CN101387891A - 抗振型指针式sf6气体密度控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗振型指针式SF₆气体密度控制器，基座、C形管、温度补偿元件、机芯、若干微动开关、与微动开关相对应的调节件及一接点操作轴，所述接点操作轴的一端连接在机芯的扇形齿轮的转轴上并随该扇形齿轮的转轴转动，该接点操作轴上沿长度方向径向地间隔开设有与调节件的数量相对应的螺纹穿孔，所述每个调节件插接在一个螺纹穿孔中。由于接点操作轴有很好的定位和限位，不会摇摆，这就彻底解决了当开关震动或C形管位移大于微动开关操作臂位移时，造成微动开关和调节件错位，出现卡针或失效问题。本发明具有很高的抗振性能，可以不充硅油，完全克服漏油问题，具有不怕振动的优点，可以很好地应用在SF₆电气设备上。

Description

抗振型指针式SF6气体密度控制器

技术领域

本发明涉及一种控制器，尤其涉及一种应用在SF₆(六氟化硫)电气设备上的抗振型指针式SF₆气体密度控制器。

背景技术

SF₆电气产品已广泛应用在电力部门、工矿企业，促进了电力行业的快速发展。

SF₆电气产品的灭弧介质和绝缘介质是SF₆气体，不能发生漏气。若发生漏气，就不能保证SF₆电气产品可靠安全运行。所以监测SF₆电气产品的SF₆密度值是十分必要的。

目前普遍采用一种机械的指针式SF₆气体密度控制器来监测SF₆密度，即当SF₆电气产品发生漏气时该控制器能够报警及闭锁，同时还能显示现场密度值。

该密度控制器一般采用单温度补偿元件和游丝型电接点，虽然增加了磁助式吸力，对接点的可靠闭合有帮助，但也造成实际动作时的密度值与指针显示值的差异，另外在密度高于设定值时，其动接点是随着指针而动，由于游丝的力很小，使得磁助式吸力也不能调得太大，一旦密度值到了设定动作值(报警或闭锁)时，信号触点(报警或闭锁)动作了，此时指针如果在其附近，会产生振动，就可能使信号重新断开，发出误动作。另外，触点(报警或闭锁)闭合时，其闭合力仅靠触头的游丝的微小力，即使加上磁助式力，也还是很小，因此极其怕振。为了提高其抗振性，一般都充有硅油，但由于制造上的原因，普遍存在漏油问题。一旦漏油，用户只有重新更换，造成经济损失。

所以，开发一种不需要充油，但其性能很好的指针式SF₆气体密度控制器是非常必要的。

现在开发出的一种接点采用微动开关的无油型SF₆气体密度控制器，该SF₆气体密度控制器的结构如图1、图2所示，它包括SF6气体接头1、机芯2，表壳3、刻度盘4、指针5、C形管6、温度补偿元件7、接线座8、微动开关91、92、93、印制电路板10、定位板11、固定板12、电线13、调节杆141、142、143、连接杆15、接点操作轴16、表玻璃17、罩圈18、基座19和SF₆气体输送管20。其中，SF₆气体接头1、接线座8、表玻璃17、罩圈18和基座19分别固定在表壳3上。机芯2和固定板12分别安装在基座19上，指针5和刻度盘4分别固定在机芯2上。C形管6的一端焊接在基座19上并与之连通，另一端通过端座与温度补偿元件7的一端相连接，温度补偿元件7的另一端与接点操作轴16相连接，接点操作轴16的一端与连接杆15的一端相连接，连接杆15的另一端与机芯2相连接。接点操作轴16上固定有调节杆141、142、143。微动开关91、92、93分别焊接在印制电路板10上，印制电路板10安装在固定板12上，固定板12又安装在基座19上。微动开关91固定在调节杆141的下方，微动开关92固定在调节杆142的下方，微动开关93固定在调节杆143的下方。各微动开关上分别设有操作臂911、921、931。定位板11固定在机芯2上，其前端延伸到C形管6与温度补偿元件7相连的一端的端座的下方，它的功能是：当SF6气体密度下降到一定值时，限位C形管6向下移动，保护微动开关，进而保护接点操作轴16不被压坏而变形，使整个系统保持可靠工作。

微动开关的接点，通过电线13，从印制电路板10连接到接线座8上，接线座8固定在表壳3上。表玻璃17、罩圈18分别固定在表壳3上，能保护其内部机构免受机械损伤和污物、雨水侵入。SF₆气体输送管20的一端与基座19相连接，且可靠密封，SF₆气体输送管20的另一端与接头1相连接，且可靠密封。

上述SF₆气体密度控制器所采用的微动开关虽然具有一定的优点，但由于其结构的不尽合理，在使用中仍存在以下问题：

1、由于这种SF₆气体密度控制器在开关分合闸操作强烈振动时，会导致微动开关操作臂摆动，很容易造成误动信号输出，也不能保证系统可靠工作。

2、由于这种SF₆气体密度控制器在开关分合闸操作强烈振动时，指针摆动大，造成调节杆与微动开关操作臂发生位置错位，而使调节杆发生卡住或脱离微动开关操作臂的现象，从而不能保证系统可靠工作。

综上所述，有必要开发一种不要充油且抗振性能很好的指针式SF₆气体密度控制器，以保证系统可靠工作。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种不需要充油、抗振性能很好的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，用于控制和监视密封容器中SF₆气体的密度，并针对SF₆电气设备中出现的气体泄漏情况，及时发出报警信号和闭锁信号，为保障电力安全起到作用。

实现上述目的的技术方案是：一种抗振型指针式SF₆气体密度控制器，包括SF₆气体密度控制器的表壳、设置在该表壳内的基座、C形管、温度补偿元件、机芯、若干微动开关、与微动开关相对应的调节件及接点操作轴，所述机芯包括机芯上夹板、与机芯上夹板平行设置的机芯中夹板、可转动地跨接在机芯上夹板和机芯中夹板之间的转轴齿轮和与该转轴齿轮啮合连接的扇形齿轮，所述接点操作轴的一端连接在机芯的扇形齿轮的转轴上并随该扇形齿轮的转轴转动，该接点操作轴上沿长度方向径向地间隔开设有与调节件相对应的螺纹穿孔，所述每个调节件插接在一个螺纹穿孔中并且其端部抵靠在微动开关的操作臂上。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中：所述机芯还包括与机芯中夹板平行设置的机芯下夹板，所述接点操作轴的一端连接在扇形齿轮的转轴上，另一端可转动地连接在机芯下夹板上，所述若干调节件设在机芯中夹板和机芯下夹板之间的接点操作轴上。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中：所述扇形齿轮的转轴和接点操作轴之间设有孔向调整件，当接点操作轴的螺纹穿孔方向调节到合适位置时，所述孔向调整件把扇形齿轮的转轴和该接点操作轴联成一体，以使所述调节件固定在接点操作轴合适方向的位置上。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中：所述接点操作轴为扇形齿轮的转轴延伸段，该扇形齿轮的转轴可以分别跨接在机芯的机芯上夹板、机芯中夹板、机芯下夹板或机芯上夹板、机芯中夹板或机芯上夹板、机芯下夹板上。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中：所述调节件为调节螺钉，调节件上设有锁紧件，该锁紧件为锁紧螺母。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中：所述的温度补偿片的宽度为5.5～18mm。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中：所述的密度控制器还包括一设在表壳底部的底盘，该底盘和表壳之间通过若干个减振器固定连接。

上述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其中，所述的C形管的宽度为20～40mm。

本发明抗振型指针式SF₆气体密度控制器由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下明显的优点和特点：

由于将接点操作轴的两端连接在机芯上，使接点操作轴有了很好的定位和限位作用，进而使调节件就有了很好的定位和限位作用，在微动开关分合闸产生振动时，可防止调节件发生卡住或脱离微动开关的现象，不会发生误动作，保证系统可靠工作，大大的提高了这种指针式SF₆气体密度控制器的抗振性能和精度性能，是一种名副其实的抗振性指针式SF₆气体密度控制器。具有不怕振动的优点，可以不充硅油，完全克服漏油问题，可以很好地应用在SF₆电气设备上。

附图说明

图1为现有技术指针式SF₆气体密度控制器的结构示意图；

图2为图1所示结构的局部侧视图；

图3为本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器的内部结构示意图；

图4为本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器的内部结构的透视图；

图5为图4所示结构中微动开关和调节件之间位置关系的侧视图。

图6为本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器的另一内部结构的透视图；

图7为图6所示结构中微动开关和调节件之间位置关系的侧视图；

图8为本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器的侧视图；

图9为本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器的刻度盘的结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

本实施例的动作触头以三个微动开关型为例。

请参见图3和图4并结合图1和图2，本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器主要由一接头1、一机芯2、一表壳3、一刻度盘4、一指针5、一C形管6、一温度补偿元件7、一接线座8、三个微动开关91、92、93、一印制电路板10、一定位板11、一固定板12、一电线13、三个调节件141、142、143、一连接杆15、一接点操作轴16、一表玻璃17、一罩圈18、一基座19及道管20，其中，

温度补偿元件7的宽度为5.5～18mm；C形管6的宽度为20～40mm；

机芯2包括机芯上夹板21、一与机芯上夹板21平行设置的机芯中夹板22和机芯下夹板23、一可转动地跨接在机芯上夹板21和机芯中夹板22之间的转轴齿轮和一与该转轴齿轮啮合连接的扇形齿轮；

接头1固定在表壳3上；机芯2固定在基座19上；C形管6的一端焊接在基座19上并与之连通，另一端通过端座25与温度补偿元件7的一端相连接；温度补偿元件7的另一端与连接杆15相连接；连接杆15又与机芯2的扇形齿轮相连接；三个调节件141、142、143设在接点操作轴16上；三个微动开关91、92、93分别固定在印制电路板10上；印制电路板10固定在固定板12上；固定板12又安装在基座19上；三个微动开关91、92、93对应设置在各调节件141、142、143的左侧，即微动开关91固定在调节件141的左侧，微动开关92固定在调节件142的左侧，微动开关93固定在调节件143的左侧，各微动开关91、92、93分别连接有操作臂911’、921’、931’；定位板11固定在机芯2上，指针5和刻度盘4分别固定在机芯2上；三个微动开关91、92、93的接点通过电线13从印制电路板10连接到接线座8上；接线座8固定在表壳3或表壳后托盘的支承板上。表玻璃17、罩圈18分别固定在表壳3上，能保护其内部机构免受机械损伤和污物、雨水侵入；道管20的一端与基座19相连接，且可靠密封；道管20的另一端与接头1相连接，且可靠密封。

接点操作轴16的一端连接在机芯2的扇形齿轮的转轴24上并随该扇形齿轮的转轴24转动，即该接点操作轴16的一端连接在扇形齿轮的转轴24上，另一端可转动地固定在机芯下夹板23上；

接点操作轴16可为扇形齿轮的转轴24延伸段，该扇形齿轮的转轴可以分别跨接在机芯的机芯上夹板21、机芯中夹板22、机芯下夹板23或机芯上夹板21、机芯中夹板22或机芯上夹板21、机芯下夹板23上。

该接点操作轴16上沿长度方向径向地间隔开设三个分别用于固定三个调节件141、142、143的螺纹穿孔，每个调节件141、142、143插接在一个螺纹穿孔中并且其端部分别抵靠在微动开关91、92、93的操作臂911’、921’、931’上；调节件141、142、143为调节螺钉，调节件141、142、143上分别设有锁紧件151、152、153，该锁紧件151、152、153为锁紧螺母；可以方便的调节微动开关91、92、93的动作值，调节好了，就用锁紧件151、152、153紧固，这样可以大大提高劳动生产率，提高工作效率。

接点操作轴16与扇形齿轮的转轴24的连接形式不受限制，可以多样化。当接点操作轴16与扇形齿轮的转轴24为两段式时，接点操作轴16上螺纹穿孔的方向可以调节，即在接点操作轴16与扇形齿轮的转轴24之间可设有一孔向调整件，该孔向调整件由一套筒16’及一止头螺钉16”构成，该套筒16’的一头套接在扇形齿轮的转轴24上，另一头的内径与接点操作轴16的直径匹配，并且在靠近另一头的外周面上径向开设一止头螺孔，当接点操作轴16上的螺纹穿孔方向调到合适位置时插入套筒16’后，止头螺钉16”旋接在止头螺孔中，将接点操作轴16和扇形齿轮的转轴24固定连接，即使调节件141、142、143固定在该接点操作轴16合适方向的位置上。

在另一实施方案中，孔向调整件由设在接点操作轴16与扇形齿轮的转轴24连接处的凸环16’及一止头螺钉16”构成，该凸环16’的内径与扇形齿轮的转轴24的直径匹配，并且在其外周面上径向开设一止头螺孔，当接点操作轴16上的螺纹穿孔方向调节到合适位置时，将扇形齿轮的转轴24插套在该凸环16’中，再用止头螺钉16”旋接在止头螺孔中，将接点操作轴16和扇形齿轮的转轴24固定连接，即使调节件141、142、143固定在该接点操作轴16合适方向的位置上。

由于接点操作轴16有了很好的定位和限位作用，使调节件141、142、143就有了很好的定位和限位作用，可防止调节件141、142、143发生卡住或脱离微动开关91、92、93的现象，不会发生误动作，保证系统可靠工作。

再请参阅图5至图7，本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其调节件驱动微动开关把接点信号输出，即各微动开关91、92、93上的操作臂911’、921’931’在任意位置可与对应的调节件141、142、143相接触，或各微动开关91、92、93上的按钮91’、92’、93’可与对应的调节件141、142、143直接相接触。

密度控制器还可以带有底盘26，该底盘26和表壳3之间通过若干避振垫27固定连接，如图8所示。由于有了避振垫27的缓冲作用，可以进一步提高密度控制器的抗振性能。

本发明还可以使密度控制器显示范围做到-0.1MPa，这给用户带来使用的方便，如补气抽真空时就可以显示其真空值，如图9所示。

本发明抗振型指针式SF₆气体密度控制器的作用原理是基于弹性元件C形管6，利用温度补偿元件7对变化的压力和温度进行修正，反应SF₆气体密度的变化。即在被测介质SF₆气体的压力作用下，由于有了温度补偿元件7的作用，其密度值的变化，压力值也相应的变化，迫使C形管6之末端产生相应的弹性变形-位移，借助于温度补偿元件7和连接杆15，传递给机芯2，机芯2又传递给指针5，遂将被测的SF₆气体密度值在刻度盘4上指示出来。如果漏气了，其密度值下降到一定程度(达到报警或闭锁值)，C形管6产生相应的向下位移，通过温度补偿元件7和连接杆15的作用，使机芯2的扇形齿轮转轴24发生转动。而机芯2的扇形齿轮的转轴24转动时就带动接点操作轴16和调节件141、142、143转动，调节件141、142、143的转动就直接驱动微动开关91、92、93的闭合和断开。即SF6气体漏气到一定程度时，相应的微动开关91、92、93接点就接通或断开，发出相应的信号(报警或闭锁)，达到监视和控制电气开关等设备中的SF₆气体密度，使电气设备安全工作。如果其密度值升高了，压力值也相应的升高，升高到一定程度，C形管6也产生相应的向上位移，通过温度补偿元件7和连接杆15的作用，使机芯2的扇形齿轮的转轴24发生反方向转动。此时就带动接点操作轴16和调节件141、142、143也发生反方向转动，使相应的微动开关91、92、93接点就断开或接通，信号(报警或闭锁)就解除。

综上所述，本发明的抗振型指针式SF₆气体密度控制器由于将接点操作轴16的两端连接在机芯2上，使接点操作轴16有了很好的定位和限位作用，进而使调节件141、142、143就有了很好的定位和限位作用，在微动开关91、92、93分合闸产生振动时，可防止调节件141、142、143发生卡住或脱离微动开关91、92、93的现象，不会发生误动作，保证系统可靠工作，大大的提高了这种指针式SF₆气体密度控制器的抗振性能和精度性能，是一种名副其实的抗振性指针式SF₆气体密度控制器。具有不怕振动的优点，可以不充硅油，完全克服漏油问题，可以很好地应用在SF₆电气设备上。

该产品还可以采取增加温度补偿元件7和C形管6的宽度，使其作用力变大了，就可以防止指针摆动过大，进而使调节件141、142、143不会发生卡住或脱离微动开关91、92、93的现象，也不会发生误动作现象，因而可大大提高控制器的抗振性能和可靠性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。如接点操作轴的形式可以灵活多样。

Claims (8)

1、一种抗振型指针式SF₆气体密度控制器，包括SF₆气体密度控制器的表壳、设置在该表壳内的基座、C形管、温度补偿元件、机芯、若干微动开关、与微动开关相对应的调节件及接点操作轴，所述机芯包括机芯上夹板、与机芯上夹板平行设置的机芯中夹板、可转动地跨接在机芯上夹板和机芯中夹板之间的转轴齿轮和与该转轴齿轮啮合连接的扇形齿轮，其特征在于:所述接点操作轴的一端连接在机芯的扇形齿轮的转轴上并随该扇形齿轮的转轴转动，该接点操作轴上沿长度方向径向地间隔开设有与调节件相对应的螺纹穿孔，所述每个调节件插接在一个螺纹穿孔中并且其端部抵靠在微动开关的操作臂上。

2、如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于:所述机芯还包括与机芯中夹板平行设置的机芯下夹板，所述接点操作轴的一端连接在扇形齿轮的转轴上，另一端可转动地连接在机芯下夹板上，所述若干调节件设在机芯中夹板和机芯下夹板之间的接点操作轴上。

3、如权利要求1或2所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于:所述扇形齿轮的转轴和接点操作轴之间设有孔向调整件，当接点操作轴的螺纹穿孔方向调节到合适位置时，所述孔向调整件把扇形齿轮的转轴和该接点操作轴联成一体，以使所述调节件固定在接点操作轴合适方向的位置上。

4、如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于:所述接点操作轴为扇形齿轮的转轴延伸段，该扇形齿轮的转轴可以分别跨接在机芯的机芯上夹板、机芯中夹板、机芯下夹板或机芯上夹板、机芯中夹板或机芯上夹板、机芯下夹板上。

5、如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于:所述调节件为调节螺钉，调节件上设有锁紧件，该锁紧件为锁紧螺母。

6、如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于:所述的温度补偿片的宽度为5.5～18mm。

7、如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于:所述的密度控制器还包括一设在表壳底部的底盘，该底盘和表壳之间通过若干个减振器固定连接。

8、如权利要求1所述的抗振型指针式SF₆气体密度控制器，其特征在于，所述的C形管的宽度为20～40mm。

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