CN110561084A - 开关机构自动压销装置及使用该装置的开关机构磨合设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制造开关机构的专用设备领域，具体涉及一种开关机构自动压销装置及使用该装置的开关机构磨合设备。开关机构自动压销装置包括底座，底座上设置有用于固定开关机构的固定结构以及压销机构，压销机构具有用于顶推卷销的顶推端，底座上设有防护件，所述防护件具有内凹壁。开关机构在压销时，将开关机构通过固定结构固定在底座上，底座上的压销机构通过顶推端顶推卷销至手动分合闸操作轴上的销孔中，顶推端会通过卷销对手动分合闸操作轴施加一定的顶推力，设置在底座上的防护件的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触，使得防护件会对手动分合闸操作轴提供与顶推力方向相反的支撑力，使操作轴的受力更加均匀，而不会受力变形。

Description

开关机构自动压销装置及使用该装置的开关机构磨合设备

技术领域

本发明涉及制造开关机构的专用设备领域，具体涉及一种开关机构自动压销装置及使用该装置的开关机构磨合设备。

背景技术

现有的开关机构上都设置有手动分合闸操作轴，手动分合闸操作轴的端部伸出到开关机构的外部，为了便于利用操作手柄对手动分合闸操作轴施力，以进行手动分合闸的操作，将手动分合闸操作轴的凸出于开关机构表面的端部设置成筒状结构，并且在筒状结构的径向开设两个对应的销孔，在销孔中安装有卷销。当需要手动分合闸时，利用操作手柄来进行操作，具体是操作手柄的端部设置有U形槽，U形槽卡入卷销后，通过旋转操作手柄，进而带动卷销和手动分合闸操作轴旋转，实现开关机构的分合闸。

因此，开关机构在制造和装配过程中，需要利用压销装置将卷销压入到筒状结构的销孔内，现有技术中常见的压销装置如授权公告号为CN203282150U的中国实用新型专利文件所公开的弹簧销自动压入装置，包括底座以及设置在底座上的气缸，气缸的伸出端连接有压杆，压杆的自由端连接有导杆，压销操作时，将卷销套在导杆上，控制气缸的伸出端动作，从而带动压杆动作并将卷销压入待销接部件的销孔内。

上述弹簧销自动压入装置若应用在开关机构的压销操作中时，存在一个技术问题，具体是：由于开关机构的手动分合闸操作轴凸出于开关机构的表面，卷销在被压入手动分合闸操作轴的销孔中时，会对手动分合闸操作轴产生顶推力，这个顶推力过大时就会使手动分合闸操作轴变形，影响开关机构的制造精度、质量和使用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以避免手动分合闸操作轴在压销过程中发生变形的开关机构自动压销装置；本发明的目的还在于提供一种具有该开关机构自动压销装置的开关机构磨合设备，可以避免手动分合闸操作轴在压销过程中发生变形。

为了实现上述目的，本发明开关机构自动压销装置采用如下的技术方案：

开关机构自动压销装置，包括底座，底座上设置有用于固定开关机构的固定结构以及用于向开关机构的手动分合闸操作轴上的销孔中压入卷销的压销机构，压销机构具有用于顶推卷销的顶推端，底座上设有防护件，所述防护件具有在压销时设置在手动分合闸操作轴远离顶推端一侧的内凹壁，防护件在压销时通过内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合以防止其受力变形。

上述技术方案的有益效果是：开关机构在压销时，将开关机构通过固定结构固定在底座上，底座上的压销机构通过顶推端顶推卷销至手动分合闸操作轴上的销孔中，顶推端会通过卷销对手动分合闸操作轴施加一定的顶推力，设置在底座上的防护件的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触，且内凹壁在远离顶推端的一侧，使得防护件会对手动分合闸操作轴提供与顶推力方向相反的支撑力，支撑力有效地与顶推力平衡，使操作轴的受力更加均匀，而不会受力变形。

进一步地，所述防护件铰接在底座上并在压销时旋转至内凹壁位于手动分合闸操作轴远离顶推端的一侧，防护件与底座的铰接轴线与顶推端的顶推方向垂直。通过铰接将防护件设置在底座上，防护件可在底座上铰接，压销时将防护件旋转至内凹壁位于手动分合闸操作轴远离顶推端的一侧即可，安装结构简单，方便防护件的设置。

进一步地，所述内凹壁的端部设置有用于在防护件旋转时让开手动分合闸操作轴的倒角。通过设置倒角来实现防护件在旋转时让开手动分合闸操作轴，方便防护件顺利旋转到位，且倒角结构工艺简单，设置方便。

进一步地，所述防护件呈U形，防护件通过其U形开口处的两端与底座铰接。U形结构的内凹壁能够对手动分合闸操作轴进行更好地包覆，使二者具有足够大的接触面积，以对手动分合闸操作轴提供更加稳定的支撑。

进一步地，所述底座包括底板和固定在底板上的固定架，所述压销机构安装在固定架上，固定架上设有供压销机构的顶推端穿过并对其进行导向的导向板，所述防护件铰接在导向板上并在内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合时悬伸在固定架的一侧。导向板使得顶推端的移动轨迹更加稳定可靠，防护件铰接在导向板上，因此就无需在底座上设置其他的供防护件铰接的结构，方便了防护件的设置以及底座的加工制造。

为了实现上述目的，本发明开关机构磨合设备采用如下的技术方案：

开关机构磨合设备，包括工作台和设置在工作台上的开关机构自动压销装置，开关机构自动压销装置包括底座，底座上设置有用于固定开关机构的固定结构以及用于向开关机构的手动分合闸操作轴上的销孔中压入卷销的压销机构，压销机构具有用于顶推卷销的顶推端，底座上设有防护件，所述防护件具有在压销时设置在手动分合闸操作轴远离顶推端一侧的内凹壁，防护件在压销时通过内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合以防止其受力变形。

上述技术方案的有益效果是：开关机构在压销时，将开关机构通过固定结构固定在底座上，底座上的压销机构通过顶推端顶推卷销至手动分合闸操作轴上的销孔中，顶推端会通过卷销对手动分合闸操作轴施加一定的顶推力，设置在底座上的防护件的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触，且内凹壁在远离顶推端的一侧，使得防护件会对手动分合闸操作轴提供与顶推力方向相反的支撑力，支撑力有效地与顶推力平衡，使操作轴的受力更加均匀，而不会受力变形。

进一步地，所述防护件铰接在底座上并在压销时旋转至内凹壁位于手动分合闸操作轴远离顶推端的一侧，防护件与底座的铰接轴线与顶推端的顶推方向垂直。通过铰接将防护件设置在底座上，防护件可在底座上铰接，压销时将防护件旋转至内凹壁位于手动分合闸操作轴远离顶推端的一侧即可，安装结构简单，方便防护件的设置。

进一步地，所述内凹壁的端部设置有用于在防护件旋转时让开手动分合闸操作轴的倒角。通过设置倒角来实现防护件在旋转时让开手动分合闸操作轴，方便防护件顺利旋转到位，且倒角结构工艺简单，设置方便。

进一步地，所述防护件呈U形，防护件通过其U形开口处的两端与底座铰接。U形结构的内凹壁能够对手动分合闸操作轴进行更好地包覆，使二者具有足够大的接触面积，以对手动分合闸操作轴提供更加稳定的支撑。

进一步地，所述底座包括底板和固定在底板上的固定架，所述压销机构安装在固定架上，固定架上设有供压销机构的顶推端穿过并对其进行导向的导向板，所述防护件铰接在导向板上并在内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合时悬伸在固定架的一侧。导向板使得顶推端的移动轨迹更加稳定可靠，防护件铰接在导向板上，因此就无需在底座上设置其他的供防护件铰接的结构，方便了防护件的设置以及底座的加工制造。

进一步地，所述开关机构磨合设备还包括设置在底座上的支撑架，支撑架上设置有可往复移动的操作杆，操作杆的往复移动行程中具有与卷销止转配合以带动卷销旋转的工作位置和与卷销相分离以装卸开关机构的让出位置，支撑架上还设有驱动操作杆在工作位置与让出位置之间往复移动的直动动力机构，直动动力机构包括带动操作杆往复移动的驱动杆，驱动杆和操作杆之间相互转动配合，支撑架上还设有在操作杆处于工作位置时与操作杆传动配合以带动操作杆旋转的旋转动力机构。由于采用直动动力机构和旋转动力机构，取代了人工进行磨合操作，大大降低了人工的劳动强度，此外由于驱动杆和操作杆之间相互转动配合，所以驱动杆既可以带动操作杆直线移动，当操作杆旋转时，又不会对驱动杆造成影响。

附图说明

图1为本发明开关机构磨合设备去掉支撑架以后的结构示意图；

图2为本发明开关机构磨合设备的一个视角的立体结构图；

图3为本发明开关机构磨合设备的另一个视角的立体结构图；

图4为本发明开关机构磨合设备的局部示意图一；

图5为本发明开关机构磨合设备的局部示意图二；

附图标记说明：1-底座，2-支撑架，3-直线滑轨，4-减速伺服电机，5-动力气缸，6-电机齿轮，7-传动齿轮，8-操作杆，9-角触球轴承，10-传动气缸，11-气缸固定架，12-旋转压紧气缸，13-液压缸，14-液压缸支架，15-U型固定板，16-位置传感器，17-开关机构，18-卷销，19-定位销，20-驱动杆，21-压销杆，22-支撑板，23-导向板，24-螺栓。

具体实施方式

下面结合对附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明开关机构磨合设备的具体实施例：

如图1至图4所示，开关机构磨合设备包括自动压销装置和自动磨合装置，自动压销装置用于对开关机构17的手动分合闸操作轴上压入卷销18；自动磨合装置用于对开关机构17进行分合闸磨合操作，属于压销操作后的后续工作。

如图1所示，自动压销装置包括底座1，底座1包括底板以及设置在底板上的固定架，压销机构包括液压缸13，固定架包括用于安装液压缸13的液压缸支架14，压销机构整体安装在固定架上。液压缸13具有朝向开关机构17一侧延伸的压销杆21，压销杆21用于顶推卷销18至手动分合闸操作轴上的销孔中，压销杆21的端部即顶推端，液压缸支架14上还连接有用于控制顶推端伸出极限的位置传感器16。固定架还包括设置在液压缸支架14上的导向板23，导向板23呈几字形，几字形的顶边朝向开关机构17的手动分合闸操作轴，顶边的中部设置有供压销杆21的顶推端穿过的顶推端穿孔，顶推端穿孔使得顶推端的移动轨迹更加稳定可靠，保证了压销效果。

导向板23上还连接有U型固定板15，即防护件，U型固定板15的内圆弧面形成内凹壁，压销时，U型固定板15的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合对其提供支撑，且内凹壁与手动分合闸操作轴的接触部位位于手动分合闸操作轴上远离顶推端的一侧，使得U型固定板15的内凹壁提供给手动分合闸操作轴的支撑力与顶推端对手动分合闸操作轴施加的顶推力相平衡，使手动分合闸操作轴的受力更加均匀，不会变形。而将防护件设置为U型结构的优点在于，U型结构的内凹壁能够对手动分合闸操作轴进行更好地包覆，使二者具有足够大的接触面积，以对手动分合闸操作轴提供更加稳定的支撑力。

具体的，如图5所示，U型固定板15的U型开口处的两端与几字形导向板23的两侧壁的开口处的外部铰接，铰接轴线与压销杆21的顶推端的顶推方向垂直，U型固定板15可绕铰接轴旋转至水平朝向手动分合闸操作轴布置以对手动分合闸操作轴进行包覆；为了避免U型固定板15在旋转时与手动分合闸操作轴相碰产生干涉，在U型固定板15的内凹壁的下方端部设置有倒角（图中未示出），用以避让手动分合闸操作轴。

在本实施例中，U型固定板15和导向板23通过M10型号的螺栓24连接，螺栓24即为铰接轴，U型固定板15绕螺栓24旋转。当然在其他实施例中，也可以采用销轴作为铰接轴。

底板上还设置有用于固定开关机构的固定结构，具体的，底座1上设置有用于支撑开关机构17的支撑板22，开关机构17的底端以及支撑板22上均设置有定位孔，开关机构17通过插装在定位孔中的定位销19定位在支撑板22上，为了容易定位，定位销19的顶部设置为倒角结构。

开关机构在进行压销时，将开关机构17放置在支撑板22上，利用定位销19将其定位在支撑板22上，手动操作将U型固定板15旋转至开关机构17的上方并套在手动分合闸操作轴的外部，使U型固定板15的内凹壁在压销操作时能够与手动分合闸操作轴外壁面接触，然后，将卷销18放置在分合闸操作轴的销孔处，控制液压缸13的压销杆21向开关机构17运动，压销杆21的顶推端顶推卷销18进入手动分合闸操作轴端部的销孔中，在此过程中，U型固定板15的内凹壁对手动分合闸操作轴提供支撑防止其在压销杆21的顶推力的作用下变形，而当液压缸13的顶推端运动至满足压销工作的伸出极限时，位置传感器发出信号至控制系统，证明卷销18已被安装到位，并控制液压缸13恢复至原来位置，压销工作完成。

如图2至图4所示，自动磨合装置包括支撑架2，底座1上设置有两条相互平行的直线滑轨3，支撑架2底部导向滑动装配在直线滑轨3上，底座1上还设置有传动气缸10，传动气缸10通过气缸固定架11固定在底座1上，传动气缸10的输出端与支撑架2相连，因此在传动气缸10的驱动下，支撑架2可沿直线滑轨3滑动至开关机构17的上方的工作位置和远离开关机构17的让出位置。

支撑架2上设置有减速伺服电机4、动力气缸5，减速伺服电机4的输出轴上连接有电机齿轮6，如图4所示，电机齿轮6啮合有传动齿轮7，传动齿轮7设置在操作杆8上，操作杆8的上方通过角触球轴承9转动配合连接有驱动杆20，具体的，操作杆8的上端面与角触球轴承9的内圈固定，角触球轴承9的外圈与驱动杆20的下端面固定，通过滚珠的转动实现两者的转动配合，当然也可以是操作杆8的上端面与角触球轴承9的外圈固定，驱动杆20的下端与角触球轴承9的轴承内圈固定，同样可以实现二者的相互转动配合。

驱动杆20即为动力气缸5的动力输出杆，动力气缸5通过驱动杆20带动操作杆8往复移动，操作杆8的往复移动行程中具有与卷销18止转配合以带动卷销18旋转的工作位置和与卷销18相分离以装卸开关机构17的让出位置，当操作杆8移动至工作位置时，减速伺服电机4的输出轴可与操作杆8转动配合以带动操作杆8按照设置好的旋转角度往复旋转，具体地，操作杆8的端部设置有U型槽，U型槽卡入卷销18后，实现操作杆8与分合闸操作轴的止转配合，操作杆8的旋转可带动卷销18和分合轴操作轴旋转，从而进行开关机构17的分合闸磨合运动。这种情况下，减速伺服电机4即旋转动力机构的主要部分，动力气缸5即直动动力机构。

自动磨合装置还包括设置在支撑板22旁边的旋转压紧气缸12，在磨合工作进行时，为了保证开关机构17的稳定，旋转压紧气缸12可旋转90度，压紧开关机构17，待磨合工作完成后，旋转压紧气缸12回转90度，恢复至原来位置。

在底座1的周边设置有用于控制动力气缸5、传动气缸10、旋转压紧气缸12、液压缸13的控制系统（图中未显示），上述用于接收位置传感器信号并控制液压缸13的控制系统属于此控制系统的一部分。相应的，控制系统包含启动压销工作的压销启动按钮以及启动分合闸磨合工作的磨合启动按钮。

本发明开关机构磨合设备在工作时，控制传动气缸10至顶出状态，传动气缸10带动支撑架2沿直线滑轨3移动至让出位置，为压销作业留出足够的空间，将开关机构17放置在支撑板22上，利用定位销19将其定位在支撑板22上，手动操作旋转U型固定板15使其放置在开关机构17的上方并套住手动分合闸操作轴，此时，人工把卷销放置在手动分合闸操作轴的销孔处，按下压销启动按钮，液压缸13的压销杆21顶推卷销18进入销孔中，液压缸13的顶推端运动至满足压销工作位置，位置传感器16控制顶推端的伸出极限位置。压销完成后，按下磨合启动按钮，控制系统控制传动气缸10收缩，支撑架2沿直线滑轨3移动至开关机构17的上方即工作位置，此时，安装调整过程已经保证了操作杆8与开关机构17上的分合闸操作轴对应，给出约2秒钟延时，保证了传动气缸10收缩动作时间足够，而后控制系统控制旋转压紧气缸12旋转90度，压紧开关机构17，同时控制动力气缸5的驱动杆20下压，带动操作杆8下压，当操作杆8与开关机构17上的卷销18止转配合后，动力气缸5将触发磁力开关信号至控制系统，控制系统通过程序控制减速伺服电机4根据设置好的旋转角度往复运动，减速伺服电机4通过电机齿轮6带动操作杆8的传动齿轮7旋转，进而实现操作杆8带动开关机构17完成多次的分合闸磨合运动。

在磨合运动过程中，操作杆8通过角触球轴承9与动力气缸5连接，避免由于操作杆8的转动造成动力气缸5的内部密封圈损坏，而当开关机构17的分合闸磨合次数达到程序要求的次数后，控制减速伺服电机4停止工作，控制系统依次控制动力气缸5、旋转压紧气缸12恢复至原来位置，稍微延时后，控制传动气缸10带动支撑架2沿直线滑轨3恢复至初始状态，完成开关机构17的磨合工作，此时可以将开关机构17拆卸下来。

在本实施例中，开关机构磨合设备主要通过自动磨合装置来进行磨合工作，在其他实施例中，磨合工作也可以是通过人工执行，即手动磨合。

在本实施例中，防护件呈U形，U形开口处的两端与几字形导向板的两侧壁的开口处铰接，在其他实施例中，防护件也可以呈J形，J形的直边的端部与几字形导向板的两侧壁其中的一个侧壁的开口处的外部铰接。

在本实施例中，防护件呈U形，与导向板铰接的铰接轴线与顶推端的顶推方向垂直，在其他实施例中，U形的防护件可以由两个J形防护件对接而成，具体的，可以在底座上固定架的两侧分别固定设置工字钢，工字钢的顶部与底部设置相对应的铰接穿孔并插装沿竖直方向延伸的铰接轴，J形防护件直边的端部与铰接轴铰接，此时，两个J形防护件可以旋转至与手动分合闸操作轴的外壁接触并对其进行包覆。

在本实施例中，U形防护件铰接在导向板上，导向板固定连接在固定架上，导向板使得顶推端的移动轨迹更加稳定可靠。在其他实施例中，也可不设置导向板，将U形防护件铰接在固定架上，当然，在其他实施例中，U形防护件也可以不铰接在固定架上，而是在底座上设置两个相互平行的竖直安装板，安装板的水平延伸方向与压销杆的顶推方向相同，两个竖直安装板分别位于固定架的两侧，且高度高于固定架，在两个安装板上设置相对应的铰接穿孔并插装沿水平方向延伸的铰接轴，防护件与铰接轴铰接，同时，为了不与固定架发生干涉，铰接轴的高度也应高于固定架。

在本实施例中，防护件铰接固定在底座上，在其他实施例中，也可以在手动分合闸操作轴背离顶推端的一侧设置液压缸，液压缸的输出端固定连接防护件，压销时，液压缸的输出端伸出，推动防护件与手动分合闸操作轴的外壁接触，并对其提供支撑，待压销结束，液压缸的输出端带动防护件收回。

在本实施例中，所述内凹壁的端部设置有用于在防护件旋转时让开手动分合闸操作轴的倒角，在其他实施例中，也可不设置倒角。

在本实施例中，防护件和顶推端位于手动分合闸操作的同一侧，在其他实施例中，压销顶推端位置不变，防护件可以设置在位于手动分合闸操作轴的背离顶推端的一侧，具体的，将防护件的一端铰接在底座上，另一端设置与手动分合闸操作轴的外壁适配的凹槽，防护件在压销时通过该凹槽的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合以防止其受力变形。

本发明中开关机构自动压销装置的实施例为：开关机构自动压销装置的具体结构与上述开关机构磨合设备中的自动压销装置相同，在此不再重复赘述。

Claims (7)

1.开关机构自动压销装置，包括底座，底座上设置有用于固定开关机构的固定结构以及用于向开关机构的手动分合闸操作轴上的销孔中压入卷销的压销机构，压销机构具有用于顶推卷销的顶推端，其特征在于：底座上设有防护件，所述防护件具有在压销时设置在手动分合闸操作轴远离顶推端一侧的内凹壁，防护件在压销时通过内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合以防止其受力变形。

2.根据权利要求1所述的开关机构自动压销装置，其特征在于：所述防护件铰接在底座上并在压销时旋转至内凹壁位于手动分合闸操作轴远离顶推端的一侧，防护件与底座的铰接轴线与顶推端的顶推方向垂直。

3.根据权利要求2所述的开关机构自动压销装置，其特征在于：所述内凹壁的端部设置有用于在防护件旋转时让开手动分合闸操作轴的倒角。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的开关机构自动压销装置，其特征在于：所述防护件呈U形，防护件通过其U形开口处的两端与底座铰接。

5.根据权利要求4所述的开关机构自动压销装置，其特征在于：所述底座包括底板和固定在底板上的固定架，所述压销机构安装在固定架上，固定架上设有供压销机构的顶推端穿过并对其进行导向的导向板，所述防护件铰接在导向板上并在内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合时悬伸在固定架的一侧。

6.开关机构磨合设备，包括工作台和设置在工作台上的开关机构自动压销装置，其特征在于：所述开关机构自动压销装置为上述权利要求1-5中任一项所述的开关机构自动压销装置。

7.根据权利要求6所述的开关机构磨合设备，其特征在于：所述开关机构磨合设备还包括设置在底座上的支撑架，支撑架上设置有可往复移动的操作杆，操作杆的往复移动行程中具有与卷销止转配合以带动卷销旋转的工作位置和与卷销相分离以装卸开关机构的让出位置，支撑架上还设有驱动操作杆在工作位置与让出位置之间往复移动的直动动力机构，直动动力机构包括带动操作杆往复移动的驱动杆，驱动杆和操作杆之间相互转动配合，支撑架上还设有在操作杆处于工作位置时与操作杆传动配合以带动操作杆旋转的旋转动力机构。