CN105304397B - 断路器取气辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器取气辅助装置，包括机架，所述机架上设置有可沿机架上下滑动的压块，所述机架的底端固定设置有与所述压块相配合的垫块，所述机架的顶端设置有可转动的凸轮，所述凸轮转动时，凸轮的轮廓线与所述压块相接触并带动压块沿机架上下滑动。本发明具有结构简单、操作方便快速、夹紧效果好等优点。

Description

断路器取气辅助装置

技术领域

本发明主要涉及断路器技术领域，特指一种断路器取气辅助装置。

背景技术

六氟化硫（SF6）开关是电力系统的重要的设备，设备里面充有0.4～0.8Mp左右压力的SF6气体，该气体是一种优异的绝缘物质，但受潮后它的绝缘能力会大幅度下降，将给电力系统的正常运行带来很大的隐患。为防止开关设备里面的SF6气体受潮，就需要定期的抽取设备里面的SF6气体做含水量检验。由于开关里面有高压气体，必须采取有效的密封措施，以防止气体泄漏。现在从六氟化硫电气设备中取出气体样品需要解决以下两个问题：

1、设备内部压强较高的问题：电气设备中六氟化硫气体压强为0.4～0.8MPa，设备本体上取样口为了保证在运行状况下设备的严密性，采用的是压力自封顶针式设计，取样口的压力顶针直径约4mm，取样口气室直径约20mm；由于变电站取样都是带电运行，设备的箱体设计较为紧凑，取样接头出于方便携带考虑，体积都较小，在单位面积上要产生0.4～0.8MPa的压强（即是将取样压力顶针顶开，使设备内气体通过被顶开的顶针流出，通过取样管道进入到检测仪器中，达到对六氟化硫气体进行检测的目的），施加于取样接头上的压力是非常大的，根据力学计算，此时需产生10～20kg的力才能达到顶开取样压力顶针的目的。现阶段取样主要是通过操作人员的手部力量瞬间爆发出10～20kg的力，达到顶开顶针的目的。这样做除了对取样人员身体素质要求较高外，由于瞬间产生的巨大压力，容易导致设备部件产生周期疲劳，大大缩短部件寿命。

2、保持取样过程的持续性问题：一台（相）电气设备进行一次气体湿度检测（不含设备连接等时间）大约需要5分钟时间，也就是说取样口压力自顶针打开后，要维持住取样气体从电气设备流向检测仪器的时间至少5分钟。现阶段操作人员主要是采用一把扳手将取样接头和取样口固定住，保持取样口的畅通，达到取气的目的。这种方式有操作较方便，工具容易获得的优点。但是也存在受力面积非常小，容易发生扳手脱落导致设备漏气，更严重者甚至由于瞬间脱落产生的冲力，导致取样接头对操作人员造成伤害；同时因为单边受力、取气时间长将导致顶针变形及偏心，严重的情况将导致设备大量泄漏。

为了解决上述问题，在取气的过程中，目前使用以下两种工具进行取气辅助工作：

1、齿轮传动加压：这是一种比较经典的加压方式，通过多个齿轮相互啮合传递动力和运动的方式，来达到加压的目的。其优点是传动平稳、传动比精确、工作可靠、效率高、寿命长；但其缺点是体积大。理论上，齿轮传动加压装置能在压力大小、压力稳定性、加压速度上满足要求，但是由于设备箱体操作空间的问题，多级齿轮必须尽量做到精巧，对齿轮的体积提出了很高的要求，这必然会造成制造成本的大幅上升。

2、螺旋传动加压：利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动加压要求，主要是将回转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力，以较小的转矩产生较大的轴向推力，达到加压的目的；但是这种传力螺旋副承受较大的轴向力，每次工作时间不能太长；螺旋传动时行进速度较慢，效率低；且螺旋机构由于需要精确定位，螺纹设计较密，在长时间、多次运行过程中容易造成螺纹的磨损，导致取样辅助工具寿命较短，无法锁止，甚至不能进行有效加压。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作方便、能够快速压紧取样接头和取气口的断路器取气辅助工具。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种断路器取气辅助装置，包括机架，所述机架上设置有可沿机架上下滑动的压块，所述机架的底端固定设置有与所述压块相配合的垫块，所述机架的顶端设置有可转动的凸轮，所述凸轮转动时，凸轮的轮廓线与所述压块相接触并带动压块沿机架上下滑动。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述凸轮通过转轴设置在机架上，所述转轴的一端设置有双向限位棘轮机构。

所述凸轮包括左凸轮和右凸轮，所述转轴上设置有下沉的台阶面，所述左凸轮和右凸轮之间通过紧固件连接并抱紧转轴的台阶面。

所述紧固件为螺栓。

所述压块及垫块均为与断路器取样口相匹配的半圆环形。

所述压块的下表面设置有一个以上的凹槽，所述凹槽内卡设有弹簧。

所述凹槽的数量为五个。

所述凸轮上设置有手柄，所述手柄为可伸缩手柄或可折叠手柄。

所述凸轮为磁性凸轮。

所述凸轮为偏心轮。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的断路器取气辅助装置，通过凸轮的转动，带动压块下移，能够缓慢而稳定的施加足够的压力，从而将置于压块与垫块之间的取样接头与取气口压紧，结构简单、方便省力，操作人员能够轻松快速的取到电气设备内部的气体。

2、本发明的断路器取气辅助装置中的凸轮通过转轴转动，在转轴上设置有双向限位棘轮机构，增加自锁功能，即当压块压紧时，双向限位棘轮机构能够限制转轴向相反方向转动，从而防止凸轮松动，实现自锁功能，减轻操作人员长时间压紧的工作强度。

3、本发明的断路器取气辅助装置中采用具有下沉的台阶面的转轴以及可分离式凸轮，通过左凸轮与右凸轮抱紧有台阶面的转轴，相比现有的键连接，能够减少转轴与凸轮之间的间隙以限制两者产生相对运动，从而在执行压紧作业时，转轴与凸轮完全保持同步，保证凸轮在压紧压块后所受到的反作用力不会导致压块回弹，从而更好的压紧取样接头和取气口。

4、本发明的断路器取气辅助装置的压块下表面均匀设置有多根弹簧，在压紧取气口与取样接头后，弹簧的弹力能够抵消棘轮机构之间的间隙，即使凸轮在小范围内松动也能保证有足够的压紧力，进一步压紧取气口和取样接头。

5、本发明的断路器取气辅助装置将机架的垫块与设备本体的接触面以及压块与取样接头的接触面设计成半环形，增大了本装置与取样接头及设备本体的接触面，使其受力更加均匀、减少侧偏，同时也能避免因为单点受力而导致顶针变形及偏心。

6、本发明的断路器取气辅助装置的手柄为可伸缩或可折叠手柄，操作人员能够根据自身臂力情况将手柄调整合适长度，在使用时方便省力、从而减轻操作人员的工作强度。

7、本发明的断路器取气辅助装置中的凸轮采用磁性材料制成，压块采用金属制成，由于凸轮的磁吸使得压块时刻保持与凸轮相接触，操作更简便。

8、本发明的断路器取气辅助装置结构简单、操作方便、压紧效果好、能够提高工作效率以及降低工作强度。

附图说明

图1为本发明的断路器取气辅助装置的侧视结构示意图。

图2为本发明的断路器取气辅助装置的后视结构示意图。

图3为本发明的断路器取气辅助装置中压块的结构示意图。

图中标号表示：1、机架；2、压块；3、垫块；4、凸轮；41、左凸轮；42、右凸轮；5、转轴；6、手柄；7、凹槽；71、弹簧；8、棘轮机构；81、换向阀。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1至图3所示，本实施例的断路器取气辅助装置，包括机架1和压块2，机架1上设置有两根相对的立柱，压块2的一端跨设在两根立柱中间，压块2跨过立柱中间的一端通过螺丝连接有一面板，压块2可在立柱之间上下滑动，机架1的底端固定设置有与压块2相配合的垫块3，机架1的顶端设置有可转动的凸轮4，凸轮4上设置有手柄6，凸轮4转动时，凸轮4的轮廓线与压块2相接触，并且压块2在凸轮4轮廓线的作用下沿机架1上下滑动。通过手柄6转动凸轮4，凸轮4绕转轴5旋转，凸轮4在其一部分转动行程内会将压块2下压，将置于压块2与垫块3之间的取样接头与取气口压紧，取样接头将顶针顶开，使设备内气体通过被顶开的顶针流出，通过取样管道进入到检测仪器中，达到对六氟化硫气体进行检测的目的。本发明的断路器取气辅助装置结构简单、操作方便，操作人员能够轻松自如的取到电气设备内部的气体，也能减少由于频繁取样而导致电气设备损坏。

本实施例中，转轴5的一端设置有双向限位棘轮机构8，其结构同目前使用的棘轮扳手上的限位结构一样，且棘轮机构8上设置有换向阀81，能够对转轴5的转动方向进行限制，当压块2压紧时，双向限位棘轮机构8能够限制转轴5往反方向转动，从而使凸轮4与压块2之间不会松动，实现自锁功能，减轻操作人员长时间施加压力的工作强度。

本实施例中，凸轮4包括左凸轮41和右凸轮42，转轴5的中部设置有下沉的台阶面，左凸轮41和右凸轮42之间通过紧固件连接并抱紧转轴5的台阶面。本发明采用具有台阶面的转轴5以及可分离式凸轮4，通过左凸轮41与右凸轮42抱紧有台阶面的转轴5，相比目前现在常用的键连接，能够减少转轴5与凸轮4之间的间隙以限制两者产生相对运动，从而在执行压紧作业时，转轴5与凸轮4完全保持同步，保证凸轮4在压紧压块2后所受到的反作用力不会导致压块2回弹，从而更好的压紧取样接头和取气口。本实施例中，紧固件采用螺栓将左凸轮41和右凸轮42连接。

本实施例中，压块2及垫块3均为与取样口或取样接头相匹配的半圆环形，从而增大了机架1底端的垫块3与取气口的接触面以及压块2与取样接头的接触面，使取气口与取样接头受力更加均匀、减少侧偏，同时也能避免因为单点受力导致顶针变形及偏心。

本实施例中，压块2的下表面设置有多个凹槽7，凹槽7内卡设有弹簧71。在压紧取气口与取样接头后，弹簧71的弹力能够抵消棘轮机构8的间隙误差，从而确保凸轮4在小范围内松动也保持足够的压紧力，进一步压紧取气口和取样接头。在其它实施例中，也可以采用其它弹性组件替代弹簧71。本实施例中，弹簧71的数量为五根。

本实施例中，手柄6为可伸缩手柄，采用类似折叠雨伞伞柄的伸缩结构，操作人员能够根据自身臂力情况而调整至合适长度，从而减轻操作人员的工作强度。在其它实施例中，也可以采用可折叠的手柄或者可拆卸的手柄。

本实施例中，凸轮4为磁性凸轮。本发明的凸轮4采用磁性材料制成，压块2由金属制成，利用磁力使得压块2时刻保持与凸轮4表面相接触，从而不需要手动移动压块2，操作更简便。

本实施例中，凸轮4为偏心轮，其转动轨迹平滑，能够缓慢平稳的将取样接头和取气口夹紧，保护取气口和取样接头不受冲击而损坏。

工作过程：1、如图1所示，将棘轮机构8上的换向阀81拨到上位，将偏心轮上的手柄6逆时针扳到偏心轮近端，压块2在磁性凸轮的磁力吸收下紧贴偏心轮，将需要夹紧的取气口及取样接头放置于压块2和机架1的垫块3之间。

2、将棘轮机构8上的换向阀81拨到下位，将偏心轮上手柄6顺时针扳动，凸轮4带动压块2往下压，使得需要压紧的取气口与取样接头表面迅速贴合并压紧。

3、取气接头将顶针顶开，使设备内气体通过被顶开的顶针流出，通过取样管道进入到检测仪器中，对六氟化硫气体进行检测。

4、取样完成后，将换向阀81拨到上位，逆时针扳动偏心轮上的手柄6，使得压块2与机架1的垫块3松开，撤出取气接头，从而完成结束取样。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种断路器取气辅助装置，其特征在于，包括机架（1），所述机架（1）上设置有可沿机架（1）上下滑动的压块（2），所述机架（1）的底端固定设置有与所述压块（2）相配合的垫块（3），所述机架（1）的顶端设置有可转动的凸轮（4），所述凸轮（4）转动时，凸轮（4）的轮廓线与所述压块（2）相接触并带动压块（2）沿机架（1）上下滑动；所述凸轮（4）通过转轴（5）设置在机架（1）上，所述转轴（5）的一端设置有双向限位棘轮机构（8）；所述凸轮（4）包括左凸轮（41）和右凸轮（42），所述转轴（5）上设置有下沉的台阶面，所述左凸轮（41）和右凸轮（42）通过紧固件连接并抱紧转轴（5）的台阶面。

2.根据权利要求1所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述紧固件为螺栓。

3.根据权利要求1或2所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述压块（2）及垫块（3）均为与断路器取样口相匹配的半圆环形。

4.根据权利要求1所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述压块（2）的下表面设置有一个以上的凹槽（7），所述凹槽（7）内卡设有弹簧（71）。

5.根据权利要求4所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述凹槽（7）的数量为五个。

6.根据权利要求5所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述凸轮（4）上设置有手柄（6），所述手柄（6）为可伸缩手柄或可折叠手柄。

7.根据权利要求3所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述凸轮（4）为磁性凸轮。

8.根据权利要求7所述的断路器取气辅助装置，其特征在于，所述凸轮（4）为偏心轮。