CN107591264B - 一种直流旁路开关的机械磨合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种直流旁路开关的机械磨合装置。直流旁路开关的机械磨合装置包括基体，基体上设有用于固定直流旁路开关的夹具组件，机械磨合装置还包括用于带动旁路开关的分闸操作杆运动的拨动单元，拨动单元在运动行程上具有对应于分闸操作杆的合闸位的初始位以及对应于分闸操作杆的分闸位的终点位，基体上还安装有在分闸时驱动拨动单元从初始位运动到终点位以带动分闸操作杆从其合闸位运动到分闸位、在合闸前驱动拨动单元从终点位运动到初始位的驱动装置。本发明提供一套可替代人力的自动机械磨合的装置，配合旁路开关的电动合闸进行机械分闸操作，大大节省人力且可改善人力操作施力不均的情况，操作力十分稳定。

Description

一种直流旁路开关的机械磨合装置

技术领域

本发明涉及一种直流旁路开关的机械磨合装置。

背景技术

机械磨合装置作为重要的专用工艺装备，应用在很多产品中，如户内高压真空断路器、三工位断路器、直流旁路开关等。在产品进行机械特性测试之前，机械磨合是必不可少的项目。适当次数的机械磨合对产品性能测试数据的准确性、产品后期性能的稳定性有着至关重要的影响。

对于直流旁路开关产品，在进行特性测试之前需要对产品进行一定次数的机械磨合，这种机械磨合需要产品的电动合闸与机械分闸交替进行。现有方式多采用电动方式实现合闸、人力进行产品的机械磨合中的机械分闸，这种磨合方式耗费大量的人力、时间，而且由于人力操作所施加的操作力的不稳定性，对磨合的效果以及产品的寿命均有一定的影响，并且磨合次数由于人为因素容易出现错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流旁路开关的机械磨合装置，以解决直流旁路开关人力磨合所存在的费力、费时及操作力不稳定的技术问题。

为实现上述目的，本发明的直流旁路开关的机械磨合装置采用如下的技术方案：

技术方案1：直流旁路开关的机械磨合装置包括基体，基体上设有用于固定直流旁路开关的夹具组件，机械磨合装置还包括用于带动旁路开关的分闸操作杆运动的拨动单元，拨动单元在运动行程上具有对应于分闸操作杆的合闸位的初始位以及对应于分闸操作杆的分闸位的终点位，基体上还安装有在分闸时驱动拨动单元从初始位运动到终点位以带动分闸操作杆从其合闸位运动到分闸位、在合闸前驱动拨动单元从终点位运动到初始位的驱动装置。本发明提供一套可替代人力的自动机械磨合的装置，配合旁路开关的电动合闸进行机械分闸操作，大大节省人力且可改善人力操作施力不均的情况，操作力十分稳定。

技术方案2：在技术方案1的基础上，基体上还安装有用于统计直流旁路开关的机械磨合次数的计数模块。计数模块的设置使得机械磨合次数达到合适的设定值以后可以自动停止。

技术方案3：在技术方案1或2的基础上，所述拨动单元沿直线运动。

技术方案4：在技术方案3的基础上，所述驱动装置为输出旋转动作的旋转电机，旋转电机通过传动机构将旋转动作转换为直线动作输出给拨动单元。

技术方案5：在技术方案4的基础上，所述传动机构包括与旋转电机的输出轴传动连接的转动件，机械磨合装置还包括连杆，连杆的一端与转动件耦合、另一端与所述滑动件铰接，转动件、连杆和滑动件构成曲柄滑块机构。曲柄滑块结构简单、配合旋转电机使用时结构也比较紧凑。

技术方案6：在技术方案4或5的基础上，旋转电机为减速电机，减速电机的减速器输出轴上安装有主动齿轮，所述转动件为从动齿轮，所述连杆铰接在从动齿轮的侧面上。减速电机及主动、从动齿轮的设置使得传动十分精准且稳定。

技术方案7：在技术方案3的基础上，基体上还设有从初始位延伸至终点位的导轨，拨动单元上设有与导轨导向配合的导向结构。

技术方案8：在技术方案7的基础上，导轨包括燕尾台，所述导向结构为与导轨的燕尾台适配的燕尾槽。

技术方案9：在技术方案1或2的基础上，所述拨动单元包括滑动底座以及沿拨动单元的滑动方向导向滑动装配在滑动底座上的、用于与所述分闸操作杆顶推配合的弹簧压块，弹簧压块与滑动底座之间还设有提供给弹簧压块朝向分闸操作杆的作用力的弹簧，拨动单元通过弹簧压块带动分闸操作杆从其合闸位运动到分闸位。通过弹簧的缓冲，可使施加给分闸操作杆的力十分柔和稳定，防止分闸操作杆及相连的机构损坏。

技术方案10：在技术方案9的基础上，滑动底座上设有L形板，L形板的上部穿装有螺杆，螺杆的一端与所述弹簧压块连接，另一端与调节螺帽螺纹配合，所述弹簧套在螺杆上，调节螺帽通过调节螺杆伸出长度以调节弹簧的预紧力。可根据不同旁路开关调整合适的预紧力。

技术方案11：在技术方案1或2的基础上，所述夹具组件包括定位件以及朝向定位件动作的活动件，定位件和活动件之间形成用于放置直流旁路开关的固定工位。

技术方案12：在技术方案11的基础上，基板上安装有手动夹具，手动夹具包括连杆组、与连杆组的直线输出端相连的伸缩杆以及扳动连杆组动作的手柄，伸缩杆构成所述活动件，手柄通过将连杆组扳到其死点位置实现锁紧、将连杆组板离死点位置实现解锁。手动夹具操作十分简单方便、且体积小、系统简单。

技术方案13：在技术方案12的基础上，所述定位件包括垂直布置的第一立板和第二立板，活动件可沿拨动单元的滑动方向上将直流旁路开关挤压在第一立板上。

附图说明

图1为本发明的直流旁路开关的机械磨合装置的具体实施例结构示意图；

图2为图1中计数模块布置位置的示意图；

图3为直流旁路开关在进行机械磨合时的状态示意图；

图中：1-直流旁路开关，11-分闸操作杆，2-基板，3-夹具组件，31-定位件，311-第一立板，312-第二立板，32-手动扳合夹具，321-手柄，322-伸缩杆，4-拨动单元，41-滑动底座，411-燕尾槽，42-弹簧，43-弹簧压块，44-调整块，5-导轨，51-燕尾台，6-连杆，7-电机，8-电机固定支架，9-主动齿轮，10-从动齿轮，20-计数模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

机械磨合装置主要用于为直流旁路开关在特性测试之前进行一定次数的机械磨合，机械磨合过程是电动合闸与机械分闸的交替过程，本发明的直流旁路开关的机械磨合装置主要是对机械分闸过程进行操作，通过机械自动拨动旁路开关的分闸操作杆实现分闸，然后依靠电动控制旁路开关自动合闸，通过一定次数的分闸、合闸操作实现机械磨合的功能。

本发明的直流旁路开关的机械磨合装置的具体实施例，如图1-3所示，直流旁路开关1的机械磨合装置包括基体、夹具组件3、滑动组件、导轨5、连杆6、电机7、电机固定支架8、主动齿轮9、从动齿轮10以及控制回路等。本实施例中基体为板状的基板2，用于支撑直流旁路开关1及其他零部件的固定，整体为矩形，其上设有螺钉孔和螺栓孔等以便于其他部件的安装固定。

夹具组件3包括定位件31和手动扳合夹具32，定位件31包括第一立板311和第二立板312，第一立板311和第二立板312在水平方向上垂直布置，即第一立板311和第二立板312的板面的延伸方向垂直，形成一个直角的挡壁结构，其中第一立板311由一块立板组成且沿左右方向延伸，第二立板312由两块共面但间隔设置的两块立板组成，两块立板沿垂直第一立板311的前后方向延伸，第一立板311的延伸宽度较小，用于与旁路开关1的短边挡止配合，第二立板312的延伸宽度较大，用于与旁路开关1的长边挡止配合。手动扳合夹具32包括手柄321、连杆机构和伸缩杆322，伸缩杆322的端部具有缓冲垫，当扳动手柄321时，通过连杆机构驱动伸缩杆322伸缩运动，并在伸出时将旁路开关1挤压在第一立板311上，实现旁路开关1的固定，防止机械磨合过程中旁路开关1在外力作用下而晃动。手动扳合夹具32采用连杆机构实现伸缩杆322的快速伸缩运动，以便对旁路开关1快速夹紧和松开，手动扳合机构是利用连杆机构过死点位置进行锁定的原理，仅扳动手柄321时才能解锁。

基板2上通过电机固定支架8固定有减速电机，减速电机的输出轴沿左右方向延伸，即减速电机的减速机构的输出轴沿左右方向延伸，在减速机构的输出轴上安装有主动齿轮9，同时在电机固定支架8上转动装配有从动齿轮10，从动齿轮10为大齿轮、主动齿轮9为小齿轮，大齿轮一方面可实现减速，另一方面通过扩大直径后可对铰接在齿轮侧面上的连杆6提供更大的伸缩行程以便满足需求。连杆6的一端通过垂直从动齿轮10的侧面的销轴铰接在从动齿轮10的侧面上，从动齿轮10相当于曲柄滑块机构的曲柄。连杆6的另一端与拨动单元4铰接，拨动单元4相当于曲柄滑块机构中的滑块。拨动单元4包括滑动底座41、弹簧42和弹簧压块43。滑动底座41为矩形块，下部设有燕尾槽411，用于与基板2上固定的导轨5的燕尾台51导向滑动配合，导轨5的燕尾台51沿前后方向延伸，该方向与旁路开关1的分闸操作杆11的分合闸方向一致。当拨动单元4位于最前侧的位置时为初始位，对应于分闸操作杆11的合闸位，即在该位置时分闸操作杆11处于合闸位；当拨动单元4位于最后侧的位置时为终点位，对应于分闸操作杆11的分闸位，拨动单元4将分闸操作杆11从其合闸位拨动到分闸位的行程即为拨动单元4从初始位到终点位的行程。由于连杆6随着从动齿轮10不停的旋转，当分闸操作杆11在电动控制下电动合闸时，连杆6也会带动拨动单元4从终点位滑动至初始位，从而不干涉分闸操作杆11的电动合闸。滑动底座41上具有L形板，该L形板的上边沿左右方向延伸，一边固定有调整块44、另一端固定有弹簧42，弹簧42为压缩弹簧，其外端与弹簧压块43连接，弹簧压块43直接与分闸操作杆11接触并可推动分闸操作杆11运动，由于弹簧压块43与L形板之间弹簧42的设置可使得弹簧压块43对分闸操作杆11的力比较柔和，即通过弹簧42的缓冲作用使得对分闸操作杆11的拨动力比较均匀稳定，使得分闸操作杆11及内部机构不易损坏，调整块44可用来调整弹簧力的大小。

如图2所示，计数模块20安装在基板2上，且靠近导轨5设置，计数模块20为控制回路的一部分，可记录直流旁路开关1的机械磨合次数，且当机械磨合次数满足设定要求时控制机械磨合自动停止。

本发明的直流旁路开关的机械磨合装置在使用时：如图3所示，拨动单元4处于初始位置时，分闸操作杆11位于其合闸位，此时分闸操作杆11与拨动单元4的弹簧压块43接触，进行机械磨合时，电机7得电后动作，经过主动齿轮9、从动齿轮10、连杆6、滑动底座41、L形板、弹簧42和弹簧压块43后将动力传递给分闸操作杆11，拨动分闸操作杆11合闸，同时计数模块20开始计数，滑动块到达终点位时对应连杆6与从动齿轮10铰接的一端到达最后面位置，下一刻开始即进入向前运动，连杆6带动拨动单元4从终点位向初始位运动，拨动单元4沿导轨5滑动至初始位时，对应的分闸操作杆11在旁路开关1内部电动控制下也刚好运动到其合闸位，然后进入下一个行程，重复以上行程达到设定的次数后，控制回路即可控制减速电机停止转动，完成直流旁路开关1的机械磨合。

在其他实施例中：基体也可替换为基架，基板的形状也不限于矩形，也可替换为圆形、六边形等；夹具组件的手动扳合夹具也可替换为丝杠螺母副形成的手动夹具或电动夹具，也可替换为活塞缸以及活塞杆组成的夹具或者直线电机与支撑杆组成的夹具；第一立板和第二立板的数量可根据需要调整，例如第一立板由两块或者三块板组成、第二立板由一块或者三块板组成等，作为定位件的第一、第二立板也可替换为挡台或者挡销等；减速电机也可替换为其他类型的电机，如直线电机，直线电机直接带动连杆伸缩运动，减速电机作为驱动装置也可替换为液压或者气压驱动装置，其活塞缸的活塞驱动连杆伸缩运动；也可不设置从动齿轮，而是将主动齿轮直径做大，将连杆直接铰接在主动齿轮的侧面上，也可不设置主动齿轮和从动齿轮，而是通过垂直固定在减速电机的输出轴上的曲柄与连杆的端部铰接实现带动连杆运动的目的，也可将主动齿轮替换为凸轮，凸轮的外轮廓与连杆的端部顶推配合，并通过弹簧等将为连杆端部提供一个顶压在凸轮外轮廓上的力，凸轮也可采用具有曲线内槽的凸轮，连杆端部通过垂直的滑动销在凸轮的曲线内槽中滑动从而驱动连杆运动；拨动单元与导轨之间也可替换为T形导槽或者V形导槽；也可在拨动单元上设置滚轮、滚珠等，在导轨上设置的滚槽内滚动。

Claims (12)

1.直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，包括基体，基体上设有用于固定直流旁路开关的夹具组件，机械磨合装置还包括用于带动旁路开关的分闸操作杆运动的拨动单元，拨动单元在运动行程上具有对应于分闸操作杆的合闸位的初始位以及对应于分闸操作杆的分闸位的终点位，基体上还安装有在分闸时驱动拨动单元从初始位运动到终点位以带动分闸操作杆从其合闸位运动到分闸位、在合闸前驱动拨动单元从终点位运动到初始位的驱动装置；所述拨动单元包括滑动底座以及沿拨动单元的滑动方向导向滑动装配在滑动底座上的、用于与所述分闸操作杆顶推配合的弹簧压块，弹簧压块与滑动底座之间还设有提供给弹簧压块朝向分闸操作杆的作用力的弹簧，拨动单元通过弹簧压块带动分闸操作杆从其合闸位运动到分闸位。

2.根据权利要求1所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，基体上还安装有用于统计直流旁路开关的机械磨合次数的计数模块。

3.根据权利要求1或2所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，所述拨动单元沿直线运动。

4.根据权利要求3所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，所述驱动装置为输出旋转动作的旋转电机，旋转电机通过传动机构将旋转动作转换为直线动作输出给拨动单元。

5.根据权利要求4所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，所述传动机构包括与旋转电机的输出轴传动连接的转动件，机械磨合装置还包括连杆，连杆的一端与转动件耦合、另一端与滑动件铰接，转动件、连杆和滑动件构成曲柄滑块机构。

6.根据权利要求5所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，旋转电机为减速电机，减速电机的减速器输出轴上安装有主动齿轮，所述转动件为从动齿轮，所述连杆铰接在从动齿轮的侧面上。

7.根据权利要求3所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，基体上还设有从初始位延伸至终点位的导轨，拨动单元上设有与导轨导向配合的导向结构。

8.根据权利要求7所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，导轨包括燕尾台，所述导向结构为与导轨的燕尾台适配的燕尾槽。

9.根据权利要求1所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，滑动底座上设有L形板，L形板的上部穿装有螺杆，螺杆的一端与所述弹簧压块连接，另一端与调节螺帽螺纹配合，所述弹簧套在螺杆上，调节螺帽通过调节螺杆伸出长度以调节弹簧的预紧力。

10.根据权利要求1或2所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，所述夹具组件包括定位件以及朝向定位件动作的活动件，定位件和活动件之间形成用于放置直流旁路开关的固定工位。

11.根据权利要求10所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，基板上安装有手动夹具，手动夹具包括连杆组、与连杆组的直线输出端相连的伸缩杆以及扳动连杆组动作的手柄，伸缩杆构成所述活动件，手柄通过将连杆组扳到其死点位置实现锁紧、将连杆组扳离死点位置实现解锁。

12.根据权利要求11所述的直流旁路开关的机械磨合装置，其特征是，所述定位件包括垂直布置的第一立板和第二立板，活动件可沿拨动单元的滑动方向上将直流旁路开关挤压在第一立板上。