CN115741572A - 10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法及工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法及工具，它包括螺杆快速拆装工具和螺母卡固工具，螺杆快速拆装工具包括棘轮部分、减速部分、控制部分和支撑部分，所述棘轮部分的棘轮架与摆臂棘轮通过棘爪相连接，所述棘轮架分别与正反转手柄和M6六方磁性头连接；所述减速部分包括中心齿轮、行星齿轮、行星齿轮套、行星齿轮架和传动轴，所述行星齿轮架的上端通过传动轴与偏心轴套连接，所述偏心轴套的顶部与所述摆臂棘轮上的弧形槽相配合；所述手柄的前端为六方头，贯穿所述六方头的体壁分别设置有两套弹簧和钢球。本发明采用两套专门工具配合拆装合闸线圈，用时不超过40分钟，远低于现有技术中的数小时，效率明显提高。

Description

10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法及工具

技术领域：

本发明涉及一种开关柜机构快速拆装技术，特别是涉及一种10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法及工具。

背景技术：

随着电网的快速发展，投运变电站日益增多，10kV开关柜作为变电站内重要的设备之一，直接关系着用户用电的安全稳定。为了保证用户可靠稳定用电，需要对开关柜突发故障进行快速、专业的处理。合闸线圈作为10kV开关柜VS1型操作机构的重要部件，其运行状态直接影响开关柜的正常工作，也是开关柜中故障频发的部件。

目前，合闸线圈故障的处理方法就是尽快更换新的合闸线圈，为了减少体积、节省空间，开关柜机构空间异常狭小，一般的工具不便使用，且可能对作业人员造成机械伤害，同时由于设计问题，合闸线圈处于机构内部，拆除时需要先拆掉外部机构，增大工作量的同时延长了设备的停电时间。

现行的合闸线圈拆装工艺流程：

1、首先将储能弹簧处于非储能状态，并且拔下必要的电线插头。

2、拆掉合闸线圈前方的轴上的两个挡板的紧定螺栓，用卡簧钳拆掉该轴最左端卡簧，用手钳将挡板右侧的链条的锁扣拆掉，拿下链条，露出链轮，将链轮定位挡块松掉，使链轮能360°转动。

3、从左向右抽将轴抽出，拿下两个挡板，露出合闸线圈，同时露出足够大的空间，能清晰地看到合闸线圈固定螺栓，用M6的六角扳手，卸下合闸线圈紧定螺栓，注意，尽管已是机构最大空间，但是六角扳手也不能360°旋转，它的转动范围不超过30°，因此拆卸安装用时较长，非常不方便。

4、安装过程是拆卸的相反流程。整个拆装更换过程需要4个小时左右，耗时费力，效率较低。

公告号为 CN 207548633 U 的中国发明专利公开了一种断路器分合闸线圈快速拆装工具。由L形卡具、压紧卡具、过渡连杆和调节螺母组成，可以在空间极小的操作机构中固定分、合闸线圈，再进行分、合闸线圈螺栓的紧固和拆除，但对于螺栓的拆装仍然需要采取手动的方式，拆装过程较慢。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种设计合理、操作简单、便于携带、检修效率高、作业风险低的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法及工具。

本发明的技术方案是：

一种10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，包括螺杆快速拆装工具和螺母卡固工具，所述螺杆快速拆装工具包括棘轮部分、减速部分、控制部分和支撑部分，所述棘轮部分包括正反转手柄、摆臂棘轮、棘爪、棘轮支销，棘轮架、偏心轴套和M6六方磁性头，其中，所述棘轮架与所述摆臂棘轮通过所述棘爪相连接，所述棘轮架与所述正反转手柄通过所述棘轮支销连接，以实现所述棘轮架的正反转，所述棘轮架与所述M6六方磁性头连接；

所述减速部分包括中心齿轮、行星齿轮、行星齿轮套、行星齿轮架和传动轴，其中，所述行星轮为三个且沿圆周均布，三个所述行星齿轮分别与中心齿轮和所述行星齿轮套的内齿圈啮合，三个所述行星齿轮均分别与所述行星齿轮架连接，所述行星齿轮架的上端与所述传动轴的下端连接，所述传动轴上端的偏心轴与所述偏心轴套的中心连接，所述偏心轴套的弧形顶部与所述摆臂棘轮上的弧形槽相配合；

所述控制部分和支撑部分包括电机、控制电路、开关、锂电池、轴承、轴承支撑管、传动壳体和外壳体，其中，所述电机与所述控制电路相连接，其动力输出轴与所述中心齿轮相连接，所述控制电路分别与所述开关和所述锂电池相连接；所述传动轴被所述轴承和所述轴承支撑管包裹，所述传动壳体包裹工具的传动部分，所述外壳体包裹所述减速部分和控制部分；

所述螺母卡固工具包括手柄，所述手柄的前端为六方头，所述六方头上设置有六方孔，贯穿所述六方孔的两个体壁分别设置有一套弹簧和钢球，所述钢球的小半圆能够深入到所述六方孔中。

进一步地：所述M6六方磁性头通过压簧和压紧钢球与所述棘轮架相连接，实现六方头的自由更换。

进一步地：所述棘爪的一端与所述摆臂棘轮的内圈合槽，所述棘爪与所述棘轮架通过销子连接，以实现所述摆臂棘轮带动所述棘轮架的转动。

进一步地：三个所述行星齿轮处在同一水平面，且分别通过销子与所述行星齿轮架相连接。

进一步地：所述手柄的后端与握把连接，所述握把为两半式结构，两个半体夹固所述手柄的后端且通过螺栓连接。

一种利用所述10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法，包括以下步骤：

a、首先将储能弹簧处于非储能状态，并且拔下必要的电线插头；

b、拆掉合闸线圈前方的轴上的两个挡板的紧定螺栓，然后把两个挡板向左移动到最左端，将其处于水平向，就能看到合闸线圈的紧定螺栓；

c、将螺母卡固工具的六方头伸入开关柜且卡住合闸线圈的紧定螺栓的螺母，将螺杆快速拆装工具伸进挡板右边的狭窄空间内，六方磁性头卡住合闸线圈的紧定螺栓的螺杆端头；

d、电机启动，带动中心齿轮旋转，进而使行星齿轮带动行星齿轮架转动，传动轴也随之转动，从而使偏心轴套顶部周期性的顶推摆臂棘轮，由于棘爪的作用，促使棘轮架转动，M6六方磁性头转动即可拆卸螺杆，合闸线圈即可拿出；

e、将新的合闸线圈安装上去，安装过程是拆卸的相反流程，此时，通过转动正反转手柄，使M6六方磁性头旋转方向转变。

进一步地: 所述六方孔的前端相邻的两个体壁分别设置有所述弹簧和钢球，对称设置。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用两套专门工具配合拆装合闸线圈，用时不超过40分钟，远低于现有技术中的4小时，效率明显提高。

2、本发明的螺杆快速拆装工具由棘轮部分、减速部分、控制部分和支撑部分组成，操作简单、便于携带、检修效率高、作业风险低的操作机构合闸线圈快速拆装工具。

2、本发明的螺杆快速拆装工具的正反转手柄通过棘轮支销与棘轮架相连接，可以实现棘轮架正反转，使得更换合闸线圈时更为方便，M6六方磁性头通过压簧和压簧钢珠与棘轮架相连接，可自由更换，大大的增强了工具的泛用性。

3、本发明的螺杆快速拆装工具通过电机旋转带动中心齿轮、行星齿轮、行星齿轮架、偏心转动轴和摆臂棘轮层层减速，实现棘轮架以符合工艺要求的速度旋转，使得更换合闸线圈更加方便快捷。

4、本发明的螺杆快速拆装工具采用电机提供动力，使得在拆卸合闸线圈时动作幅度极小，非常适合在狭小环境内进行作业，同时极大降低了受到机械伤害的可能性。

5、本发明的螺母卡固工具采用两个对称设置的弹簧和滚珠来卡固螺母，有效防止螺母脱落，减少安全隐患。

6、本发明的螺母卡固工具采用组合式结构，能够更换卡口的大小，使用大小不同的螺母卡固，并且，头部设置有弯曲部，能够有效避开开关柜内的遮挡部件。

7、本发明设计合理、操作简单、便于携带、检修效率高、作业风险低，支撑部分整体细长，便于在狭小空间内部及进行操作，推广后具有良好的经济效益。

附图说明：

图1为螺杆快速拆装工具的结构图；

图2为图1所示螺杆快速拆装工具的俯视图；

图3为图1中M6六方磁性头的安装示意图；

图4为图1中传动轴逆时针旋转处于0°时的结构示意图；

图5为图1中传动轴逆时针旋转处于90°时的结构示意图；

图6为图1中传动轴逆时针旋转处于180°时的结构示意图；

图7为图1中传动轴逆时针旋转处于270°时的结构示意图；

图8为螺母卡固工具的结构示意图；

图9为图8所示螺母卡固工具的俯视图。

具体实施方式：

实施例一：参见图1—图3，图中，1-M6六方磁性头，2-棘爪，3-正反转手柄，4-棘轮支销，5-外壳体、6-摆臂棘轮，7-棘轮架，8-偏心轴套，9-轴承，10-轴承支撑管，11-传动壳体，12-传动轴，13--行星齿轮架，14-行星齿轮，15-中心齿轮，16-行星齿轮套，17-电机，18-开关，19-控制电路，20-锂电池，21-压紧钢球，22-压簧，23-偏心轴，31-握把，32-手柄，33-六方头，34-弹簧，35-钢球。

一种10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，包括螺杆快速拆装工具和螺母卡固工具，其中：螺杆快速拆装工具包括棘轮部分、减速部分、控制部分和支撑部分，其中，棘轮部分包括正反转手柄3、摆臂棘轮6、棘爪2、棘轮支销4，棘轮架7、偏心轴套8、M6六方磁性头1；减速部分包括中心齿轮15、行星齿轮14、行星齿轮套16、行星齿轮架13和传动轴12；控制部分和支撑部分包括电机17、控制电路19、开关18、锂电池20、轴承9、轴承支撑管10、传动壳体11和外壳体5。

正反转手柄3与棘轮架7架通过棘轮支销4连接，以实现棘轮架7的正反转，摆臂棘轮6通过棘爪2与棘轮架7连接，棘爪2的一端与摆臂棘轮6的内圈合槽，棘爪2与棘轮架7通过销子连接，以实现摆臂棘轮6带动棘轮架7的转动，传动轴12上端的偏心轴23与偏心轴套8的中心连接，偏心轴套8的弧形顶部与摆臂棘轮6上的弧形槽相配合，M6六方磁性头1通过压簧22和压紧钢球21与棘轮架7相连接，可实现六方头的自由更换。

中心齿轮15由电机17带动旋转且与三个行星齿轮14啮合，三个行星齿轮14在同一水平面上，通过销子与行星齿轮架13相连接，行星齿轮架13与传动轴12的下端相连，行星齿轮套16与行星齿轮14啮合，传动轴12的两端分别通过轴承9与传动壳体11转动式连接，两个轴承9之间设置有轴承支撑管10，所述轴承支撑管的两端分别与两个轴承9的外圈接触，电机17底部与控制电路19相连接，控制电路19控制工具运转，开关18与控制电路19相连接，锂电池20与控制电路19相连接，轴承9与轴承支撑管10相连，传动壳体11包裹工具的传动部分，外壳体5包裹工具的减速部分和控制部分。

螺母卡固工具包括手柄32，手柄32的前端为六方头33，六方头33上设置有六方孔，贯穿六方孔的两个体壁分别设置有一套弹簧34和钢球35，钢球35的小半圆能够深入到六方孔中。

优选方案：手柄32的后端与握把31连接，握把31为两半式结构，两个半体夹固手柄32的后端且通过螺栓连接，手柄32的前端设置有弯曲部，能够避开开关柜的一些障碍物。六方孔的前端相邻的两个体壁分别设置有弹簧34和钢球35，对称设置。

偏心轴套8顶推摆臂棘轮6的具体工作流程如下：

1、如图4所示，此时偏心轴套8顶推摆臂棘轮6处于最上端，形成一个向上的偏心量。

2、如图5所示，此时偏心轴套8向左旋转90°，偏心轴套8的偏心量进到传动壳体12的让位槽内，走的是空位，没有别的部件受力，不产生其它部件的位移。

3、如图6所示，此时偏心轴套8向左总共旋转180°，偏心轴套8再次顶推摆臂棘轮6运动一个偏心量，使摆臂棘轮6向下移动到最下端。

4、如图7所示，此时偏心轴套8向左总共旋转270°，偏心轴套8的偏心量进到传动壳体12的让位槽内，走的是空位，没有别的部件受力，不产生其它部件的位移。

总之，转动轴12旋转一周，摆臂棘轮6从高到低再从低到高完成一个循环，在棘爪2的作用下，使棘轮架转动10°。降速比是36:1。

10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法，其特征是:包括以下步骤：

a、首先将储能弹簧处于非储能状态，并且拔下必要的电线插头；

b、拆掉合闸线圈前方的轴上的两个挡板的紧定螺栓，然后把两个挡板向左移动到最左端，将其处于水平向，就能看到合闸线圈的紧定螺栓；

c、将螺母卡固工具的六方头伸入开关柜且卡住合闸线圈的紧定螺栓的螺母，将螺杆快速拆装工具伸进挡板右边的狭窄空间内，六方磁性头1卡住合闸线圈的紧定螺栓的螺杆端头；

d、电机17启动，带动中心齿轮15旋转，进而使行星齿轮14带动行星齿轮架13转动，传动轴12也随之转动，从而使偏心轴套8顶部周期性的顶推摆臂棘轮6，由于棘爪2的作用，促使棘轮架7转动，M6六方磁性头1转动即可拆卸螺杆，合闸线圈即可拿出；

e、将新的合闸线圈安装上去，安装过程是拆卸的相反流程，此时，通过转动正反转手柄3，使M6六方磁性头1旋转方向转变。

实施例二：本实施例与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处在于：M6六方磁性头1与棘轮架7的连接方式不同，可以采用锥部和锥孔的连接方式，也可以采用棱柱和棱柱孔的连接方式，棱柱孔中可以设置磁块，能够吸附和拿开，也可实现六方头的自由更换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质所作的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，包括螺杆快速拆装工具和螺母卡固工具，其特征是：所述螺杆快速拆装工具包括棘轮部分、减速部分、控制部分和支撑部分，所述棘轮部分包括正反转手柄、摆臂棘轮、棘爪、棘轮支销，棘轮架、偏心轴套和M6六方磁性头，其中，所述棘轮架与所述摆臂棘轮通过所述棘爪相连接，所述棘轮架与所述正反转手柄通过所述棘轮支销连接，以实现所述棘轮架的正反转，所述棘轮架与所述M6六方磁性头连接；

所述减速部分包括中心齿轮、行星齿轮、行星齿轮套、行星齿轮架和传动轴，其中，所述行星轮为三个且沿圆周均布，三个所述行星齿轮分别与中心齿轮和所述行星齿轮套的内齿圈啮合，三个所述行星齿轮均分别与所述行星齿轮架连接，所述行星齿轮架的上端与所述传动轴的下端连接，所述传动轴上端的偏心轴与所述偏心轴套的中心连接，所述偏心轴套的弧形顶部与所述摆臂棘轮上的弧形槽相配合；

所述控制部分和支撑部分包括电机、控制电路、开关、锂电池、轴承、轴承支撑管、传动壳体和外壳体，其中，所述电机与所述控制电路相连接，其动力输出轴与所述中心齿轮相连接，所述控制电路分别与所述开关和所述锂电池相连接；所述传动轴被所述轴承和所述轴承支撑管包裹，所述传动壳体包裹工具的传动部分，所述外壳体包裹所述减速部分和控制部分；

所述螺母卡固工具包括手柄，所述手柄的前端为六方头，所述六方头上设置有六方孔，贯穿所述六方孔的两个体壁分别设置有一套弹簧和钢球，所述钢球的小半圆能够深入到所述六方孔中。

2.根据权利要求1所述的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，其特征是：所述M6六方磁性头通过压簧和压紧钢球与所述棘轮架相连接，实现六方头的自由更换。

3.根据权利要求1所述的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，其特征是：所述棘爪的一端与所述摆臂棘轮的内圈合槽，所述棘爪与所述棘轮架通过销子连接，以实现所述摆臂棘轮带动所述棘轮架的转动。

4.根据权利要求1所述的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，其特征是：三个所述行星齿轮处在同一水平面，且分别通过销子与所述行星齿轮架相连接。

5.根据权利要求1所述的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具，其特征是：所述手柄的后端与握把连接，所述握把为两半式结构，两个半体夹固所述手柄的后端且通过螺栓连接。

6.一种利用权利要求1-4任一所述10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装工具的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法，其特征是:包括以下步骤：

a、首先将储能弹簧处于非储能状态，并且拔下必要的电线插头；

b、拆掉合闸线圈前方的轴上的两个挡板的紧定螺栓，然后把两个挡板向左移动到最左端，将其处于水平向，就能看到合闸线圈的紧定螺栓；

c、将螺母卡固工具的六方头伸入开关柜且卡住合闸线圈的紧定螺栓的螺母，将螺杆快速拆装工具伸进挡板右边的狭窄空间内，六方磁性头卡住合闸线圈的紧定螺栓的螺杆端头；

d、电机启动，带动中心齿轮旋转，进而使行星齿轮带动行星齿轮架转动，传动轴也随之转动，从而使偏心轴套顶部周期性的顶推摆臂棘轮，由于棘爪的作用，促使棘轮架转动，M6六方磁性头转动即可拆卸螺杆，合闸线圈即可拿出；

e、将新的合闸线圈安装上去，安装过程是拆卸的相反流程，此时，通过转动正反转手柄，使M6六方磁性头旋转方向转变。

7.根据权利要求6所述的10kV开关柜VS1型操作机构合闸线圈快速拆装方法，其特征是: 所述六方孔的前端相邻的两个体壁分别设置有所述弹簧和钢球，对称设置。

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