CN114892244B - 一种真空灭弧室端面自动刷镀装置及自动刷镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种真空灭弧室端面自动刷镀装置及自动刷镀方法，属于真空灭弧室刷镀技术。目的是通过自动化刷镀装置进行真空灭弧室端面的刷镀工作，提高生产效率，降低工作人员的劳动强度，确保产品品质。技术方案是，提供一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，包括刷镀装置和控制系统，刷镀装置包括镀液槽、抽液泵和刷镀机构，抽液泵上设有进液管和出液管，刷镀机构包括电机和旋转刷镀件，电机与旋转刷镀件连接，旋转刷镀件与出液管连接，控制系统包括控制器和控制电路，控制器与控制电路连接，控制电路与抽液泵和刷镀机构的电机连接。

Description

一种真空灭弧室端面自动刷镀装置及自动刷镀方法

技术领域

本发明属于真空灭弧室刷镀技术领域，涉及一种真空灭弧室端面自动刷镀装置及自动刷镀方法。

背景技术

真空灭弧室是保障电力系统安全的核心部件之一，又叫真空开关管，真空灭弧室能够通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，防止意外事故发生，主要应用于电力的输配电控制系统，还应用于冶金、矿山、石油、化工、铁路、广播、通讯、工业高频加热等配电系统。真空灭弧室具有节能、节材、防火、防爆、体积小、寿命长、维护费用低、运行可靠和无污染等特点。由于真空灭弧室长期在额定电流下进行工作，为了防止其与其它部件因连接关系不牢靠，导致接触电阻大，温升超标而致使系统出现安全事故，需要在真空灭弧室的两端连接面上刷镀一层具有一定厚度的银来提高安全性。

目前，现有的刷镀装置只能对有一定深度涂覆要求的产品进行处理，无法处理只有端面要求涂覆的产品，在处理这类型产品时一般都是采用人工刷涂和抛光的方式，不仅增加了人工成本，还存在生产效率低的问题，并且人工处理的方式对工作人员的经验要求较高，无法保证处理后得到的成品质量。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，采用该装置替代人工对真空灭弧室端面进行刷镀的工作，降低工作人员的劳动强度，并且确保刷镀层厚度均匀，质量可靠，进行自动刷镀的同时实现镀层表面的抛光，进一步提高了工作效率。

发明人通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，包括刷镀装置和控制系统，所述刷镀装置包括镀液槽、抽液泵和刷镀机构，所述抽液泵上设有进液管和出液管，所述刷镀机构包括电机和旋转刷镀件，所述电机与旋转刷镀件连接，所述旋转刷镀件与出液管连接，所述控制系统包括控制器和控制电路，所述控制器与控制电路连接，所述控制电路与抽液泵和刷镀机构的电机连接。

作为优选，所述旋转刷镀件包括支撑件、导向环和刷镀盘，所述刷镀盘下部设有连接轴，所述连接轴与支撑件上部连接，所述导向环套装在连接轴上与连接轴转动连接，所述导向环上设有第一进液孔，所述连接轴沿其外壁设有环形通槽，所述第一进液孔与环形通槽连通，所述环形通槽上设有第二进液孔，所述连接轴上设有与第二进液孔连通的进液通槽，所述刷镀盘上设有与进液通槽连通的第一出液孔。

作为优选，所述支撑件包括第一连接杆、导向管、第二连接杆和弹性件，所述第二连接杆和连接轴连接，所述导向管通过其与第二连接杆的一端连接并套设在第二连接杆上，所述导向管的另一端与第一连接杆的一端滑动连接，所述弹性件套设在第二连接杆上，所述弹性件位于导向管内侧，所述电机与第一连接杆的另一端连接。

作为优选，还包括基座，所述基座上设有第一安装部和第二安装部，所述第一安装部和第二安装部位于基座顶部下方，所述第二安装部位于第一安装部上方，所述镀液槽安装在第一安装部上，所述抽液泵或/和电机安装在第二安装部上，所述刷镀机构安装在基座上。

作为优选，所述导向管延其外壁设有导液板。

作为优选，所述基座上设有接液槽，所述接液槽内设有让位部和第二出液孔，所述第一连接杆穿过让位部与电机连接。

作为优选，所述基座上设有支撑架，所述支撑架上设有与刷镀盘配合的环形挡液板。

作为优选，所述刷镀盘为圆盘状，所述刷镀盘上还设有至少一个与第一出液孔连通的条形布液槽和多个内径从刷镀盘中心由内向外逐渐增大的环形布液槽，每个环形布液槽均与条形布液槽连通。

作为优选，所述旋转刷镀件还包括刷布和卡环，所述刷布通过卡环固定在刷镀盘上。

本发明提供的另一技术方案是，提供一种真空灭弧室端面自动刷镀方法，使用上述技术方案中所述的自动刷镀装置，包括以下步骤：

S1)放样：

将待刷镀的真空灭弧室固定在旋转刷镀件上方；

S2)刷镀：

通过控制器调控控制电路，向抽液泵发送第一执行命令，向电机发送第二执行命令，抽液泵收到第一执行命令后开始运行，通过进液管将镀液槽中的原料液抽出，再通过出液管将抽出的原料液输送至旋转刷镀件，电机收到第二执行命令后开始运行，驱动旋转刷镀件运行，同时将待刷镀真空灭弧室靠近于旋转刷镀件直至待刷镀真空灭弧室端面与旋转刷镀件的刷镀面贴合；

S3)取样：

待真空灭弧室端面刷镀完成后，通过控制器调控控制电路，向抽液泵发送第三执行命令，向电机发送第四执行命令，抽液泵收到第三执行命令后停止运行，电机收到第四执行命令后停止运行，旋转刷镀件同时停止运行，最后将刷镀完成的真空灭弧室取下。

与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：

a)通过本发明进行真空灭弧室端面的刷镀工作，通过自动化处理替代人工处理的方式，降低了工作人员的劳动强度，确保对真空灭弧室端面进行刷镀后两端镀层的厚度可控，保证刷镀后的成品具有统一的品质。

b)本发明在旋转刷镀件上设有导向环，避免进行刷镀时进液管缠绕，通过导向环与连接轴上的环形通槽配合构成输送通道供刷镀液通过并输送至刷镀盘上，导向环与连接轴配合的方式简单实用。

c)本发明采用弹性件，在进行刷镀时真空灭弧室的刷镀面下压刷镀盘，刷镀盘被下压后因为弹性件又反向作用于刷镀盘，使得刷镀盘更加贴合于真空灭弧室的刷镀面，进一步提高刷镀后的产品品质。

d)本发明通过接液槽能够将刷镀过程中多余的刷镀液回收至镀液槽再次利用，避免刷镀液落到工作台表面或附近，需要工作人员进行清理，提高了工作人员的工作强度，并且减少了资源的浪费，符合绿色环保的生产理念。

e)本发明采用环形挡液盘，避免使用过程中刷镀液飞溅，配合接液槽，还能够进一步提高刷镀液回收效率。

f)本发明的刷镀盘上通过条形布液槽和环形布液槽配合，能够使得刷镀液快速且均匀地铺满在刷镀盘表面，提高通过刷镀盘对真空灭弧室端面刷镀时的效率，确保得到成品的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1是本发明一较佳实施例(不包括接液槽和环形挡液板)的结构示意图。

图2是本发明另一较佳实施例的结构示意图。

图3是本发明中旋转刷镀件和接液槽配合的立体结构示意图。

图4是本发明中接液槽的剖视结构示意图。

图5是本发明中旋转刷镀件的剖视结构示意图。

图6是本发明旋转刷镀件中连接轴的剖视结构示意图。

图7是本发明旋转刷镀件中刷镀盘的俯视结构示意图。

图8是图7中A-A剖视结构示意图。

图中标记分别为：100镀液槽、200抽液泵、210进液管、220出液管、300电机、400支撑件、410第一连接杆、420导向管、421导液板、430第二连接杆、440弹性件、500导向环、510第一进液孔、600刷镀盘、610连接轴、611环形通槽、612第二进液孔、613进液通槽、620第一出液孔、630条形布液槽、640环形布液槽、700刷布、800卡环、900基座、910第一安装部、920第二安装部、930接液槽、931让位部、932第二出液孔、940支撑架、941环形挡液板。

具体实施方式

下面结合附图与一个具体实施例进行说明。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可以不对其进行进一步定义和解释。

实施例1：

参见图1、图5至图8。本实施例所描述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，包括刷镀装置和控制系统，所述刷镀装置包括镀液槽100、抽液泵200和刷镀机构，所述抽液泵200上设有进液管210和出液管220，所述刷镀机构包括电机300和旋转刷镀件，所述电机300与旋转刷镀件连接，所述旋转刷镀件与出液管220连接，所述控制系统包括控制器和控制电路，所述控制器与控制电路连接，所述控制电路与抽液泵200和刷镀机构的电机300连接。在本实施例中，镀液槽100是用于装刷镀原料液的容器，抽液泵200采用的是现有的循环泵，用于将镀液槽100中的刷镀原料液抽出输送至旋转刷镀件供其使用，进液管210和出液管220均是塑料软管，控制器包括抽液泵控制开关和电机控制开关，抽液泵控制开关能够调节控制电路的通断来开启或关闭抽液泵200，电机控制开关能够调节控制电路来开启电机、关闭电机或调节开启时电机的转速，通过调整电机300的转速能够控制旋转刷镀件对真空灭弧室端面的刷镀效率和抛光效果。

具体的，所述旋转刷镀件包括支撑件、导向环500和刷镀盘600，所述刷镀盘600下部设有连接轴610，所述连接轴610与支撑件上部连接，所述导向环500套装在连接轴610上与连接轴610转动连接，所述导向环500上设有第一进液孔510，所述连接轴610沿其外壁设有环形通槽611，所述第一进液孔510与环形通槽611连通，所述环形通槽611上设有第二进液孔612，所述连接轴610上设有与第二进液孔612连通的进液通槽613，所述刷镀盘600上设有与进液通槽613连通的第一出液孔620。在本实施例中，导向环500与连接轴610之间通过构成平面推力球轴承的方式实现转动连接，确保旋转刷镀件工作时导向环500不进行同步转动，避免出液管220发生缠绕，在旋转刷镀件工作时，刷镀液从镀液槽100中依次通过进液管210、抽液泵200、出液管220、第一进液孔510、导向环500与连接轴610上的环形通槽611之间形成的通道、第二进液孔612、进液通槽613和第一出液孔620输送至刷镀盘600上，刷镀盘600与连接轴610通过螺纹连接，方便工作人员进行刷镀盘600的拆装工作。

具体的，所述支撑件包括第一连接杆410、导向管420、第二连接杆430和弹性件440，所述第二连接杆430和连接轴610连接，所述导向管420通过其一端与第二连接杆430的一端连接并套设在第二连接杆430上，所述导向管420的另一端与第一连接杆410的一端滑动连接，所述弹性件440套设在第二连接杆430上，所述弹性件440位于导向管420内侧，所述电机300与第一连接杆400的另一端连接。在本实施例中，导向管420为内部中空的柱形管，能够对设置在其内侧的弹性件440进行保护，第二连接杆430与导向管420之间为螺纹连接，第二连接杆430包括上连杆和下连杆两部分，弹性件440的一端安装在上连杆上，另一端安装在下连杆上，上连杆和下连杆两部分通过平键配合，便于工作人员进行该部分结构的拆装工作，同时确保整体结构的稳固性，弹性件440为弹簧，弹簧套设在第二连接杆430上，导向管420的另一端上设有竖向的滑槽，第一连接杆410上设有与滑槽配合的滑块，实现导向管420与第一连接杆410的滑动连接，在使用本实施例时，待刷镀的真空灭弧室端面与刷镀盘600贴合后继续下压刷镀盘600，刷镀盘600被下压后依次带动连接轴610、导向环500、第二连接杆430向下移动，第二连接杆430作用于弹性件440，弹性件440上端向下被压紧，然后弹性件440会有一个反向作用力传递到刷镀盘600上，使刷镀盘600与进行刷镀处理的真空灭弧室端面贴合更加紧密，进一步提高刷镀和抛光的效果。

具体的，还包括基座900，所述基座900上设有第一安装部910和第二安装部920，所述第一安装部910和第二安装部920位于基座900顶部下方，所述第二安装部920位于第一安装部910上方，所述镀液槽100安装在第一安装部910上，所述抽液泵200和电机300安装在第二安装部920上，所述刷镀机构安装在基座900上。在本实施例中，基座900为工作台，从上至少分为三层，顶部用于安装刷镀机构，刷镀机构位于基座900顶部中心，电机300位于第二安装部920中心，便于与刷镀机构配合。

具体的，所述导向管420延其外壁设有导液板421。在本实施例中，导液板421为内部中空的凸台状，包括安装部和导液部两部分，安装部的直径小于导液部的直径，导液板421的安装部与导向管420通过螺栓固定连接，导液部能够减少使用时刷镀液流到支撑件下部，进而避免刷镀液流到电机的转轴上。

具体的，所述刷镀盘600为圆盘状，所述刷镀盘600上还设有四个与第一出液孔620连通的条形布液槽630和九个内径从刷镀盘600中心由内向外逐渐增大的环形布液槽640，每个环形布液槽640均与条形布液槽630连通。在本实施例中，四个条形布液槽630等角度分布在刷镀盘600上形成“十”字状，每两个相邻的环形布液槽640之间间距相同。

实施例2：

参见图2至图4。本实施例是在实施例1的基础上做的进一步优化，本实施例所描述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，所述基座900上设有接液槽930，所述接液槽930内设有让位部931和第二出液孔932，所述第一连接杆410穿过让位部931与电机300连接。在本实施例中，让位部931是设置在接液槽930中心的让位孔，用于穿过第一连接杆410使其与电机的转轴配合，让位孔上还设有环形凸起壁，能够避免接液槽930中的镀液与第一连接杆410直接接触，还能够增加接液槽930的储液量，第二出液孔930用于与塑料软管配合，将接液槽930中的刷镀液重新导入镀液槽100中。

具体的，所述基座900上设有支撑架940，所述支撑架940上设有与刷镀盘600配合的环形挡液板941。在本实施例中，环形挡液板941设置在支撑架940上，环形挡液板941与刷镀盘600位于同一水平高度，环形挡液板941的直径大小小于接液槽930的直径大小，避免使用过程中刷镀盘600中多余的刷镀液飞溅造成浪费，还需要额外进行清洁工作。

实施例3：

参见图5。本实施例是在实施例2的基础上做的进一步优化，本实施例所描述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，所述旋转刷镀件还包括刷布700和卡环800，所述刷布700通过卡环800固定在刷镀盘600上。在本实施例中，所述刷布700采用的是无纺棉布，将刷布700平铺在刷镀盘600上表面，再通过卡环800配合刷镀盘600进行刷布700的固定，具体的，卡环800的内径从一侧向另一侧逐渐变小，卡环800内径最小的部分比刷镀盘600的内径稍微大一些，在通过卡环800进行刷布700的固定时，先将卡环800内径较大一侧套入刷镀盘600，然后下压卡环800，卡环800内径最小部分配合刷布700的厚度能够使得卡环800对刷布700起到紧固作用。

实施例4：

本实施例所描述的一种真空灭弧室端面自动刷镀方法，使用上述实施例中任意一个自动刷镀装置，包括以下步骤：

S1)放样：

将待刷镀的真空灭弧室固定在旋转刷镀件上方；

S2)刷镀：

通过控制器调控控制电路，向抽液泵200发送第一执行命令，向电机300发送第二执行命令，抽液泵200收到第一执行命令后开始运行，通过进液管210将镀液槽100中的原料液抽出，再通过出液管220将抽出的原料液输送至旋转刷镀件，电机300收到第二执行命令后开始运行，驱动旋转刷镀件运行，同时将待刷镀真空灭弧室靠近于旋转刷镀件直至待刷镀真空灭弧室端面与旋转刷镀件的刷镀面贴合；

S3)取样：

待真空灭弧室端面刷镀完成后，通过控制器调控控制电路，向抽液泵200发送第三执行命令，向电机300发送第四执行命令，抽液泵200收到第三执行命令后停止运行，电机300收到第四执行命令后停止运行，旋转刷镀件同时停止运行，最后将刷镀完成的真空灭弧室取下。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，包括刷镀装置和控制系统，所述刷镀装置包括镀液槽(100)、抽液泵(200)和刷镀机构，所述抽液泵(200)上设有进液管(210)和出液管(220)，所述刷镀机构包括电机(300)和旋转刷镀件，所述电机(300)与旋转刷镀件连接，所述旋转刷镀件与出液管(220)连接，所述控制系统包括控制器和控制电路，所述控制器与控制电路连接，所述控制电路与抽液泵(200)和刷镀机构的电机(300)连接；

所述旋转刷镀件包括支撑件、导向环(500)和刷镀盘(600)，所述刷镀盘(600)下部设有连接轴(610)，所述连接轴(610)与支撑件上部连接，所述导向环(500)套装在连接轴(610)上与连接轴(610)转动连接，所述导向环(500)上设有第一进液孔(510)，所述连接轴(610)沿其外壁设有环形通槽(611)，所述第一进液孔(510)与环形通槽(611)连通，所述环形通槽(611)上设有第二进液孔(612)，所述连接轴(610)上设有与第二进液孔(612)连通的进液通槽(613)，所述刷镀盘(600)上设有与进液通槽(613)连通的第一出液孔(620)；

所述支撑件包括第一连接杆(410)、导向管(420)、第二连接杆(430)和弹性件(440)，所述第二连接杆(430)和连接轴(610)连接，所述导向管(420)通过其一端与第二连接杆(430)的一端连接并套设在第二连接杆(430)上，所述导向管(420)的另一端与第一连接杆(410)的一端滑动连接，所述弹性件(440)套设在第二连接杆(430)上，所述弹性件(440)位于导向管(420)内侧，所述电机(300)与第一连接杆(410)的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，还包括基座(900)，所述基座(900)上设有第一安装部(910)和第二安装部(920)，所述第一安装部(910)和第二安装部(920)位于基座(900)顶部下方，所述第二安装部(920)位于第一安装部(910)上方，所述镀液槽(100)安装在第一安装部(910)上，所述抽液泵(200)或/和电机(300)安装在第二安装部(920)上，所述刷镀机构安装在基座(900)上。

3.根据权利要求1所述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，所述导向管(420)延其外壁设有导液板(421)。

4.根据权利要求2所述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，所述基座(900)上设有接液槽(930)，所述接液槽(930)内设有让位部(931)和第二出液孔(932)，所述第一连接杆(410)穿过让位部(931)与电机(300)连接。

5.根据权利要求4所述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，所述基座(900)上设有支撑架(940)，所述支撑架(940)上设有与刷镀盘(600)配合的环形挡液板(941)。

6.根据权利要求1所述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，所述刷镀盘(600)为圆盘状，所述刷镀盘(600)上还设有至少一个与第一出液孔(620)连通的条形布液槽(630)和多个内径从刷镀盘(600)中心由内向外逐渐增大的环形布液槽(640)，每个环形布液槽(640)均与条形布液槽(630)连通。

7.根据权利要求1所述的一种真空灭弧室端面自动刷镀装置，其特征在于，所述旋转刷镀件还包括刷布(700)和卡环(800)，所述刷布(700)通过卡环(800)固定在刷镀盘(600)上。

8.一种真空灭弧室端面自动刷镀方法，其特征在于，使用权利要求1～7任一所述的自动刷镀装置，包括以下步骤：

S1)放样：

将待刷镀的真空灭弧室固定在旋转刷镀件上方；

S2)刷镀：

通过控制器调控控制电路，向抽液泵(200)发送第一执行命令，向电机(300)发送第二执行命令，抽液泵(200)收到第一执行命令后开始运行，通过进液管(210)将镀液槽(100)中的原料液抽出，再通过出液管(220)将抽出的原料液输送至旋转刷镀件，电机(300)收到第二执行命令后开始运行，驱动旋转刷镀件运行，同时将待刷镀真空灭弧室靠近于旋转刷镀件直至待刷镀真空灭弧室端面与旋转刷镀件的刷镀面贴合；

S3)取样：

待真空灭弧室端面刷镀完成后，通过控制器调控控制电路，向抽液泵(200)发送第三执行命令，向电机(300)发送第四执行命令，抽液泵(200)收到第三执行命令后停止运行，电机(300)收到第四执行命令后停止运行，旋转刷镀件同时停止运行，最后将刷镀完成的真空灭弧室取下。