Máy Vặn Vít Tự Động cho Lắp Ráp MCCB: Tiêu Chuẩn Mô-men Xiết Đầu Cực và Bảng Tham Khảo

MỘT máy vặn vít tự động rất phù hợp để sử dụng trong dây chuyền sản xuất cầu dao vỏ đúc vì một lý do quan trọng: vít đầu cuối là một mối nối an toàn thiết yếu, và mô-men xoắn là yếu tố duy nhất đảm bảo độ tin cậy của nó. vít đầu cuối trong một MCCB không chỉ giữ dây ở vị trí của nó, mà còn cung cấp lực kẹp cơ học ép dây dẫn vào đầu cuối. Lực kẹp này quyết định điện trở tiếp xúc, khả năng mang dòng điện và độ bền của mối nối trước rung động và nhiệt độ trong nhiều năm. Mô-men xoắn sai sẽ dẫn đến thất bại của mối nối, ban đầu là âm thầm, sau đó là phá hủy.

Bài viết này dành cho các kỹ sư hiểu tầm quan trọng của việc thực hiện đúng cách. Bài viết mô tả chức năng của vít MCCB đầu cuối, các quy định mô-men xoắn khác nhau và bảng tham khảo với tất cả các số liệu mô-men xoắn đã công bố.

Vít đầu cuối MCCB thực sự làm gì

Vai trò chính của việc siết chặt MCCB vít đầu cuối là cố định chắc chắn dây dẫn lên đầu cuối dẫn dòng bằng áp lực cơ học tạo ra điện trở tiếp xúc thấp, khả năng mang dòng định mức và khả năng chống lỏng trong suốt vòng đời sử dụng. Nó đáp ứng bốn yêu cầu sau, mỗi yêu cầu là một trường hợp mô-men xoắn sai dẫn đến thất bại thực tế.

Đảm bảo mối nối điện đáng tin cậy. Mô-men xoắn của vít cung cấp lực kẹp đưa dây dẫn tiếp xúc chặt với kim loại đầu cuối tạo thành mạch hiệu quả và có trở kháng thấp. Mô-men xoắn không đủ để lại mối nối có điện trở cao ngay từ đầu vận hành.
Giữ điện trở tiếp xúc và sự tăng nhiệt thấp. Khi lực kẹp đủ, các khe hở vi mô tại mối nối được đóng lại. Điện trở tiếp xúc cao dẫn đến nhiệt I²R và kết nối lỏng hoặc một phần thường là một trong những nguồn gây cháy phổ biến trong bảng phân phối. Đó là loại lỗi mà kiểm soát mô-men xoắn được thiết kế để ngăn ngừa.
Chịu được rung động và giãn nở nhiệt. Mối nối được siết đúng mô-men xoắn có thể chống lại sự tự lỏng do rung động thiết bị và sự giãn nở co lại theo chu kỳ của đồng trong quá trình vận hành. Mô-men xoắn đúng đảm bảo kết nối đáng tin cậy qua hàng nghìn chu kỳ nhiệt.
Đảm bảo an toàn cách ly. Dây dẫn được siết chặt đúng cách sẽ không bị lỏng và tạo ra mạch ngắn hoặc mạch hở, trong khi cụm lắp ráp vẫn tuân thủ các yêu cầu về khoảng cách và đường rò mà cầu dao đã được kiểm tra.

Cả việc siết lực quá thấp và quá cao đều nguy hiểm như nhau. Một con vít siết lực quá thấp sẽ để lại kết nối lỏng lẻo, quá nhiệt, trong khi một con vít siết lực quá cao có thể làm tróc ren, hoặc kẹp bị hư hỏng hoặc vỏ khuôn bị nứt dẫn đến mối nối trông tốt trong xưởng nhưng lại hỏng khi vận hành sau vài chu kỳ. Cần lưu ý rằng vùng an toàn là một giá trị nhất định chứ không phải một hướng, chính vì vậy việc dựa vào đoán thủ công khi sản xuất số lượng lớn là một rủi ro.

Các tiêu chuẩn đằng sau mô-men xoắn đầu cốt MCCB

MCCB cơ bản là các tiêu chuẩn IEC 60947-2 liên quan đến cầu dao điện áp thấp, với các quy tắc cơ bản lấy từ IEC 60947-1. Yêu cầu đối với các đầu cốt trong trường hợp này là tuyệt đối: các đầu cốt đó phải đáp ứng các giới hạn về độ tin cậy cơ học và điện và phải được siết bằng mô-men xoắn theo bảng #4 của IEC 60947-1 dựa trên kích thước ren cụ thể. Cụ thể, mô-men xoắn của đầu cốt là một đặc tính được khai báo, liên kết chặt chẽ với loại ren vít được sử dụng và được xác nhận trong các bài kiểm tra.

Dựa trên thực tế rằng giá trị đúng là đặc thù cho từng thiết bị, các nhà sản xuất công bố chúng. Trong trường hợp một số thương hiệu MCCB, các giá trị được ghi bằng laser trên các đầu cốt. Đối với các thương hiệu uy tín, họ bao gồm các giá trị này trong hướng dẫn lắp đặt và bảng dữ liệu đầu cốt. Do đó, khuyến nghị chung cho kỹ thuật viên có thể được trình bày một cách đơn giản: mô-men xoắn chính thức cho mỗi thiết bị là giá trị được ghi trên thiết bị đó vì nó thay đổi tùy theo loại đầu cốt và tiết diện dây, vật liệu dẫn điện, v.v. Bảng dưới đây chỉ mang tính tham khảo cho một số mục đích.

Cần làm rõ các bài kiểm tra thực tế mà các kết nối phải trải qua vì điều này giúp hiểu rằng mô-men xoắn quy định là không thể thương lượng. Quá trình xác minh được mô tả trong tài liệu mô tả quá trình xác minh. Trong quá trình xác minh mô-men xoắn, các dây được sử dụng theo cách quy định để đảm bảo kết nối không bị cháy và không bị lỏng. Đầu cốt chỉ dựa vào may mắn sẽ không bao giờ đáp ứng yêu cầu của quá trình xác minh này.

Bảng tham khảo mô-men xoắn đầu cốt MCCB

Bảng trình bày các mô-men xoắn kết nối được công bố cho hai loại MCCB phổ biến: ABB Tmax và Siemens 3VA, cung cấp tổng quan về các giá trị và cho phép bạn tra cứu giá trị cho một dòng/khung cụ thể. Các số liệu được trích xuất từ hướng dẫn lắp đặt của nhà sản xuất. Trong trường hợp cùng một mô-men xoắn áp dụng cho nhiều kích thước dây dẫn, mô-men xoắn thay đổi theo tiết diện như được nêu trong cột cuối cùng.

Chỉ lấy chúng làm giá trị tham khảo. Việc kiểm tra từng kết nối về chỉ số mô-men xoắn trên thiết bị ngắt mạch cụ thể và tài liệu lắp đặt trước khi lắp ráp và vận hành là rất quan trọng, đồng thời duy trì hồ sơ về mô-men xoắn cùng với danh tính công cụ và giá trị ghi nhận của từng kết nối vì hồ sơ đó sẽ là tài sản trong các cuộc kiểm toán và bạn cũng có thể chứng minh sự cẩn trọng của mình nếu bất kỳ kết nối nào bị nghi vấn.

Tại sao sự nhất quán về mô-men xoắn là vấn đề trong sản xuất

Mô-men xoắn, được kỹ thuật viên áp dụng tại hiện trường, đã được thể hiện trong bảng, trong khi độ tin cậy mà nó hứa hẹn được thiết lập từ lâu tại nhà máy sản xuất thiết bị ngắt mạch. Mỗi MCCB bao gồm một nhóm vít trên các cực và vít cơ chế cần được siết với mô-men xoắn xác định trong quá trình sản xuất. Sau khi sản xuất, mối nối bên trong này phải hoạt động theo các quy luật vật lý. Nếu vít không siết đủ chặt, sẽ xảy ra quá nhiệt; đồng thời, nếu siết quá chặt, vỏ thiết bị sẽ bị hư hại.

Đây là nơi một máy vặn vít tự động thay đổi phương trình. Thay vì công nhân đánh giá mô-men xoắn bằng cảm giác, thiết bị sẽ siết mỗi vít đến giá trị lập trình trong điều khiển vòng kín, áp dụng giống nhau cho sản phẩm đầu tiên của ca và sản phẩm thứ 10.000, và lưu trữ giá trị tương ứng. Những gì không thể xác định hoặc đo lường trong lắp ráp thủ công trở thành một quy trình cố định được giám sát. Đối với nhà sản xuất MCCB trong các thị trường khắc nghiệt, có sự khác biệt giữa việc tuyên bố chất lượng và chứng minh nó.

Khía cạnh kinh tế ủng hộ lập luận này. Một cell điều chỉnh loại bỏ sự sai lệch có thể xảy ra trong quá trình lắp ráp thủ công vào giờ cuối ca, giảm khối lượng công việc kiểm tra kết nối, và giảm lượng phế phẩm cũng như rủi ro bảo hành liên quan đến đầu cực lỏng có thể phát sinh khi công tắc được đưa vào sử dụng. So với các lập luận trước, cũng cần đề cập đến năng suất của cell chuyên dụng có thể hoạt động một hoặc hai ca mà không mệt mỏi. Thời gian hoàn vốn cho một máy siết vít tự động MCCB thường được đo bằng tháng, và khả năng truy xuất nguồn gốc mà nó tạo ra tiếp tục mang lại lợi ích mỗi khi cần trả lời kiểm toán khách hàng hoặc khiếu nại hiện trường bằng dữ liệu thay vì lời đảm bảo.

Cách máy siết vít tự động duy trì mô-men xoắn trên dây chuyền MCCB

Các hoạt động của cell có thể được phân loại là vòng kín, và kích thước lớn hơn của vít MCCB cùng với trọng lượng lớn hơn so với các bộ phận cố định của bộ ngắt mạch nhỏ yêu cầu cơ chế cấp và cơ chế lái phải phù hợp với trọng lượng được xử lý. Là một máy cấp vít tự động và bộ lái trong cùng một khung, nó xử lý việc giao hàng và siết chặt có kiểm soát cùng nhau, điều này phân biệt một cell sản xuất với một bộ lái trên giá đỡ.

1. Cấp vít. Hệ thống rung hoặc cấp thổi tách vít từ số lượng lớn và trình bày chúng, được định hướng chính xác, tới trục chính. Việc trình bày đáng tin cậy các vít MCCB nặng hơn là điều làm cho chu trình không cần giám sát trở nên khả thi.
2. Định vị chi tiết. Thân bộ ngắt hoặc cụm đầu cuối được định vị và kẹp sao cho lỗ nằm chính xác dưới trục chính, điều này ngăn ngừa việc ren chéo và siết sai trên các ren lớn hơn.
3. Lái có kiểm soát mô-men xoắn. Bộ lái servo hoặc DC chạy vít xuống và dừng tại mô-men xoắn đã lập trình, thường kèm theo giám sát góc cùng với mô-men xoắn để phát hiện ren bị tróc hoặc ren chéo thay vì ghi nhận là đạt.
4. Kiểm tra trực tuyến. Mô-men xoắn và góc được kiểm tra trong mỗi chu trình, và bất kỳ vít nào bị trôi, tróc ren hoặc siết chưa đủ đều được đánh dấu tại trạm, vì vậy mối nối nghi ngờ không bao giờ rời đi mà không được đánh dấu.
5. Ghi dữ liệu. Mỗi kết quả được ghi lại theo từng đơn vị, cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc mà các cuộc kiểm tra chất lượng và đánh giá khách hàng ngày càng yêu cầu.

Đáng để giữ hai ngữ cảnh mô-men xoắn riêng biệt. Các giá trị trong bảng tham khảo là mô-men xoắn kết nối hiện trường mà người lắp đặt áp dụng, lấy từ dữ liệu lắp đặt của nhà sản xuất. Giá trị mà một máy vặn vít tự động được đặt trên dây chuyền lắp ráp đến từ đặc tả quy trình của nhà sản xuất bộ ngắt cho mối nối bên trong, được lấy từ cùng các tiêu chuẩn. Cả hai đều quan trọng, và cả hai đều dựa trên cùng một nguyên tắc: một mô-men xoắn xác định, được áp dụng nhất quán và được xác minh, là điều làm cho kết nối an toàn.

Lựa chọn máy vít tự động cho lắp ráp MCCB

Không phải cell siết chặt nào cũng phù hợp cho công việc MCCB. Một số yếu tố chính trong việc xác định thời gian hoạt động và chất lượng cần được xem xét khi chọn một máy vặn vít tự động cho nhiệm vụ này:

Phạm vi mô-men xoắn đầu ra và công suất làm việc của bộ lái phải đủ cho kích thước vít của bạn vì các bộ phận cố định MCCB thường lớn hơn các bộ phận cố định dùng cho bộ ngắt nhỏ và một bộ lái dành cho vít nhỏ có thể không giữ được dung sai.
Cần có kiểm soát mô-men xoắn vòng kín đo mô-men xoắn theo chu trình.
Yêu cầu hệ thống cấp liệu chịu tải nặng vì bộ cấp bị tắc—thay vì trục chính chậm—thường là nguyên nhân gây dừng dây chuyền.
Cần ghi lại và khả năng truy xuất dữ liệu, vì mỗi mối nối có hồ sơ giá trị để kiểm soát nội bộ và kiểm tra của kiểm toán viên.
Cần có đồ gá và thay đổi tùy theo loại sản phẩm để cho phép thay đổi nhanh các loại khung công tắc thay vì phải chờ nửa ca làm việc.
Tầm quan trọng của nhà cung cấp có kiến thức về các bộ phận cố định MCCB.

Phần kết luận

Mặc dù vít đầu cuối trong MCCB rất nhỏ, nhưng nó rất quan trọng đối với an toàn và chứng nhận. Thực tế, lực kẹp phát sinh từ vít này là yếu tố quyết định điện trở tiếp xúc, sự tăng nhiệt độ, khả năng chống rung và an toàn cách ly, tất cả những biến động này không chỉ khác nhau mà còn phụ thuộc vào việc giữ một mô-men xoắn nhất định. Nói cách khác, các bảng của IEC 60947-2 và ký hiệu đầu cuối cung cấp các giá trị mô-men xoắn bắt buộc phù hợp dưới dạng bảng tham khảo, chỉ ra sự không đồng nhất về giá trị mô-men xoắn áp dụng trên các mẫu MCCB khác nhau. Điều này ngụ ý rằng việc áp dụng các giá trị mô-men xoắn này với số lượng lớn chỉ có thể thực hiện thủ công. Nếu bạn muốn biết thêm về nhóm sản phẩm và công suất của mình, hãy liên hệ với đội ngũ Tự động hóa Benlong.

Huang Xiaolei | Tự động hóa Benlong