CN112388570B - 一种断路器操作机构弹簧拆装方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器操作机构弹簧拆装方法，基于一种断路器操作机构弹簧拆装工装实现，所述断路器操作机构弹簧拆装方法包括断路器操作机构弹簧拆卸步骤和断路器操作机构弹簧拆装安装步骤：所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤或断路器操作机构弹簧拆装安装步骤包括：启动所述直流电机；基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比。该方法及系统通过无极减速器作为直流电机的输出传递部件，能够有效的针对断路器操作机构弹簧进行合适的力分配和力驱动，具有操作便利、作业效率高等优点。

Description

一种断路器操作机构弹簧拆装方法及系统

技术领域

本发明涉及到电工工具领域，具体涉及到一种断路器操作机构弹簧拆装方法及系统。

背景技术

110kV及以上电压的电力系统中的断路器广泛采用了弹簧操作机构，弹簧操作机构的动作能量依靠弹簧储能释放来实现，而弹簧的弹力大小、行程长短会直接影响到断路器分、合闸的可靠性，危及断路器安全，因此在断路器的机构检修中，对弹簧的检修尤为重要，拆装弹簧是弹簧检修中必须的步骤。

目前拆装断路器弹簧的工装为液压泵结构，对于泵小轻便型产品，存在力量不足、推力杆短的问题，而泵大的产品力量足够，推力杆也够长，却因为工装过重，在日常检修工作中使用起来极为不便。对于不同电压等级和不同生产厂商的产品，因为通用性不强，极大程度上限制了液压型工装的有效使用，使得检修的工作量相对增大，拆装弹簧困难，从而造成断路器检修质量下降，直接降低设备运行安全性。

若采用电机类设备作为驱动元件，交流电机体积较大，不便于携带和进行供电；直流电机的输出力恒定，当拆装断路器弹簧压缩时，容易发生驱动力不足导致弹簧瞬间回弹或脱出的安全风险。

发明内容

为了便于工作人员更方便的进行断路器弹簧拆装作业，本发明提供了一种断路器操作机构弹簧拆装方法及系统，具有操作便利、作业效率高等优点。

相应的，本发明提供了一种断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，基于一种断路器操作机构弹簧拆装工装实现，所述断路器操作机构弹簧拆装工装包括底板、顶板、压板、直流电机、传动丝杆、丝杆螺母、导向滑杆、滑杆套、输出压杆和无级减速器；所述导向滑杆两端分别固定在所述底板和所述顶板上，所述传动丝杆两端分别转动配合在所述底板和所述顶板上，所述导向滑杆的轴线和所述传动丝杆的轴线平行；所述压板基于所述滑杆套配合在所述导向滑杆上，所述压板基于丝杆螺母配合在所述传动丝杆上；所述底板上设置有输出配合孔，所述输出压杆一端固定在所述压板上，一端从所述输出配合孔中伸出；所述直流电机基于所述无级减速器驱动所述丝杆螺母旋转；

所述断路器操作机构弹簧拆装方法包括断路器操作机构弹簧拆卸步骤和断路器操作机构弹簧拆装安装步骤：

所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤或断路器操作机构弹簧拆装安装步骤包括：

启动所述直流电机；

基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比。

可选的实施方式，在所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤中，所述启动所述直流电机包括：

驱动所述直流电机的输出轴正转，以使所述直流电机带动所述输出压杆的一端伸出所述底板。

可选的实施方式，在所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤中，基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比包括：

随着所述直流电机的启动时间的增加增加所述无级减速器的减速比。

可选的实施方式，在所述断路器操作机构弹簧安装步骤中，所述启动所述直流电机包括：

驱动所述直流电机的输出轴反转，以使所述直流电机带动所述输出压杆的一端从所述底板收回。

可选的实施方式，在所述断路器操作机构弹簧安装步骤中，基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比包括：

随着所述直流电机的启动时间的增加减少所述无级减速器的减速比。

可选的实施方式，所述直流电机和所述无级减速器电性连接至近端控制器上，所述直流电机和所述无级减速器基于所述近端控制器控制。

可选的实施方式，所述近端控制器上设置有近端通信模块，所述近端通信模块基于近端通信方式接收外部的控制指令。

相应的，本发明提供了一种断路器操作机构弹簧拆装系统，用于实现任一项所述的断路器操作机构弹簧拆装方法。

本发明实施例提供了一种断路器操作机构弹簧拆装方法及系统，通过无极减速器作为直流电机的输出传递部件，能够有效的针对断路器操作机构弹簧进行合适的力分配和力驱动，具有操作便利、作业效率高等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1示出了本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装工装第一三维结构示意图；

图2示出了本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装工装第二三维结构示意图；

图3示出了本发明实施例的断路器操作机构拆装工装第一内部结构示意图；

图4示出了本发明实施例的断路器操作机构拆装工装第而内部结构示意图；

图5示出了本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以使直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以使直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装工装第一三维结构示意图，图2示出了本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装工装第二三维结构示意图，图3示出了本发明实施例的断路器操作机构拆装工装第一内部结构示意图，图4示出了本发明实施例的断路器操作机构拆装工装第而内部结构示意图。

具体的，本发明实施例提供了一种断路器操作机构弹簧拆装工装，包括底板3、顶板9、压板8、直流电机17、传动丝杆14、丝杆螺母13、导向滑杆6、滑杆套7和输出压杆5。

所述导向滑杆6两端分别固定在所述底板3和所述顶板9上，所述传动丝杆14两端分别转动配合在所述底板3和所述顶板9上，所述导向滑杆6的轴线和所述传动丝杆14的轴线平行；

所述压板8基于所述滑杆套7配合在所述导向滑杆6上，所述压板8基于丝杆螺母13配合在所述传动丝杆14上；

所述底板3上设置有输出配合孔，所述输出压杆5一端固定在所述压板8上，一端从所述输出配合孔中伸出；

所述直流电机17用于驱动所述丝杆螺母13旋转。

进一步的，所述传动丝杆14两端分别基于轴承座转动配合在所述底板3和所述顶板9上。

进一步的，还包括丝杆齿轮11、电机齿轮19和安装板18；

所述安装板18固定在所述顶板9上，所述直流电机17的本体固定在所述安装板18上；

所述丝杆齿轮11同轴固定在所述传动丝杆14上，所述电机齿轮19同轴固定在所述直流电机17的输出轴上；

所述丝杆齿轮11和所述电机齿轮19啮合。

进一步的，所述底板3上还设置有直槽型固定口。

进一步的，还包括外壳；所述外壳包括由左外罩1和右外罩2拼装形成；

所述外壳固定在所述底板3和所述顶板9上，且所述外壳将所述顶板9、压板8、直流电机17、传动丝杆14、丝杆螺母13、导向滑杆6、滑杆套7和输出压杆5包围。

进一步的，所述外壳上设置有橡胶脚钉4。

具体的，所述左外罩与右外罩互为对称，按照内部机构传动部分形状制成，通过4颗螺钉固定安装在顶板和底板上，且短边斜面上开有一圆孔，可观察内部机构传动部分动作情况；所述的右外罩与左外罩互为对称，按照内部机构传动部分形状制成，通过4颗螺钉固定安装在机构传动部分的顶板和底板上；所述的橡胶脚垫是一端封闭的空心圆柱体，橡胶材质，用螺栓分别固定在机构传动部分的顶板和底板上，使得放置工装时得到缓冲，减少对内部机构传动部分的振动。

所述顶板是工装的上固定板，顶板底面开有两个固定导向滑杆的沉头孔，沉头孔中心开有M6螺钉沉头孔，在顶板连接两根导向滑杆时，滑杆头部沉入沉头孔内，顶板的顶面上用M6螺丝固定；顶板的底面连接传动丝杆上轴承座并用螺丝反向固定牢固，顶板的底面还连接安装板，用螺丝反向固定牢固。

所述压板是一块四方板，沿长轴中心开了5个通孔，最外侧两个孔加工有与输出压杆相适应的螺牙，通过螺牙与输出压杆固定牢靠；次外侧两个孔孔径略大于导向滑杆直径，导向滑杆套用螺丝反向固定在板底面；中心孔直径与传动丝杆螺母外径相适应，传动丝杆螺母套入孔内，用螺丝正向固定在板面。

所述导向滑杆套是带底座圆管，内径与导向滑杆直径相适应，可使导向滑杆穿入顺畅滑动，底座的两侧开有小孔，用螺丝反向固定在压板底面。

所述导向滑杆是一根光滑的圆棒，棒两端面中心开有M6螺牙，穿入固定在压板上的导向滑杆套孔内，是工装的高度支撑和压板上下移动时的导向限位。

所述的输出压杆是一根圆棒，一端加工有与压板相适应的螺牙，通过螺牙与压板固定牢靠，随压板的上下移动。

所述底板是工装的下固定板，两侧开有长槽；长槽的长度、宽度与多款断路器弹簧防雨罩下部螺栓孔位置相适应；外侧两个圆孔与输出压杆直径相适应，能顺畅通过；板面开有两个固定导向滑杆的沉头孔，板底面上沉头孔中心开有M6螺钉沉头孔，连接两根导向滑杆时，滑杆头部沉入沉头孔内，板底面上用M6螺丝固定；板面中心用螺钉固定传动丝杆下轴承座。

所述传动丝杆是一根梯形螺牙的丝杆，传动丝杆下端为圆形光杆，直径与传动丝杆下轴承座内孔孔径相适应，并插入传动丝杆下轴承座内；传动丝杆上端为圆形光杆，与传动丝杆齿轮对应位置的光杆直径与传动丝杆齿轮内孔相适应，并加有键固定，防止滑动；传动丝杆的端部光杆直径与传动丝杆上轴承座内孔孔径相适应，并插入传动丝杆上轴承座内；传动丝杆中部拧入与压板固定的丝杆螺母。

所述传动丝杆螺母是带底座螺母，内径螺牙与传动丝杆螺牙相适应，底座上有4个通孔，套入压板中心孔后用螺丝固定牢固；

所述传动丝杆垫1是一圆环橡胶垫，串入传动丝杆螺母中，位于传动丝杆螺母与传动丝杆齿轮之间，压板升至最高位置时能起缓冲和限位作用，防止传动丝杆螺母与传动丝杆齿轮之间咬死；

所述传动丝杆齿轮是一个外齿轮，内孔直径与传动丝杆上部光杆相适应，带有键槽，固定在传动丝杆上；齿轮外齿模数按本工装系统设计，与电机传动齿轮相匹配扣合，转动时带动传动丝杆转动；

所述传动丝杆上轴承座是一菱形座，内嵌轴承，轴承内径与传动丝杆上端光杆相适应，插入光杆起转动固定传动丝杆作用；

所述传动丝杆下轴承座是一菱形座，内嵌轴承，轴承内径与传动丝杆下端光杆相适应，插入光杆起转动固定传动丝杆作用；

所述传动丝杆垫2是一圆环橡胶垫，串入传动丝杆螺母中，位于传动丝杆螺母与传动丝杆下轴承座之间，压板降至最低位置时能起缓冲和限位作用，防止传动丝杆螺母与传动丝杆下轴承座之间咬死；

所述直流电机是工装的动力装置，外壳前端盖连接在安装板上，转动轴穿过安装板固定有电机传动齿轮；

所述电机传动齿轮是一个外齿轮，内孔直径与直流电机轴相适应，带有键槽，固定在直流电机轴上；齿轮外齿模数按本工装系统设计，与传动丝杆齿轮相匹配扣合，随直流电机转动，并带动传动丝杆齿轮转动；

所述安装板是一块三折边板，中间板开孔穿过直流电机转动轴，并用螺钉把直流电机外壳前端盖固定在中间板上，两侧板是支架支撑板，中间放置与直流电机轴固定的电机传动齿轮，有4个螺钉固定在顶板上。

具体实施中，本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装工装通过齿轮组传动带动梯形螺杆转动，使输出杆可以自由伸长或缩短。在使用时，首先将底板固定在断路器操作机构的弹簧防雨罩下部的螺栓孔上，然后起动直流电机使输出杆伸长，顶压断路器操作机构上的弹簧限位板，压迫弹簧向下压缩，弹簧压缩到位时取出卡销(插入卡销)，实现弹簧拆除(安装)操作。

进一步的，参照附图图4，在直流电机17的输出轴和电机齿轮19之间，接入一无级减速器18。

图5示出了本发明实施例的断路器操作机构弹簧拆装方法流程图。

相应的，本发明实施例还提供了一种断路器操作机构弹簧拆装方法，所述断路器操作机构弹簧拆装方法包括断路器操作机构弹簧拆卸步骤和断路器操作机构弹簧拆装安装步骤：所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤或断路器操作机构弹簧拆装安装步骤包括：启动所述直流电机；基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比。

具体的，在所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤包括：

S101：驱动所述直流电机的输出轴正转；

该步骤主要用于驱动所述直流电机的输出轴正转，从而通过各级传动以使所述直流电机带动所述输出压杆的一端伸出所述底板。

S102：随着所述直流电机的启动时间的增加增加所述无级减速器的减速比。

具体的，在步骤S102中，随着输出压杆的伸出，断路器操作机构弹簧逐渐被压缩，断路器操作机构弹簧的恢复作用力越来越大；为了避免采用体积过大的直流电机，因此，在本发明实施例中，利用无级减速器的减速比可变的特性，随着所述直流电机的启动时间的增加，逐渐增加所述无级减速器的减速比，从而提高电机齿轮的输出力。

相应的，在所述断路器操作机构弹簧安装步骤包括：

S201：驱动所述直流电机的输出轴反转；

该步骤主要用于驱动所述直流电机的输出轴反转，从而通过各级传动以使所述直流电机带动所述输出压杆的一端从所述底板收回。

S202：随着所述直流电机的启动时间的增加降低所述无级减速器的减速比。

具体的，在步骤S202中，随着输出压杆的收回，断路器操作机构弹簧逐渐恢复，断路器操作机构弹簧的恢复作用力越来越小；为了加快作业速度，因此，在本发明实施例中，利用无级减速器的减速比可变的特性，随着所述直流电机的启动时间的增加，逐渐减小所述无级减速器的减速比，从而提高电机齿轮的转速，加快输出压杆的回缩。

综合上述步骤，该断路器操作机构弹簧拆装工装的实际被控对象为直流电机和无级减速器，相应的，为了便于作业，所述直流电机和所述无级减速器电性连接至近端控制器上，所述直流电机和所述无级减速器基于所述近端控制器控制。可选的，近端控制器可以为基于蓝牙、WIFI、NFC等通讯协议上的设备。

相应的，所述近端控制器上设置有近端通信模块，所述近端通信模块基于近端通信方式接收外部的控制指令。作业人员在作业时，相应的使用对应协议的设备，利用近端通信方式与近端控制器进行数据交流，从而实现近端控制器的近端控制。

相应的，本发明还提供了断路器操作机构弹簧拆装系统，用于实现任一项所述的断路器操作机构弹簧拆装方法。

本发明实施例提供了一种断路器操作机构弹簧拆装方法及系统，通过无极减速器作为直流电机的输出传递部件，能够有效的针对断路器操作机构弹簧进行合适的力分配和力驱动，具有操作便利、作业效率高等优点。

以上对本发明实施例所提供的一种断路器操作机构弹簧方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，基于一种断路器操作机构弹簧拆装工装实现，所述断路器操作机构弹簧拆装工装包括底板、顶板、压板、直流电机、传动丝杆、丝杆螺母、导向滑杆、滑杆套、输出压杆和无级减速器；所述导向滑杆两端分别固定在所述底板和所述顶板上，所述传动丝杆两端分别转动配合在所述底板和所述顶板上，所述导向滑杆的轴线和所述传动丝杆的轴线平行；所述压板基于所述滑杆套配合在所述导向滑杆上，所述压板基于丝杆螺母配合在所述传动丝杆上；所述底板上设置有输出配合孔，所述输出压杆一端固定在所述压板上，一端从所述输出配合孔中伸出；所述直流电机基于所述无级减速器驱动传动丝杆旋转、传动丝杆通过所述丝杆螺母带动压板以及压板上的输出压杆在竖直方向上运动；

所述断路器操作机构弹簧拆装方法包括断路器操作机构弹簧拆卸步骤和断路器操作机构弹簧安装步骤：

所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤或断路器操作机构弹簧安装步骤包括：

启动所述直流电机；

基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比。

2.如权利要求1所述的断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，在所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤中，所述启动所述直流电机包括：

驱动所述直流电机的输出轴正转，以使所述直流电机带动所述输出压杆的一端伸出所述底板。

3.如权利要求2所述的断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，在所述断路器操作机构弹簧拆卸步骤中，基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比包括：

随着所述直流电机的启动时间的增加增加所述无级减速器的减速比。

4.如权利要求1所述的断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，在所述断路器操作机构弹簧安装步骤中，所述启动所述直流电机包括：

驱动所述直流电机的输出轴反转，以使所述直流电机带动所述输出压杆的一端从所述底板收回。

5.如权利要求4所述的断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，在所述断路器操作机构弹簧安装步骤中，基于所述直流电机的启动时间调节所述无级减速器的减速比包括：

随着所述直流电机的启动时间的增加降低所述无级减速器的减速比。

6.如权利要求1至5任一项所述的断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，所述直流电机和所述无级减速器电性连接至近端控制器上，所述直流电机和所述无级减速器基于所述近端控制器控制。

7.如权利要求6所述的断路器操作机构弹簧拆装方法，其特征在于，所述近端控制器上设置有近端通信模块，所述近端通信模块基于近端通信方式接收外部的控制指令。

8.一种断路器操作机构弹簧拆装系统，其特征在于，用于实现权利要求1至7任一项所述的断路器操作机构弹簧拆装方法。

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