[发明专利]用于开关设备的金属封装及其制造方法

说明书

本发明涉及如权利要求1-6前序部分所述的用于开关设备的金属封装及其制造方法。

本发明技术领域为特别是用于中压的气体绝缘开关设备(GIS)。现有技术的用于GIS封装的普通制造方法如下：

(1)从金属板上自动剪切下一定的形状(以下称为“金属坯件”)；

(2)将坯件弯折成半壳，比如在手动操作的弯折机上弯折成C型；

(3)通过一些焊点实现半壳的固定；

(4)在半壳的内表面上手动放置加固元件并将其点焊于其上；

(5)通过点焊将半壳手动连接成立方体；

(6)将半壳的边缘自动焊接到气密封装；

同例如汽车工业的产量相比，GIS封装的产量较低。由于这种设备的高投资成本，所以限制了生产过程中的自动化处理的收益率。所以，在上述描述的现有生产过程中的许多生产步骤都必须手动执行，这导致很高的人力成本。

上述步骤具有下述的缺点：

如上所述的步骤2导致如下问题：取决于所需封装的尺寸，手动处理坯件对于工人而言既费时又费力。

按照步骤4，在半壳的内表面上放置加固元件并将其点焊于其上是一项既辛苦又复杂的工作。沉重的半壳不得不被多次旋转，并且要使用不同的定位装置来将加固元件放置到合适的位置。接下来通过手动点焊将加固元件固定到半壳十分耗时。

有鉴于此，本发明的目的是使封装制造变得相对容易。

至于封装，根据权利要求1的技术特征限定的封装可以解决上述问题。

进一步的实施方式在从属权利要求2-5中限定。

至于封装的制造方法，根据权利要求6的技术特征限定的制造方法可以解决上述问题。

制造方法的进一步实施方式在进一步的从属权利要求中限定。

同以上描述的现有技术相比较，本发明的新生产工艺的步骤如下：

a)自动切割坯件，包括在弯折边缘打孔；

b)定位或者设置加固元件。在坯件上放置模板允许以简单的方式定位加固元件；

c)自动将加固元件焊接到平坦坯件上。如果加固元件通过轧制而设置到坯件上，则该步骤省略；

d)因为坯件上的穿孔，所以可以手动将坯件折叠成半壳而不必使用弯折机器；

e)通过点焊来将半壳手动地连接成立方体；

f)自动焊接或连接半壳边缘(包括穿孔的边缘)以获得气密封装。替代性地，也可以不通过焊接而是例如通过胶粘密封来实现气密连接。

可以使用在坯件自身中轧制形成加固起伏部的步骤来替代步骤b)和c)。

由于有穿孔，所以不再需要弯折机器。金属坯件能够像折叠盒子一样手动弯折。由于不再有弯折机器内的碰撞，这使得能够在平坦坯件上定位和自动焊接加固元件。与在折叠的坯件内部定位加固元件相比，使用模板在平坦坯件表面定位加固元件要容易许多。接下来的加固元件的焊接处理可以由高效率低成本的焊接机器人进行，该方式比通过手动点焊焊接在折叠坯件的内表面上的方式的成本效率高很多。根据在第一步骤中切割的坯件的尺寸和形状，可以如上方式制备出整个封装。不再需要制造两个半壳。在折叠并用点焊固定封装后，包括带穿孔的边缘的所有边缘被自动焊接到一起而形成气密封装。具有穿孔且弯折的边缘也需要焊接这一缺陷由于加固元件的自动焊接的优点而得以弥补。

本发明进一步的实施例为，将一个或多个金属坯件折叠成气密的金属封装。通过在折叠之后沿穿孔进行焊接、或者使用塑料或其它胶粘密封件来密封或粘合，可以容易地实现这一点。

本发明进一步的实施例为，为了如上所述机械强化气密金属封装的壁，将加固元件或结构设置或焊接到金属坯件上。

一个有利实施例是，封装由至少两个部分或坯件构成，它们连接或焊接在一起。

本发明的装置部分的基本特点是，生产具有展开的盒子的形状的金属坯件，在金属坯件中沿着预定的折叠线(弯折边缘)设置穿孔线，并且金属坯件被折叠成三维盒子。

在折叠到位之后，通过焊接来气密地封闭盒子。

可替换地，也可以通过塑料或胶合密封或粘合来使盒子气密地封闭。

在一个有利实施例中，为了定位或设置加固元件，在坯件上设置模板或掩模，从而定位加固元件或辊轧/轧制工具以便在坯件中形成加固起伏线。

另一个有利实施例是，加固元件例如通过焊接机器人自动焊接到平坦坯件。

为了简单尤其是可重复的生产，沿着坯件上的穿孔线将坯件弯折成半壳。

所以半壳通过点焊而固定至立方体的适当位置。