高压电柜免开门式外部紧固红外窗口设计与实现
随着电力行业的快速发展，高压电柜、环网柜已经成为了城市公共电力系统的重要组成部分。红外窗力系统的生死。因此，红外窗的研究是十分有价值的。它是安装有可以透过红外的光学镜片的窗口安装在开关柜上，就可实现开关柜在运行状态下红外监控测温。本设计是利用solidworks设计两个个简单的红外窗口。该产品要求在高压电柜正常工作，不打则是保证高压电柜正常运行的重要工具，因而电柜元器件价是否发热，直接关系到整个电柜和电开柜门，不断电的情况下，在外部能简易安装并固定红外窗口，要求设计新颖、牢固可靠、外观高端、操作简单。关键词 高压电柜，红外窗，光学窗口，测温，三维软件设计
目 录
1 引言 1
1．1 课题背景 1
1．2 国内外研究现状 1
1．3 设计要求 3
1．4 本设计完成工作 3
2 设计流程图 3
3 红外窗设计方案 3
3.1 设计要求 3
3.1.1方案简介 3
3.1.2 三维建模 3
3.1.3 方案优点 3
3.1.4 使用方法 3
3.2 设计方案二 3
3.2.1方案简介 3
3.2.2三维建模 4
3.1.3 方案优点 4
3.1.4 使用方法 4
4 加工工艺设计 5
4．1 设计对象 5
4．2 工艺分析 8
4．3 毛坯的选择 9
4．4 设备选择 11
4．5 确定零件的定位基准和装夹方式 14
4．6 确定加工顺序及进给路线 14
4．7 刀具选择 18
4．8 切削用量选择 19
4．9 工序卡 23
5 实物与调试 23
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 课题背景
随着电力行业的发展，越多的电力设备正在运行，其产生事故也越多。在全国各地的工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
厂，每天至少有七八起的电弧起火事故发生；这些事故造成严重的烧伤，每年影响了大量工人的生命安全。并且高压电柜的正常运行，也事关着整个供电系统的生死，其中百分之八九十的高压电柜电弧起火事故都是由于接触头发热引起的，所以我们要对高压电柜的运行温度进行相当严格的监测。随着现在科技的发展，市面上出现了很多测温设备和测温技术，但是这些技术运用都有限，都难以应用于开关柜环境。很多的测温方法都需要相应的传导介质，媒介由高压电柜里面和外界空气相通，而且大多数的传导介质都是金属导体，因此高压电柜的绝缘性必定会受到一定的损害，这些都是非常不利于高压电柜的正常运行。现在出现了一种新式的光纤式测温设备，这种虽然有着一定的优势，而且可以让高压电柜保持较好的绝缘性，但是由于现在技术还不成熟，光纤不耐高温，容易折断，并且现在光纤的价格昂贵等，最终导致光纤测温技术也难以推广应用。综上所述，还有高压电柜中有高压，高温、高压、高磁场等技术难题，唯一有效的手段是对温度的实时监控，也就是在开关柜铁皮上安装红外窗口，然后市面上有很多的红外设备可以通过窗口进行测温成像，就可以方便实现红外测温。这种红外窗口是将一个能透红外光的晶体固定窗口主体上，再将窗口主体通过某种联接固定在在高压电柜上。选择不同的光学晶体就可以接收不同波长的红外光，红外设备就可以接收到从红外光学晶体中透过的这些红外光，就是实现温度的测量和监控。就目前的应用状况而言，红外窗现在已经被广泛运用，确实能够大大降低事故的发生。
1.2 国内外红外窗口的连接结构的现状
现在发市面上常见的红外窗口的连接结构，包括透红外光学晶体、金属法兰和金属保护盖，透红外光学晶体通过密封胶、螺纹等固定在金属法兰上，金属保护盖通过固定螺丝和金属法兰的正面固定连接，金属法兰的背部设有安装外螺纹，在安装外螺纹上设有安装固定用的金属锁紧螺母。在安装时，金属法兰穿过开关柜柜体上事先开好的安装孔后，从柜体面板后面直接用金属锁紧螺母进行固定。这种红外窗口的连接结构，其现有红外窗安装缺点也很明显，由于高压电柜开门停电会造成亿万的经济损失，不利于日常工作的免开门不断电的开孔维修安装。因此我们将开发创新一种免开门式红外窗口，在外部就能简易安装并固定在高压电柜面板上，实现安全、环保、节能、高效。
1.3 设计要求
本课题以电力安全系统为研究对象。为某企业设计两种红外窗口的产品，该产品要求在高压电柜正常工作，不打开柜门，不断电的情况下，在外部能简易安装并固定红外窗口，要求设计新颖、牢固可靠、外观高端、操作简单。最后完成完成演示功能的实物制作。
1.4 本设计完成的工作内容
课题任务：高压电柜免开门式红外窗设计与实现
课题要求的功能：
（1）安装机构设计简单
（2）外观时尚
（3）安全
2 设计流程图
高压电柜免开门式红外窗的设计与实现分为外形设计、结构的设计与选择、实物的加工与试制、装配与维护几大环节。具体设计流程如下：
（1）查阅资料，研究课题意义；
（3）了解市场上现有的红外窗结构；
（4）综合调查结果，拟定新型红外窗结构；
（5）学习使用相应软件；
（6）三维建模，反复修改零件尺寸结构；
（7）学习数控车、数控铣加工基础；
（8）确定加工工艺；
（9）后期制作。
设计流程图2.1如下所示。
图2.1 设计流程图
3 高压电柜免开门式红外窗设计方案
3.1 设计方案一
3.1.1 方案简介
目 录
1 引言 1
1．1 课题背景 1
1．2 国内外研究现状 1
1．3 设计要求 3
1．4 本设计完成工作 3
2 设计流程图 3
3 红外窗设计方案 3
3.1 设计要求 3
3.1.1方案简介 3
3.1.2 三维建模 3
3.1.3 方案优点 3
3.1.4 使用方法 3
3.2 设计方案二 3
3.2.1方案简介 3
3.2.2三维建模 4
3.1.3 方案优点 4
3.1.4 使用方法 4
4 加工工艺设计 5
4．1 设计对象 5
4．2 工艺分析 8
4．3 毛坯的选择 9
4．4 设备选择 11
4．5 确定零件的定位基准和装夹方式 14
4．6 确定加工顺序及进给路线 14
4．7 刀具选择 18
4．8 切削用量选择 19
4．9 工序卡 23
5 实物与调试 23
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 课题背景
随着电力行业的发展，越多的电力设备正在运行，其产生事故也越多。在全国各地的工 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
厂，每天至少有七八起的电弧起火事故发生；这些事故造成严重的烧伤，每年影响了大量工人的生命安全。并且高压电柜的正常运行，也事关着整个供电系统的生死，其中百分之八九十的高压电柜电弧起火事故都是由于接触头发热引起的，所以我们要对高压电柜的运行温度进行相当严格的监测。随着现在科技的发展，市面上出现了很多测温设备和测温技术，但是这些技术运用都有限，都难以应用于开关柜环境。很多的测温方法都需要相应的传导介质，媒介由高压电柜里面和外界空气相通，而且大多数的传导介质都是金属导体，因此高压电柜的绝缘性必定会受到一定的损害，这些都是非常不利于高压电柜的正常运行。现在出现了一种新式的光纤式测温设备，这种虽然有着一定的优势，而且可以让高压电柜保持较好的绝缘性，但是由于现在技术还不成熟，光纤不耐高温，容易折断，并且现在光纤的价格昂贵等，最终导致光纤测温技术也难以推广应用。综上所述，还有高压电柜中有高压，高温、高压、高磁场等技术难题，唯一有效的手段是对温度的实时监控，也就是在开关柜铁皮上安装红外窗口，然后市面上有很多的红外设备可以通过窗口进行测温成像，就可以方便实现红外测温。这种红外窗口是将一个能透红外光的晶体固定窗口主体上，再将窗口主体通过某种联接固定在在高压电柜上。选择不同的光学晶体就可以接收不同波长的红外光，红外设备就可以接收到从红外光学晶体中透过的这些红外光，就是实现温度的测量和监控。就目前的应用状况而言，红外窗现在已经被广泛运用，确实能够大大降低事故的发生。
1.2 国内外红外窗口的连接结构的现状
现在发市面上常见的红外窗口的连接结构，包括透红外光学晶体、金属法兰和金属保护盖，透红外光学晶体通过密封胶、螺纹等固定在金属法兰上，金属保护盖通过固定螺丝和金属法兰的正面固定连接，金属法兰的背部设有安装外螺纹，在安装外螺纹上设有安装固定用的金属锁紧螺母。在安装时，金属法兰穿过开关柜柜体上事先开好的安装孔后，从柜体面板后面直接用金属锁紧螺母进行固定。这种红外窗口的连接结构，其现有红外窗安装缺点也很明显，由于高压电柜开门停电会造成亿万的经济损失，不利于日常工作的免开门不断电的开孔维修安装。因此我们将开发创新一种免开门式红外窗口，在外部就能简易安装并固定在高压电柜面板上，实现安全、环保、节能、高效。
1.3 设计要求
本课题以电力安全系统为研究对象。为某企业设计两种红外窗口的产品，该产品要求在高压电柜正常工作，不打开柜门，不断电的情况下，在外部能简易安装并固定红外窗口，要求设计新颖、牢固可靠、外观高端、操作简单。最后完成完成演示功能的实物制作。
1.4 本设计完成的工作内容
课题任务：高压电柜免开门式红外窗设计与实现
课题要求的功能：
（1）安装机构设计简单
（2）外观时尚
（3）安全
2 设计流程图
高压电柜免开门式红外窗的设计与实现分为外形设计、结构的设计与选择、实物的加工与试制、装配与维护几大环节。具体设计流程如下：
（1）查阅资料，研究课题意义；
（3）了解市场上现有的红外窗结构；
（4）综合调查结果，拟定新型红外窗结构；
（5）学习使用相应软件；
（6）三维建模，反复修改零件尺寸结构；
（7）学习数控车、数控铣加工基础；
（8）确定加工工艺；
（9）后期制作。
设计流程图2.1如下所示。
图2.1 设计流程图
3 高压电柜免开门式红外窗设计方案
3.1 设计方案一
3.1.1 方案简介
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