CN112504196A - 一种分级电力物联网触头位移采集传感器 - Google Patents

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Abstract

一种分级电力物联网触头位移采集传感器，包括：断路器、位移测量装置、位移传感器、刚性绳；所述固定架固定设置在断路器壳体外部；所述位移测量装置包括：绕线柱、辅助轴、移动块，所述绕线柱一端为丝杠，绕线柱两端转动连接在固定架上，所述绕线柱两端分别固定设置有齿轮一和螺母齿轮，螺母齿轮上固定有移动块；所述辅助轴包括：齿轮二，转轴，长齿轮；所述转轴的一侧同轴固定设置有长齿轮，另一侧同轴设置有齿轮二；所述螺母齿轮与长齿轮啮合，所述齿轮一和齿轮二啮合；所述位移传感器固定设置在固定架下方；所述刚性绳的一端固定连接在动触头上，另一端固定并缠绕设置在绕线柱的圆柱体表面。

Description

一种分级电力物联网触头位移采集传感器
技术领域
本发明涉及位移测量装置技术领域，尤其涉及一种分级电力物联网触头位移采集传感器。
背景技术
近年来，随着智能电网和物联网技术的迅速发展，智能传感技术在发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节中的应用越来越广泛。支撑智能感知应用的大数据和高并发数据处理技术是整个智能传感技术应用的关键之一。
目前户内断路器向小型化发展，对于断路器的性能和尺寸提出了越来越高的要求，在断路器工作过程中需要保证主回路的合闸动作具有良好的接触性，分闸动作能够快速分离到位，因此需要不定时的对主回路的动触头的运动行程进行测量，以方便后续对动触头位置的调整，而以往的测量方式是直接将位移传感器放置在断路器内部，在断路器停止工作时，控制断路器分合闸动作来检测断路器内部动触头的运动行程，其中动触头包括触头本体和与触头本体连接的带动触头往复移动的拉杆，但是由于断路器尺寸不断减小，内部空间也随之不断减小，再采用以往的手动测量或放置位移传感器测量均不便实现，增加了位移测量的难度。
发明内容
因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明通过一种分级电力物联网触头位移采集传感器，以解决在断路器的内部空间很小时，触头的位移难以测量的问题，本发明是通过以下技术方案实现上述目的。
一种分级电力物联网触头位移采集传感器，包括：断路器、位移测量装置、位移传感器、刚性绳。
所述断路器包括：断路器壳体、拉杆、动触头、固定架，所述动触头设置在拉杆顶部，所述拉杆的底部设置在断路器壳体内与电路连接，所述固定架固定设置在断路器壳体外部。
所述位移测量装置包括：绕线柱、辅助轴、移动块，所述绕线柱分为两段，其中一段为丝杠，绕线柱两端转动连接在固定架上，所述绕线柱非丝杠段固定设置有齿轮一，绕线柱丝杠段设置有螺母齿轮，丝杠段上还套设有移动块，移动块与螺母齿轮固定连接。
与绕线柱的轴线平行位置上设置有辅助轴，所述辅助轴包括：齿轮二，转轴，长齿轮；所述转轴的一侧同轴固定设置有长齿轮，另一侧同轴设置有齿轮二。
所述螺母齿轮与长齿轮啮合，所述齿轮一和齿轮二啮合；所述螺母齿轮、长齿轮、齿轮一和齿轮二的传动比不完全相同。
所述位移传感器固定设置在固定架下方，且位移传感器位于移动块的下方。
所述刚性绳的一端固定连接在动触头上，另一端固定并缠绕设置在绕线柱的圆柱体表面。
本发明断路器上的动触头抬升时，带动多个齿轮转动，从而使螺母齿轮在丝杠上发生水平移动，进而换算出动触头的抬升距离。
本发明的有益效果如下：
1.本发明的绕线柱和刚性绳的设置，使得测量动触头的刚性绳能够在需要时伸长并在不需要时进行缠绕，减少了测量装置所占用的空间；
2.本发明的位移测量装置的绕线柱和辅助轴的设置，使动触头的位移转换为移动块的微小位移，减小了所需的位移传感器的测量行程，使本发明能够安装上小行程的位移传感器，而小行程的位移传感器有着小体积的优点，所以减小了触头位移测量装置的整体体积，优化了整体结构。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的位移测量装置的结构细节设置示意图。
其中1、断路器，2、位移测量装置，3、位移传感器，4、刚性绳；11、断路器壳体，12、拉杆，13、动触头，14、固定架；21、绕线柱，22、辅助轴，23、移动块，211、齿轮一，212、丝杠；221、齿轮二，222、转轴，223、长齿轮；231、螺母齿轮。
具体实施方式
本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。
如图1所示，一种分级电力物联网触头位移采集传感器，包括：断路器1、位移测量装置2、位移传感器3、刚性绳4。
如图1所示，所述断路器1包括：断路器壳体11、拉杆12、动触头13、固定架14，所述动触头13与下端的拉杆12固定连接，所述拉杆12在断路器壳体11内与电路连接，可上下移动，固定架14固定设置在断路器壳体11外部，在本实施例中固定架14有四部分，分别为左侧上方的固定架14、右侧上方的固定架14、左侧下方的固定架14、右侧下方的固定架14，动触头13前端与刚性绳4的一端固定连接，所述刚性绳4具有的特点为在一定拉力范围内不可伸长或在一定拉力范围内的伸长量很短可以忽略不计。
如图1，图2所示，所述位移测量装置2，包括：绕线柱21，辅助轴22，移动块23，所述绕线柱21右端转动设置在固定架14上，其左端同轴固定设置有丝杠212，丝杠212左侧转动设置在左侧上方的固定架14上，丝杠212左侧与左侧上方的固定架14之间还设置有扭力弹簧（图未示）用来对绕线柱21进行复位，所述绕线柱21右侧同轴固定设置有齿轮一211；与绕线柱21的轴线平行的同一水平位置上设置有辅助轴22，所述辅助轴22，包括：齿轮二221，转轴222，长齿轮223；所述转轴222的左侧同轴固定设置有长齿轮223，所述转轴222的右侧同轴固定设置有齿轮二221；所述移动块23同轴套设在丝杠212上，移动块23与丝杠212不接触，移动块23左侧转设置有螺母齿轮231，二者固定连接，所述螺母齿轮231内部设置有螺纹可与丝杠212配合进行传动，所述螺母齿轮231与长齿轮223啮合传动，在本实施例中，长齿轮223具有一定的厚度，保证了螺母齿轮231可以在水平移动的同时与长齿轮223啮合；在本实施例中齿轮一211的齿数小于齿轮二221的齿数，长齿轮223的齿数等于螺母齿轮231的齿数，所述齿轮一211和齿轮二221啮合。
如图1，图2所示，所述位移传感器3固定设置在左侧下方的固定架14和右侧下方的固定架14之间，且位移传感器3位于移动块23的下方，位移传感器3用于测量移动块23的位移，所述位移传感器3为现有技术，其结构不唯一，只需能够满足上述功能即可。
如图1，图2所示，所述刚性绳4的一端固定连接在动触头13的前端，刚性绳4的另一端固定设置在绕线柱21的圆柱体表面，并缠绕绕线柱21表面若干圈直到刚性绳4为拉紧状态。
本发明的工作原理：
当动触头13竖直上升时，动触头13会拉动下端的刚性绳4，刚性绳4会带动绕线柱21旋转，绕线柱21左侧的丝杠212以绕线柱21相同的转速旋转，同时绕线柱21右侧的齿轮一211驱动辅助轴22进行旋转，由于齿轮二221的齿数大于齿轮一211的齿数，所以辅助轴22的转速小于丝杠212的转速，辅助轴22的长齿轮233与螺母齿轮231啮合，带动螺母齿轮231旋转，由于长齿轮233的齿数与螺母齿轮231的齿数相同，所以螺母齿轮231的转速等于辅助轴22的转速，且螺母齿轮231的旋转方向与丝杠212的旋转方向相同，由于螺母齿轮231和丝杠212同向旋转且螺母齿轮231的转速小于丝杠212的转速，所以螺母齿轮231沿旋转轴会产生一个水平方向微小位移，此位移将被位移传感器3测量，根据位移测量装置2中调整齿轮的具体参数可以得到动触头13的位移和移动块23的位移之间的数学比例关系，由此能够换算得到动触头13的位移距离。当动触头13缩回后，丝杠212与固定架14之间的扭力弹簧使绕线柱21复位。

Claims (1)

1.一种分级电力物联网触头位移采集传感器，包括：断路器（1）、位移测量装置（2）、位移传感器（3）、刚性绳（4）；
其特征在于：
所述断路器（1）包括：断路器壳体（11）、拉杆（12）、动触头（13）、固定架（14），所述动触头（13）设置在拉杆（12）顶部，所述拉杆（12）的底部设置在断路器壳体（11）内与电路连接，所述固定架（14）固定设置在断路器壳体（11）外部；
所述位移测量装置（2），包括：绕线柱（21）、辅助轴（22）、移动块（23），所述绕线柱（21）右端端转动设置在固定架（14）上，其左端同轴固定设置有丝杠（212），所述丝杠（212）的左端转动设置在固定架（14）上，丝杠（212）左端与固定架（14）之间连接有扭力弹簧，所述绕线柱（21）右侧同轴固定设置有齿轮一（211）；
与绕线柱（21）的轴线平行位置上设置有辅助轴（22），所述辅助轴（22）包括：齿轮二（221），转轴（222），长齿轮（223）；所述转轴（222）的左侧同轴固定设置有长齿轮（223），所述转轴（222）的右侧同轴固定设置有齿轮二（221）；
所述丝杠（212）靠左端设置有螺母齿轮（231），所述移动块（23）左侧固定在螺母齿轮（231）右侧，所述移动块（23）套设在丝杠（212）上，所述螺母齿轮（231）与长齿轮（223）啮合，所述齿轮一（211）和齿轮二（221）啮合；所述螺母齿轮（231）、长齿轮（223）、齿轮一（211）和齿轮二（221）的传动比不完全相同；
所述位移传感器（3）固定设置在固定架（14）下方，且位移传感器（3）位于移动块（23）的下方；
所述刚性绳（4）的一端固定连接在动触头（13）上，另一端固定并缠绕设置在绕线柱（21）的圆柱体表面。
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