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专利名称：框架断路器机构智能测试设备的制作方法
技术领域：
本发明属于输配电设备行业，涉及开关柜元器件中的一种验证框架断路器弹簧操 作机构性能的框架断路器机构智能测试设备。
背景技术：
在现有技术中，框架断路器弹簧操作机构的验证和测试都是装配成整机后进行试 验，得出性能参数；弹簧操作机构是断路器内心脏部件，它的质量的好坏直接影响断路器的 质量是否合格。在弹簧操作机构生产过程中需要进行100-150次磨合试验和测试，在储能 方式操作中以手动储能和电动储能两种为主。在用手动储能时人力时间消耗量大，而且人 工长时间不间断的储能容易导致手腕部位劳损，从而对人体产生伤害；而电动储能机构长 时间不间断的储能运动，会使得电动储能机构本体形成热淤积，导致内部线路板电子元件 的损坏以及电机的烧损，维修极为不方便。而且以上两种操作方式还需要工人手工记下操 作次数和试验数据，既费时又费力。国内有绝大多数断路器生产厂家所生产形式为组装式，开关类型一致，所以使用 的弹簧操作机构及其它部件均为外购件，而我公司生产的断路器为自主创新产品，在外形 与内部结构上与国内生产的断路器有很大的区别，国内其他厂家生产的配件无法与我公司 产品进行配套。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种智能控制、操作灵活、工艺简单可靠且能 模仿人工储能的框架断路器机构智能测试设备，既能按输入的测试数据对弹簧操作机构的 性能进行验证测试，又能自动的记录操作次数和测试的数据。在测试过程中出现故障能自 动报警，在测试完成后有信号提示。解决其技术问题采用的技术方案是设计一种框架断路器机构智能测试设备，由 柜体、测试台、气动机械压紧装置、仿人工分合闸系统、储能系统、测试系统、可编程控制系 统和报警系统组成，测试台安装于柜体内部，可编程控制系统放置于柜体外部，通过数据线 与柜体连接，报警系统安置于柜体顶部，测试台由前主板、后主板、导轨、推进气缸、锁紧装 置、支架和导轨组成；仿人工分合闸系统、气动机械压紧装置、测试系统安装于前主板和后 主板上，仿人工分合间系统固定于前主板顶部，可由推进气缸推动沿导轨来回移动，并具有 连接拐板同时连接推进气缸和分合间气缸，分合间气缸可摸仿人工启动弹簧操作机构按 扭进行弹簧操作机构分合间动作，推进气缸与柜体箱门联锁；气动机械压紧装置采用气缸 驱动方式，由气缸、气动压脚、底板、压板组成，可将弹簧操作机构压紧于前主板上，便于测 试；前主板、后主板固定有压力传感器，测试系统通过压力传感器分别测试弹簧操作机构脱 扣力、弹簧操作机构合闸力和触头压力；储能系统安装于支架上，并可沿导轨左右移动，储 能系统移至工作位置时可通过锁紧装置锁紧，防止测试过程中发生位移；储能系统由电动 储能转轴、气动储能拐臂、曲轴、偏心板与气缸组成，偏心板固定于曲轴一端，同时与气缸连接，并可由气缸推动绕固定点作往复式转动，曲轴另一端固定有气动储能拐臂，气动储能拐 臂的自由端位于弹簧操作机构手柄内部，偏心板绕固定点往复式转动时带动曲轴摆动，气 动储能拐臂随曲轴一起摆动，实现仿人工手动储能以验证弹簧操作机构的疲劳强度，电动 储能转轴设置于气动储能拐臂后方，直接与弹簧操作机构主轴连接，通过电动旋转可实现 弹簧操作机构电动储能。本发明的框架断路器机构智能测试设备，弹簧操作机构验证和测试全程采用PLC 可编程控制系统为控制中心，通过气动机械压紧装置将弹簧操作机构定位压紧，由可编程 控制系统选择试验次数以及试验类型，储能系统依靠电磁阀控制气动元件来对机构进行固 定以及控制机械手模仿人工手动储能和手动分合间，可编程控制系统按预设程序依次操 作，储能系统对弹簧操作机构进行储能操作，储能操作完成后启动仿人工分合间系统进行 分合间操作，测试系统内光电设备对测试次数和测试数据进行采集并记录。在操动过程中 如出现故障报警系统会进入工作，进行声光报警指示。模仿人工的机械手采用拐臂式结构， 可实现电动储能和机械手模仿人工手动储能两种方式的切换。本发明的框架断路器机构智能测试设备，在测试弹簧操作机构的过程中无需人为 操作，均由测试设备自动控制，测试设备按照PLC控制器中的程序进行工作及监测，同时能 自动记录，因此该测试设备具有较高的可靠性，大大的降低了人力成本，提高了工作效率。 同时在测试过程中通过安装的设备后端的传感器可测试断路器的触头压力。


图1是本发明的立体结构示意图。图2是本发明的后部立体结构示意图。图3是本发明的总结构示意图。下面结合附图对本发明进一步说明。图中1、柜体 2、测试台 3、气动机械压紧装置4、仿人工分合闸系统 5、储能系统 6、测试系统7、可编程控制系统 8、报警系统 10、手柄 11、前主 板12、后主板 13、导轨 14、推进气缸 15、锁紧装置16、支架 17、连接拐板 18、气缸 19、气动压脚 20、底板21、压板 22、电动储能转轴 23、气动储能拐 臂24、曲轴25、偏心板 26、压力传感器
具体实施例方式如图所示，本发明的框架断路器机构智能测试设备，由柜体⑴、测试台(2)、气动 机械压紧装置(3)、仿人工分合闸系统(4)、储能系统(5)、测试系统(6)、可编程控制系统 (7)和报警系统⑶组成，测试台(2)安装于柜体⑴内部，可编程控制系统(7)放置于柜 体外部，通过数据线与柜体连接，报警系统(8)安置于柜体顶部，测试台(2)由前主板(11)、 后主板(12)、导轨(13)、推进气缸(14)、锁紧装置(15)、支架(16)组成；仿人工分合闸系统 (4)、气动机械压紧装置(3)、测试系统(6)安装于前主板(11)和后主板(12)上，仿人工分 合闸系统⑷固定于前主板(11)顶部，可由推进气缸(14)推动沿导轨(13)来回移动，并具 有连接拐板(17)同时连接推进气缸(14)和分合闸气缸(18)，分合闸气缸(18)可摸仿人工 手动启动弹簧操作机构按扭进行弹簧操作机构分合闸动作，推进气缸(14)与柜体(1)箱门联锁；气动机械压紧装置(3)采用气缸驱动方式，由气缸(18)、气动压脚(19)、底板(20)、 压板(21)组成，可将弹簧操作机构压紧于前主板(11)上，便于测试；前主板(11)、后主板
(12)固定有压力传感器(26)，测试系统(6)通过压力传感器(26)分别测试弹簧操作机构 脱扣力、弹簧操作机构合闸力和触头压力；储能系统(5)安装于支架(16)上，并可沿导轨
(13)左右移动，储能系统(5)移至工作位置时可通过锁紧装置(15)锁紧，防止测试过程中 发生位移；储能系统(5)由电动储能转轴(22)、气动储能拐臂(23)、曲轴(24)、偏心板(25) 与气缸(18)组成，偏心板(25)固定于曲轴(24) —端，同时与气缸(18)连接，并可由气缸 (18)推动绕固定点作往复式转动，曲轴(24)另一端固定有气动储能拐臂(23)，气动储能拐 臂(23)的自由端位于弹簧操作机构手柄(10)内部，偏心板(25)绕固定点往复式转动时带 动曲轴(24)摆动，气动储能拐臂(23)随曲轴(24) —起摆动，推动手柄(10)给弹簧操作机 构储能，实现仿人工手动储能以验证弹簧操作机构的疲劳强度，电动储能转轴(22)设置于 气动储能拐臂(23)后方，直接与弹簧操作机构主轴连接，通过电动旋转可实现弹簧操作机 构电动储能。
(0014)本发明的框架断路器机构智能测试设备，弹簧操作机构验证和测试全程采用PLC 可编程控制系统(7)为控制中心，通过气动机械压紧装置(3)将弹簧操作机构定位压紧，由 可编程控制系统(7)选择试验次数以及试验类型，储能系统(5)依靠电磁阀控制气动元件 来对机构进行固定以及控制机械手模仿人工手动储能和手动分合间，可编程控制系统(7) 按预设程序依次操作，储能系统(5)对弹簧操作机构进行储能操作，储能操作完成后启动 仿人工分合闸系统⑷进行分合闸操作，测试系统(6)内光电设备对测试次数和测试数据 进行采集并记录。在操动过程中如出现故障报警系统(8)会进入工作，进行声光报警指示。 模仿人工的机械手采用拐臂式结构，可实现电动储能和机械手模仿人工手动储能两种方式 的切换。
权利要求
一种框架断路器机构智能测试设备，由柜体(1)、测试台(2)、气动机械压紧装置(3)、仿人工分合闸系统(4)、储能系统(5)、测试系统(6)、可编程控制系统(7)和报警系统(8)组成，其特征是测试台(2)安装于柜体(1)内部，可编程控制系统(7)放置于柜体外部，通过数据线与柜体连接，报警系统(8)安置于柜体顶部，测试台(2)由前主板(11)、后主板(12)、导轨(13)、推进气缸(14)、锁紧装置(15)、支架(16)组成；气动机械压紧装置(3)固定安装于前主板(11)上，仿人工分合闸系统(4)固定于前主板(11)顶部，测试系统(6)安装于前主板(11)和后主板(12)上；储能系统(5)安装于支架(16)上，并可沿导轨(13)左右移动。
2.根据权利要求1所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述前主板(11)、 后主板(12)固定连接，前主板顶部设置有导轨(13)和推进气缸(14)，前主板(11)、后主板 (12)右侧设置有支架(16)，支架(16)上表面安装有导轨(13)。
3.根据权利要求2所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述气动机械压 紧装置(3)由气缸(18)、气动压脚(19)、底板(20)、压板(21)组成，可将弹簧操作机构压紧 于前主板(11)上。
4.根据权利要求2所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述前主板(11)、 后主板(12)固定有压力传感器(26)。
5.根据权利要求3或4所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述仿人工 分合闸系统(4)可由推进气缸(14)推动沿导轨(13)来回移动，并具有连接拐板(17)同时 连接推进气缸(14)和分合闸气缸(18)。
6.根据权利要求3或4所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述储能系 统(5)由气动储能拐臂(23)、曲轴(24)、偏心板(25)与气缸(18)组成，偏心板(25)固定 于曲轴(24) —端，同时与气缸(18)连接，并可由气缸(18)推动绕固定点作往复式转动，曲 轴(24)另一端固定有气动储能拐臂(23)，气动储能拐臂(23)的自由端位于弹簧操作机构 手柄(10)内部。
7.根据权利要求3或4所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述储能系 统(5)具有电动储能转轴(22)与弹簧操作机构主轴连接。
8.根据权利要求3或4所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述支架 (16)前侧面安装有锁紧装置(15)，锁紧装置(15)可锁紧储能系统(5)。
9.根据权利要求2所述的框架断路器机构智能测试设备，其特征是所述推进气缸 (14)与柜体(1)箱门联锁。
全文摘要
本发明涉及一种框架断路器机构智能测试设备，弹簧操作机构验证和测试全程采用PLC可编程控制系统为控制中心，通过气动机械压紧装置将弹簧操作机构定位压紧，由可编程控制系统选择试验次数以及试验类型，储能系统依靠电磁阀控制气动元件来对机构进行固定以及控制机械手模仿人工手动储能和手动分合闸，可编程控制系统按预设程序依次操作。储能系统对弹簧操作机构进行储能操作，储能操作完成后启动仿人工分合闸系统进行分合闸操作，测试系统内光电设备对测试次数和测试数据进行采集并记录。在操动过程中如出现故障报警系统会进入工作，进行声光报警指示。模仿人工的机械手采用拐臂式结构，可实现电动储能和机械手模仿人工手动储能两种方式的切换。
文档编号G01R31/327GK101957431SQ20101025850
公开日2011年1月26日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者丁杰, 杨军, 梅景华, 王磊, 莫寒, 郭亚琴 申请人:华鹏集团有限公司