CN208579926U - 一种操作机构的负载模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种操作机构的负载模拟装置，属于高压开关设备技术领域，包括安装架，安装架上设置一根左右延伸且可转动的主轴，在主轴上设置拐臂A、拐臂B和拐臂C，拐臂B、拐臂A和拐臂C均可随主轴转动，拐臂B连接分闸弹簧机构，拐臂A连接触头模拟机构，拐臂C设置用于按压油缓冲器的按压滚轮。本实用新型是一种可用于模拟高压开关分闸合闸过程中操作机构所受负载的机械装置。

Description

一种操作机构的负载模拟装置

技术领域

本实用新型属于高压开关设备技术领域，尤其涉及一种操作机构的负载模拟装置。

背景技术

高压断路器在研发设计过程中，操作机构是其核心元件，操作机构的机械特性和机械寿命需要反复的样机验证，每台样机的三相主回路包含真空灭弧室、绝缘筒、绝缘拉杆等部件；验证试验将会提高研发成本，造成不必要的浪费；

弹簧操作机构在生产完成后是需要磨合的，需要进行多达500次的机械磨合试验，验证高压开关的分闸合闸过程中操作机构的负载变化是否与开关的机械特性匹配，在批量生产中，操作机构直接放在高压开关上磨合，样机验证显然不经济。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可用于模拟高压开关分闸合闸过程中操作机构所受负载的机械装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种操作机构的负载模拟装置，包括安装架，安装架上设置一根左右延伸且可转动的主轴，在主轴上设置拐臂A、拐臂B和拐臂C，拐臂A、拐臂B和拐臂C均可随主轴转动，拐臂A连接触头模拟机构，拐臂B连接分闸弹簧机构，拐臂C设置用于按压油缓冲器的按压滚轮，分闸弹簧机构包括前后横向延伸的弹簧导杆、套设在弹簧导杆外圈的分闸弹簧、固设在安装架上的螺栓安装板、螺栓安装板上设置的两调节螺栓和间隔设于螺栓安装板内侧的挡板，调节螺栓的端部抵在挡板的外侧，弹簧导杆贯穿螺栓安装板和挡板，弹簧导杆上设有凸缘，分闸弹簧夹设在挡板与弹簧导杆的凸缘之间，弹簧导杆一端与拐臂B的端部铰接连接；所述触头模拟机构包括竖向设置的压簧导杆、套设在压簧导杆外圈的环形垫片、套设在压簧导杆外圈的触头压簧、固设在压簧导杆下侧的动触头以及静触头，压簧导杆顶端通过第一销轴与拐臂A的端部铰接连接、底端与动触头固定连接，压簧导杆顶端对应第一销轴设置竖向延伸的条形孔，第一销轴穿插过压簧导杆顶端的销轴孔，第一销轴的端部均安装滚轮，环形垫片设于滚轮下侧，触头压簧夹设在环形垫片与动触头之间，动触头为设置底端口的筒状体，静触头底端与安装架铰接、顶端从动触头的底端口插入动触头内。

触头模拟机构、分闸弹簧机构和油缓冲器围绕主轴依次设置，在合闸过程中，主轴逆时针转动，分闸弹簧和触头压簧均被压缩。

触头模拟机构和油缓冲器分别位于主轴的前侧、后侧。

所述动触头设有散热槽。

本实用新型所述的一种操作机构的负载模拟装置，用来模拟高压开关空载状态下进行分闸合闸操作，以验证开关操作机构的机械特性及机械寿命是否满足设计要求的装置。

本实用新型与现有产品相比较，其效果是积极的：

1.本实用新型模拟的高压开关三相主回路可合理布置而不需要考虑高压绝缘问题，使得结构简单紧凑。

2.使用相同质量和作用的部件替代高压开关的主要机械部件，使模拟负载与实际工况相同。例如：动触头用于模拟实际真空灭弧室的动触头，动触头与实际真空灭弧室的动触头质量、参数相同，主轴所有拐臂分闸弹簧和触头弹簧均与实际高压开关中的参数、规格一致。

3.体积外形更小，便于搬运、放置。

附图说明

图1为本实用新型的主视图及侧视图。

图2为图1中的A-A视图；

图3为触头模拟机构的结构示意图；

图4是图3中的B-B视图；

图5是使用时的立体图；

图6是使用时的立体图；

图7是压簧导杆的立体图；

图中：安装架1、主轴2、分闸弹簧3、油缓冲器4、触头压簧5、动触头6、静触头7、拐臂A8、拐臂B9、拐臂C10、操作机构11、立板12、底板13、弹簧导杆14、螺栓安装板15、触头模拟机构16、插孔17、调节螺栓18、支座19、分闸弹簧机构20、挡板21、凸缘22、压簧导杆23、散热槽24、第一销轴25、第二销轴26、第三销轴27、螺母28、滚轮29、环形垫片30、插槽31、挡臂32、条形孔33、六方柱部分34、底端口35、顶壁面36、按压滚轮37。

具体实施方式

由图1-图7所示的一种操作机构的负载模拟装置，包括安装架1，安装架1上设置一根左右水平延伸且可转动的主轴2，安装架1包括左右间隔相对设置的两立板12和固定连接在两立板12之间的底板13，立板12和底板13均为钢板，主轴2由两圆柱部分和固设于两圆柱部分之间的六方柱部分34构成，圆柱部分和六方柱部分34为同轴设置，圆柱部分和六方柱部分34均为左右水平延伸，两圆柱部分分别位于六方柱部分34的左右两侧，六方柱部分34的横截面为正六边形。左侧立板12设有圆形槽，右侧立板设置通孔，位于六方柱部分34左侧的圆柱部分的左端插入左侧立板12的圆形槽，位于六方柱部分34右侧的圆柱部分向右穿插过右侧立板12的通孔，六方柱部分34位于两立板12之间。主轴可转动。更优地，左侧圆柱部分的左端通过轴承安装入圆形槽中，右侧圆柱部分与右侧立板12的通孔孔壁之间安装轴承。

在主轴2上、沿主轴2的轴向方向从左至右依次间隔地设置拐臂C10、拐臂A8和拐臂B9，拐臂B9、拐臂A8和拐臂C10均可随主轴2转动，拐臂B9、拐臂A8和拐臂C10的结构均相同，拐臂B9、拐臂A8和拐臂C10均对应主轴2的六方柱部分34设置正六边形的通孔，通孔与六方柱部分34的横截面吻合匹配，主轴2的六方柱部分34穿插过拐臂B9的通孔、拐臂A8的通孔和拐臂C10的通孔，并且六方柱部分34分别与拐臂B9、拐臂A8和拐臂C10的通孔的孔沿相接触，这样，主轴2转动的时候，主轴2也带动拐臂B9、拐臂A8和拐臂C10围绕主轴2的中心轴线转动，即操作机构11通过所述主轴22转动来传递转矩。

拐臂A8连接触头模拟机构16，拐臂B9连接分闸弹簧机构20，拐臂C10设置用于按压油缓冲器4的按压滚轮37。触头模拟机构16、分闸弹簧机构20和油缓冲器4围绕主轴2沿顺时针依次间隔设置，触头模拟机构16和油缓冲器4分别位于主轴2的前侧、后侧，分闸弹簧机构20设于主轴2的前上方。触头模拟机构16、分闸弹簧机构20和油缓冲器4均设于两立板12之间。

所述触头模拟机构16包括竖向设置的压簧导杆23、套设在压簧导杆23外圈的环形垫片30、套设在压簧导杆23外圈的触头压簧5、固设在压簧导杆23下侧的动触头6以及静触头7，压簧导杆23顶端通过第一销轴25与拐臂A8的端部铰接连接、底端与动触头6固定连接，压簧导杆23顶端对应第一销轴25设置竖向延伸的条形孔33，条形孔33具体为沿压簧导杆23竖向延伸的长圆孔，拐臂A8的端部设有插槽31并且在插槽31的两侧形成两挡臂32，即拐臂A8的端部左右间隔地设置两挡臂32，两挡臂32之间为所述插槽31，挡臂32对应第一销轴25设置销轴孔，第一销轴25穿插过拐臂A8的销轴孔以及压簧导杆23顶端的条形孔33，压簧导杆23顶端插入拐臂A8端部的插槽31中，第一销轴25先穿插过其中一个挡臂32的销轴孔，接着穿插过压簧导杆23顶端的条形孔33，最后穿插过另一个挡臂32的销轴孔，第一销轴25可沿条形孔33移动；第一销轴25的端部安装滚轮29，并且第一销轴25的左右两端均安装滚轮29，拐臂A8的端部位于第一销轴25两端的两滚轮29之间，即第一销轴25的左端向左伸出左侧挡臂32外并安装一个滚轮29，第一销轴25的右端向右伸出右侧挡臂32外并安装另一个滚轮29，滚轮29可转动，环形垫片30设于滚轮29下侧，滚轮29与其下侧的环形垫片30相接触；压簧导杆23穿插过环形垫片30的环孔，触头压簧5被夹设在环形垫片30与动触头6之间，动触头6为设置底端口35的筒状体，因此，动触头6具有内腔，动触头的底端口35连通其内腔，第一销轴25、环形垫片30、触头压簧5和动触头6为从上至下依次设置，静触头7为竖向设置的柱状体，静触头7底端与安装架铰接、顶端从动触头6的底端口35插入动触头6内(即插入筒状体的内腔中)，在安装架的底板13的上方间隔设置一个支座19，支座19的左右两端分别固定连接左右两立板12，静触头7底端通过第二销轴26铰接连接于支座19的上侧。所述动触头6设有散热槽24，散热槽24是设置在动触头6的侧壁上的通槽，散热槽24连通动触头6(筒状体)的内腔，使动触头6(筒状体)的内腔通过散热槽24连通动触头6外的大气，起到散热的作用。

分闸弹簧机构20包括前后横向延伸的弹簧导杆14、套设在弹簧导杆14外圈的分闸弹簧3、固设在安装架1上的螺栓安装板15、螺栓安装板15上设置的两调节螺栓18和间隔设于螺栓安装板15内侧的挡板21，调节螺栓18的端部抵在挡板21的外侧，弹簧导杆贯穿螺栓安装板和挡板21，弹簧导杆上设有凸缘22，分闸弹簧被夹设在挡板21与弹簧导杆的凸缘22之间，螺栓安装板15、挡板21、分闸弹簧3和凸缘22沿弹簧导杆的纵向(长度方向)依次设置，弹簧导杆14一端与拐臂B9的端部铰接连接；具体地，螺栓安装板15和挡板21均对应弹簧导杆14设置插孔17，螺栓安装板15的插孔17孔径大于弹簧导杆14的直径，挡板21插孔17的插孔17孔径大于弹簧导杆14的直径，弹簧导杆14后端通过第三销轴27铰接连接拐臂B9的端部、前端向前穿插过挡板21的插孔17后再继续向前穿插过螺栓安装板15的插孔17，弹簧导杆14的前端向前伸出螺栓安装板15外，螺栓安装板15、挡板21、分闸弹簧3、凸缘22和第三销轴27沿弹簧导杆的纵向从前至后依次设置，挡板21间隔设于螺栓安装板15后侧，螺栓安装板15设置两通孔，两螺母固设在螺栓安装板15的前侧，螺栓安装板15的两通孔分别与两螺母28对应，两调节螺栓18分别与两螺母28安装配合后，两调节螺栓18的端部分别向后穿过螺栓安装板15的两通孔，并且两调节螺栓18的后端部抵在挡板21的前侧；分闸弹簧机构20设于右侧立板12的左侧，并且螺栓安装板固设在右侧立板12的左侧。

更优地，动触头用于模拟实际真空灭弧室的动触头，动触头与实际真空灭弧室的动触头质量、参数相同，主轴、所有拐臂、分闸弹簧和触头弹簧均与实际高压开关中的参数、规格一致。

拐臂C10端部设置用于按压油缓冲器4的按压滚轮37，油缓冲器4的缓冲杆向上伸出，按压滚轮37与油缓冲器4的缓冲杆顶端相对应，按压滚轮37可下压油缓冲器4缓冲杆的顶端。左侧立板12的右侧固设一个缓冲器座，油缓冲器4固设在缓冲器座上。

所述第一销轴25、第二销轴26和第三销轴27均为左右水平延伸，并且三者相互平行。

更优地，拐臂A8共沿主轴2的纵向依次间隔地设置三个，三个拐臂A8分别连接三个触头模拟机构16。触头模拟机构16的动触头和静触头用于分别模拟高压开关的灭弧室的动触头和静触头，三个触头模拟机构16代表分别连接三相电的三个高压开关的灭弧室。

初始状态时，分闸弹簧3和触头压簧均处于既不拉伸也不压缩的原始状态，拐臂A8的端部向前伸出，拐臂B9的端部向上伸出，拐臂C10的端部向后伸出，按压滚轮间隔位于油缓冲器上方，按压滚轮与油缓冲器之间有间隙，弹簧导杆前后水平延伸，压簧导杆23竖直状态，静触头从动触头的底端口35向上伸入其内腔中，但是，静触头的顶面与动触头(筒状体)内腔的顶壁面36相间隔,环形垫片30和第一销轴25均受到触头压簧向上的弹簧力，触头压簧向上顶环形垫片30并通过环形垫片30向上顶压第一销轴25，第一销轴25被触头弹簧顶至拐臂A8销轴孔的顶端。

本实用新型所述的一种操作机构的负载模拟装置，工作时，操作机构11带动主轴2转动，操作机构11为高压开关弹簧操作机构，可根据情况，选用适当型号的操作机构11，例如ZB20型弹簧操作机构等，所述主轴2可以在操作机构11输出功的作用下逆时针转动完成合闸操作，主轴2也可以在分闸弹簧3及触头压簧5的反作用力下顺时针转动完成分闸操作。

所述分闸弹簧3在操作机构11合闸过程中被压缩储能，在操作机构11分闸过程中释放提供动力；所述油缓冲器4在操作机构11的分闸过程中起到缓冲作用；所述触头压簧5在操作机构11的合闸过程中被压缩储能，在操作机构11分闸过程中释放提供动力；

操作机构11合闸过程中，所述主轴2逆时针转动，拐臂A、拐臂B和拐臂C均随之逆时针转动，在所述螺栓安装板15的作用下，弹簧导杆被拐臂B向前推动，所述分闸弹簧3被压缩；第一销轴25随着拐臂A8围绕主轴向下转动的同时，也相对地沿着拐臂A8顶端条形孔33向下移动，压簧导杆23以及动触头也随之向下移动，拐臂C10及其端部的按压滚轮均远离油缓冲器，合闸状态时，静触头的顶面与动触头(筒状体)内腔的顶壁面36相接触，第一销轴25下压环形垫片30，环形垫片30向下压缩触头压簧5，按压滚轮与油缓冲器相间隔，不产生接触。

在所述操作机构11分闸过程中，所述主轴2顺时针转动，拐臂A、拐臂B和拐臂C均随之顺时针转动，所述分闸弹簧3释放能量，分闸弹簧向后推动凸缘22进而推动拐臂B9向后围绕主轴转动；所述触头压簧5释放能量，触头压簧5向上顶环形垫片、滚轮29以及拐臂A，继而推动拐臂A围绕主轴转动，按压滚轮按压油缓冲器的缓冲杆起到缓冲作用。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种操作机构的负载模拟装置，其特征在于：包括安装架(1)，安装架(1)上设置一根左右延伸且可转动的主轴(2)，在主轴(2)上设置拐臂A(8)、拐臂B(9)和拐臂C(10)，拐臂A(8)、拐臂B(9)和拐臂C(10)均可随主轴(2)转动，拐臂A(8)连接触头模拟机构(16)，拐臂B(9)连接分闸弹簧机构(20)，拐臂C(10)设置用于按压油缓冲器(4)的按压滚轮(37)，分闸弹簧机构(20)包括前后横向延伸的弹簧导杆(14)、套设在弹簧导杆(14)外圈的分闸弹簧(3)、固设在安装架(1)上的螺栓安装板(15)、螺栓安装板(15)上设置的两调节螺栓(18)和间隔设于螺栓安装板(15)内侧的挡板(21)，调节螺栓(18)的端部抵在挡板(21)的外侧，弹簧导杆(14)贯穿螺栓安装板(15)和挡板(21)，弹簧导杆(14)上设有凸缘(22)，分闸弹簧(3)夹设在挡板(21)与弹簧导杆(14)的凸缘(22)之间，弹簧导杆(14)一端与拐臂B(9)的端部铰接连接；所述触头模拟机构(16)包括竖向设置的压簧导杆(23)、套设在压簧导杆(23)外圈的环形垫片(30)、套设在压簧导杆(23)外圈的触头压簧(5)、固设在压簧导杆(23)下侧的动触头(6)以及静触头(7)，压簧导杆(23)顶端通过第一销轴(25)与拐臂A(8)的端部铰接连接、底端与动触头(6)固定连接，压簧导杆(23)顶端对应第一销轴(25)设置竖向延伸的条形孔(33)，第一销轴(25)穿插过压簧导杆(23)顶端的条形孔(33)，第一销轴(25)的端部安装滚轮(29)，环形垫片(30)设于滚轮(29)下侧，触头压簧(5)夹设在环形垫片(30)与动触头(6)之间，动触头(6)为设置底端口(35)的筒状体，静触头(7)底端与安装架(1)铰接、顶端从动触头(6)的底端口(35)插入动触头(6)内。

2.如权利要求1所述的一种操作机构的负载模拟装置，其特征在于：触头模拟机构(16)、分闸弹簧机构(20)和油缓冲器(4)围绕主轴(2)依次设置，在合闸过程中，主轴(2)逆时针转动，分闸弹簧(3)和触头压簧(5)均被压缩。

3.如权利要求2所述的一种操作机构的负载模拟装置，其特征在于：触头模拟机构(16)和油缓冲器(4)分别位于主轴(2)的前侧、后侧。

4.如权利要求1所述的一种操作机构的负载模拟装置，其特征在于：所述动触头(6)设有散热槽(24)。