一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置及其对中方法

技术领域

本发明涉及高压电器领域，具体涉及一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置及其对中方法。

背景技术

绝缘拉杆是GIS三工位开关中的关键零部件，其具有良好的绝缘强度，但机械强度略差，绝缘拉杆的装配质量直接影响GIS运行的稳定性和可靠性。然而，由于缺乏专用的对中装置，在装配绝缘拉杆时通常采用眼睛观察，这种对中装配方式精度差，误差大，使绝缘拉杆的受力不均，在多次操作后存在折断的风险，另外，若绝缘拉杆偏心，则会影响触头机构分合闸到位的准确性，导致无法正常开合或者存在绝缘击穿的风险，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、可靠性高且操作简便的三工位开关中绝缘拉杆的对中装置及其对中方法。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置，包括固定结构、调节结构以及与调节结构联动的指示结构，所述固定结构用于固定在三工位开关的外壳一侧，所述调节结构转动装配在固定结构上，调节结构用于伸入三工位开关的外壳内带动三工位开关的齿轮传动轴进行圆周转动，在调节结构与指示结构的配合下，调整三工位开关的齿轮传动轴以及触头机构的相对位置，使绝缘拉杆在装配时满足对中要求。

优选的，所述调节结构包括基准轴套，所述基准轴套的中部装配有轴承，基准轴套通过轴承转动装配在固定结构上，基准轴套的第一端伸入三工位开关的外壳内，使齿轮传动轴能够插入基准轴套的内孔中，通过旋转位于固定结构一侧的基准轴套的第二端带动齿轮传动轴进行圆周转动。

优选的，所述调节结构还包括定位轴套，所述定位轴套连接在基准轴套的第一端，定位轴套的内孔与基准轴套的内孔对接使齿轮传动轴依次插入定位轴套、基准轴套的内孔中，并且齿轮传动轴与定位轴套的内孔啮合连接。

优选的，所述固定结构包括固定板，所述固定板的中部设有供调节结构穿过的中心孔，调节结构穿过中心孔伸入三工位开关的外壳内并在中心孔内进行圆周转动。

优选的，在所述固定结构还包括限位板，限位板设置固定板的面对三工位开关的外壳的一侧，在所述第一限位板的中部均设有与中心孔相对应的穿孔，第一限位板与固定板相互配合限位调节结构。

优选的，在所述固定板上设有至少一个定位件，所述定位件用于将固定结构装配在三工位开关的外壳上；在所述固定板背对三工位开关的外壳的一侧设有把手。

优选的，所述指示结构包括设置在调节结构上的标识以及设置在固定结构上的刻度盘。

优选的，所述刻度盘上设有至少三个刻度，所述至少三个刻度分别为DS合闸位置、ES/DS分闸位置和ES合闸位置。

优选的，所述固定结构包括固定板、限位板以及至少一个定位件，所述调节结构包括基准轴套、轴承以及定位轴套，指示结构包括标识盘和刻度盘；

所述固定板通过至少一个定位件固定在三工位开关的外壳上，固定板的中央设有中心孔，所述限位板的中央设有与中心孔相对应的穿孔，限位板设置在固定板面对三工位开关的外壳的一侧；所述基准轴套的第一端与定位轴套对接并伸入三工位开关的外壳内，基准轴套的中部依次穿过限位板和固定板，轴承套设在基准轴套的中部并装配在固定板的中心孔内，基准轴套的第二端穿出固定板，并在基准轴套的第二端装配有能够随基准轴套进行圆周转动的标识盘，所述刻度盘固定装配在固定板背对三工位开关的一侧，由标识盘与刻度盘配合实现对中。

优选的，在所述固定板的背对三工位开关的一侧设有围绕中心孔的环形凹槽，所述标识盘和刻度盘均呈圆环形，标识盘的外径小于等于刻度盘的内径，刻度盘装配在环形凹槽内。

优选的，所述至少三个刻度沿环向等间距排布，刻度盘的分度值为1°，ES/DS分闸位置标注在0的位置，ES合闸位置标注在120°的位置，DS合闸位置标注在-120°的位置。

一种三工位开关中绝缘拉杆的对中方法，先将如上所述的三工位开关中绝缘拉杆的对中装置设置在三工位开关的外壳一侧，调节结构与齿轮传动轴联动连接进行分合闸转动，并根据指示结构先进行预调后再进行精调；

在预调时，调节结构与齿轮传动轴联动连接进行分合闸转动，并根据指示结构使传动齿轮轴的分闸、合闸转动角度公差在预调阈值范围内后，将三工位开关中绝缘拉杆的对中装置与三工位开关的外壳固定在一起。

在预调完毕后，通过调节结构与指示结构的配合，分别使齿轮传动轴转至分闸、合闸位置，并对应的调节三工位开关中触头机构的动触头、静触头、导体以及盆式绝缘子的相对位置，最后移除三工位开关中绝缘拉杆的对中装置后装配绝缘拉杆。

一种三工位开关中绝缘拉杆的对中方法，先将如上所述的三工位开关中绝缘拉杆的对中装置设置在三工位开关的外壳一侧，调节结构与齿轮传动轴联动连接，在预调后再进行精调；

在预调时，在调节结构上的标识对准ES/DS分闸位置时，调节结构与齿轮传动轴联动连接分别进行顺时针、逆时针转至ES/DS分闸位置，使两次转动角度公差在预调阈值范围内；在调节结构上的标识对准ES合闸位置时，调节结构与齿轮传动轴联动连接分别在ES/DS分闸位置与ES合闸位置之间进行顺时针、逆时针转动，使两次转动角度公差在预调阈值范围内；在调节结构上的标识对准DS合闸位置时，调节结构与齿轮传动轴联动连接分别在ES/DS分闸位置与DS合闸位置之间进行顺时针、逆时针转动，使两次转动角度公差在预调阈值范围内；

在精调时，齿轮传动轴位于ES/DS分闸位置，调整三工位开关中触头机构的动触头、静触头、导体以及盆式绝缘子的相对位置，使动触头处于分闸位置；随后，使齿轮传动轴转动至ES合闸位置，调整动触头、静触头、导体以及盆式绝缘子的相对位置；然后，使齿轮传动轴转至DS合闸位置，调整动触头、静触头、导体以及盆式绝缘子的相对位置，最后移除三工位开关中绝缘拉杆的对中装置并装配绝缘拉杆实现对中装配。

本发明的一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置，在三工位开关装配时，先通过调节结构与指示结构的配合调节齿轮传动轴、触头机构的相对位置，使将绝缘拉杆在装配时直接满足对中装配的要求，相比采用眼睛观察的对中方式，具有较高的精确性，避免因装配误差过大而造成绝缘拉杆受力不均而折断，以及因绝缘拉杆装配不到位而使三工位开关无法正常分合闸。

此外，在基准轴套的第一端对接定位轴套，定位轴套与齿轮传动轴啮合连接，保证齿轮传动轴与调节结构的连接稳定性，操作便利，利于调节齿轮传动轴和触头机构的相对位置，以实现绝缘拉杆的精确对中装配。

此外，在固定板的一侧设置有限位板，固定板与限位板相互配合用于限位调节结构的轴向运动，保证调节过程中的结构稳定性，利于提高绝缘拉杆的精确度。

一种三工位开关中绝缘拉杆的对中方法，先预调再精调，操作简便且能够实现高精度的对中。

此外，在进行预调时，通过与指示结构配合，使齿轮传动轴转动过程中ES/DS分闸位置、ES合闸位置和DS合闸位置的角度公差均在±1°范围内，再通过精准调节三工位开关内的部件位置，使三工位开关在装配完成后，绝缘拉杆与外壳的同轴度在0.2，绝缘拉杆与三工位开关的外壳、导体等的尺寸安装公差在±0.2范围内。

附图说明

图1是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置的结构示意图；

图2是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置的剖视图；

图3是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置的俯视图；

图4是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置与三工位开关的安装示意图(侧视)；

图5-6是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置与三工位开关的安装示意图(俯视)；图7-8是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置对应ES/DS分闸位置的示意图；

图9-10是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置对应DS合闸位置的示意图；

图11-12是本发明一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置对应ES合闸位置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图1至12给出的实施例，进一步说明本发明的一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置及其对中方法的具体实施方式。本发明的一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置及其对中方法不限于以下实施例的描述。

一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置，包括固定结构、调节结构以及与调节结构联动的指示结构，所述固定结构用于固定在三工位开关a的外壳一侧，所述调节结构转动装配在固定结构上，调节结构用于伸入三工位开关a的外壳内带动三工位开关a的齿轮传动轴a1进行圆周转动，在调节结构与指示结构的配合下，通过调整三工位开关a的齿轮传动轴a1以及触头机构的相对位置，使同时与齿轮传动轴a1、触头机构配合的绝缘拉杆在装配时满足对中要求。

本发明的一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置，在三工位开关a装配时，先通过调节结构与指示结构的配合调节齿轮传动轴a1、触头机构的相对位置，使将绝缘拉杆在装配时直接满足对中装配的要求，相比采用眼睛观察的对中方式，具有较高的精确性，避免因装配误差过大而造成绝缘拉杆受力不均而折断，以及因绝缘拉杆装配不到位而使三工位开关a无法正常分合闸。

结合图1-12提供一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置的实施例，所述对中装置包括固定结构、调节结构和指示结构，所述固定结构能够固定在三工位开关a的外壳一侧，所述固定结构可以采用直接固定在三工位开关a的外壳上，也可以支撑固定在三工位开关a的外壳一侧，用于为调节结构提供转动调节的支撑机构，在本实施例中，优选固定结构能够可拆卸的固定在三工位开关a的外壳上。所述调节结构转动装配在固定结构上，调节结构能够伸入三工位开关a的外壳内带动三工位开关a的齿轮传动轴a1进行圆周转动，指示结构包括设置在调节结构上的标识以及设置在固定结构上的刻度盘7，其中标识能够随调节结构共同转动，在调节结构的转动过程中，所述标识分别对应刻度盘7的不同位置，例如，在调节结构带动齿轮传动轴a1转动时，标识指向刻度盘7的合闸位置时，通过调整三工位开关a内触头机构位置，即调整动触头a2、静触头、导体a3以及盆式绝缘子a4的位置，使齿轮传动轴a1、触头机构的相对位置满足合闸状态，对应的，在标识指向刻度盘7的分闸位置时，调整三工位开关a内的动触头a2、静触头、导体a3以及盆式绝缘子a4的位置，使齿轮传动轴a1、触头机构的相对位置满足分闸状态，由于绝缘拉杆需要同时与齿轮传动轴a1以及触头机构配合，如此在将绝缘拉杆装配在三工位开关a的外壳中即可直接实现对中装配。

结合图1-12介绍一种三工位开关中绝缘拉杆的对中装置的具体结构，所述固定结构包括固定板1、限位板2以及多个定位件8，所述调节结构包括基准轴套3、轴承5以及定位轴套4，指示结构包括刻度盘7。

在所述固定板1的中央设有中心孔，所述中心孔用于供调节结构的基准轴套3穿过，并为套设在基准轴套3中部的轴承5提供安装位置。所述限位板2设置在固定板1的一侧，在限位板2的中部设有与中心孔相对应的穿孔，所述穿孔与中心孔配合用于供基准轴套3穿过，优选限位板2的穿孔内径小于等于轴承5的外径，如此限位板2能够将轴承5限位在中心孔内，防止基准轴套3以及轴承5在进行圆周转动时产生轴向位移，影响绝缘拉杆对中的精确性，同时也能够起到润滑和防尘作用。多个定位件8用于将固定板1固定在三工位开关a的壳体上，优选定位件8为多个沿中心孔环向设置的定位螺栓，在固定板1上还设有把手9，利于装配与拆卸。

所述调节结构的基准轴套3的第一端穿过固定板1和限位板2伸入三工位开关a的壳体内部，轴承5套设在基准轴套3的中部，在本实施例中，优选轴承5为滚珠轴承，基准轴套3的第二端位于固定板1的另一侧用于操作基准轴套3进行圆周转动，齿轮传动轴a1能够从基准轴套3的第一端插入基准轴套3的内孔中随着基准轴套3一起做圆周转动。在所述基准轴套3的第一端连接有定位轴套4，所述定位轴套4的内孔与基准轴套3的内孔对接，优选定位轴套4的长度小于基准轴套3的长度，定位轴套4的内孔孔径等于齿轮传动轴a1的外径，定位轴套4的内孔孔径可以小于等于基准轴套3的内孔孔径，优选定位轴套4的内孔为内四方、内六方或花键等能够与齿轮传动轴a1啮合连接的结构，以此实现调节结构带动齿轮传动轴a1转动。需要说明的是，所述调节结构可以省略定位轴套4，将基准轴套3的内孔孔径设为与齿轮传动轴a1啮合的结构，但如此结构不利于基准轴套3的加工，以及根据需要调整内孔形状，也不利于齿轮传动轴a1插入基准轴套3的内孔中。

所述指示结构包括圆环形的标识盘6和刻度盘7，其中标识盘6通过其中部的通孔套设在基准轴套3的第二端上，标识盘6的一侧设有能够与刻度盘7配合的标识结构，如图3、7-12所示，标识为箭头，当然其他形式的标识同样可以应用。所述刻度盘7固定在固定板1背对三工位开关a的一侧，优选在固定板1上设有一个围绕中心孔的环形凹槽11，刻度盘7设置在环形凹槽11内，进一步的，优选环形的刻度盘7的内径大于等于标识盘6的外径，当然也可以省略标识盘6，直接在基准轴套3上设置能够起指示作用的标识也同样适用。

进一步的，如图7-12所示，刻度盘7的分度值为1°，其中左半周沿逆时针标注为0～-180°，右半周沿顺时针标注为0～180°，-180°与180°位置重合，ES/DS分闸位置标注在0的位置，ES合闸位置标注在120°的位置，DS合闸位置标注在-120°的位置。

一种三工位开关中绝缘拉杆的对中方法，先将上述的三工位开关中绝缘拉杆的对中装置设置在三工位开关a外壳的一侧(参见图4-6)，调节结构与齿轮传动轴a1联动连接进行分合闸转动，并根据指示结构先进行预调后再进行精调，随后移除三工位开关中绝缘拉杆的对中装置，并装配绝缘拉杆实现对中。如此，通过预调后，再进行精调，操作简便且能够实现高精度的对中。

具体的，在预调时，调节结构与齿轮传动轴a1联动连接进行分合闸转动，并根据指示结构使传动齿轮轴的分闸、合闸转动角度公差在预调阈值范围内后，将三工位开关中绝缘拉杆的对中装置与三工位开关a的外壳固定在一起。所述预调阈值优选为±1°，与刻度盘7的分度值对应。

在预调完毕后，通过调节结构与指示结构的配合，分别使齿轮传动轴a1转至分闸、合闸位置，并对应的调节三工位开关中触头机构的动触头a2、静触头、导体以及盆式绝缘子的相对位置，最后移除三工位开关中绝缘拉杆的对中装置后装配绝缘拉杆。

其具体对中过程为：

预调过程：松开定位件8，使定位件8与三工位开关a的外壳配合，本实施例为四个定位螺栓，此时并不会将定位件8与外壳完全固定，将齿轮传动轴a1插入定位轴套4和基准轴套3的内孔中，定位轴套4和基准轴套3的同轴度公差在0.2mm范围内，通过旋转基准轴套3调整标识盘6与刻度盘7的位置，刻度盘7上通常设有至少三个刻度，依次为DS合闸位置、ES/DS分闸位置和ES合闸位置，并且三个刻度沿刻度盘7的环向等间距排布，此时进行预调，即将标识盘6上的箭头调整指向ES/DS分闸位置，通过查看刻度盘7上的角度刻度，调整分闸和合闸位置的转角角度公差在±1°范围内，图8中表现为顺时针旋转一周与逆时针旋转一周的转角角度公差在±1°范围内；将处于ES/DS分闸位置的齿轮传动轴a1逆时针旋转至ES合闸位置，通过刻度盘7可知此时ES合闸位置与ES/DS分闸位置之间的夹角为E(图10中约为120°)，先使齿轮传动轴a1逆时针转至ES/DS分闸位置，再使齿轮传动轴a1顺时针旋转至ES合闸位置，两次转角角度公差在±1°范围内；将处于ES/DS分闸位置的齿轮传动轴a1顺时针旋转至DS合闸位置，通过刻度盘7可知此时DS合闸位置与ES/DS分闸位置之间的夹角为F(图12中约为120°)，先使齿轮传动轴a1顺时针转至ES/DS分闸位置，再使齿轮传动轴a1逆时针旋转至ES合闸位置，两次转角角度公差在±1°范围内；随后将定位螺栓与三工位开关a的外壳固定在一起(即将定位螺栓焊死或拧紧)进行精调。需要说明的是，预调中DS合闸位置、ES合闸位置以及DS/SE分闸位置的调节顺序可以灵活改变。

精调过程：齿轮传动轴a1位于ES/DS分闸位置，通过测量工具测量三工位开关a中的动触头a2、ES静触头、DS静触头、导体a3以及盆式绝缘子a4的位置情况并进行调整，使动触头a2处于分闸位置(参见图7)；随后，旋转基准轴套3的第二端使齿轮传动轴a1转动并带动动触头a2向ES静触头方向移动，如图9所示进行逆时针旋转，标识盘6的箭头指向ES合闸位置，调整ES静触头、动触头a2、导体a3以及盆式绝缘子a4的相对位置使ES静触头与动触头a2配合；旋转基准轴套3的第二端使齿轮传动轴a1转动并带动动触头a2向DS静触头方向移动，如图11所示为顺时针旋转，调整DS静触头、动触头a2、导体a3以及盆式绝缘子a4的相对位置使DS静触头与动触头a2配合，随后移除三工位开关中绝缘拉杆的对中装置，最后装配绝缘拉杆实现对中装配。

经过上述方法调节后，使三工位开关a在完成装配后能够保证ES/DS分闸位置、ES合闸位置和DS合闸位置的角度公差均在±1°范围，绝缘拉杆与外壳的同轴度在0.2，绝缘拉杆与三工位开关a的外壳、导体a3等的尺寸安装公差在±0.2范围内。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。