CN113203875B - 一种新型断路器测速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新型断路器测速装置，包括反光板，所述反光板可拆卸连接有运动杆，所述反光板和所述运动杆之间存在夹角，所述反光板的一侧设置有支撑座，所述支撑座上表面与反光板平行，所述支撑座上表面垂直设置有不少于两个激光发射器，相邻两个激光发射器之间的距离不大于所述反光板长度，每个所述激光发射器上均设置有激光信号接收器，所述激光信号接收器通过导线连接有数据处理单元；本发明结构简单，操作方便，能够不与断路器接触就进行测量，结构稳定，测量精度高，且能够应用与各种规格各种运动杆长度的断路器的速度测量。

Description

一种新型断路器测速装置

技术领域

本发明涉及测速技术领域，特别是涉及一种新型断路器测速装置。

背景技术

断路器具有完善的灭弧结构和足够的断流能力，能够自动切断过负荷电流和短路电流，广泛应用于电力系统中，是现代智能电网的重要组成部分；断路器的分合闸速度直接影响其本身的灭弧能力和动作可靠性，是评价断路器性能的重要参考指标，因此对断路器分合闸速度的测量是至关重要的；目前测速传感器技术和采样计算的技术已经比较成熟，具备测速功能模块的开关特性测试仪已广泛应用于变电设备的检修试验工作中，但是大多使用测速装置与断路器直接对接，在断路器分合闸过程中由于产生振动使测得数值不稳定，且由于断路器内部运动杆较短，运动速度较快，不方便对速度进行测量的同时使误差值增大，因此，亟需一种振动影响小的、能够放大测量基数的高精度测速装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型断路器测速装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种新型断路器测速装置，包括反光板，所述反光板可拆卸连接有运动杆，所述反光板和所述运动杆之间存在夹角，所述反光板的一侧设置有支撑座，所述支撑座上表面与反光板平行，所述支撑座上表面垂直设置有不少于两个激光发射器，相邻两个激光发射器之间的距离不大于所述反光板长度，每个所述激光发射器上均设置有激光信号接收器，所述激光信号接收器通过导线连接有数据处理单元；所述激光发射器发射的激光用于测量激光发射器与反光板之间的距离变化量，通过激光远程对断路器进行测速工作，能够避免直接将测速装置与断路器对接，在运动杆运动过程中产生较大振动的影响，提高了测速精度。

优选的，所述支撑座上表面开设有滑槽，所述激光发射器底部设置有限位凸起，所述限位凸起与滑槽相适配，所述支撑座斜面的上下两端分别固定设置有支撑柱，两个所述支撑柱之间设置有双向丝杠，所述双向丝杠贯穿所述激光发射器，所述双向丝杠与两端所述激光发射器螺纹连接，所述双向丝杠与其余的所述激光发射器滑动连接，所述双向丝杠与所述支撑柱轴接；通过设置双向丝杠能够调整激光发射器之间的距离，便于测量不同规格不同长度运动杆的速度。

优选的，所述双向丝杠位于支撑座斜面顶端的一端设置有锥齿轮，所述支撑座侧壁设置有大齿轮和小齿轮，所述大齿轮分别与锥齿轮和小齿轮相啮合，所述小齿轮的齿轮轴上固定设置有调节旋钮；通过调节旋钮控制小齿轮转动带动大齿轮转动，能够保证双向丝杠缓慢转动，能够精密调整激光发射器之间的距离。

优选的，所述反光板与运动杆之间设置有卡接板，所述卡接板包括上卡接板和下卡接板，所述上卡接板和下卡接板对应开设有半圆弧通槽，所述上卡接板和下卡接板均开设有螺纹孔，所述上卡接板的螺纹孔贯穿所述上卡接板，所述上卡接板的螺纹孔与下卡接板的螺纹孔轴线相同且大小相同，所述下卡接板开有半圆弧通槽的一端通过螺栓与上卡接板固定连接，所述下卡接板远离半圆弧通槽的一端与反光板固定连接；用上卡接板和下卡接板对运动杆进行卡接并用螺栓固定，保证了反光板固定在运动杆上随运动杆进行运动，便于拆卸和安装。

优选的，两个所述半圆弧通槽所形成的圆形孔尺寸不小于所述运动杆尺寸，保证卡接板能够对运动杆完成卡接。

优选的，所述半圆弧通槽与所述运动杆之间设置有密封垫，所述密封垫的材质为橡胶，增大卡接板与所述运动杆之间的摩擦。

优选的，所述反光板一端与运动杆伸出端平齐，所述反光板的另一端的设置方向与运动杆运动方向相反，避免反光板干扰断路器正常工作。

优选的，所述反光板和所述支撑座斜面的倾斜角度为30°～45°。

优选的，所述支撑座侧壁安装有壳体，所述锥齿轮、大齿轮和小齿轮均位于所述壳体内部，防止灰尘进入齿轮组影响传动。

本发明公开了以下技术效果：本发明通过将反光板卡接在断路器的运动杆上，利用反光板对激光发射器射出的激光进行反射，利用激光信号接收器接收信号，并将信号转化为图像获取运动杆伸出运动时的位移和时间，从而精确的对断路器进行测速；由于断路器突然运动会产生较大振动，利用激光进行测量能够合理避免因振动造成测速装置不稳的情况，减小了因振动产生的误差，增大测量精度；通过将反光板倾斜设置，并用激光发射器倾斜照射，增大了测量路径，使对断路器速度的测量不仅仅局限在对运动杆运动长度的测量，合理替代被测量使测量值误差较小；通过设置多个激光发射器并通过旋转双向丝杠调整激光发射器之间的距离，能够适应各种规格断路器各种长度的运动杆，且反光板的长度不需要很长，在运动过程中只要满足最少一个激光发射器能够接收到反光板反射回来的激光信号就能进行测量；本发明通过小齿轮带动大齿轮进而带动锥齿轮实现双向丝杠转动使激光发射器之间的距离进行调整，而调节旋钮设置在小齿轮上能够实现激光发射器之间距离的高精度调整；本发明结构简单，操作方便，能够不与断路器接触就进行测量，结构稳定，测量精度高，且能够应用与各种规格各种运动杆长度的断路器的速度测量。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明断路器测速装置结构示意图；

图2为本发明卡接单元的结构示意图；

图3为本发明激光发射器的侧视图；

其中：1-运动杆，2-反光板，3-激光发射器，4-数据处理单元，5-支撑座，6-滑槽，7-限位凸起，8-支撑柱，9-双向丝杠，10-锥齿轮，11-大齿轮，12-小齿轮，13-调节旋钮，14-上卡接板，15-下卡接板，16半圆弧通槽，17-螺纹孔，18-壳体。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-3，本发明提供一种新型断路器测速装置，包括反光板2，反光板2可拆卸连接有运动杆1，反光板2和运动杆1之间存在夹角，反光板2的一侧设置有支撑座5，支撑座5上表面与反光板2平行，支撑座5上表面垂直设置有不少于两个激光发射器3，相邻两个激光发射器3之间的距离不大于反光板2长度，每个激光发射器3上均设置有激光信号接收器，激光信号接收器通过导线连接有数据处理单元4；在运动杆1进行运动时，反光板2随运动杆1向前运动，在运动过程中，反光板2将激光发射器3发射的激光进行反射并利用激光信号接收器接收信号在数据处理单元4生成图像，获得激光反射的位移变化从而得出运动杆1横向运动的距离，并获得位移变化过程中时间变化，得出运动杆1运动时间，从而获得运动杆1的运动速度，即完成断路器的速度测试，通过激光进行测量能够避免由于运动杆1运动产生振动干扰正常测量的问题，提高了测量精度。

进一步优化方案为，支撑座5上表面开设有滑槽6，激光发射器3底部设置有限位凸起7，限位凸起7与滑槽6相适配，通过设置限位凸起7和滑槽6，保证了在双向丝杠9转动过程中激光发射器3不发生旋转，只能沿滑槽上下滑动；支撑座5斜面的上下两端分别固定设置有支撑柱8，两个支撑柱8之间设置有双向丝杠9，双向丝杠9贯穿激光发射器3，双向丝杠9与两端两个激光发射器3螺纹连接，双向丝杠9与其他的激光发射器3滑动连接，除两端两个激光发射器3以外，其他激光发射器3均与支撑座5固定连接，双向丝杠9与支撑柱8轴接；通过将反光板2倾斜设置，并将激光发射器3倾斜放置保证垂直照射在反光板2上，使得对运动杆1速度的测量转化为对反光板2在激光中走过的位移量和时间的测量，避免了由于运动杆1运动行程小，运动时间短导致对速度测量精度不高的情况；通过设置双向丝杠9并保证中间激光发射器3位置不动，上下两个激光发射器3能够同时远离或靠近中间激光发射器3，实现激光发射器3之间的距离的调整，能够适应各种规格断路器各种长度运动杆速度的测量。

进一步优化方案为，双向丝杠9位于支撑座5斜面顶端的一端设置有锥齿轮10，支撑座5侧壁设置有大齿轮11和小齿轮12，大齿轮11分别与锥齿轮10和小齿轮12相啮合，小齿轮12的齿轮轴上固定设置有调节旋钮13；通过将调节旋钮13设置在小齿轮12上，小齿轮12带动大齿轮11运动进而带动锥齿轮10和双向丝杠的转动，由于小齿轮12和大齿轮11直径相差较大，使得调节旋钮13旋转较大角度时双向丝杠9的旋转角度很小，使得激光发射器3的距离调整量很小，提高了调整距离时的精度。

进一步优化方案为，反光板2与运动杆1之间设置有卡接板，卡接板包括上卡接板14和下卡接板15，上卡接板14和下卡接板15对应开设有半圆弧通槽16，上卡接板14和下卡接板15均开设有螺纹孔17，上卡接板14的螺纹孔17贯穿上卡接板14，上卡接板14的螺纹孔17与下卡接板15的螺纹孔17轴线相同且大小相同，下卡接板15开有半圆弧通槽16的一端通过螺栓与上卡接板14固定连接，下卡接板15远离半圆弧通槽16的一端与反光板2固定连接；利用上卡接板14和下卡接板15对运动杆1进行卡接并用螺栓固定，保证了反光板2固定在运动杆1上随运动杆1进行运动，同时便于拆卸和安装。

进一步优化方案为，两个半圆弧通槽16所形成的圆形孔尺寸不小于运动杆1尺寸，保证反光板2随运动杆1进行运动。

进一步优化方案为，半圆弧通槽16与运动杆1之间设置有密封垫，密封垫的材质为橡胶，增大上卡接板14和下卡接板15与运动杆1之间的摩擦，防止运动杆1运动瞬间发生相对滑动影响对运动杆1速度测量的精度。

进一步优化方案为，反光板2一端与运动杆1伸出端平齐，反光板2的另一端的设置方向与运动杆1运动方向相反，保证运动杆1能够撞击到垫块保证断路器的正常运行，防止反光板2误触使断路器不能正常工作。

进一步优化方案为，反光板2和支撑座5斜面的倾斜角度为30°～45°，合理增加待测位移长度和时间的长度，提高测量精度。

进一步优化方案为，支撑座5侧壁安装有壳体18，锥齿轮10、大齿轮11和小齿轮12均位于壳体18内部，对齿轮组进行保护，防止灰尘颗粒落在齿轮上干扰传动，且由于齿轮较小，精度较高，灰尘可能导致调节旋钮13无法转动小齿轮12，导致无法对激光发射器3之间的距离进行调节。

本发明的工作过程：将上卡接板14和下卡接板15扣在运动杆1上，保证两卡接板外侧与运动杆1端部平齐，并用螺栓进行固定，然后将支撑座5放到指定位置，转动调节旋钮13，调节旋钮13带动小齿轮12进而带动大齿轮11转动，大齿轮11带动锥齿轮10进而带动双向丝杠9转动，根据断路器规格和运动杆1长度调整激光发射器3之间的距离，然后将激光信号接收器与数据处理单元4连通，并启动激光发射器3，数据处理单元4分别对多个激光发射器3发射的激光生成图像，当反光板2随运动杆1运动时，激光反射回激光信号接收器的距离发生变化，即运动杆1在持续运动，当所有反射的激光的位移均不变化时，运动杆1停止运动，通过采集激光发射距离的变化量能够获得运动杆1运动的位移量，通过采集反射激光位移变化的起点和终点能够准确获得运动杆1运动时间，从而计算出运动杆1的运动速度，得出断路器的反应速度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型断路器测速装置，其特征在于：包括反光板(2)，所述反光板(2)可拆卸连接有运动杆(1)，所述反光板(2)和所述运动杆(1)之间存在夹角，所述反光板(2)的一侧设置有支撑座(5)，所述支撑座(5)上表面与反光板(2)平行，所述支撑座(5)上表面垂直设置有不少于两个激光发射器(3)，相邻两个激光发射器(3)之间的距离不大于所述反光板(2)长度，每个所述激光发射器(3)上均设置有激光信号接收器，所述激光信号接收器通过导线连接有数据处理单元(4)；

所述支撑座(5)上表面开设有滑槽(6)，所述激光发射器(3)底部设置有限位凸起(7)，所述限位凸起(7)与所述滑槽(6)相适配，所述支撑座(5)斜面的上下两端分别固定设置有支撑柱(8)，两个所述支撑柱(8)之间设置有双向丝杠(9)，所述双向丝杠(9)贯穿所述激光发射器(3)，所述双向丝杠(9)与两端所述激光发射器(3)螺纹连接，所述双向丝杠(9)与其余所述激光发射器(3)滑动连接，所述双向丝杠(9)与所述支撑柱(8)轴接。

2.根据权利要求1所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：所述双向丝杠(9)位于所述支撑座(5)斜面顶端的一端设置有锥齿轮(10)，所述支撑座(5)侧壁设置有大齿轮(11)和小齿轮(12)，所述大齿轮(11)分别与所述锥齿轮(10)和所述小齿轮(12)相啮合，所述小齿轮(12)的齿轮轴上固定设置有调节旋钮(13)。

3.根据权利要求1所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：所述反光板(2)与所述运动杆(1)之间设置有卡接板，所述卡接板一端与所述运动杆(1)卡接，所述卡接板包括上卡接板(14)和下卡接板(15)，所述上卡接板(14)和所述下卡接板(15)对应开设有半圆弧通槽(16)，所述上卡接板(14)和所述下卡接板(15)均开设有螺纹孔(17)，所述上卡接板(14)的所述螺纹孔(17)贯穿所述上卡接板(14)，所述上卡接板(14)的所述螺纹孔(17)与下卡接板(15)的所述螺纹孔(17)轴线相同且大小相同，所述下卡接板(15)通过螺栓与所述上卡接板(14)固定连接，所述下卡接板(15)远离所述半圆弧通槽(16)的一端与所述反光板(2)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：两个所述半圆弧通槽(16)所形成的圆形孔尺寸不小于所述运动杆(1)尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：所述半圆弧通槽(16)与所述运动杆(1)之间设置有密封垫，所述密封垫的材质为橡胶。

6.根据权利要求1所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：所述反光板(2)一端与所述运动杆(1)伸出端平齐，所述反光板(2)的另一端的设置方向与所述运动杆(1)运动方向相反。

7.根据权利要求1所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：所述反光板(2)倾斜角度为30°～45°。

8.根据权利要求2所述的一种新型断路器测速装置，其特征在于：所述支撑座(5)侧壁安装有壳体(18)，所述锥齿轮(10)、所述大齿轮(11)和所述小齿轮(12)均位于所述壳体(18)内部。

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