CN116978745B - 一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种快速分闸永磁机构及其自动化装配设备，涉及断路器分闸设备技术领域，永磁机构包括：后盖板上设置有前盖板，后盖板上设有壳体，后盖板上且位于壳体内设有动铁芯，动铁芯上设有用于安装线圈的凹槽；外磁轭设置于壳体上，外磁轭内且位于动铁芯上设有静铁芯，静铁芯的外侧固定设有永磁体，辅助分闸弹簧设置于动铁芯与静铁芯之间，本发明永磁机构，动铁芯与静铁芯在线圈作用下分离，且内置辅助分闸弹簧用以辅助快速分闸，避免了分闸时间过长，降低灭弧室的触头的损耗，在三相断路器内只需要应用一个，降低分闸控制的成本低，对分闸永磁机构进行自动移料送料，和实现自动化的永磁机构的组装，降低生产成本，提高永磁机构的品质。

Description

一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备

技术领域

本发明涉及断路器分闸设备技术领域，具体是一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备。

背景技术

户外断路器应用于电力系统内，通常断路器分闸是指断路器由合闸位置转为断开位置。

现有技术中，如申请号为：2017214973176中公开的名称为断路器分闸弹簧装配辅助装置，其中包括杠杆，杠杆的前端设有用于插入分闸弹簧活动端的簧圈间隔内的卡板，或者设有用于卡接到分闸弹簧活动端的至少一圈簧圈的径向两侧以带动弹簧伸缩的卡槽，所述装置还包括供杠杆铰接的杠杆支座，杠杆支座上设有用于固定到断路器上以使杠杆的铰接点处于分闸弹簧的活动端附近的固定结构。

现有技术中，如申请号为：2022111712644中公开的名称为：一种断路器及断路器分闸缓冲机构、断路器操动机构，其中包括缸体，缸体内的活塞腔内设有用于分闸缓冲的活塞杆，缸体外套设有分闸弹簧，活塞杆的上端密封穿出缸体，还包括用于与断路器操动机构的拐臂连接的连接组件。

但是现有技术中提到的分闸缓冲机构，在户外三相断路器上通常要应用三个，以达到分闸操作的要求，且分闸过程通过连接组件带动拐臂转动分闸，分闸操作缓慢，易使电弧对灭弧室触头造成损耗，且现有技术中的断路器组装设备均为辅助人工安装，无法进行自动化装配操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，以解决现有技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，所述永磁机构包括：

后盖板，后盖板上设置有前盖板，后盖板上设有壳体，后盖板上且位于壳体内设有动铁芯，动铁芯上设有用于安装线圈的凹槽。

外磁轭，所述外磁轭设置于壳体上，外磁轭内且位于动铁芯上设有静铁芯，用于与动铁芯配合进行分闸工作，静铁芯的外侧固定设有永磁体。

辅助分闸弹簧，所述辅助分闸弹簧设置于动铁芯与静铁芯之间，用于提高永磁机构分闸速度。

优先地，所述后盖板上设有贯穿动铁芯的立柱，前盖板上设有顶杆，后盖板上设置有固定杆，顶杆贯穿静铁芯与固定杆相连，静铁芯下方设有用于固定辅助分闸弹簧的安装槽，辅助分闸弹簧套设在顶杆上。

优先地，所述自动化装配设备包括机架、顶架、转运组件和滑台，顶架设置于机架上，机架的一侧设有滑台，转运组件阵列设置于机架上。

所述顶架上设有液压缸，液压缸输出端连接有压板，压板一侧设置有侧板，侧板上设有限位杆。

优先地，所述机架内设有底板，机架上转动设有齿圈，底板上固定设有第一电机，第一电机输出端连接有轴杆，轴杆一端设有不完全齿轮，轴杆上设有皮带，机架上转动设有传动轴，通过皮带与传动轴相连。

所述传动轴一端设置有第一锥齿轮，机架上转动设有竖直轴，竖直轴通过设置在其一端的第一齿轮与齿圈配合，通过设置在其另一端的第二锥齿轮与第一锥齿轮配合。

优先地，所述底板上还设置有立架，立架内竖直设置有可转动的双头丝杠，双头丝杠的一端相连有用于驱动的第二电机，立架上竖直设有导槽一，导槽一上滑动设有两个直角块，两个直角块的斜边相对。

所述两个直角块对称螺纹连接于双头丝杠上，两个直角块的斜边之间滑动设有移动块一，移动块一的一侧固定设有推杆，推杆上转动设有张紧轮，用于张紧皮带。

优先地，所述机架上设有组装槽，组装槽上设有若干个导向块，组装槽内设有升降座，导向块上滑动设有用于连接升降座的滑杆，升降座内固定设有承载台，承载台上设有定位槽，升降座的下方设有槽口板，槽口板内对称设有第一齿条。

所述不完全齿轮与第一齿条配合，升降座的一侧设阵列有拉杆，拉杆上设有斜杆，斜杆上开设有与拉杆滑接的直槽，底板上固定设有用于转动连接斜杆的托杆，斜杆的一端设有顶块。

优先地，所述转运组件包括移动板和用于连接齿圈的连接座，连接座上设置有导向框，导向框内固定设有第一弹簧，第一弹簧两侧设置有导槽二，导向框的一端设有定位孔，移动板通过位于其下方的滑块与第一弹簧连接，且移动板滑动设置于导槽二上。

优先地，所述移动板上设有插槽，插槽内设有圆孔，移动板上设有下料孔，下料孔内对称设有固定槽，固定槽内设有第二弹簧，固定槽内滑动设有直杆，第二弹簧套设于直杆上，直杆的一端设置有斜槽，下料孔内对称设有可转动的支撑杆。

所述移动板上对称设有罩体，支撑杆的一端设有滚轮，另一端通过第三弹簧连接于罩体内，且抵接于罩体底部。

优先地，所述滑台通过固定架安装于机架一侧，滑台上对称设有移动槽，移动槽上滑动设有移动块二，滑台上转动设有丝杠，丝杠一端连接用于驱动的第三电机，丝杠螺纹连接移动块二。

所述移动块二上对称设有导轨，导轨上滑动设有移动架，移动块二的一侧固定设有定位杆，定位杆上设有第二齿条，移动架上转动设有第二齿轮。

优先地，所述第二齿轮的轴心连接于第四电机的输出端，移动架的一侧固定设有插杆，插杆的一端设有沉孔，沉孔内设置有凸块，凸块的下端设有斜面，且上端开设有限位孔。

所述定位杆与定位孔配合，第二齿轮与第二齿条配合，插杆与插槽配合，限位杆与限位孔配合，凸块的下端与圆孔配合。

本发明的有益效果：

1、本发明永磁机构，动铁芯与静铁芯在线圈作用下分离，且内置辅助分闸弹簧用以辅助快速分闸，避免了分闸时间过长，降低灭弧室的触头的损耗，在三相断路器内只需要应用一个，降低分闸控制的成本低；

2、本发明永磁机构的自动化装配设备，对分闸永磁机构进行自动移料送料，和实现自动化的永磁机构的组装，组装精度高，实现自动化装配，且组装效率高，降低永磁机构的生产成本，且提高永磁机构的品质。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明永磁机构结构示意图；

图2是本发明永磁机构的剖视图；

图3是本发明永磁机构部分结构示意图；

图4是本发明装配设备结构示意图；

图5是本发明图4中A处结构示意图；

图6是本发明机架结构示意图；

图7是本发明机架的结构示意图；

图8是本发明转运组件结构示意图；

图9是本发明转运组件的剖视图；

图10是本发明滑台结构示意图；

图11是本发明滑台的局部剖视图；

图12是本发明图11中B处放大结构示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种快速分闸永磁机构，如图1-图3所示，永磁机构包括后盖板1与前盖板12，后盖板1与前盖板12通过若干个螺杆连接固定，且后盖板1上设置有壳体13，壳体13上安装有外磁轭14，外磁轭14固定于壳体13与前盖板12之间。

后盖板1上且位于壳体13内设有动铁芯16，动铁芯16上开设有凹槽161，后盖板1上设置有立柱111，立柱111贯穿动铁芯16，使其一端位于凹槽161内，在凹槽161内设置有线圈，线圈图中为示出，动铁芯16上设置有静铁芯17，静铁芯17的外侧固定设有永磁体18，永磁体18位于线圈的上方，且前盖板12上安装有顶杆15，顶杆15贯穿静铁芯17。

后盖板1上设置有固定杆10，固定杆10的一端贯穿动铁芯16后与静铁芯17连接，且静铁芯17的下方开设有安装槽，安装槽内设置有辅助分闸弹簧19，辅助分闸弹簧19的一端抵接于静铁芯17，另一端抵接于动铁芯16，且辅助分闸弹簧19套设在顶杆15上。

本实施例中的永磁机构，线圈通电后，可控制动铁芯16与静铁芯17分离，且内置辅助分闸弹簧19，且采用三相分合闸机械联动，实现快速分闸，避免了分闸时间过长，电弧对灭弧室的触头造成损耗，采用单个永磁体18、与线圈等配合，快速分闸，缩短分闸时间至10ms以内，且应用于断路器内，可同时连接断路器的三相，控制断路器的分闸。

一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，如图4所示，自动化装配设备包括机架2，机架2上设置有顶架3，机架2上且位于顶架3的一侧设置有滑台5，机架2上固定设有阵列分布的转运组件4，转运组件4上放置有永磁机构各个零部件，用于对零部件进行转移。

如图4、图5所示，顶架3固定安装于机架2上，且顶架3上安装有液压缸31，液压缸31的输出端竖直向下，且其上连接有压板32，压板32的一侧固定设有侧板33，侧板33上连接有限位杆34。

如图6、图7所示，机架2内固定设有底板21，底板21上安装有电机架23，电机架23的一侧转动设置有轴杆24，另一侧紧固安装有第一电机240，轴杆24的一端设有不完全齿轮242，第一电机240的输出端与轴杆24相连，以驱动不完全齿轮242转动，机架2上转动设有传动轴25，传动轴25与轴杆24通过皮带241连接。

传动轴25的一端固定设有第一锥齿轮251，机架2上且位于传动轴25一端转动设有竖直轴26，竖直轴26的一端设置有第一齿轮262，另一端固定设有第二锥齿轮261，第二锥齿轮261与第一锥齿轮251配合，将传动轴25的水平转动传递为竖直轴26上的第一齿轮262转动。

机架2上转动设有齿圈22，且转运组件4设置于齿圈22上，齿圈22与第一齿轮262啮合，驱动齿圈22旋转，对零部件移料切换，底板21上固定设有立架27，立架27内安装有张紧组件。

张紧组件包括双头丝杠271、两个直角块272、移动块一274和张紧轮276，双头丝杠271竖直设置于立架27内，立架27上固定安装有第二电机，第二电机的输出端连接于双头丝杠271的一端，用以驱动双头丝杠271转动，立架27上且位于双头丝杠271的一侧开设有导槽一273。

两个直角块272的斜边相对，且对称设置于双头丝杠271上，并与双头丝杠271螺纹连接，两个直角块272均与导槽一273滑动连接，导槽一273用以对直角块272的移动导向，且移动块一274滑动位于两个直角块272的斜边之间，移动块一274的一侧固定连接有推杆275，用于转动安装张紧轮276。

通过双头丝杠271转动，控制两个直角块272相向或反向移动，使得移动块一274向左或向右平移，带动推杆275移动，使得张紧轮276对皮带241进行张紧。

在机架2上开设有组装槽，组装槽上设置有若干个导向块293，组装槽内设置有升降座29，升降座29上固定连接有若干个滑杆291，导向块293与滑杆291滑动连接，且升降座29内固定设置有承载台294，以放置后盖板1，且支撑完成永磁机构的零部件组装工作，承载台294上开设有若干个定位槽，用于固定螺杆。

升降座29的下方连接有槽口板295，槽口板295内对称设置有第一齿条296，不完全齿轮242位于槽口板295内的两个第一齿条296之间，且不完全齿轮242与第一齿条296啮合，以控制升降座29上下往复移动，升降座29的一侧设置有阵列分布的拉杆292。

底板21上固定设有阵列分布的托杆281，托杆281上转动设有斜杆28，斜杆28上开设有直槽282，拉杆292滑动位于直槽282内，且斜杆28远离托杆281的一端连接有顶块283，用于固定壳体13，防止组装过程中零部件偏移。

如图8、图9所示，转运组件4包括连接座41和移动板44，连接座41固定于齿圈22上，连接座41上固定设有导向框42，导向框42内固定设有第一弹簧43，且导向框42内位于第一弹簧43两侧开设有导槽二421，导向框42的一端设置有定位孔422，移动板44位于导向框42上，移动板44通过位于其下方的滑块440与第一弹簧43连接，滑块440与导槽二421滑动连接。

移动板44上开设有下料孔，移动板44上位于下料孔的一侧设置有插槽441，插槽441内设有圆孔442，下料孔内对称开设有固定槽45，固定槽45内连接有第二弹簧451，固定槽45内滑动设有直杆46，第二弹簧451套设于直杆46上，且与直杆46固定连接，直杆46的一端设置有斜槽461，用于支撑零部件。

下料孔内转动设有对称分布的支撑杆47，移动板44上固定设有对称分布的罩体，支撑杆47的一端设置有滚轮48，另一端连接有第三弹簧49，第三弹簧49位于支撑杆47上且与罩体连接，支撑杆47连接第三弹簧49的一端与罩体底部抵接，防止支撑杆47连接第三弹簧49的一端向下转动。

如图10-图12所示，滑台5设置于固定架51上，固定架51安装于机架2的一侧，且滑台5上开设有对称分布的移动槽52，移动槽52上滑动安装有移动块二55，且滑台5固定设有第三电机53，第三电机53的输出端连接有丝杠54，丝杠54贯穿移动块二55并与移动块二55螺纹连接。

移动块二55上设置有对称分布的导轨56，导轨56上滑动设有移动架57，移动块二55的一侧固定设有定位杆551，定位杆551与定位孔422配合，完成滑台5与导向框42的定位工作，且定位杆551上设置有第二齿条552，移动架57上转动设有第二齿轮58，第二齿轮58与第二齿条552啮合，以驱动移动架57移动。

移动架57上固定设有第四电机580，第四电机580的输出端与第二齿轮58的轴心相连，移动架57的一侧固定设有插杆59，插杆59与插槽441配合，且插杆59远离移动架57的端部开设有沉孔591，沉孔591内安装有可竖直移动的凸块592，凸块592的下端设置有斜面594，且其上端开设有限位孔593，当限位杆34与限位孔593配合，使凸块592的下端与圆孔442配合。

自动化装配设备的工作原理如下：

永磁机构的零部件，包括：壳体13、外磁轭14、动铁芯16、静铁芯17、永磁体18，将上述零部件放置于不同的转运组件4的移动板44上，零部件位于下料孔内，且被直杆46、支撑杆47支撑固定，随着转运组件4在机架2上旋转移动，对零部件进行转移，使要安装的零部件按序转运到滑台5处。

而为第一电机240通电后，轴杆24转动工作，一通过不完全齿轮242与第一齿条296配合，控制升降座29向上移动，二通过皮带241带动传动轴25旋转，继而利用第一锥齿轮251带动第二锥齿轮261转动，使得第一齿轮262驱动齿圈22转动，此过程可控制齿圈22上的转运组件4移动，转运零部件。

而当升降座29上升到最高点后，此时启动第三电机53，控制定位杆551插入定位孔422内，定位推动移动板44，而当定位杆551移动到最远处时，此时通过启动第四电机580，插杆59插入插槽441内，继续推动移动板44及其上的零部件向组装槽上移动，压缩第一弹簧43，移动直至下料孔与升降座29上的后盖板1同轴心，此时凸块592的下端与圆孔442对准。

液压缸31输出端向下移动，使得压板32将零件从下料孔压下，零部件从斜槽461上滑下，且顶移支撑杆47设有滚轮48的一端向下转动，滚轮48对零部件进行导向，降低下料的阻力，至限位杆34与凸块592上端定位连接，完成下料，此时零部件组装到后盖板1上，此时复位压板32、移动板44和插杆59。

再转动不完全齿轮242，升降座29向下移动，至初始位置后，拉杆292控制推杆281的顶块283向中间靠拢，对零部件进行整理固定，保持永磁机构位于升降座29的轴心。

如此往复，按序对转运组件4上的部件按序组装在一起，形成永磁机构，最后取下插入顶杆15，并锁紧螺杆，固定好永磁机构，自动装配，装配精度高，有效解决永磁机构装配效率低的问题，生产成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (6)

1.一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，其特征在于，所述永磁机构包括：

后盖板（1），后盖板（1）上设置有前盖板（12），后盖板（1）上设有壳体（13），后盖板（1）上且位于壳体（13）内设有动铁芯（16），动铁芯（16）上设有用于安装线圈的凹槽（161）；

外磁轭（14），所述外磁轭（14）设置于壳体（13）上，外磁轭（14）内且位于动铁芯（16）上设有静铁芯（17），用于与动铁芯（16）配合进行分闸工作，静铁芯（17）的外侧固定设有永磁体（18）；

辅助分闸弹簧（19），所述辅助分闸弹簧（19）设置于动铁芯（16）与静铁芯（17）之间；

所述后盖板（1）上设有贯穿动铁芯（16）的立柱（111），前盖板（12）上设有顶杆（15），后盖板（1）上设置有固定杆（10），顶杆（15）贯穿静铁芯（17）与固定杆（10）相连，静铁芯（17）下方设有用于固定辅助分闸弹簧（19）的安装槽，辅助分闸弹簧（19）套设在顶杆（15）上；

所述自动化装配设备包括机架（2）、顶架（3）、转运组件（4）和滑台（5），顶架（3）设置于机架（2）上，机架（2）的一侧设有滑台（5），转运组件（4）阵列设置于机架（2）上，机架（2）上转动设有齿圈（22），转运组件（4）设置于齿圈（22）上；

所述顶架（3）上设有液压缸（31），液压缸（31）输出端连接有压板（32），压板（32）一侧设置有侧板（33），侧板（33）上设有限位杆（34）；

所述转运组件（4）包括移动板（44）和用于连接齿圈（22）的连接座（41），连接座（41）上设置有导向框（42），导向框（42）内固定设有第一弹簧（43），第一弹簧（43）两侧设置有导槽二（421），导向框（42）的一端设有定位孔（422），移动板（44）通过位于其下方的滑块（440）与第一弹簧（43）连接，且移动板（44）滑动设置于导槽二（421）上；

所述移动板（44）上设有插槽（441），插槽（441）内设有圆孔（442），移动板（44）上设有下料孔，下料孔内对称设有固定槽（45），固定槽（45）内设有第二弹簧（451），固定槽（45）内滑动设有直杆（46），第二弹簧（451）套设于直杆（46）上，直杆（46）的一端设置有斜槽（461），下料孔内对称设有可转动的支撑杆（47）；

所述移动板（44）上对称设有罩体，支撑杆（47）的一端设有滚轮（48），另一端通过第三弹簧（49）连接于罩体内，且抵接于罩体底部。

2.根据权利要求1所述的一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，其特征在于，所述机架（2）内设有底板（21），底板（21）上固定设有第一电机（240），第一电机（240）输出端连接有轴杆（24），轴杆（24）一端设有不完全齿轮（242），轴杆（24）上设有皮带（241），机架（2）上转动设有传动轴（25），通过皮带（241）与传动轴（25）相连；

所述传动轴（25）一端设置有第一锥齿轮（251），机架（2）上转动设有竖直轴（26），竖直轴（26）通过设置在其一端的第一齿轮（262）与齿圈（22）配合，通过设置在其另一端的第二锥齿轮（261）与第一锥齿轮（251）配合。

3.根据权利要求2所述的一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，其特征在于，所述底板（21）上还设置有立架（27），立架（27）内竖直设置有可转动的双头丝杠（271），双头丝杠（271）的一端相连有用于驱动的第二电机，立架（27）上竖直设有导槽一（273），导槽一（273）上滑动设有两个直角块（272），两个直角块（272）的斜边相对；

两个所述直角块（272）对称螺纹连接于双头丝杠（271）上，两个直角块（272）的斜边之间滑动设有移动块一（274），移动块一（274）的一侧固定设有推杆（275），推杆（275）上转动设有张紧轮（276），用于张紧皮带（241）。

4.根据权利要求3所述的一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，其特征在于，所述机架（2）上设有组装槽，组装槽上设有若干个导向块（293），组装槽内设有升降座（29），导向块（293）上滑动设有用于连接升降座（29）的滑杆（291），升降座（29）内固定设有承载台（294），承载台（294）上设有定位槽，升降座（29）的下方设有槽口板（295），槽口板（295）内对称设有第一齿条（296）；

所述不完全齿轮（242）与第一齿条（296）配合，升降座（29）的一侧设阵列有拉杆（292），拉杆（292）上设有斜杆（28），斜杆（28）上开设有与拉杆（292）滑接的直槽（282），底板（21）上固定设有用于转动连接斜杆（28）的托杆（281），斜杆（28）的一端设有顶块（283）。

5.根据权利要求4所述的一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，其特征在于，所述滑台（5）通过固定架（51）安装于机架（2）一侧，滑台（5）上对称设有移动槽（52），移动槽（52）上滑动设有移动块二（55），滑台（5）上转动设有丝杠（54），丝杠（54）一端连接用于驱动的第三电机（53），丝杠（54）螺纹连接移动块二（55）；

所述移动块二（55）上对称设有导轨（56），导轨（56）上滑动设有移动架（57），移动块二（55）的一侧固定设有定位杆（551），定位杆（551）上设有第二齿条（552），移动架（57）上转动设有第二齿轮（58）。

6.根据权利要求5所述的一种快速分闸永磁机构的自动化装配设备，其特征在于，所述第二齿轮（58）的轴心连接于第四电机（580）的输出端，移动架（57）的一侧固定设有插杆（59），插杆（59）的一端设有沉孔（591），沉孔（591）内设置有凸块（592），凸块（592）的下端设有斜面（594），且上端开设有限位孔（593）；

所述定位杆（551）与定位孔（422）配合，第二齿轮（58）与第二齿条（552）配合，插杆（59）与插槽（441）配合，限位杆（34）与限位孔（593）配合，凸块（592）的下端与圆孔（442）配合。