弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置

技术领域

本发明涉及弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置。

背景技术

目前，国内关于断路器中弹簧操动机构的弹簧压力监测系统的研究处于起步阶段，针对弹簧的故障分析大多集中在弹簧拒分、拒合及分合不到位上，对于弹簧本身的断裂和疲劳的研究只有少量文献资料。国外近年来对关键一次设备的智能监测装置有部分已投产，如IDD（智能诊断装置）技术等，已得到一定程度的应用，并且已经有了预测监测设备故障的一些成功案例，随着传感器技术的快速发展，欧美澳日等国在智能诊断装置研究和应用方面也明显加快。同时，随着智能电网建设步入第三阶段、泛在电力物联网的深入开展以及国网智能化升级改造，市场对电网输变电设备的智能化水平和安全性也提出新的要求，断路器是电力系统比较重要的一次设备之一，而弹簧操动机构更是断路器的心脏，因此弹簧操动机构的弹簧压力监测系统将有广阔的市场需求。

弹簧操动机构的核心在弹簧，其基本原理是利用弹簧储能，当需要进行断路器分合闸操作时，将弹簧的能量释放，从而实现相关操作。因此，弹簧本身性能的好坏及弹簧在长期应力作用下其疲劳及松弛是否会改变其弹性特征将直接关系弹簧操动机构的性能是否合格。由此，目前出现了弹簧操动机构弹簧压力监测系统，在弹簧机构合闸弹簧和分闸弹簧的静端植入压力传感器，对断路器弹簧机构的分、合闸弹簧的性能实时监测，提前预警弹簧断裂和疲劳状态，保证断路器产品的安全，例如公开号为CN110530566A的中国专利文献公开的一种断路器分、合闸弹簧压力监测系统及检测方法。

但是，压力传感器使用过程中有可能出现损坏或性能变化，如果压力传感器出现故障，将会严重影响弹簧压力监测系统的准确性和可靠性。因此，对压力传感器进行定期校验有着重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置，能够实现对弹簧操动机构的弹簧压力监测系统中的压力传感器进行校验。

本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置采用如下技术方案：

弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置，包括：

顶推支座，顶推支座上设有顶推装置，顶推装置用于推动合闸弹簧的合闸簧驱动座或分闸弹簧的分闸簧支撑座运动；

标准传感器，沿顶推装置的传力路径设置在顶推支座与合闸簧驱动座之间或顶推支座与分闸簧支撑座之间；

弹簧座传力件，用于设置在顶推装置与所述合闸簧驱动座或分闸簧支撑座之间，在使用时向合闸簧驱动座或分闸簧支撑座传递顶推装置的驱动力；

顶推支座上还设有弹簧筒固定座，弹簧筒固定座用于与合闸弹簧的合闸弹簧筒或分闸弹簧的分闸弹簧筒固定连接，用于平衡顶推装置的驱动力。

有益效果：采用上述技术方案，弹簧筒固定座能够与合闸弹簧筒或分闸弹簧筒固定连接，用于平衡顶推装置的驱动力，而弹簧座传力件能够通过顶推装置对合闸簧驱动座或分闸簧支撑座进行顶推，使顶推装置的传力路径上设置的标准传感器与合闸簧压力传感器或分闸簧压力传感器承受同样的压力，从而实现对弹簧压力监测系统中的压力传感器进行校验，并且不会影响分闸弹簧和合闸弹簧的结构，使用方便。

作为一种优选的技术方案：所述弹簧座传力件包括合闸簧传力件和分闸簧传力件，合闸簧传力件与分闸簧传力件可拆设置在顶推装置的传力路径上。

有益效果：采用上述技术方案能够在使用时选择安装，共用弹簧压力传感器校验装置中除弹簧座传力件之外的同样结构提高装置的通用性，从而节约成本。

作为一种优选的技术方案：所述合闸簧传力件包括支撑筒，支撑筒上设有避让空间，用于避让从合闸簧驱动座中相对于合闸簧驱动座可活动地穿出的合闸拉杆。

有益效果：采用支撑筒结构简单，制造方便，支撑稳定性好，不影响原合闸拉杆的穿出。

作为一种优选的技术方案：所述支撑筒靠近顶推装置的一端设有筒体过渡板，所述标准传感器设置在筒体过渡板与顶推装置之间。

有益效果：采用上述技术方案有利于保证标准传感器的稳定可靠受力，从而保证校准精度。

作为一种优选的技术方案：所述分闸簧传力件包括传力杆过渡板，传力杆过渡板背向顶推装置的一侧设有传力杆，传力杆用于从分闸弹簧筒的筒底支座上的穿孔中穿过。

有益效果：采用上述技术方案结构简单，使用方便，便于与合闸簧传力件替换。

作为一种优选的技术方案：所述弹簧筒固定座为连接杆，连接杆沿顶推支座的周向均布；连接杆的顶端设有外螺纹，用于通过螺母固定到所述合闸弹簧筒或分闸弹簧筒的底部法兰上。

作为一种优选的技术方案：所述连接杆的底端设有外螺纹；所述顶推支座上沿圆周均布有穿孔，穿孔供各连接杆的底端穿过并通过螺母固定到顶推支座上。

有益效果：采用上述技术方案连接杆连接、调整方便，通用性好。

作为一种优选的技术方案：所述连接杆上的底端设有轴肩，轴肩用于支撑到顶推支座的顶面上。

有益效果：采用上述技术方案能够保证连接杆的可靠固定，并且装配方便。

作为一种优选的技术方案：所述顶推装置为千斤顶，固定在顶推支座上。

有益效果：采用上述技术方案能够实现稳定的顶推，结构简单，成本低。

附图说明

图1是本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置与弹簧操动机构中合闸弹簧的装配结构示意图；

图2是图1中合闸弹簧的结构示意图；

图3是本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置与弹簧操动机构中分闸弹簧的装配结构示意图；

图4是图3中分闸弹簧的结构示意图；

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、合闸弹簧筒；12、合闸弹簧；13、合闸簧支撑座；14、合闸簧驱动座；15、合闸簧压力传感器；16、合闸拉杆；21、分闸弹簧筒；22、分闸弹簧；23、分闸簧支撑座；24、分闸簧驱动座；25、分闸簧压力传感器；26、分闸压杆；31、弹簧压力传感器校验装置；32、顶推支座；33、顶推装置；34、标准传感器；35、连接杆；36、支撑筒；37、筒体过渡板；38、传力杆；39、传力杆过渡板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例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例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“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，可能出现的术语“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。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置的实施例1：

弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置用于在需要对弹簧压力传感器进行校验时装配到弹簧操动机构上，如图1和图3，对应的弹簧操动机构包括合闸弹簧筒11、分闸弹簧筒21，弹簧压力传感器校验装置设有两个，分别连接于合闸弹簧筒11和分闸弹簧筒21上。

如图1和图2，合闸弹簧筒11的内部设有合闸弹簧12，合闸弹簧12的一端支撑在合闸簧支撑座13上，另一端设有合闸簧驱动座14。合闸弹簧筒11设有合闸簧支撑座13的一端为静端，设有合闸簧驱动座14的一端为动端。合闸簧支撑座13包括设置于合闸弹簧筒11顶部的封盖、合闸簧压力传感器15，合闸簧压力传感器15设置在合闸弹簧筒11顶部的封盖与合闸弹簧12之间，用于为合闸弹簧12提供稳定的支撑，并能够通过合闸簧压力传感器15实现对合闸弹簧12的弹力的检测。合闸簧压力传感器15与合闸弹簧12之间设置有垫板。合闸簧驱动座14连接有合闸拉杆16，合闸拉杆16可活动地从合闸簧驱动座14中穿过，底端装配有螺母，用于与合闸簧驱动座14挡止配合；合闸拉杆16从合闸弹簧12中穿过且顶端从顶部封盖中穿出，用于在拉力作用下带动合闸簧驱动座14运动实现合闸储能。合闸拉杆16的顶端所连接的机构为现有技术，此处不再详细说明。

如图3和图4，分闸弹簧筒21的内部设有分闸弹簧22，分闸弹簧22的一端设有分闸簧支撑座23，另一端连接有分闸簧驱动座24。分闸弹簧筒21设有分闸簧支撑座23的一端为静端，设有分闸簧驱动座24的一端为动端。分闸簧支撑座23沿分闸弹簧筒21轴向活动设置，分闸簧支撑座23包括分闸簧压力传感器25，分闸弹簧筒21的底部设有筒底支座，筒底支座为封板结构（图中未示出），用于支撑分闸簧支撑座23，能够为分闸弹簧22提供稳定的支撑，并能够通过分闸簧压力传感器25实现对分闸弹簧22的弹力的检测。筒底支座上均布有开孔，分闸簧压力传感器25与分闸弹簧22之间设置有垫板。分闸簧驱动座24包括分闸簧压板，分闸簧压板连接有分闸压杆26；分闸压杆26用于在顶推力作用下带动分闸簧驱动座24运动实现分闸储能。分闸压杆26的顶端所连接的机构为现有技术，此处不再详细说明。

如图1和图3，弹簧压力传感器校验装置包括顶推支座32、顶推装置33和标准传感器34。顶推支座32由顶推板形成，顶推装置33为千斤顶，固定在顶推板上。标准传感器34连接在千斤顶的顶部，设置在顶推装置33的传力路径上，用于推动合闸弹簧12的合闸簧驱动座14或分闸弹簧22的分闸簧支撑座23运动。所述顶推支座32上沿圆周均布有穿孔，穿孔中装配有连接杆35，连接杆35的底端设有小径段，小径段形成轴肩，小径段上还设有外螺纹，用于穿过顶推支座32上的穿孔并通过螺母固定到顶推支座32上。连接杆35沿顶推支座32的周向均布；连接杆35的顶端也设有外螺纹，用于通过螺母固定到所述合闸弹簧筒11或分闸弹簧筒21的底部法兰上。图中的合闸弹簧筒11和分闸弹簧筒21是示意性表示，而在筒体上设置法兰是本领域技术人员的常规手段，具体结构此处不再详细说明。

弹簧压力传感器校验装置还包括弹簧座传力件，弹簧座传力件包括合闸簧传力件和分闸簧传力件。如图1，所述合闸簧传力件包括支撑筒36，支撑筒36为中空结构，形成避让空间，用于避让穿出所述合闸簧驱动座14的合闸拉杆16。所述支撑筒36靠近顶推装置33的一端设有筒体过渡板37，所述标准传感器34设置在筒体过渡板37与顶推装置33之间。

如图3，所述分闸簧传力件包括传力杆过渡板39，传力杆过渡板39背向顶推装置33的一侧设有传力杆38，传力杆38用于从分闸弹簧筒21的筒底支座上的穿孔中穿过。传力杆38的底端设有外螺纹，用于螺纹连接固定在传力杆过渡板39上。筒体过渡板37和传力杆过渡板39可以装配到标准传感器34上，也可以在使用时临时安装到标准传感器34与相应的弹簧筒之间。

合闸簧传力件与分闸簧传力件用于可拆设置在顶推装置33的传力路径上，从而在使用时选择安装，共用弹簧压力传感器校验装置中除弹簧座传力件之外的同样结构。该结构能够提高装置的通用性，从而节约成本。弹簧座传力件用于设置在顶推装置33与所述合闸簧驱动座14或分闸簧支撑座23之间，在使用时向合闸簧驱动座14或分闸簧支撑座23传递顶推装置33的驱动力。

对合闸簧压力传感器15进行校验时，在顶推支座32的支撑下，由顶推装置33施加顶推力，力量通过标准传感器34、筒体过渡板37和支撑筒36作用在合闸簧驱动座14上，使得合闸簧驱动座14和合闸弹簧12向上运动，与合闸弹簧12拉杆脱离，此时需要校验的合闸簧压力传感器15所受的压力与标准传感器34相同，参照标准传感器34的力值，即可对合闸簧压力传感器15进行在线校验。

对分闸簧压力传感器25进行校验时，在顶推支座32的支撑下，由顶推装置33施加顶推力，力量通过标准传感器34、过渡板和传力杆过渡板39，传力杆38从分闸弹簧筒21的筒底支座上的穿孔中穿过并作用在分闸簧支撑座23上，使分闸簧压力传感器25和分闸弹簧22与分闸弹簧筒21脱离，此时需要校验的分闸簧压力传感器25所受的压力与标准传感器34相同，参照标准传感器34的力值，即可对分闸簧压力传感器25进行在线校验。

本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，弹簧筒固定座采用连接杆35，而本实施例中，弹簧筒固定座采用固定筒，筒体的顶端用于与合闸弹簧筒11或分闸弹簧筒21连接，底端固定在顶推支座32上。

当然，在其他实施例中，弹簧筒固定座还可以替换为其他形式，例如框架结构的固定座。

本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，合闸簧传力件为支撑筒36，而本实施例中，合闸簧传力件采用与分闸簧传力件相同的结构，依靠传力杆推动合闸簧驱动座14运动。

当然，在其他实施例中，合闸簧传力件也可以替换为其他形式，例如框架机构，能够避让从合闸簧驱动座14中穿出的合闸拉杆16即可。

本发明中弹簧操动机构的弹簧压力传感器校验装置的实施例4：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，标准传感器34设置在顶推装置33上方，而本实施例中，标准传感器34设置在顶推装置33与顶推支座32之间，同样位于顶推装置33的传力路径上。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。