.1条配电所所用电源宜引自就近的配电变压器220/380V侧。重要或规模较大的配电所,宜设所用变压器。柜内所用可燃油油浸变压器的油量应小于100kg。当有两回路所用电源时,宜装设备用电源自动投入装置。
第3.4.2条采用交流操作时,供操作、控制、保护、信号等的所用电源,可引自电压互感器。
第3.4.3条当电磁操动机构采用硅整流合闸时,宜设两回路所用电源,其中一路应引自接在电源进线断路器前面的所用变压器。
第五节 操作电源
第3.5.1条供一级负荷的配电所或大型配电所,当装有电磁操动机构的断路器时,应采用220V或110V蓄电池组作为合、分闸直流操作电源;当装有弹簧储能操动机构的断路器时,宜采用小容量镉镍电池装置作为合、分闸操作电源。
第3.5.2条中型配电所当装有电磁操动机构的断路器时,合闸电源宜采用硅整流,分闸电源可采用小容量镉镍电池装置或电容储能。对重要负荷供电时,台、分闸电源宜采用镉镍电池装置。
当装有弹簧储能操动机构的断路器时,宜采用小容量镉镍电池装置或电容储能式硅整流装置作为合、分闸操作电源。
采用硅整流作为电磁操动机构合闸电源时,应校核该整流合闸电源能保证断路器在事故情况下可靠合闸。
第3.5.3条小型配电所宜采用弹簧储能操动机构合闸和去分流分闸的全交流操作。
第四章 配变电装置
第一节 型式与布置
第4.1.1条变电所的型式应根据用电负荷的状况和周围环境情况确定,并应符合下列规定:
一、负荷较大的车间和站房,宜设附设变电所或半露天变电所;
二、负荷较大的多跨厂房,负荷中心在厂房的中部且环境许可时,宜设车间内变电所或组台式成套变电站;
三、高层或大型民用建筑内,宜设室内变电所或组合式成套变电站;
四、负荷小而分散的工业企业和大中城市的居民区,宜设独立变电所,有条件时也可设附设变电所或户外箱式变电站;
五、环境允许的中小城镇居民区和工厂的生活区,当变压器容量在315kVA及以下时,宜设杆上式或高台式变电所。
第4.1.2条带可燃性油的高压配电装置,宜装设在单独的高压配电室内。当高压开关柜的数量为6台及以下时,可与低压配电屏设置在同一房间内。
第4.1.3条不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器,可设置在同一房间内。具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器,当环境允许时,可相互靠近布置在车间内。
注:IP3X防护要求应符合现行国家标准《低压电器外壳防护等级》的规定,能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内。
第4.1.4条室内变电所的每台油量为100kg及以上的三相变压器,应设在单独的变压器室内。
第4.1.5条在同一配电室内单列布置高、低压配电装置时,当高压开关柜或低压配电屏顶面有裸露带电导体时,两者之间的净距不应小于2m;当高压开关柜和低压配电屏的顶面封闭外壳防护等级符合IP2X级时,两者可靠近布置。
注:IP2X防护要求应符合现行国家标准《低压电器外壳防护等级》的规定,能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内。
第4.1.6条有人值班的配电所,应设单独的值班室。当低压配电室兼作值班室时,低压配电室面积应适当增大。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通,值班室应有直接通向户外或通向走道的门。
第4.1.7条变电所宜单层布置。当采用双层布置时,变压器应设在底层。设于二层的配电室应设搬运设备的通道、平台或孔洞。
第4.1.8条高(低)压配电室内,宜留有适当数量配电装置的备用位置。
第4.1.9条高压配电装置的柜顶为裸母线分段时,两段母线分段处宜装设绝缘隔板,其高度不应小于0.3m。
第4.1.10条由同一配电所供给一级负荷用电时,母线分段处应设防火隔板或有门洞的隔墙。供给一级负荷用电的两路电缆不应通过同一电缆沟,当无法分开时,该电缆沟内的两路电缆应采用阻燃性电缆,且应分别敷设在电缆沟两侧的支架上。
第4.1.11条户外箱式变电站和组合式成套变电站的进出线宜采用电缆。
第4.1.12条配电所宜设辅助生产用房。
第二节 通道与围栏
第4.2.1条室内、外配电装置的最小电气安全净距,应符合表4.2.1的规定。
第4.2.2条露天或半露天变电所的变压器四周应设不低于1.7m高的固定围栏(墙)。变压器外廓与围栏(墙)的净距不应小于0.8m,变压器底部距地面不应小于0.3m,相邻变压器外廓之间的净距不应小于1.5m。
第4.2.3条当露天或半露天变压器供给一级负荷用电时,相邻的可燃油油浸变压器的防火净距不应小于5m,若小于5m时,应设置防火墙。防火墙应高出油枕顶部,且墙两端应大于挡油设施各0.5m。
第4.2.4条可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距,应符合表4.2.4的规定。
表4.2.4可燃油油浸变压器外廓与变压器室墙壁和门的最小净距(mm)
变压器容量(kVA)
100~1000
1250及以上
变压器外廓与后壁、侧壁净距
变压器外廓与门净距
600
800
800
1000
第4.2.5条设置于变电所内的非封闭式干式变压器,应装设高度不低于1.7m的固定遮栏,遮栏网孔不应大于40mm×40mm。变压器的外廓与遮栏的净距不宜小于0.6m,变压器之间的净距不应小于1.0m。
第4.2.6条配电装置的长度大于6m时,其柜(屏)后通道应设两个出口,低压配电装置两个出口间的距离超过15m时,尚应增加出口。
第4.2.7条高压配电室内各种通道最小宽度,应符合表4.2.7的规定。
表4.2.7高压配电室内各种通道最小宽度(mm)
开关柜布置方式
柜后维护通道
柜前操作通道
固定式
手车式
单排布置
800
1500
单车长度+1200
双排面对面布置
800
2000
双车长度+900
双排背对背布置
1000
1500
单车长度+1200
注:1、固定式开关柜为靠墙布置时,柜后与墙净距应大于50mm,侧面与墙净距应大于200mm;
2、通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时,凸出部位的通道宽度可减少200mm。
第4.2.8条当电源从柜(屏)后进线且需在柜(屏)正背后墙上另设隔离开关及其手动操动机构时,柜(屏)后通道净宽不应小于1.5m,当柜(屏)背面的防护等级为IP2X时,可减为1.3m。
第4.2.9条低压配电室内成排布置的配电屏,其屏前、屏后的通道最小宽度,应符合表4.2.9的规定。
表4.2.9配电屏前、后通道最小宽度(mm)
型式
布置方式
屏前通道
屏后通道
固
定
式
单排布置
1500
1000
双排面对面布置
2000
1000
双排背对背布置
1500
1500
抽
屉
式
单排布置
1800
1000
双排面对面布置
2300
1000
双排背对背布置
1800
1000
注:当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时,凸出部位的通道宽度可减少200mm。
第五章 并联电容器装置
第一节 一般规定
第5.1.1条本章适用于电压为10kV及以下作并联补偿用的电力电容器装置的设计。
第5.1.2条电容器装置的开关设备及导体等载流部分的长期允许电流,高压电容器不应小于电容器额定电流的1.35倍,低压电容器不应小于电容器额定电流的1.5倍。
第5.1.3条电容器组应装设放电装置,使电容器组两端的电压从峰值(√2倍额定电压)降至50V所需的时间,高压电容器不应大于5min;低压电容器不应大于1min。
第二节 电气接线及附属装置
第5.2.1条高压电容器组宜接成中性点不接地星形,容量较小时宜接成三角形。低压电容器组应接成三角形。
第5.2.2条高压电容器组应直接与放电装置连接,中间不应设置开关或熔断器。低压电容器组和放电设备之间,可设自动接通的接点。
第5.2.3条电容器组应装设单独的控制和保护装置,当电容器组为提高单台用电设备功率因数时,可与该设备共用控制和保护装置。
第5.2.4条单台高压电容器应设置专用熔断器作为电容器内部故障保护,熔丝额定电流宜为电容器额定电流的1.5~2.0倍。
第5.2.5条当电容器装置附近有高次谐波含量超过规定允许值时,应在回路中设置抑制谐波的串联电抗器。
第5.2.6条电容器的额定电压与电力网的标称电压相同时,应将电容器的外壳和支架接地。当电容器的额定电压低于电力网的标称电压时,应将每相电容器的支架绝缘,其绝缘等级应和电力网的标称电压相配合。
第三节 布置
第5.3.1条室内高压电容器装置宜设置在单独房间内,当电容器组容量较小时,可设置在高压配电室内,但与高压配电装置的距离不应小于1.5m。
低压电容器装置可设置在低压配电室内,当电容器总容量较大时,宜设置在单独房间内。
第5.3.2条安装在室内的装配式高压电容器组,下层电容器的底部距地面不应小于0.2m,上层电容器的底部距地面不宜大于2.5m,电容器装置顶部到屋顶净距不应小于1.0m。高压电容器布置不宜超过三层。
第5.3.3条电容器外壳之间(宽面)的净距,不宜小于0.1m。电容器的排间距离,不宜小于0.2m。
第5.3.4条装配式电容器组单列布置时,网门与墙距离不应小于1.3m;当双列布置时,网门之间距离不应小于1.5m。
第5.3.5条成套电容器柜单列布置时,柜正面与墙面距离不应小于1.5m;当双列布置时,柜面之间距离不应小于2.0m。
第六章 对有关专业的要求
第一节 防火
第6.1.1条可燃油油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。高压配电室、高压电容器室和非燃(或难燃)介质的电力变压器室的耐火等级不应低于二级。低压配电室和低压电容器室的耐火等级不应低于三级,屋顶承重构件应为二级。
第6.1.2条 有下列情况之一时,可燃油油浸变压器室的门应为甲级防火门:
一、变压器室位于车间内;
二、变压器室位于容易沉积可燃粉尘、可燃纤维的场所;
三、变压器室附近有粮、棉及其他易燃物大量集中的露天堆场;
四、变压器室位于建筑物内;
五、变压器室下面有地下室。
第6.1.3条变压器室的通风窗,应采用非燃烧材料。
第6.1.4条当露天或半露天变电所采用可燃油油浸变压器时,其变压器外廓与建筑物外墙的距离应大于或等于5m。当小于5m时,建筑物外墙在下列范围内不应有门、窗或通风孔:
一、油量大于1000kg时,变压器总高度加3m及外廓两侧各加3m;
二、油量在1000kg及以下时,变压器总高度加3m及外廓两侧各加1.5m。
第6.1.5条民用主体建筑内的附设变电所和车间内变电所的可燃油油浸变压器室,应设置容量为100%变压器油量的贮油池。
第6.1.6条有下列情况之一时,可燃油油浸变压器室应设置容量为100%变压器油量的挡油设施,或设置容量为20%变压器油量挡油池并能将油排到安全处所的设施:
一、变压器室位于容易沉积可燃粉尘,可燃纤维的场所;
二、变压器室附近有粮、棉及其他易燃物大量集中的露天场所;
三、变压器室下面有地下室。
第6.1.7条附设变电所、露天或半露天变电所中,油量为1000kg及以上的变压器,应设置容量为100%油量的挡油设施。
第6.1.8条在多层和高层主体建筑物的底层布置装有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐。多油开关室和高压电容器室均应设有防止油品流散的设施。
第二节 对建筑的要求
第6.2.1条高压配电室宜设不能开启的自然采光窗,窗台距室外地坪不宜低于1.8m;低压配电室可设能开启的自然采光窗。配电室临街的一面不宜开窗。
第6.2.2条变压器室、配电室、电容器室的门应向外开启。相邻配电室之间有门时,此门应能双向开启。
第6.2.3条配电所各房间经常开启的门、窗,不宜直通相邻的酸、碱、蒸汽、粉尘和噪声严重的场所。
第6.2.4条变压器室、配电室、电容器室等应设置防止雨、雪和蛇、鼠类小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。
第6.2.5条配电室、电容器室和各辅助房间的内墙表面应抹灰刷白。地(楼)面宜采用高标号水泥抹面压光。配电室、变压器室、电容器室的顶棚以及变压器室的内墙面应刷白。
第6.2.6条长度大于7m的配电室应设两个出口,并宜布置在配电室的两端。长度大于60m时,宜增加一个出口。当变电所采用双层布置时,位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通道的出口。
第6.2.7条配电所,变电所的电缆夹层、电缆沟和电缆室,应采取防水、排水措施。
第三节 采暖及通风
第6.3.1条变压器室宜采用自然通风。夏季的排风温度不宜高于45℃,进风和排风的温差不宜大于15℃。
第6.3.2条电容器室应有良好的自然通风,通风量应根据电容器允许温度,按夏季排风温度不超过电容器所允许的最高环境空气温度计算。当自然通风不能满足排热要求时,可增设机械排风。电容器室应设温度指示装置。
第6.3.3条变压器室、电容器室当采用机械通风时,其通风管道应采用非燃烧材料制作。当周围环境污秽时,宜加空气过滤器。
第6.3.4条配电室宜采用自然通风。高压配电室装有较多油断路器时,应装设事故排烟装置。
第6.3.5条在采暖地区,控制室和值班室应设采暖装置。在严寒地区,当配电室内温度影响电气设备元件和仪表正常运行时,应设采暖装置。控制室和配电室内的采暖装置,宜采用钢管焊接,且不应有法兰、螺纹接头和阀门等。
第四节 其他
第6.4.1条高、低压配电室、变压器室、电容器室、控制室内,不应有与其无关的管道和线路通过。
第6.4.2条有人值班的独立变电所,宜设有厕所和给排水设施。
第6.4.3条在配电室内裸导体正上方,不应布置灯具和明敷线路。当在配电室内裸导体上方布置灯具时,灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m,灯具不得采用吊链和软线吊装。
2. 冲床设备的技术优势和常见问题都有哪些
冲压零件是通过冲压工艺方法获得的具有一定形状、尺寸和性能的零件。冲压零件在航空航天、汽车、船舶、机械、化工等领域使用十分广泛,在目前的零件制造行业中逐渐成为一个重要的组成部分。将计算机辅助设计、制造等技术用到冲压零件制造业中,可以使冲压零件的设计非常快捷,制造装配效率得以显著提高。
一、冲床设备的常见类型
根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点,考虑冲压所需的变形力及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素。按照结构来划分简单冲压冲床、连续冲压冲床和复合冲压冲床三种。
(1)简单冲压冲床在冲床的一次冲程中只完成一个工序的冲压工艺。即是落料或冲孔用的简单冲模。
(2)连续冲压冲床一次冲程中,在模具不同部位上同时完成数道冲压工序,每次送进距离由挡料销控制。
(3)复合冲压冲床在一次冲程中,在模具同一部位上同时完成数道冲压工序。复合冲压的最大特点是模具中有一个凸凹模,复合模适用于批量大、精度高的冲压件。
二、冲床设备的技术特点
(1)冲床设备高刚性、高精度机架采用钢板焊接,结构件负荷均匀钢性平衡。并经热处理、消除了机身应力以使设备长期稳定不变形。
(2)冲床设备主要部件曲轴、齿轮、传动轴等部位均经硬化热处理,有很高的耐磨性,确保了高精度稳定的要求。
(3)冲床设备可搭配相应的自动送料装置,具有送料出错检测、预裁、预断装置,可完全实现自动化。
(4)冲床设备采用先进技术以及设计理念,具有低噪音、低能耗、无污染的优点,并且方便可靠、安全快捷、精度准确。
三、冲床设备的常见问题
(1)曲轴轴承发热需要重新刮研铜瓦,检查曲轴的润滑情况。
(2)轴承里有碎屑的主要是缺乏润滑油或者润滑油不清洁,应及时检查润滑情况,拆开轴承进行清洗。
(3)导轨烧灼需要重新研刮导轨、调整间隙、注意润滑情况。
(4)操作时离合器不结合或结合后脱不开时必须停车更换弹簧、更换制动器、研刮键的结合间隙。
(5)连杆螺丝发生转动或冲击的原因是球头与球垫压盖接触不良,检查刮研球头、球垫、拧紧压盖螺丝。
(6)按电钮冲床不启动的原因有电源断路、热断电器断电等,需要断电后检查电路系统消除故障。
四、冲压工艺的注意事项
(1)纯金属原料塑性好于合金,杂质元素通常都会引起脆性、降低塑性,各种合金对塑性有不同的影响。
(2)单相金属比多相金属塑性好,第二相的性质、形状、大小、数量和分布状态的不同。
(3)冲剪工艺工艺变形温度,随着温度的升高塑性也随之增加,但是这种增加并非简单的线性上升。
(4)应变速率的因素综合作用的结果,最终决定了金属塑性的变化。
(5)变形力学条件,在主应力状态下压应力个数越多、数值越大时金属的塑性越好。
五、冲压油品的选用方法
(1)硅钢板是比较容易冲压的材料,在防止冲切毛刺产生的前提下会选用低粘度的冲压油。
(2)碳钢板需要根据工艺难易度和及脱脂条件来决定冲压油的较佳粘度。
(3)镀锌钢板因为和氯系添加剂会发生化学反应,所以镀锌钢板在选用冲压油时应注意氯型冲压油可能发生白锈的问题,而使用硫型冲压油可以避免生锈问题,但冲压后应尽早脱脂。
(4)不锈钢板是容易产生硬化的材料,要求使用油膜强度高、抗烧结性好的拉伸油。一般使用含有硫氯复合型添加剂的冲压油,在保证极压性能的同时,避免工件出现毛刺、破裂等问题。
3. 机械设计开题报告范文
开题报告题目是毕业论文中心思想的高度概括,我为大家整理了一些机械设计开题报告范文,希望对你有用!
机械设计开题报告范文篇1
论文题目:左接头锻造工艺分析与模具设计
一、选题意义:
1、理论意义:(1)学习模具设计的一般方法,了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法,培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力,特别是总体设计和计算的能力.
(2)综合运用热锻模课程和其它有关选修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题,并使所学专业知识得到进一步巩固和深化.
(3)通过计算和绘图,学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等,培养模具设计的基本技能
(4)可以掌握锻造工艺,熟悉各种锻造各种锻造设备,熟悉掌握计算机操作以及了解DEFORM软件的应用,并具有机械设计及制造等综合知识.
2、现实意义:随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展,许多新技术,新工艺,新设备,新材料不断涌现,进一步提高锻件的性能指标;同时缩短了生产周期,降低了成本,使之在竞争中处于优势地位.
锻造是一种借助工具或模具在冲击作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法.锻件的最大优势是韧性高、纤维组织合理,件与件之间性能变化小;锻件内部质量与加工历史有关,不会被任何一种金属加工工艺超过.
锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后,消除了内部缺陷,如锻(焊)合空洞,压实疏松,打碎碳化物,非金属夹杂并使之沿变形方向分布,改善或消除成分偏析等,得到了均匀、细小的低倍和高倍组织.而铸造工艺得到的锻件,尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状,但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂等缺陷;机械加工方法获得的零件,尺寸精度较高,表面光滑,但金属内部流线往往被切断,容易造成应力腐蚀,承载拉压交变应力的能力较差.
这几年,我国火车不断提速,动车、高铁相继投入运营,这也代表着以后的发展方向,这要求我们必须保证火车导轨的安全可靠行,为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性,高速铁路的平顺性是很重要的指标,国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路.接头作为连接导轨的关键部件起着至关重要的作用.
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础,性能良好的锻造设备是提高锻造生产技术水平的基本条件,高精度、高寿命、高效率的锻模模需要高精度高自动化的锻造设备相匹配.为了满足大批量高速生产的需要,目前锻造设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展,加之机械手乃至机器人的大量使用,使锻造生产效率得到大幅度的提高,各式各样的锻造自动线和高速自动压力机纷纷投入使用.
二、课题关键问题及难点
本课题以锻造工序的数目确定、预成形设计为重点,对比不同形状预制坯的成形过程,给出了合理的制坯工序布排和设计,实现了一火锻造.同时,开发了封闭飞边闭式锻造预锻工序,提高了材料利用率.最后,对锻造过程进行了三维有限元模拟,在40MN热模锻压力机上进行了试验和试生产,模拟和试验结果证明锻造设计符合生产要求.该锻件形状复杂,材料分布非常不均匀,其锻造工序编排和模具设计难度更大.
本课题的难点在于应用三维绘图软件和deform软件对其进行应力应变分析,通过软件规范初设数据并反复进行修改,直到得到最优的设计方案..
三、调研报告(或文献综述)
我国的经济体制发生了根本的变化,由过去的计划经济过度到现在的市场经济.锻压生产虽然生产效率高,节约原材料和机械加工工时;但生产周期较长,成本较高,处于不利的竞争地位.铸造、焊接、机械加工豆加入了竞争.锻造生产要跟上当代科学技术的发展,需不断改进技术,采用新工艺、新技术,进一步提高锻件的性能指标;同时要缩短生产周期,降低成本,使之在竞争中处于优势地位.模具的技术水平明显有了提高,一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平,但由于我国起步晚,许多模具不得不依赖进口,与发达国家相比差距还非常大.
当代科学技术的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响,这主要表现在一下几个方面:
1. 对机械零件的性能要求更高.现代交通工具如汽车、飞机、机车的速度越来越高,负荷越来越大.出更换强度更高的材料外,研究和开发新的锻造技术.挖掘原有材料的潜力也是一条出路.
2 .模具计算辅助设计、制造与分析(CAD/CAM/CAE)的研究和应用将极大地提高模具制造效率,提高模具质量,使模具设计与制造技术实现一体化.
3. 模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产.
4. 工艺分析计算的现代化.它将与现代数学、计算机技术联姻,对加工零件进行计算机模拟和有限元分析,达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题,供设计人员修改和选择.
目前锻造业面临的问题大概可以归纳为一下几个方面:
1.装备水平低,其主要表现是设备老化、精确度低.
2.管理体制亟待理顺,生产厂点过多,力量分散.
3.机械制造厂家封闭式经营生产,是产品缺乏竞争力.
4.科学研究投入少,接受新技术新工艺迟缓,其结果导致搞科研也搞生产,生产厂家的问题无人去解决.
四、参考文献
【1】姚泽坤主编. 锻造工艺学与模具设计 西北工业大学出版社 2008.6
【2】卢秉恒. 机械制造技术基础. 北京: 机械工业出版社,1999.8
【3】王先奎. 机械制造工艺学. 北京:机械工业出版社,2002
【4】吴宗泽 机械零件设计手册. 北京:机械工业出版社,2004.4
【5】郑家骧 刘永田. 画法几何与机械制图. 内蒙古科技出版社,2002.8
【6】锻压手册(设备) 北京:机械工业出版社,2002
【7】锻模设计手册 北京:机械工业出版社,1991
五、研究内容及确定方案各步骤
1、研究内容:
(1)模具整体方案设计,包括零件的工艺分析、设计绘制锻件图、模具类型的确定、确定变形工步及中间坯料尺寸,压力中心计算、压力机选择、计算原坯料尺寸的确定等;
(2)模具整装配图和模具主要零件的设计;
(3)编写设计毕业论文
2、基本设计方案
本零件是属于大型锻件,首先根据相关尺寸确定其锻造工步,通过计算/r以及H/d的相关数值, 基本步骤设计如下:
1、计算毛坯尺寸
2、选择成型设备及其参数
3、用DEFORM模拟软件进行有限元模拟并分析缺陷并加以改进
4、模具工作部分尺寸的计算
5、模具的总体设计
6、下料
7、加热
8、弯曲
9、预锻
10、终锻
11、切边
六、进度安排
第5-6周 毕业实习,撰写实习报告
第7-8周 写出不少于3000字的文献综述;根据参考文献和课题要求,提出自己拟定的可行方案;
第9-10周 写出开题报告,开题;进行总体设计
第11-12周 外文文献翻译,完成详细方案设计
第13-14周 完成结构优化设计
第15-16周 绘制图纸,列出论文编写大纲,设计计算说明书的编写
第17周,整理设计资料,进行毕业答辩
机械设计开题报告范文篇2
课题名称:浅谈盒盖注塑模设计
专业:机械设计制造及其自动化
班级:xxx
姓名:yjbys
学号:xxx
指导老师:黄xx
一、选题的目的与意义
塑料相对金属,密度小,但强度比较高,绝缘性能优良,具有非常好的抗化学腐蚀性,在机械、化工、汽车、航空航天等领域,塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧,对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中,我们还锻炼使用UG、AUTOCAD等CAD,CAE绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造,以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练,为未来工作适应期奠定坚实的基础。
二、我国模具工业的研究现状及发展趋势
80年代以来,在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下,我国模具工业发展迅速,年均增速均为13%,1999年我国模具工业产值为245亿,至2002年我国模具总产值约为360亿元,其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中,塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。
我国塑料模工业从起步到现在,历经半个多世纪,有了很大发展,模具水平有了较大提高。成型工艺方面,多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。
在制造技术方面,CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶,以生产家用电器的企业为代表,陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统,如美国EDS的UGⅡ、美国ParametricTechnology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进,虽花费了大量资金,但在我国模具行业中,实现了CAD/CAM的集成,并能支持CAE技术对成型过程,取得了一定的技术经济效益,促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。
目前,国内市场对中高档模具的需求量很大,但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。另外,随着近年来工业发达国家的人工费用增加,其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此,只要国产模具的质量能够有提高,交货期能够保证,模具出口的前景是十分乐观的。
未来我国的模具将呈现十大发展趋势:一是模具日趋大型化。二是模具的精度越来越高。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外,还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务,对钢材的性能要求也越来越高。四、是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。五、是随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。六、是标准件的应用将日渐广泛。七、是快速经济模具的前景十分广阔。八、是随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断提高,同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九、是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快,塑料模具的比例将不断增大。十、是模具技术含量将不断提高,中、高档模具比例将不断增大,这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。
三、课题关键问题及难点
1.明确塑件设计要求
仔细阅读塑件制品零件图,从制品的塑料品种,塑件形状,尺寸精度,表面粗糙度等各方面考虑注塑成型工艺的可行性和经济性,必要时,要与产品设计者探讨塑件的材料种类与结构修改的可能性。
2、运用UG及CAD软件完成模具设计。
分型面应选在塑件外形最大轮廓处。满足塑件的外观质量要求:注塑时分型面处不可避免地要在塑件上留下溢料或拼合缝的痕迹,因此分型面最好不要选在塑件光亮的外表面或带圆弧的转角处。其中分模是最重要的一环。
3、模具结构设计
1).塑件成型位置及分型面选择;
2).模具型腔数的确定,型腔的排列和流道布局以及浇口位置设置;
3).模具工作零件的结构设计;
4).顶出机构设计;
5).拉料杆的形式选择;
6).排气方式设计。
4、模具总体尺寸的确定,选购模架
模架已逐渐标准化,根据生产厂家提供的模架图册,选定模架在以上模具零部件设计基础上初步绘出模具的完整结构图。
5、模具结构总装图和零件工作图的绘制
模具总图绘制必须符合机械制图国家标准,其画法与一般机械图画法原则上没有区别,只是为了更清楚地表达模具中成型制品的形状,浇口位置的设置,在模具总图的俯视图上,可将定模拿掉,而只画动模部分的俯视图。
模具总装图应该包括必要尺寸,如模具闭合尺寸,外形尺寸,特征尺寸(与注塑机配合的定位环尺寸),装配尺寸,极限尺寸(活动零件移动起止点)及技术条件,编写零件明细表等。
通常主要工作零件加工周期较长,加工精度较高,因此应首先认真绘制,而其余零部件应尽量采用标准件。
四、课题研究进程规划
1、支座三维模型的设计:根据盒盖零件的尺寸,设计出它的三维模型,并分析模型的具体特征,确定注塑模的基本结构。
2、分型面的设计:根据盒盖零件的结构进行拆模,设计型芯、模及定模的分型面。
3、创建塑模模具元件:生成型芯、动模、定模等模具的成型零件。
4、模具的充模、开模仿真:通过充模仿真,检查该模具注塑出的具有单一实体特征的塑件是否符合设计要求;通过开模仿真,检查开模是否能够顺利进行,开模是否发生干涉,从而确定模具设计的合理性。
五、参考文献:
1.张维合编著,注塑模具设计实用教程[M],化学工业出版社,2007.9
2.屈华昌主编,塑料成型工艺与模具设计[M],机械工业出版社,2000.4
3.屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京:机械工业出版社,1996,1-3
4.刘际泽.塑料制品内与模具设计提案.北京:中国轻工业出版社,2001,4
5.李得群.国外注射模CAD/CAM/CAE发展概况.模具工业,1994,(9):47-53
6.刘跃军,翟金平.聚合物注射成型的过程控制[[J].工程塑料应用,2001,29(9):41-42
7.益小苏.高分子材料的制备与加工.杭州:浙江大学出版社,1997,4-8
8.刑海涛.精品模具申城展风采高水平设备荟萃上海[[J].机械工人/冷加工,2002,(4):1
六、指导教师意见
指导教师签名:
机械设计开题报告范文篇3
院(系)名称:机电工程系
专业名称:机电一体化
年级:09机电三班
学生姓名:夏**
学号:******
指导教师姓名:袁**
设计题目:电梯控制系统的PLC原理图及梯形图设计
电梯的国内外研究动向及意义
从1887年美国奥的斯公司制造出世界上第一台电梯,到中国最早的一部电梯在上海出现,电梯行业在中国迅速发展,由此电梯变成了高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展,建筑物规模越来越大,楼层越来越多,对电梯也提出了更高的要求。
随着科技的进步,电梯也更加安全、舒适。然而,人们的追求并没有就此停止下来,仍在不断地进行研究改进。21世纪开始国际开始强调“绿色”,绿色和平,绿色天然,绿色和谐。电梯是载人的机电设备,要实现绿色,也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务,强调电梯与环境的协调与和谐。
目前意义上的“绿色”,一般是强调“天然”的一面,强调与环境的协调与和谐。电梯属于纯粹的工业产品,其天然性应表现为对环境影响的尽可能小,与环境的协调与平衡,以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的发展方向。
(1)智能化。我们这所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。传统的智能控制是一种技术的事先安排,说到底是一种程序控制,是一种周期性的系统自动控制,实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点,不仅具有传统的人工智能的所有优点,而且还有传统的人工智能无法比拟的东西,具有动念和随机处理各种问题的能力,诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息,自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等,让乘客有更多的主动性,使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能,让电梯自己能够检测到电梯的故障所在,并及时报警予以排除。
(2)安全。运行安全是电梯的根本和关键。可以说,电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的,使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射,使用安全材料和运行稳定,而且要有一种良好的视觉效果,让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时,电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时,不但要使乘客容易与外界沟通联系,而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐,彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时,电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾,不但让老人和孩子感到方便和舒适,而且更让其家人感到放心。电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能,使电梯在保证运行效率最高的同时,使电梯能最大限度地得到休眠。
(3)与环境的协调和平衡,包括以下几个方面:
①视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展:视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人,格调高雅,制作精良的电梯,乘客自然会有一种安全的感觉,有一种视觉上的舒适。用料低廉,款式陈旧,色彩沉闷,甚至破破烂烂的电梯,乘客视觉协调无从谈起,乘坐电梯的第一感觉就是不安全。国内的许多电梯公司对此的重视是远远不够的,甚至不少通过引进国外技术国产化的电梯也显露出一副土生土长的容貌。
②消除电磁辐射。如前所述,由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶,所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小,而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康,而且也可以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化、楼宇自动化、通讯自动化的正常运转。
③舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器,可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式,按人体生理适应要求,利用计算机优化设计而成的理想运行曲线,实现更稳定、更舒适的运行。
对现代化电梯性能的衡量,主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外,对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展,相信电梯行业会越来越贴近生活。
研究的主要内容及所解决的问题
目前,在电梯的控制方式上,主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机,它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务,而且依靠程序运行,这就保证只有正确的程序才能运行,否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元,即无线圈又无触点,使用次数不受限制,属无触点运行,因此,它比继电器控制有着明显的优越性,运行寿命更长,工作更加可靠安全,自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
电梯的控制是比较复杂的,可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间,随着PLC应用技术的不断发展,将使得它的体积大大减小,功能不断完善,过程的控制更平稳、可靠,抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内,把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。它已经成为电梯运行中的关键技术。因此,研究plc技术更具有了战略性的意义。
Plc的研究内容及措施
对于电梯的控制,可选用继电-接触系统或可编程控制器来完成,但是二者有各自的特点:
a:继电-接触系统:它的优点是线路直观,大部分电器均为常用电器,更换方便,价格较便宜。但是他触点繁多,线路复杂,电器的电磁机构及触点动作较慢,能耗高,机械动作噪音大,而且可靠性差。
b:PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施,使用方便,扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令,易于掌握。总之,PLC取代继电-接触系统已经成为大的趋势。
基于上述原因,我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。
设计的内容与要求:
概述:
随着时代的发展,工业自动化程度的不断提高,PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。在此次设计中,我将利用PLC来实现对电梯的控制。其中包括对PLC硬件的设计,软件设计,驻点路的设计,控制柜的设计,以及电梯惦记和其他设备的选择,还有原理分析等。相信此次设计后,我对电梯的实际运行能有初步的了解。
控制要求:
1.电梯轿箱的控制要求:
a:选向:根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。
b:选层换速:指电梯能够根据轿内所选层而决定运行方向,而且遵守或一直向上,或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。
c:楼层位置的指示:选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块,所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。
2.电梯门的控制要求:
要求当电梯平层的时候,电梯门自动打开,经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况,电梯会因为光电开关的作用而自动开门。
3.补充要求:
除了上述两个要求以外,还要注意的一点就是备用电梯电机的使用,一但曳引电机出现故障,备用电机将手动控制转入运行状态,避免因曳引电机出故障而引发的不必要的麻烦。