CN113937964B - 基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置 - Google Patents

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Abstract

基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，包括动力部分和动力传输部分，动力部分的输出端与动力传输部分连接；动力部分与梅花触头机构连接；动力部分为电机；动力传输部分中，第一齿轮与动力部分的输出端连接，第一齿轮通过相配合的45度伞型齿轮将动力传输到与45度伞型齿轮同设在第一轴上的支持齿轮上，支持齿轮与套装在第二轴上的第二齿轮相啮合，第二齿轮与套装在第三轴上的第三齿轮相啮合，第三轴上套装有爬坡滚轮。本装置在实现接地线挂靠的同时，相较于传统挂靠方式，大大降低了接地线的挂靠难度，方便操作，便于智能化、信息化控制管理。保障施工人员生命安全，提高工作效率，减少不必要的损失。

Description

基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置
技术领域
本发明涉及变电站接地作业及设备领域，具体涉及一种基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置。
背景技术
传统验电、挂接地分为两个过程，先使用验电笔在有电处验明三相确无电压，然后在装设位置挂接地线。这两个步骤如果受到外界干扰，特别在相邻间隔距离较近的情况下，可能挂到有电部位，引发触电事故。另外传统接地线通过绝缘杆人力将地线引至挂点，电压等级越高，接地线越重，现场操作难度大且不方便，容易引发安全事故。当现场作业完成，因未能拆除所有接地线而进行带接地线合闸，轻则导致设备停运、线路跳闸，重则可能造成线路停电，危及人身、电网和设备安全。
我国全国范围内的变电站基本上都设立了最基本的管理制度和操作规程，加强了对临时接地线的管理。变电站内基本上都建设了临时接地线的保存场所，满足了保存和放置接地线的硬件基础。具体实践中，多数变电站也能够遵从《国家电网公司防止电气误操作安全管理规定》和其他有关接地线的安全制度，但是实际过程当中，国内有些单位对于变电站接电线管理比较松散，管理意识薄弱。同时，国内外无能满足本需求的电机设备，市场通用流行的电机多为内转子电机，即使部分电机为外转子电机（如电动车电机）也不能满足中空这一特点。
发明内容
针对上述问题，本发明提出基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，以中空外转子电机为动力提供，将接地导线挂靠电力网线路检测点。该装置大大降低了操作难度，保证安全作业，便于智能化和信息化操控管理。
基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，包括动力部分和动力传输部分，所述动力部分的输出端与动力传输部分连接；所述动力部分与梅花触头机构连接；梅花触头机构将高压线路中的电流通过金属铝接头导入接地线中；
所述动力部分为电机，包括端盖、外壳、定子、转子以及中心轴，所述定子套装在中心轴上，圆周上环绕设置转子，两端面设置端盖，转子外设置有与端盖连接的外壳，组成整体动力部分结构；该电机的中心轴为空心，中心轴内壁直径与绝缘棒外壁直径相等，中心轴外壁直径与该电机定子内壁直径相等；
所述动力传输部分包括第一齿轮、45度伞型齿轮、第一轴、支持齿轮、第二齿轮、第二轴、第三齿轮、第三轴和爬坡滚轮，第一齿轮与动力部分的输出端连接，所述第一齿轮通过相配合的45度伞型齿轮将动力传输到与45度伞型齿轮同设在第一轴上的支持齿轮上，所述支持齿轮与套装在第二轴上的第二齿轮相啮合，所述第二齿轮与套装在第三轴上的第三齿轮相啮合，所述第三轴上套装有爬坡滚轮。
进一步地，所述定子包括定子架，定子架上设有线圈绕组，顶部设有定子铁芯，所述定子铁芯上设有槽绝缘。
进一步地，所述定子采用24槽的设计，线圈绕组的具体绕制方式为，A相绕组为1+2-7-8+13-14+19-20+，B相绕组为5+6-11-12+17+18-23-24+，C相绕组为9+10-15-16+21+22-3-4+，其中+指逆时针绕制，-指顺时针绕制，每相绕组的首端留有线头，尾端焊接在一起。
进一步地，所述转子使用永磁体磁钢片，采用内嵌的方式固定在电机外壳上，外径与电机外壳嵌槽内径相等，内径比定子外径大，高度与定子铁心高度保持一致，磁钢片宽度根据电机级数确定。
进一步地，所述转子有转子厄、塑料隔块和钕铁硼磁钢，所述钕铁硼磁钢由塑料隔块相间隔地安装在转子厄的内侧。
进一步地，所述钕铁硼磁钢和塑料隔块通过胶水安装在转子厄上。
进一步地，所述钕铁硼磁钢按N、S极相间隔依次安装。
进一步地，所述第一齿轮和第二齿轮采用1模齿轮，第三齿轮采用1.5模齿轮。
进一步地，所述第一齿轮的中心固定安装转轴，转轴的延伸端安装45度伞型齿轮。
进一步地，所述第三轴的两端安装有O型固定弹簧和轴承外加套，通过固定弹簧将梅花触头外圈金属片与内圈金属压紧，减小两金属接触时的接触电阻，其中，外圈金属为梅花触头通过弹簧绑住的金属片，内圈金属为上端挂接地线的金属挂钩往下部分，正好两部件相互配合。
本发明达到的有益效果为：本发明在实现接地线挂靠的同时，相较于传统挂靠方式，大大降低了接地线的挂靠难度，方便操作，便于智能化、信息化控制管理。保障施工人员生命安全，保护线路设备的损坏，大大减少损失。
附图说明
图1为本发明实施例中所述的一体化接地装置的整体结构示意图。
图2为本发明实施例中所述的动力部分的电机结构示意图。
图3为本发明实施例中所述的定子部分的结构爆炸示意图。
图4为本发明实施例中所述的定子的二维尺寸示意图。
图5为本发明实施例中所述的定子的结构示意图。
图6为本发明实施例中所述的定子的绕组示意图。
图7为本发明实施例中所述的转子的结构示意图。
图8为本发明实施例中所述的动力传输部分的结构示意图。
图中，1-梅花触头机构，2-动力部分，3-动力传输部分，21-端盖，22-外壳，23-转子，24-定子，25-中心轴，26-轴承，27-挡圈，231-转子厄，232-塑料隔块，233-钕铁硼磁钢，241-定子架，242-线圈绕组，243-定子铁芯，244-槽绝缘，31-第一齿轮，32-45度伞型齿轮，33-第一轴，34-支持齿轮，35-第二齿轮，36-第二轴，37-第三齿轮，38-第三轴，39-爬坡滚轮，310-O型固定弹簧，311-轴承外加套。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，包括动力部分2和动力传输部分3，动力部分2的输出端与动力传输部分3连接；动力部分2与梅花触头机构1连接。梅花触头机构将高压线路中的电流通过金属铝接头导入接地线中。
动力部分2为电机，本实施例中选择采用异步电动机，包括端盖21、外壳22、定子24、转子23以及中心轴25，定子24套装在中心轴254上，圆周上环绕设置转子23，两端面设置端盖21，端盖21内设有轴承26和挡圈27。转子23外设置有与端盖21连接的外壳22，组成整体动力部分结构。该电机的中心轴为空心，中心轴内壁直径与绝缘棒外壁直径相等，绝缘棒是标准件，它的直径上下绝对一致，为42mm中心轴外壁直径与该电机定子内壁直径相等。
定子24包括定子架241，定子架241上设有线圈绕组242，顶部设有定子铁芯243，定子铁芯243上设有槽绝缘244。定子架241采用ARS材料由3D打印制成。
定子采用24槽的设计，线圈绕组242的具体绕制方式为，A相绕组为1+2-7-8+13-14+19-20+，B相绕组为5+6-11-12+17+18-23-24+，C相绕组为9+10-15-16+21+22-3-4+，其中+指逆时针绕制，-指顺时针绕制，每相绕组的首端留有线头，尾端焊接在一起。线圈绕组的匝数为29匝。
转子23使用永磁体磁钢片，采用内嵌的方式固定在电机外壳22上，外径与电机外壳22嵌槽内径相等，内径比定子24外径大，高度与定子24铁心高度保持一致，磁钢片宽度根据电机级数确定。转子极数为28极。
转子23有转子厄231、塑料隔块232和钕铁硼磁钢233，钕铁硼磁钢233由塑料隔块232相间隔地安装在转子厄231的内侧。钕铁硼磁钢233和塑料隔块232通过胶水安装在转子厄231上。钕铁硼磁钢233按N、S极相间隔依次安装。胶水采用326厌氧胶或AB胶。
动力传输部分3包括第一齿轮31、45度伞型齿轮32、第一轴33、支持齿轮34、第二齿轮35、第二轴36、第三齿轮37、第三轴38和爬坡滚轮39，第一齿轮31与动力部分2的输出端连接，第一齿轮31通过相配合的45度伞型齿轮32将动力传输到与45度伞型齿轮32同设在第一轴33上的支持齿轮34上，支持齿轮34与套装在第二轴36上的第二齿轮35相啮合，第二齿轮35与套装在第三轴38上的第三齿轮37相啮合，第三轴38上套装有爬坡滚轮39。
第一齿轮31和第二齿轮35采用1模齿轮，第三齿轮37采用1.5模齿轮。第一齿轮31的中心固定安装转轴，转轴的延伸端安装45度伞型齿轮32。第三轴38的两端安装有O型固定弹簧310和轴承外加套311。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (8)

1.基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，包括动力部分和动力传输部分，其特征在于：
所述动力部分的输出端与动力传输部分连接；所述动力部分与梅花触头机构连接；梅花触头机构将高压线路中的电流通过金属铝接头导入接地线中；
所述动力部分为电机，包括端盖、外壳、定子、转子以及中心轴，所述定子套装在中心轴上，圆周上环绕设置转子，两端面设置端盖，转子外设置有与端盖连接的外壳，组成整体动力部分结构；该电机的中心轴为空心，中心轴内壁直径与绝缘棒外壁直径相等，中心轴外壁直径与该电机定子内壁直径相等；
所述动力传输部分包括第一齿轮、45度伞型齿轮、第一轴、支持齿轮、第二齿轮、第二轴、第三齿轮、第三轴和爬坡滚轮，第一齿轮与动力部分的输出端连接，所述第一齿轮的中心固定安装转轴，转轴的延伸端安装45度伞型齿轮，第一轴上设置有两个45度伞型齿轮和两个支持齿轮，所述第一齿轮通过相配合的伞型齿轮将动力传输到支持齿轮上，所述支持齿轮与套装在第二轴上的第二齿轮相啮合，所述第二齿轮与套装在第三轴上的第三齿轮相啮合，所述第三轴上套装有爬坡滚轮，爬坡滚轮位于两侧的第三齿轮之间；
所述第三轴的两端安装有O型固定弹簧和轴承外加套，通过固定弹簧将梅花触头外圈金属片与内圈金属压紧，减小两金属接触时的接触电阻，其中，外圈金属为梅花触头通过弹簧绑住的金属片，内圈金属为上端挂接地线的金属挂钩往下部分，外圈金属片与内圈金属两部件相互配合。
2.根据权利要求1所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述定子包括定子架和定子铁芯，定子架上设有线圈绕组，所述定子铁芯上设有槽绝缘。
3.根据权利要求1所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述定子采用24槽的设计，线圈绕组的具体绕制方式为，A相绕组为1+2-7-8+13-14+19-20+，B相绕组为5+6-11-12+17+18-23-24+，C相绕组为9+10-15-16+21+22-3-4+，其中+指逆时针绕制，-指顺时针绕制，每相绕组的首端留有线头，尾端焊接在一起。
4.根据权利要求1所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述转子使用永磁体磁钢片，采用内嵌的方式固定在电机外壳上，外径与电机外壳嵌槽内径相等，内径比定子外径大，高度与定子铁心高度保持一致，磁钢片宽度根据电机级数确定。
5.根据权利要求1所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述转子有转子轭、塑料隔块和钕铁硼磁钢，所述钕铁硼磁钢由塑料隔块相间隔地安装在转子轭的内侧。
6.根据权利要求5所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述钕铁硼磁钢和塑料隔块通过胶水安装在转子轭上。
7.根据权利要求5所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述钕铁硼磁钢按N、S极相间隔依次安装。
8.根据权利要求1所述的基于中空外转子驱动爬升电机的一体化接地装置，其特征在于：所述第一齿轮和第二齿轮采用1模齿轮，第三齿轮采用1.5模齿轮。
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