CN116953489A - 轨道牵引网备自投性能检测设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及备自投检测技术领域，公开了一种轨道牵引网备自投性能检测设备，包括机架和机架上水平设置的运输机，所述运输机的皮带上放置有备自投工件，所述机架的中部侧面竖直设置有撑臂，所述撑臂的内侧开设有安装槽，所述安装槽内设置有限位夹座。本发明所述的轨道牵引网备自投性能检测设备和方法，利用各自检测座主体上第一接线孔模具头、第二接线孔模具头插入备自投工件的接头上，利用控制台上的检测电源选择性输入，先检测常用输出电路是否能正常工作，再检测备用输出电路是否能正常工作，从而对导电不良、接头倾斜未被插入或者泄漏电流过大等现象进行快速检测，并且为流水线式检测，提高检测的效率和准确度，带来更好的使用前景。

Description

轨道牵引网备自投性能检测设备和方法

技术领域

本发明涉及备自投检测技术领域，特别涉及轨道牵引网备自投性能检测设备和方法。

背景技术

牵引供电系统为一级负荷，在变压器故障和进线电源失压时均需通过备自投装置实现快速供电恢复，满足铁路运输的要求，备自投装置作为牵引供电系统可靠供电的重要设备，在运行过程中由于接口多，需要停电测试且测试复杂，在繁忙干线很难提供充足的测试时间，同时由于缺乏专门的测试仪器，测试手段也很落后，目前针对铁路牵引供电备自投装置的自动化测试设备尚属空白，因此，针对牵引供电需求，研制满足牵引变电所、开闭所、AT所备自投装置自动测试设备，可大大提高现场自动化测试水平，同时也会大大提高现场测试的工作效率。

备自投是备用电源自动投入使用装置的简称，装置采用交流不间断采样方式采集到信号后实时进行傅立叶法计算，能精确判断电源状态，并实施延时切换电源，例如许多工厂企业中的备用柴油发电机组也经常采用备自投控制，当主电网失电，备自投控制系统自动控制柴油发电机组起动，合闸，自动投入运行；而随着城市轻轨交通的发展，构成轻轨交通的电网需要大量的备自投设备投入使用，解决故障问题。

现有的备自投生产厂家在生产时，待产品组装完成，需要进行产品质量和性能的检测，现有的检测技术是基本人工观察配合仪器测试的半自动测试方式（主要检测备自投接头的导电性和接头倾斜度，以及内部控制开关是否能正常切换），均为产品的单独检测，自动化程度不高，工作效率低，并且基于以上检测，在实际工作中证明了准确度有待提高。

进一步的，现有的备自投工件在进行检测的时候容易沾染环境中的灰尘，并且因为转移摩擦以及自身生产技术问题，会携带部分电量不相等的静电荷，以上两者均会影响备自投工件成品的使用以及寿命。

综上所述，考虑到现有设施满足不了工作使用需求，为此，我们提出轨道牵引网备自投性能检测设备和方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供轨道牵引网备自投性能检测设备和方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

轨道牵引网备自投性能检测设备，包括机架，所述机架上水平设置有运输机，所述运输机的皮带上放置有备自投工件，所述机架的中部侧面竖直设置有撑臂，所述撑臂的内侧开设有安装槽，所述安装槽内设置有限位夹座。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述限位夹座内转动设置有驱动轴，所述驱动轴的中部套接有连杆，所述连杆的端部铆接有定位架。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述撑臂的上端并位于运输机的正上方水平固定有顶座，所述顶座的上端面中部安装有控制台，所述顶座的下端设置有作用于备自投工件的检测器。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述机架的左端部安装有作用于备自投工件的除尘箱。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述定位架的内部设置有放置备自投工件的定位槽，所述定位槽的两侧向右对称设置有导向斜面，所述导向斜面上均匀分布有若干组导向轮，所述导向轮的排数优选为2排，每排导向轮的数量优选为4-8组。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述驱动轴穿过限位夹座向下延伸，并利用第一轴承座和安装槽的底部固定，所述驱动轴靠近第一轴承座的位置套接有大齿轮，所述大齿轮的一侧啮合设置有小齿轮，所述小齿轮套接在转轴上，所述转轴的上端并位于限位夹座的内部安装有第一伺服电机，所述机架的侧面靠近撑臂的位置设置有接料台，所述接料台的上端设置有滑槽，所述滑槽的端部和运输机的皮带相接近。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述检测器包括丝杆电机、双头丝杆、支座、正向螺旋纹、反向螺旋纹、导向杆和移动检测座，所述丝杆电机的一端水平连接有双头丝杆，所述双头丝杆的另一端通过第二轴承座和支座的内部固定，所述支座竖直固定在顶座的下端面，所述双头丝杆上对称设置有正向螺旋纹和反向螺旋纹，所述正向螺旋纹和反向螺旋纹分别供两组移动检测座直线移动，所述双头丝杆的上方对称设置有导向杆，所述导向杆的一端和撑臂固定，所述导向杆的另一端和支座固定。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述移动检测座包括检测座主体、丝杆螺母套和导向孔，所述检测座主体的中部安装有丝杆螺母套，所述丝杆螺母套内设置有在正向螺旋纹、反向螺旋纹上螺旋移动的丝杆螺母，所述检测座主体上对称开设有供导向杆穿过的导向孔。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述移动检测座还包括第一接线孔模具头、第二接线孔模具头、泄漏电流探测头和连接线缆，所述检测座主体的内侧面靠下位置分别设置有第一接线孔模具头和第二接线孔模具头，所述第一接线孔模具头、第二接线孔模具头分别插入备自投工件两侧的接线孔内，所述泄漏电流探测头位于第一接线孔模具头和第二接线孔模具头之间，抵触到备自投工件的外表面上，所述检测座主体的内部向上穿过顶座设置有连接线缆，所述连接线缆和控制台电性连接。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述除尘箱包括箱体，所述箱体的内部设置有收纳槽，所述收纳槽内转动设置有转筒结构，所述箱体的底部贯穿开设有出料口。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述转筒结构包括筒体、内运动腔、气囊垫、排尘孔和进料口，所述筒体内开设有供备自投工件运动的内运动腔，所述筒体的内壁一周均匀设置有若干组气囊垫，所述气囊垫外表面设置有布层，相邻所述气囊垫之间的筒体上开设有排尘孔，所述筒体上开设有进料口。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述转筒结构还包括离子风棒、离子风孔、轴部、第三轴承座和第四轴承座，所述离子风棒安装在筒体内侧面靠近进料口的位置，所述离子风棒上等距设置有若干组离子风孔，所述离子风孔的数量优选为6-10组，所述筒体的两端对称焊接有轴部，一组所述轴部通过第四轴承座和收纳槽的槽壁固定，另一组所述轴部上套接有第三轴承座，并且该组轴部通过联轴器连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机固定在箱体内向外延伸。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述顶座的边角处通过两组立柱和运输机的边侧固定。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述顶座的内部对称开设有两组供连接线缆移动的线槽。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述备自投工件两侧面包括四组常用输出接头、四组备用输出接头和八组负载接头。

作为本发明所述轨道牵引网备自投性能检测设备的一种优选方案，其中：所述控制台内包括显示屏、PLC控制器、检测电源、试验负载和电流表。

轨道牵引网备自投性能检测的方法，具有以下的步骤；

S1导向和定位:将备自投工件从运输机的右端放到皮带上，备自投工件向左移动，直至遇到定位架，先接触到定位架的导向斜面，碰到导向轮后校准随皮带移动的方向，直至备自投工件直线方向进入到定位槽内被阻挡，无法继续移动，此时备自投工件被定位。

S2插接:接着开启丝杆电机，带动双头丝杆匀速转动，使两组移动检测座在正向螺旋纹和反向螺旋纹的作用下相向移动，分别利用各自检测座主体上第一接线孔模具头、第二接线孔模具头插入备自投工件的接头上。

S3检测:利用控制台上的检测电源选择性输入，先检测常用输出电路是否能正常工作，再检测备用输出电路是否能正常工作，出现导电不良、接头倾斜未被插入或者泄漏电流探测头探测到的泄漏电流过大，以上任一现象时，让两组移动检测座相对运动，退出插接状态。

S4分选:启动第一伺服电机，带动转轴正转，并通过大齿轮和小齿轮啮合减速后，引起驱动轴转动，带动定位架向右部区域转动90度，将不合格的备自投工件推入到接料台的滑槽处，若是为检测到无以上现象出现，判定为合格的备自投工件，第一伺服电机带动转轴反转，驱动轴带动定位架向左部区域转动90度，从而解除对备自投工件的阻挡，使备自投工件继续随皮带向左移动，进行下一个工序的处理。

S5除尘和除静电:备自投工件从运输机左端位置下落，正好从进料口滑入到筒体的内运动腔中，并处于内运动腔的中下位置，通过启动第二伺服电机，带动筒体逆时针慢速运动，使备自投工件的外表面和气囊垫持续接触，产生摩擦，达到擦拭除尘的作用，并且离子风棒可以环绕备自投工件运动，从不同方向对着备自投工件，利用若干组离子风孔吹出离子风，全面去除备自投工件外表面以及内部的静电。

S6排料:当进料口逆时针运动到筒体的正下方时，备自投工件从进料口处掉落，并通过出料口导出，完成除尘和消除静电的目的，直至进料口运动一周，移动到原位后停止。

本发明通过改进在此提供轨道牵引网备自投性能检测设备和方法，与现有技术相比，具有如下显著改进及优点：

（1）本发明设置定位架，一方面备自投工件向左移动，直至遇到定位架，先接触到定位架的导向斜面，碰到导向轮后校准随皮带移动的方向，直至备自投工件直线方向进入到定位槽内被阻挡，达到定位的作用；另一方面，启动第一伺服电机，带动转轴正转，并通过大齿轮和小齿轮啮合减速后，引起驱动轴转动，带动定位架向右部区域转动90度，将不合格的备自投工件推入到接料台的滑槽处，若是为检测到无以上现象出现，判定为合格的备自投工件，第一伺服电机带动转轴反转，驱动轴带动定位架向左部区域转动90度，从而解除对备自投工件的阻挡，使备自投工件继续随皮带向左移动，达到自动分选的作用。

（2）本发明设置检测器，开启丝杆电机，带动双头丝杆匀速转动，使两组移动检测座在正向螺旋纹和反向螺旋纹的作用下相向移动，分别利用各自检测座主体上第一接线孔模具头、第二接线孔模具头插入备自投工件的接头上，利用控制台上的检测电源选择性输入，先检测常用输出电路是否能正常工作，再检测备用输出电路是否能正常工作，从而对导电不良、接头倾斜未被插入或者泄漏电流过大等现象进行快速检测，并且为流水线式检测，提高检测的效率和准确度。

（3）本发明设计转筒结构，一方面通过启动第二伺服电机，带动筒体逆时针慢速运动，使备自投工件的外表面和气囊垫持续接触，产生摩擦，达到擦拭除尘的作用，同时气囊垫具有减震缓冲，保护备自投工件的作用，另一方面离子风棒可以环绕备自投工件运动，从不同方向对着备自投工件，利用若干组离子风孔吹出离子风，全面去除备自投工件外表面以及内部的静电。

附图说明

图1为本发明轨道牵引网备自投性能检测设备和方法的整体结构示意图；

图2为本发明机架另一个方向的结构示意图；

图3为本发明定位架的结构示意图；

图4为本发明限位夹座的底部结构示意图；

图5为本发明检测器的结构示意图；

图6为本发明移动检测座的结构示意图；

图7为本发明除尘箱的外部结构示意图；

图8为本发明转筒结构的外部结构示意图；

图9为本发明转筒结构的内部结构示意图；

图10为本发明的上位机软件结构示意图。

图中：1、机架；2、运输机；3、备自投工件；4、撑臂；5、安装槽；6、限位夹座；7、驱动轴；8、移动检测座；81、检测座主体；82、丝杆螺母套；83、导向孔；84、第一接线孔模具头；85、第二接线孔模具头；86、泄漏电流探测头；87、连接线缆；9、转筒结构；90、筒体；91、内运动腔；92、气囊垫；93、排尘孔；94、进料口；95、离子风棒；96、离子风孔；97、轴部；98、第三轴承座；99、第四轴承座；10、连杆；11、定位架；12、导向斜面；13、定位槽；14、导向轮；15、第一轴承座；16、大齿轮；18、小齿轮；19、转轴；20、第一伺服电机；21、接料台；22、滑槽；23、顶座；24、控制台；30、检测器；31、丝杆电机；32、双头丝杆；33、支座；34、正向螺旋纹；35、反向螺旋纹；36、导向杆；40、除尘箱；41、箱体；42、收纳槽；43、第二伺服电机；44、出料口；50、线槽；51、立柱。

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。

实施例一

如图1-6所示，本实施例提供了轨道牵引网备自投性能检测设备，包括机架1，机架1上水平设置有运输机2，运输机2的皮带上放置有备自投工件3，机架1的中部侧面竖直设置有撑臂4，起到支撑作用，撑臂4的内侧开设有安装槽5，安装槽5内设置有限位夹座6，限位夹座6为开口夹槽形状。

具体的，限位夹座6内转动设置有驱动轴7，驱动轴7和限位夹座6连接处安装有阻尼轴承，驱动轴7围绕阻尼轴承转动，驱动轴7的中部套接有连杆10，连杆10的端部铆接有定位架11，如图3所示。

进一步的，定位架11的内部设置有放置备自投工件3的定位槽13，定位槽13的两侧向右对称设置有导向斜面12，呈张开状态，便于接收位置偏移的备自投工件3，导向斜面12上均匀分布有若干组导向轮14，导向轮14的部分伸出导向斜面12外，如图3所示。

本实施例中，驱动轴7穿过限位夹座6向下延伸，并利用第一轴承座15和安装槽5的底部固定，驱动轴7靠近第一轴承座15的位置套接有大齿轮16，如图4所示。

本实施例中，大齿轮16的一侧啮合设置有小齿轮18，小齿轮18套接在转轴19上，转轴19的上端并位于限位夹座6的内部安装有第一伺服电机20，第一伺服电机20可以正向转工作，如图4所示。

进一步的，机架1的侧面靠近撑臂4的位置设置有接料台21，接料台21的上端设置有滑槽22，滑槽22倾斜设置，滑槽22的端部和运输机2的皮带相接近，如图1所示。

进一步的，撑臂4的上端并位于运输机2的正上方水平固定有顶座23，顶座23的上端面中部安装有控制台24，如图1和2所示。

其中，控制台24内包括显示屏、PLC控制器、检测电源、试验负载和电流表，显示屏起到显示数据和图像的作用，PLC控制器起到按预定的检测程序依次控制各电器元件工作的作用，检测电源起到对常用输出接头、备用输出接头分别供应电流的作用，试验负载起到接收电路电流、并显示工作状态的作用，电流表用于显示泄漏电流的数据。

进一步的，顶座23的下端设置有作用于备自投工件3的检测器30，如图2所示。

具体的，检测器30包括丝杆电机31、双头丝杆32、支座33、正向螺旋纹34、反向螺旋纹35、导向杆36和移动检测座8，如图5所示。

本实施例中，丝杆电机31的一端水平连接有双头丝杆32，双头丝杆32的另一端通过第二轴承座和支座33的内部固定，支座33竖直固定在顶座23的下端面。

本实施例中，双头丝杆32上对称设置有正向螺旋纹34和反向螺旋纹35，正向螺旋纹34和反向螺旋纹35分别供两组移动检测座8直线移动，双头丝杆32的上方对称设置有导向杆36，导向杆36起到导向作用，导向杆36的一端和撑臂4固定，导向杆36的另一端和支座33固定。

具体的，移动检测座8包括检测座主体81、丝杆螺母套82和导向孔83，如图6所示。

本实施例中，检测座主体81的中部安装有丝杆螺母套82，丝杆螺母套82内设置有在正向螺旋纹34、反向螺旋纹35上螺旋移动的丝杆螺母，检测座主体81上对称开设有供导向杆36穿过的导向孔83，两者相对运动。

进一步的，移动检测座8还包括第一接线孔模具头84、第二接线孔模具头85、泄漏电流探测头86和连接线缆87，如图6所示。

本实施例中，检测座主体81的内侧面靠下位置分别设置有第一接线孔模具头84和第二接线孔模具头85，第一接线孔模具头84、第二接线孔模具头85分别插入备自投工件3两侧的接线孔内，模具头为预制品，根据实际导线大小进行预制，略微缩小，便于插拔。

本实施例中，泄漏电流探测头86位于第一接线孔模具头84和第二接线孔模具头85之间，抵触到备自投工件3的外表面上，检测座主体81的内部向上穿过顶座23设置有连接线缆87，连接线缆87为多组导线集束而成，分别起到输入和输出的作用，连接线缆87和控制台24电性连接，顶座23的内部对称开设有两组供连接线缆87移动的线槽50，便于连接线缆87的拉扯和移动。

进一步的，顶座23的边角处通过两组立柱51和运输机2的边侧固定，起到支撑作用，如图2所示。

进一步的，备自投工件3两侧面包括四组常用输出接头、四组备用输出接头和八组负载接头。

本实施例在使用时，将备自投工件3从运输机2的右端放到皮带上，备自投工件3向左移动，直至遇到定位架11，先接触到定位架11的导向斜面12，碰到导向轮14后校准随皮带移动的方向，直至备自投工件3直线方向进入到定位槽13内被阻挡（定位槽13处于备自投工件3的中下位置），无法继续移动，此时备自投工件3被定位，接着开启丝杆电机31，带动双头丝杆32匀速转动，使两组移动检测座8在正向螺旋纹34和反向螺旋纹35的作用下相向移动，分别利用各自检测座主体81上第一接线孔模具头84、第二接线孔模具头85插入备自投工件3的接头上（泄漏电流探测头86接触到备自投工件3的表面），利用控制台24上的检测电源选择性输入，先检测常用输出电路是否能正常工作（即备自投工件3的常用输出接头和负载接头是否导电良好），再检测备用输出电路是否能正常工作（即备自投工件3的备用输出接头和负载接头是否导电良好），出现导电不良、接头倾斜未被插入或者泄漏电流探测头86探测到的泄漏电流过大，以上任一现象时，让两组移动检测座8相对运动，退出插接状态，并启动第一伺服电机20，带动转轴19正转，并通过大齿轮16和小齿轮18啮合减速后，引起驱动轴7转动，带动定位架11向右部区域转动90度，将不合格的备自投工件3推入到接料台21的滑槽22处，若是为检测到无以上现象出现，判定为合格的备自投工件3，第一伺服电机20带动转轴19反转，驱动轴7带动定位架11向左部区域转动90度，从而解除对备自投工件3的阻挡，使备自投工件3继续随皮带向左移动，进行下一个工序的处理。

实施例二

在实施例一的基础上，现有的备自投工件3在进行检测的时候容易沾染环境中的灰尘，并且因为转移摩擦以及自身生产技术问题，会携带部分电量不相等的静电荷，以上两者均会影响备自投工件3成品的使用以及寿命，为了解决以上的技术问题，我们在机架1的左端部安装有作用于备自投工件3的除尘箱40。

具体的，除尘箱40包括箱体41。

本实施例中，箱体41的内部设置有收纳槽42，收纳槽42内转动设置有转筒结构9，箱体41的底部贯穿开设有出料口44，如图7所示。

具体的，转筒结构9包括筒体90、内运动腔91、气囊垫92、排尘孔93和进料口94，如图9所示。

本实施例中，筒体90内开设有供备自投工件3运动的内运动腔91，筒体90的内壁一周均匀设置有若干组气囊垫92，气囊垫92内部充气，具有缓冲减震的作用，气囊垫92外表面设置有布层，用于擦拭和清洁备自投工件3表面。

本实施例中，相邻气囊垫92之间的筒体90上开设有排尘孔93，通过内部的风力以及筒体90转动作用，灰尘随机从排尘孔93向外导出，筒体90上开设有进料口94。

进一步的，转筒结构9还包括离子风棒95、离子风孔96、轴部97、第三轴承座98和第四轴承座99，如图8和9所示。

本实施例中，离子风棒95安装在筒体90内侧面靠近进料口94的位置，离子风棒95上等距设置有若干组离子风孔96，筒体90的两端对称焊接有轴部97。

本实施例中，一组轴部97通过第四轴承座99和收纳槽42的槽壁固定，另一组轴部97上套接有第三轴承座98，并且该组轴部97通过联轴器连接有第二伺服电机43，第二伺服电机43固定在箱体41内向外延伸。

本实施例在使用时，备自投工件3从运输机2左端位置下落，正好从进料口94滑入到筒体90的内运动腔91中（此时进料口94正好处于和皮带对接的位置，即筒体90的右下端），并处于内运动腔91的中下位置，通过启动第二伺服电机43，带动筒体90逆时针慢速运动，使备自投工件3的外表面和气囊垫92持续接触（备自投工件3自身发生不规律弹跳以及晃动的现象），产生摩擦，达到擦拭除尘的作用，并且离子风棒95可以环绕备自投工件3运动，从不同方向对着备自投工件3，利用若干组离子风孔96吹出离子风，全面去除备自投工件3外表面以及内部的静电（离子风可以通过备自投的通风口进入到备自投的内部），当进料口94逆时针运动到筒体90的正下方时，备自投工件3从进料口94处掉落，并通过出料口44导出，完成除尘和消除静电的目的，直至进料口94运动一周，移动到原位后停止，如此循环。

实施例三

在实施例一和在实施例二的基础上，轨道牵引网备自投性能检测设备配备了信号回路板件、出口回路板件、可编程内部逻辑处理机制、交流电压输出板，可以模拟多达17个断路器、隔离开关，提供控分、控合操作节点以及分位、合位位置信号节点。各个断路器、隔离开关的动作时间、闭锁条件、初始状态均可独立设置；动作时间可以精确到毫秒级。本发明设备配置4路电压输出，可以根据主接线图形式，用作进线电压、抽压装置采集电压、低压侧电压，并且电压输出数值能够随主接线图实时状态改变，能够真实地模拟出变电所一次设备的动作情况。本发明设备配置24VDC，110VDC，220VDC，能够对被测装置独立供电，并提供遥信公共电源，其控制节点则采用空节点，电压规格由被测装置遥信规格决定，灵活，安全，适配性高。

信号回路板件：用于采集被测装置发来的控分、控合信号，将被测装置出口的高压220VDC信号经过光耦转换成装置内部芯片需要的低压信号。

出口回路板件：控制出口继电器动作。继电器使用快速继电器FTR-B3G，动作固有时间短，动作次数可多达10万次，体积小，重量仅为1g，触点容量可达30W/30VA。对外出口节点均为无源节点，适应现场24V、110V、220V不同的遥信电压等级。

可编程内部逻辑处理机制：控制逻辑由具体的某变电所主接线图决定，实现对内置遥信、出口的可编程控制。编程控制方法采用可编程逻辑技术，逻辑方程是由一条或多条完成一定逻辑功能的逻辑语句组成，每条逻辑语句是由逻辑运算符、赋值符和继电器按照一定的运算规则组合而成，程序中用逻辑方程语句，循环处理信号、出口的逻辑关系。

交流电压输出板包括信号发生电路和高压运放部分电路：

信号发生电路选用飞思卡尔32位高速处理器MK66作为主控制芯片，并在高速FPGA上实现双口RAM模块，二者之间采用并行总线通信方式，具有数据更新速率快、传输效率高等优势。另外采用16位高精度数模转换器DAC8743，与FPGA间采用SPI通讯方式，数据传输速率可达50M/S，保证输出数据的精确、无误。

高压运放部分电路主要功能是将高精度数模转换器DAC8743输出的电压和电流信号进行精确放大，满足各种测试现场对输出电压和电流值的苛刻要求。为保护被测设备以及测试操作人员的安全，在高压运放电路设计中加设输出过流保护电路及其自锁电路，经测试该保护电路可以准确检测出输出过流故障，由继电器节点迅速切断电流并进行自锁。

如图10所示，为本发明的上位机软件结构示意图，软件有两种工作状态：运行测试态与编辑状态。

在编辑状态中，提供自定义绘制主接线图，配置试验信息参数，开关动作逻辑等功能，用于试验的准备工作。

运行测试态用于现场试验，用于开始不同触发条件下的备自投试验，并记录试验动作过程，形成试验报告。

本发明设备与上位机软件通过以太网线通信。以太网连接快速，可靠，误码率低，既能保证下发配置信息的正确率，也能保证试验信息上传的实时性。

软件使用Qt编写，编程语言为C++。软件编写过程充分吸收了以往相似产品的开发经验，整体架构可靠，拓展性强，充分体现了面向对象的编程思想。信息经由以太网与上位机交互。装置通过上位机软件进行设置，并在测试时实时显示备自投动作过程，在试验结束后自动生成可自定义格式的试验报告。

本发明可以模拟自投投切逻辑所依赖的现场高压断路器、隔离开关、电压互感器、各种故障信号，试验过程不必操作一次设备，保障了试验过程的安全，对供电系统无影响。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.轨道牵引网备自投性能检测设备，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）上水平设置有运输机（2），所述运输机（2）的皮带上放置有备自投工件（3），所述机架（1）的中部侧面竖直设置有撑臂（4），所述撑臂（4）的内侧开设有安装槽（5），所述安装槽（5）内设置有限位夹座（6），所述限位夹座（6）内转动设置有驱动轴（7），所述驱动轴（7）的中部套接有连杆（10），所述连杆（10）的端部铆接有定位架（11）；

所述撑臂（4）的上端并位于运输机（2）的正上方水平固定有顶座（23），所述顶座（23）的上端面中部安装有控制台（24），所述顶座（23）的下端设置有作用于备自投工件（3）的检测器（30），所述机架（1）的左端部安装有作用于备自投工件（3）的除尘箱（40）。

2.根据权利要求1所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述定位架（11）的内部设置有放置备自投工件（3）的定位槽（13），所述定位槽（13）的两侧向右对称设置有导向斜面（12），所述导向斜面（12）上均匀分布有若干组导向轮（14）。

3.根据权利要求2所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述驱动轴（7）穿过限位夹座（6）向下延伸，并利用第一轴承座（15）和安装槽（5）的底部固定，所述驱动轴（7）靠近第一轴承座（15）的位置套接有大齿轮（16），所述大齿轮（16）的一侧啮合设置有小齿轮（18），所述小齿轮（18）套接在转轴（19）上，所述转轴（19）的上端并位于限位夹座（6）的内部安装有第一伺服电机（20），所述机架（1）的侧面靠近撑臂（4）的位置设置有接料台（21），所述接料台（21）的上端设置有滑槽（22），所述滑槽（22）的端部和运输机（2）的皮带相接近。

4.根据权利要求3所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述检测器（30）包括丝杆电机（31）、双头丝杆（32）、支座（33）、正向螺旋纹（34）、反向螺旋纹（35）、导向杆（36）和移动检测座（8），所述丝杆电机（31）的一端水平连接有双头丝杆（32），所述双头丝杆（32）的另一端通过第二轴承座和支座（33）的内部固定，所述支座（33）竖直固定在顶座（23）的下端面，所述双头丝杆（32）上对称设置有正向螺旋纹（34）和反向螺旋纹（35），所述正向螺旋纹（34）和反向螺旋纹（35）分别供两组移动检测座（8）直线移动，所述双头丝杆（32）的上方对称设置有导向杆（36），所述导向杆（36）的一端和撑臂（4）固定，所述导向杆（36）的另一端和支座（33）固定。

5.根据权利要求4所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述移动检测座（8）包括检测座主体（81）、丝杆螺母套（82）和导向孔（83），所述检测座主体（81）的中部安装有丝杆螺母套（82），所述丝杆螺母套（82）内设置有在正向螺旋纹（34）、反向螺旋纹（35）上螺旋移动的丝杆螺母，所述检测座主体（81）上对称开设有供导向杆（36）穿过的导向孔（83）。

6.根据权利要求5所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述移动检测座（8）还包括第一接线孔模具头（84）、第二接线孔模具头（85）、泄漏电流探测头（86）和连接线缆（87），所述检测座主体（81）的内侧面靠下位置分别设置有第一接线孔模具头（84）和第二接线孔模具头（85），所述第一接线孔模具头（84）、第二接线孔模具头（85）分别插入备自投工件（3）两侧的接线孔内，所述泄漏电流探测头（86）位于第一接线孔模具头（84）和第二接线孔模具头（85）之间，抵触到备自投工件（3）的外表面上，所述检测座主体（81）的内部向上穿过顶座（23）设置有连接线缆（87），所述连接线缆（87）和控制台（24）电性连接。

7.根据权利要求1所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述除尘箱（40）包括箱体（41），所述箱体（41）的内部设置有收纳槽（42），所述收纳槽（42）内转动设置有转筒结构（9），所述箱体（41）的底部贯穿开设有出料口（44）。

8.根据权利要求7所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述转筒结构（9）包括筒体（90）、内运动腔（91）、气囊垫（92）、排尘孔（93）和进料口（94），所述筒体（90）内开设有供备自投工件（3）运动的内运动腔（91），所述筒体（90）的内壁一周均匀设置有若干组气囊垫（92），所述气囊垫（92）外表面设置有布层，相邻所述气囊垫（92）之间的筒体（90）上开设有排尘孔（93），所述筒体（90）上开设有进料口（94）。

9.根据权利要求8所述的轨道牵引网备自投性能检测设备，其特征在于：所述转筒结构（9）还包括离子风棒（95）、离子风孔（96）、轴部（97）、第三轴承座（98）和第四轴承座（99），所述离子风棒（95）安装在筒体（90）内侧面靠近进料口（94）的位置，所述离子风棒（95）上等距设置有若干组离子风孔（96），所述筒体（90）的两端对称焊接有轴部（97），一组所述轴部（97）通过第四轴承座（99）和收纳槽（42）的槽壁固定，另一组所述轴部（97）上套接有第三轴承座（98），并且该轴部（97）通过联轴器连接有第二伺服电机（43），所述第二伺服电机（43）固定在箱体（41）内向外延伸。

10.轨道牵引网备自投性能检测的方法，应用在以上权利要求1-9任一项所述的轨道牵引网备自投性能检测设备上，其特征在于，具有以下的步骤；

S1导向和定位:将备自投工件（3）从运输机（2）的右端放到皮带上，备自投工件（3）向左移动，直至遇到定位架（11），先接触到定位架（11）的导向斜面（12），碰到导向轮（14）后校准随皮带移动的方向，直至备自投工件（3）直线方向进入到定位槽（13）内被阻挡，无法继续移动，此时备自投工件（3）被定位；

S2插接:接着开启丝杆电机（31），带动双头丝杆（32）匀速转动，使两组移动检测座（8）在正向螺旋纹（34）和反向螺旋纹（35）的作用下相向移动，分别利用各自检测座主体（81）上第一接线孔模具头（84）、第二接线孔模具头（85）插入备自投工件（3）的接头上；

S3检测:利用控制台（24）上的检测电源选择性输入，先检测常用输出电路是否能正常工作，再检测备用输出电路是否能正常工作，出现导电不良、接头倾斜未被插入或者泄漏电流探测头（86）探测到的泄漏电流过大，以上任一现象时，让两组移动检测座（8）相对运动，退出插接状态；

S4分选:启动第一伺服电机（20），带动转轴（19）正转，并通过大齿轮（16）和小齿轮（18）啮合减速后，引起驱动轴（7）转动，带动定位架（11）向右部区域转动90度，将不合格的备自投工件（3）推入到接料台（21）的滑槽（22）处，若是为检测到无以上现象出现，判定为合格的备自投工件（3），第一伺服电机（20）带动转轴（19）反转，驱动轴（7）带动定位架（11）向左部区域转动90度，从而解除对备自投工件（3）的阻挡，使备自投工件（3）继续随皮带向左移动，进行下一个工序的处理；

S5除尘和除静电:备自投工件（3）从运输机（2）左端位置下落，正好从进料口（94）滑入到筒体（90）的内运动腔（91）中，并处于内运动腔（91）的中下位置，通过启动第二伺服电机（43），带动筒体（90）逆时针慢速运动，使备自投工件（3）的外表面和气囊垫（92）持续接触，产生摩擦，达到擦拭除尘的作用，并且离子风棒（95）可以环绕备自投工件（3）运动，从不同方向对着备自投工件（3），利用若干组离子风孔（96）吹出离子风，全面去除备自投工件（3）外表面以及内部的静电；

S6排料:当进料口（94）逆时针运动到筒体（90）的正下方时，备自投工件（3）从进料口（94）处掉落，并通过出料口（44）导出，完成除尘和消除静电的目的，直至进料口（94）运动一周，移动到原位后停止。