专利名称：真空开关管性能参数测试台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电器器件的检测设备，特别是检测真空开关管性能参数的测试台。
背景技术：
真空开关管性能参数测试台用于测量陶瓷真空开关管触头的自闭力、额定开距下触头的反力和额定触头压力下回路电阻等综合性能参数。
已有的真空开关管性能参数测试台由电信连接的试验机、回路电阻测试仪、控制电源三部分构成。试验机有固定真空开关管静端的底座，连接动端的拉杆经压力传感器连接升降横梁，升降横梁与机座上竖立的螺杆呈螺纹传动连接，并与竖立的导杆滑动连接，螺杆连接驱动手轮。回路电阻测试仪的电流测量端子I+、I-分别与真空开关管的动、静端的固定夹板相连，电压测量线U+、U-经人工用手分别接触真空开关管的动、静端。控制电源主要由继电器控制载荷仪的电源、自闭力信号的通断、回路电阻测试仪的电源，载荷仪与压力感传器电信连接。使用上述真空开关管性能参数测试台，先将处于自闭合状态的真空开关管的下端的静端装上模具，固定在试验机的底座上，再将上端的动端套上拉杆垂直向上固定好，接好并启动电源，当触头闭合时指示灯亮，用手轮缓慢地转动螺杆反复向上或向下提拉动端，当动静端触头刚拉开的一瞬间，在载荷仪上指示出真空开关管触头的自闭力。在测试完触头自闭力后，记下当前螺杆标尺位置的读数，继续转动螺杆，使触头之间达到真空开关管规定的标准额定开距时，载荷仪上的指示值即为最大反力的测量值。然后，把真空开关管动端上的拉杆取下，并重新固定好真空开关管，需人工用手将测量线的正负极分别接触真空开关管的动端和静端，再向下转动螺杆给真空开关管施加一个额定的压力，启动回路电阻仪进行测量并显示回路电阻。如上所述，这种试验机存在如下问题(1)真空开关管的性能参数测量全靠人工操作，目视读数，测量数据误差较大，自动化程度不高。(2)操作很不方便，每测一只真空开关管的自闭力和反力、回路电阻三个参数，需要两次装夹真空开关管，分两步操作才能完成，当大批量检测真空开关管时，存在装夹繁锁、耗费人力和物力、工作效率低等缺点。
实用新型内容鉴于上述，本实用新型的目的在于提供一种操作简单、测试精度高、效率高、自动化程度高的真空开关管性能参数测试台。
本实用新型在已有的测试仪的基础上，采用计算机控制，试验机采用由电动的升降机构驱动的升降横梁、压力气源驱动的气动钳夹的动端夹持机构来实现其目的。
本实用新型的真空开关管性能参数测试台(参见附图)，包含试验机(1)及其控制器，试验机与回路电阻测试仪(3)电信连接，上述试验机有与机体连接的真空开关管的静端卡盘(8)和动端夹持机构，压力传感器及其电信连接的载荷仪，有与试验机和回路电阻测试仪电信连接的计算机(2)，动端夹持机构有与机体上的电动机(9)传动连接的升降横梁(19)的升降机构，有与升降横梁连接并位于静端卡盘上方且与压力气源(43)连通的气动钳夹(21)，有与气动钳夹连接的压头(42)和上述压力传感器。
上述的升降机构的与伺服控制器(11)电信连接的电动机(9)可以经减速器(12)、传动皮带(15)与竖立的螺杆(13)传动连接，螺杆与机体转动连接，上述的升降横梁(19)经螺母(20)与螺杆呈螺纹传动连接且与机体上竖立的导杆(16)滑动连接。
上述的气动钳夹(21)可以有钳夹气缸、夹头机构、指形气缸，上述的钳夹气缸(22)呈竖立状，与升降横梁(19)连接并经控制阀与压力气源(43)连通，与钳夹气缸中的活塞(27)连接的活塞杆(28)连接梯形压块(29)，上述的夹头机构有与钳夹气缸或升降横梁连接的钳夹板(30)，钳夹板上铰连有相对称的两根杠杆(33)，两根杠杆的一端分别连接相对向的夹头(28)、另一端分别连接与梯形压块的斜面相接触的顶杆(37)和与钳夹板连接的弹簧(35)，上述的指形气缸(39)位于夹头后下方与钳夹板连接，指形气缸中的活塞连接的活塞杆(41)伸向前方，指形气缸经控制阀与压力气源连通，上述的压头(42)与钳夹板连接并位于静端卡盘(8)的正上方。
上述的静端卡盘(8)的后方可以有开关管夹持机构(51)，开关管夹持机构有与机体转动连接的螺杆(55)及其连接的手轮(56)，有经螺母(60)与螺杆螺纹传动连接且与机体上竖立的导柱(53)滑动连接的夹持横梁(57)，夹持横梁上转动连接悬臂结构的两根夹持臂(59)，与夹持臂铰连的可调式连杆(61)上的长孔与夹持横梁上的螺钉(62)呈可调式连接。
上述的夹头(38)的内侧的夹持面可以有柔性层。
上述的回路电阻测试仪(3)的通讯口和试验机(1)上的通讯口(64)分别与计算机电信连接，回路电阻测试仪的电压负端子和电流负端子与静端卡盘(8)的电信连接，电压正端子与指形气缸(39)的活塞杆(41)电信连接，电流正端子与压头(42)电信连接，指形气缸与气动钳夹(21)绝缘连接。
本实用新型与现有技术相比较，具有如下的优点和效果。
一、本实用新型的试验机采用由升降机构和气动钳夹等构成的动端夹持机构，在计算机的控制下运行，测试时试验机对真空开关管动端的夹持迅速可靠，提拉迅速准确，一次装夹真空开关管，便能测量真空开关管触头的自闭力、反力和回路电阻三项性能参数，测量过程一次完成，耗时仅1.5分钟，因此具有测试精度高、效率高、自动化程度高的优点。
二、本实用新型的升降横梁采用由伺服控制器控制的电动机驱动螺杆螺母传动机构的升降机构驱动，具有驱动准确，传动准确，结构简单的优点。
三、本实用新型采用由控制阀控制的钳夹气缸、梯形压块-杠杆结构的夹头机构，测试电信线与静端卡盘、压头和指形气缸连接的结构，具有结构简单的优点；再由于测试电信线直接与装夹在试验机上的真空开关管的动静端接触，避免人为接触测试线造成的测量误差，具有测量精度高的优点。杠杆结构的夹头机构，使两夹头之间的开合距离大，适用夹持各种大小类型的真空开关管。由于夹头内侧表面采用柔性层结构，因此在夹持真空开关管的动端进行提拉时，夹头不会划伤动端表面，不会对真空开关管外表造成损伤。
四、本实用新型的开关管夹持机构的螺杆螺母传动、悬臂可调式结构，具有夹持真空开关管管体时定位夹持方便、结构简单的优点。
本实用新型适用于测试真空开关管触头的自闭力、额定开距下触头的反力和额定触头压力下回路电阻等综合性能参数。
下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。
图1是本实用新型的一种真空开关管性能参数测试台的结构示意图。图中，粗实线示电导线，粗点划线示气接管。
图2是图1去除机体的顶板的俯视图。
图3是图1中的开关管夹持机构的结构示意图。
图4是图1中的气动钳夹的结构示意图。
具体实施方式
实施例1本实用新型的一种真空开关管性能参数测试台，如附图所示。由试验机1和通常的计算机2、回路电阻测试仪3、载荷仪等构成。上述试验机由机体、静端卡盘、动端夹持机构、开关管夹持机构、控制器等构成。
上述机体，参见图1，由箱体形的机座4，竖立连接在机座4左右端的两根门柱5，门柱上端连接的顶板6，与顶板和机座连接并将门柱罩扣在内的机壳7构成。
上述静端卡盘8，参见图1，采用通常的三角卡盘，安装在机座4上表面的中心。
上述动端夹持机构，由升降机构、气动钳夹、压头、压力传感器等构成。
上述的升降机构，参见图1、2，由电动机、螺杆、升降横梁构成。通常的电动机9安装在机座4中并用电导线10与通常的伺服控制器11电连接，并与通常的减速器12传动连接。机座4左部的门柱5内侧竖立的螺杆13上下两端用轴承14安装在机座4和顶板6上。螺杆采用通常的滚珠丝杠。螺杆的下端伸入机座经传动皮带15与减速器传动连接。传动皮带可以采用齿形皮带，并在螺杆上和减速器的动力输出轴上分别配置与齿形皮带啮合的齿轮。在机座4的右部的门柱5内侧与螺杆平行的导杆16的上下两端固定安装在机座和顶板上(图中表示)。导柱的上部沿导柱安装有与机座中的多功能控制器17电连接的通常的行程开关18。方条形的水平状的升降横梁19的右端孔与导柱呈滑动配合，升降横梁的左端固定安装的螺母20与螺杆13呈螺纹传动配合。
上述的气动钳夹21，参见图1、2、4，与升降横梁连接，由钳夹气缸、夹头机构、指形气缸、压头、压力气源、控制阀等构成。钳夹气缸22采用通常的压力式气缸结构，呈竖立状，上端用螺钉23经十字接头24连接通常的压力传感器及载荷仪25，再与升降横梁19固定连接，压力传感器及载荷仪采用组合成一体的通常结构。钳夹气缸22的下端有方形的底板26。钳夹气缸中的活塞27连接的活塞杆28贯穿底板26向下伸出，在活塞杆的下端固定连接呈倒置梯形的梯形压块29。上述的夹头机构有前后两块呈∏字的钳夹板30，钳夹板的上端用螺钉23与钳夹气缸的底板26连接，也可以与升降横梁连接。两块钳夹板之间的中部位置连接与两块钳夹板垂直的隔板31再连接下端的底板32形成中心框，上述梯形压块容纳在中心框中。两块钳夹板的左右两端之间有相对于钳夹气缸22的中心线对称的左右两根斜置的杠杆33。两杠杆中部分别与垂直于钳夹板的定位销34铰接，定位销的两端分别与两块钳夹板固定连接。杠杆的上端用螺钉23与弹簧35的一端连接，弹簧的另一端用垂直于钳夹板的销钉36与两块钳夹板的上端连接。在杠杆的定位销34与螺钉23之间铰连顶杆37，顶杆向内斜伸贯穿隔板31上的通孔呈滑动配合，顶杆上端与梯形压块29的斜面相接触呈滑动配合。左右两杠杆的下端分别固定连接平行于钳夹板的左右的两夹头38，应使左右的两夹头垂直于钳夹气缸的中心线且相对向，并位于静端卡盘8的正上方。夹头38内侧的夹持面粘结有柔性层(图中未表示)。上述的指形气缸39位于夹头38的后下方并垂直于钳夹板。指形气缸固定安装在条形的绝缘板40中心，再用螺钉23将绝缘板固定连接在位于后方的钳夹板30的左右两下端而位于两下端之间，从而指形气缸与气动钳夹绝缘连接，并使指形气缸中的活塞连接的活塞杆41伸向前方，活塞杆41的中心线与钳夹气缸22的中心线垂直相交。上述的压头42，呈短圆柱形，固定连接在上述中心框的底板32下侧面的中心，设计上应使压头和静端卡盘二者在同一中心线上。上述的压力气源43采用通常氦气压力装置。上述控制阀，安装在机座4右部，有用气接管44连通压力气源的总进气电磁阀45，总进气电磁阀经气接管、三通接头46分支连通指形气缸电磁阀47和钳夹气缸电磁阀48。指形气缸电磁阀47为二位三通阀，经气接管与指形气缸39连通，并有卸压口。钳夹气缸电磁阀48为二位三通阀，经气接管与钳夹气缸22的上缸口49和下缸口50连通。上述总进气电磁阀、三通接头、指形气缸电磁阀、钳夹气缸电磁阀经电导线10与多功能控制器17连接。
上述开关管夹持机构51。参见图1、2、3，位于静端卡盘和动端夹持机构的后方，由上下连接板、两根导柱、螺杆、夹持横梁、夹持臂等构成。上述下连接板52用螺钉与机座4固定连接，两根导柱53呈竖立且下端与下连接板固定连接，上端与上连接板54固定连接。上述螺杆55位于上下连接板的中心部位，下端用轴承与下连接板呈转动连接，上端贯穿上连接板向上伸出并用轴承与上连接板呈转动连接。螺杆的上端头固定安装有通常的手轮56。上述夹持横梁57呈水平状的长方形板，左右的两个端孔中分别套装有左右的滑套58，两滑套套装在两根导柱53上，滑套内外周分别与导柱和夹持臂59呈滑动配合。夹持横梁的中心部固定连接的螺母60与螺杆55呈螺纹传动配合。上述夹持臂59有左右两根，分别与夹持横梁上的左右的滑套58固定连接成悬臂结构，两夹持臂均呈向内弯折的折杆形。在夹持臂内侧的中部适当位置，铰连可调式连杆61的外端，可调式连杆的内端有长孔，用螺钉62贯穿长孔与夹持横梁连接。
上述控制器，参见图1，有安装在机座中的通常结构的多功能控制器17和经电导线10与多功能控制器电连接的伺服控制器11，多功能控制器经电导线与安装在右侧的门柱5上控制健63电连接。
参见图1，上述回路电阻测试仪3的通讯口和上述试验机的控制器的通讯口64分别经电导线10与计算机2电信连接，回路电阻测试仪的电压负端子和电流负端子用电导线10与静端卡盘的电信连接，电压正端子用电导线10与指形气缸39的活塞杆41电信连接，电流正端子用电导线10与压头42电信连接。
本实施例的真空开关管性能参数测试台采用通常的计算机控制及记录，计算机的主界面功能(1)试验采样模块包括硬件参数、联机、脱机、传感器、速度控制窗口、试验方案向导、用户参数向导、试验方案选择、标定、线性修正；(2)数据处理模块包括文件、打开、另存、退出、工具、结果计算、结果查看、图形功能、报告打印。
采用本测试台测试真空开关管的性能参数，将真空开关管65呈竖立，下端的静端夹装在静端卡盘8中。转动手轮56连同螺杆55，经螺杆配合的螺母60传动夹持横梁57升降，竖向调节夹持臂59至真空开关管的夹持位置，再转动可调式连杆61并同时横向转动左右的夹持臂59，相对向地抱紧真空开关管的管体，再用螺钉62固定可调式连杆，用左右的夹持臂夹持固定真空开关管。然后操作计算机2，多功能控制器17经伺服控制器11控制电动机9，经减速器12、传动皮带15驱动螺杆13转动，再经与螺杆螺纹传动配合的螺母20驱动升降横梁19沿螺杆13和导杆16作升降运动，使安装在升降横梁上的气动钳夹21的夹头38移动至真空开关管65的动端部。此时压力气源43经总进气电磁阀45、三通接头46将供气送至钳夹气缸电磁阀48、指形气缸电磁阀47前端。将真空开关管的动端和静端分别与电信号测量线的正负极接通。
当测试真空开关管的自闭力和反力时，钳夹气缸电磁阀48工作，经上缸口49向钳夹气缸22的上缸腔供气，驱动钳夹气缸中的活塞27连同活塞杆28、梯形压块29下行，梯形压块推动顶杆37向外斜伸，左右的杠杆33分别绕定位销34逆时针和顺时针转动，左右的两夹头38对向运动，夹牢真空开头管65的动端，启动电动机9，经减速器12、传动皮带15、螺杆13螺母20驱动升降横梁19连同气动钳夹21上升，提拉真空开关管的动端，其提拉力在压力传感器及载荷仪25上获得。由于真空开关管的动端和静端分别与动触头和静触头电信号连接，第一次提拉在使动触头瞬时分离时，从载荷仪上获得真空开关管动静触头间的自闭力；第二次进一步提拉至动静触头的额定开距时，从载荷仪上获得真空开关管动静触头间的最大反力。
然后，即可测试真空开关管的回路电阻，操纵电动机9反向运行，经减速器12、传动皮带15、螺杆13螺母20驱动升降横梁19连同气动钳夹21下行，动静触头闭合并拖加设定压力，此时，指形气缸电磁阀47工作，向指形气缸39供气，驱动指形气缸中活塞连同活塞杆41向前伸并紧密接触真空开关管65的动端的后侧面，从而将动端与回路电阻测试仪3的电压正端子接通，启动回路电阻测试仪，从回路电阻测试仪获得真空开关管的回路电阻。
测量完成后，指形气缸39经指形气缸电磁阀47卸压，活塞连同活塞杆41后退复拉。钳夹气缸电磁阀48经下缸口向钳夹气缸22的下缸腔供气，驱动钳夹气缸中的活塞27连同活塞杆28、梯形压块29上行，在弹簧35作用下，左右的杠杆33分别绕定位销34顺时针和逆时针转动，左右的两夹头38反向运动分离复位，释放夹持的真空开头管66的动端，同时，左右的杠杆内缩复位。电动机9反转，经减速器12、传动皮带15、螺杆13螺母20驱动升降横梁19连同气动钳夹21上升复位。松开开关管夹持机构51的可调式连杆61的螺钉63，转动左右的夹持臂59，释放对真空开关管65管体的夹持。试验机复位，本测验台复位。
本实施例的升降横梁的升降速度范围为0.1-500mm/min，无级设定。夹头的夹持范围为外形φ9-φ40mm、长度15-60mm，能测试各种类型大小的真空开关管。
权利要求1.一种真空开关管性能参数测试台，包含试验机(1)及其控制器，试验机与回路电阻测试仪(3)电信连接，上述试验机有与机体连接的真空开关管的静端卡盘(8)和动端夹持机构，压力传感器及其电信连接的载荷仪，其特征在于有与试验机和回路电阻测试仪电信连接的计算机(2)，动端夹持机构有与机体上的电动机(9)传动连接的升降横梁(19)的升降机构，有与升降横梁连接并位于静端卡盘上方且与压力气源(43)连通的气动钳夹(21)，有与气动钳夹连接的压头(42)和上述压力传感器。
2.根据权利要求1所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的升降机构的与伺服控制器(11)电信连接的电动机(9)经减速器(12)、传动皮带(15)与竖立的螺杆(13)传动连接，螺杆与机体转动连接，所说的升降横梁(19)经螺母(20)与螺杆呈螺纹传动连接且与机体上竖立的导杆(16)滑动连接。
3.根据权利要求1或2所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的气动钳夹(21)有钳夹气缸、夹头机构、指形气缸，上述的钳夹气缸(22)呈竖立状，与升降横梁(19)连接并经控制阀与压力气源(43)连通，与钳夹气缸中的活塞(27)连接的活塞杆(28)连接梯形压块(29)，上述的夹头机构有与钳夹气缸或升降横梁连接的钳夹板(30)，钳夹板上铰连有相对称的两根杠杆(33)，两根杠杆的一端分别连接相对向的夹头(28)、另一端分别连接与梯形压块的斜面相接触的顶杆(37)和与钳夹板连接的弹簧(35)，上述的指形气缸(39)位于夹头后下方与钳夹板连接，指形气缸中的活塞连接的活塞杆(41)伸向前方，指形气缸经控制阀与压力气源连通，所说的压头(42)与钳夹板连接并位于静端卡盘(8)的正上方。
4.根据权利要求1或2所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的静端卡盘(8)的后方有开关管夹持机构(51)，开关管夹持机构有与机体转动连接的螺杆(55)及其连接的手轮(56)，有经螺母(60)与螺杆螺纹传动连接且与机体上竖立的导柱(53)滑动连接的夹持横梁(57)，夹持横梁上转动连接悬臂结构的两根夹持臂(59)，与夹持臂铰连的可调式连杆(61)上的长孔与夹持横梁上的螺钉(62)呈可调式连接。
5.根据权利要求3所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的静端卡盘(8)的后方有开关管夹持机构(51)，开关管夹持机构有与机体转动连接的螺杆(55)及其连接的手轮(56)，有经螺母(60)与螺杆螺纹传动连接且与机体上竖立的导柱(53)滑动连接的夹持横梁(57)，夹持横梁上转动连接悬臂结构的两根夹持臂(59)，与夹持臂铰连的可调式连杆(61)上的长孔与夹持横梁上的螺钉(62)呈可调式连接。
6.根据权利要求3所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的夹头(38)的内侧的夹持面有柔性层。
7.根据权利要求3所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的回路电阻测试仪(3)的通讯口和试验机(1)上的通讯口(64)分别与计算机电信连接，回路电阻测试仪的电压负端子和电流负端子与静端卡盘(8)的电信连接，电压正端子与指形气缸(39)的活塞杆(41)电信连接，电流正端子与压头(42)电信连接，指形气缸与气动钳夹(21)绝缘连接。
8.根据权利要求5所述的真空开关管性能参数测试台，其特征在于所说的回路电阻测试仪(3)的通讯口和试验机(1)上的通讯口(64)分别与计算机电信连接，回路电阻测试仪的电压负端子和电流负端子与静端卡盘(8)的电信连接，电压正端子与指形气缸(39)的活塞杆(41)电信连接，电流正端子与压头(42)电信连接，指形气缸与气动钳夹(21)绝缘连接。
专利摘要本实用新型的真空开关管性能参数测试台，涉及电器件性能参数检测设备。旨在解决已有测试台测试操作繁琐、误差大、效率低、自动化程度低的问题。本测试台包含试验机(1)及其控制器，试验机与回路电阻测试仪(3)电信连接，上述试验机有与机体连接的真空开关管的静端卡盘(8)和动端夹持机构，压力传感器及其电信连接的载荷仪，其特征在于有与试验机和回路电阻测试仪电信连接的计算机(2)，动端夹持机构有与机体上的电动机(9)传动连接的升降横梁(19)的升降机构，有与升降横梁连接并位于静端卡盘上方且与压力气源(43)连通的气动钳夹(21)，有与气动钳夹连接的压头(42)和上述压力传感器。适用于测试真空开关管触头的自闭力、反力和回路电阻等综合性能参数。
文档编号G01R31/327GK2648455SQ0324963
公开日2004年10月13日 申请日期2003年7月22日 优先权日2003年7月22日
发明者杨智民, 梁志诚, 涂忠梅 申请人:成都旭光电子股份有限公司