一种隔离开关用夹紧力测试工装的制作方法

本发明涉及一种隔离开关用夹紧力测试工装。

背景技术：

目前的高压交流隔离开关产品，如剪刀式隔离开关、钳夹式隔离开关等在装配完成后进行出厂试验时，均需要对其动、静触头之间的夹紧力进行测量，这时就需要一种能够模拟静触头外形的夹紧力测量装置。授权公告号为cn103217245b，授权公告日为2016.03.09的中国发明专利公开了一种隔离开关用夹紧力测量装置，该装置包括横截面均呈弓形的第一挤压部和第二挤压部，两个挤压部的弓弦部分相对设置、之间设有压力传感器，压力传感器的两个受力面分别与第一挤压部和第二挤压部固定连接，具体是压力传感器的一个受力面上自带有螺纹接头、另一个受力面上自带有三个圆周均布的螺纹孔，装配时首先利用螺纹接头将压力传感器固定在第一挤压部上，然后利用螺钉将第二挤压部固定在压力传感器上，为此第一挤压部上设置有与螺纹接头对应的固定孔，第二挤压部上设置有三个与压力传感器上螺纹孔对应的螺钉穿孔。

装配完成后，第一挤压部和第二挤压部的外周面构成一个圆周，这样便模拟了静触头的外形，当两侧动触头向两挤压部施加压力时便类似于真实情况下的动触头挤压静触头，从而完成夹紧力的测量。使用中发现，由于需要先安装压力传感器，压力传感器安装完成后，其上的三个螺纹孔必须与第二挤压部上的螺钉穿孔对应，才能将第二挤压部固定在压力传感器上，否则孔一旦错开，将无法固定第二挤压部。同时，压力传感器旋入第一挤压部中的深度将会影响装配完成后第一挤压部和第二挤压部构成的圆周的圆柱度，压力传感器旋入深度过大或过小都将无法模拟最真实的静触头外形。

因此，当压力传感器需要满足螺纹孔与第二挤压部上的螺钉穿孔对应时，其每次旋转的角度必须都是120度，实际应用中，所采用的压力传感器的螺纹接头通常是m4的螺纹，螺距为0.7mm，当压力传感器旋转120度时，其旋进的长度是0.7mm的三分之一，为0.23mm，因此压力传感器在旋进的过程中，对上述圆周直径的影响是0.23、0.46、0.7mm，而真实静触头的直径公差一般都在0.05mm之内，远远超过了这个允许公差，因此由第一挤压部和第二挤压部所组成的圆周直径是无法精确控制的，那么由该测量装置所测得夹紧力并不是最真实的，存在着较大的测量误差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够减小测量误差的隔离开关用夹紧力测试工装。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种隔离开关用夹紧力测试工装，包括横截面均呈弓形的第一挤压部和第二挤压部，两个挤压部的弓弦部分相对设置、之间设有压力传感器，压力传感器具有第一受力面和第二受力面，第一受力面上设置有用于与第一挤压部固定连接的螺纹接头，第二受力面上设置有用于与第二挤压部固定连接的螺纹孔，压力传感器和第二挤压部通过紧固件固定相连，第二挤压部上设置有用于供紧固件相对于压力传感器中心旋转的旋转结构，该旋转结构可使紧固件在压力传感器与第一挤压部连接后通过旋转与所述螺纹孔对应。

所述旋转结构为开设在第二挤压部上的弧形长孔，所述紧固件为穿过弧形长孔与螺纹孔配合的螺栓。

所述紧固件包括紧固块和紧固螺栓，紧固块上开设有用于与所述螺纹孔对应的第一螺栓穿孔，所述旋转结构为开设在第二挤压部上的与传感器同心设置的圆孔，紧固块可旋转的装配在所述圆孔中。

所述圆孔为阶梯圆孔，紧固块装配在阶梯圆孔的小孔中，所述紧固件还包括设置在阶梯圆孔的大孔中的用于压紧紧固块的压板，压板上设置有用于与第一螺栓穿孔对应的第二螺栓穿孔。

第一挤压部上设置有用于与压力传感器的螺纹接头配合的接头固定孔，所述接头固定孔由固定在第一挤压部上的硬质螺纹套的内孔构成。

硬质螺纹套的内孔中还固定有用于对螺纹接头进行限位的顶丝。

隔离开关用夹紧力测试工装还包括穿过第二挤压部固定在第一挤压部上的用于对第二挤压部进行导向和支撑的导向柱。

第二挤压部上设置有导向柱穿孔，该导向柱穿孔为长孔。

第一挤压部的两端设置有用于限制第二挤压部沿第一挤压部轴向移动的限位块。

所述限位块上设置有用于将隔离开关用夹紧力测试工装固定在高处的固定结构。

本发明的有益效果在于：由于第二挤压部上设置有用于供紧固件相对于压力传感器中心旋转的旋转结构，这样当压力传感器与第一挤压部实现连接后，压力传感器上螺纹孔可能会旋转到任意的位置，此时紧固件可以在旋转结构内通过自身相对于压力传感器中心的旋转，使得与压力传感器上螺纹孔对应上，从而实现第二挤压部与压力传感器的连接。旋转结构的设置削弱了压力传感器的旋进角度对于利用紧固件固定第二挤压部的影响，即对于由第一挤压部和第二挤压部所组成的圆周直径的影响，通过合理的设计，可以实现压力传感器在360度范围内无极调节，最终都不影响紧固件固定第二挤压部，从而可以保证测试工装的装配精度，减小测量误差。

附图说明

图1为本发明中隔离开关用夹紧力测试工装的实施例1的使用状态图；

图2为图1的俯视剖切图；

图3为图2中的局部放大图；

图4为图1的主视图；

图5为图1的主视剖切图；

图6为第一挤压部的立体结构图；

图7为第一挤压部的主视剖切图；

图8为第二挤压部的立体结构图；

图9为第二挤压部的主视剖切图；

图10为导向柱的立体结构图；

图11为导向柱的主视图；

图12为压板的结构图；

图13为紧固块的结构图；

图14为压力传感器的结构图；

图15为图14的右视图；

图16为硬质螺纹套的立体结构图；

图17为硬质螺纹套的主视剖切图；

图18为隔离开关用夹紧力测试工装实施例2的俯视剖切图；

图19为图18的主视图；

图20为图19中第二挤压部的结构图。

图中：1.第一导电杆；2.第二导电杆；3.柱体；31.第一固定孔；32.第一挤压部；33.限位柱体；34.第二固定孔；35.第三固定孔；36.第四固定孔；4.第二挤压部；41.第一穿孔；42.第二穿孔；43.弧形长孔；5.压力传感器；51.传感器信号线；52.螺纹接头；53.螺纹孔；6.导向柱；61.导向支撑段；62.固定段；63.限位台阶；7.硬质螺纹套；71.第五固定孔；72.配合台阶；73.大直径螺纹；8.顶丝；9.紧固块；91.第一螺栓穿孔；10.压板；101.第二螺栓穿孔；11.第一触头；12.第二触头；13.紧固螺栓；14.紧固螺杆；15.固定板；16.螺母。

具体实施方式

隔离开关用夹紧力测试工装的实施例1如图1~图17所示，该测试工装是由一根铝棒经车削加工后再用线切割分割而成，铝棒的硬度和真实静触头的材质紫铜相近，不易损伤动触头，因此可以更好的模拟真实静触头的工作状况，并且价格相对便宜。切割后的铝棒包括柱体3和横截面呈弓形的第二挤压部4，柱体3包括横截面呈弓形的第一挤压部32以及位于第一挤压部32两端的圆柱体（即限位柱体33）。第一挤压部32和第二挤压部4的弓弦部分相对设置、之间设有压力传感器5，压力传感器5具有第一受力面和第二受力面，第一受力面上自带有用于与第一挤压部32固定连接的螺纹接头52，第二受力面上自带有用于与第二挤压部4固定连接的螺纹孔53，螺纹孔53有三个并绕压力传感器5的中心圆周均布。

第一挤压部32上设置有用于与压力传感器5的螺纹接头52配合的接头固定孔，由于柱体3的材质为铝，而螺纹接头52是一个m4的螺纹，其螺距是0.7mm、螺纹牙高为0.35mm，在受力情况下，容易损坏铝棒上的螺纹孔，也容易损伤压力传感器上的螺纹，造成测试工装失效。为了避免这种情况，在第一挤压部32上先固定一个硬质螺纹套7，为此第一挤压部32上开设有用于安装硬质螺纹套7的第三固定孔35，硬质螺纹套7的内孔即第五固定孔71构成与螺纹接头52配合的接头固定孔，硬质螺纹套7采用强度和硬度较高的材料制成，其螺纹强度高，不易损坏，其外侧采用大直径螺纹73与第一挤压部32连接，并且设计有一个较大的配合台阶72承担正压力。

将压力传感器5的螺纹接头52旋进第五固定孔71中，在旋进的过程中，不断测量由第一挤压部32和第二挤压部4所组成的圆周的直径，当公差在0.05mm范围内时，说明压力传感器5已经安装到位，此时在第五固定孔71的另外一端安装一个用于对螺纹接头52进行限位的顶丝8，从而限定螺纹接头52的旋入深度，并使得螺纹处无间隙，避免螺纹接头52晃动，保证测量精度，延长使用寿命。

压力传感器5安装好以后，通过紧固件将第二挤压部4安装到压力传感器5上。该紧固件包括紧固块9、压板10和紧固螺栓13，第二挤压部4上设置有用于装配紧固件的第一穿孔41，该第一穿孔41为阶梯圆孔，紧固块9装配在阶梯圆孔的小孔中，压板10装配在阶梯圆孔的大孔中，压板10压紧在紧固块9以及阶梯圆孔的的台阶面上。紧固块9和压板10与压力传感器5为同轴设置，紧固块9上开设有三个与螺纹孔53位置对应的第一螺栓穿孔91，压板10上开设有三个与第一螺栓穿孔91位置对应的第二螺栓穿孔101，压力传感器5的位置确定以后，通过旋转紧固块9和压板10，即可将第一螺栓穿孔91和第二螺栓穿孔101与压力传感器的螺纹孔53对应，然后利用紧固螺栓13就能完成第二挤压部4与压力传感器的固定。因此第一穿孔41也即是设置在第二挤压部上的用于供紧固件相对于传感器中心旋转的旋转结构，通过该旋转结构就可以使紧固件自由的旋转，因此不管压力传感器上的螺纹孔53旋转到什么位置，紧固件通过自身旋转都可以与其对应。

由于第二挤压部4完全是依靠紧固件固定在压力传感器上，其本身也有一定的重力，正常情况下有向下倾斜的倾向，这将会影响测量精度。为了平衡掉第二挤压部的重力，对其进行支撑和导向，在第二挤压部4上安装有导向柱6，该导向柱6包括导向支撑段61和固定段62，第一挤压部32上设置有第二固定孔34，固定段62与第二固定孔34螺纹连接，第二挤压部4上设置有第二穿孔42，导向支撑段61穿过第二穿孔42，并且第二穿孔42为长孔。这是由于第一挤压部32和第二挤压部4之间设置的压力传感器一左一右有两个，相应的硬质螺纹套、紧固件、导向柱等也有两套，实际测量时，当一侧的压力传感器先受压时，另一侧将向外移动，即“翘起”，这时导向柱6上的限位台阶63将起到限位作用，避免这一侧过多的“翘起”。同时，由于导向支撑段61的穿孔为长孔，因此该长孔可以保证第二挤压部有微量的晃动而不至于被别死。另外，第一挤压部32左右两侧的限位柱体33起到限位块的作用，从而将第二挤压部4限制在柱体3上的槽体中，防止其沿第一挤压部的轴向移动。

隔离开关用夹紧力测试工装的工作原理是：使用时，可以模拟真实的静触头固定情况，从而将整个测试工装悬吊在测试车间内的一个横担上，因此在限位柱体33上设置有用于将测试工装固定在高处的固定结构，该固定结构为第一固定孔31，用钢丝穿过第一固定孔31，将钢丝的另一端固定在横担上即可。但是实际上，由于剪刀式隔离开关或者钳夹式隔离开关的高度都比较高，车间内没有合适的固定横担的位置，此时可以将测试工装先固定在一侧的导电杆上，即将第一挤压部32固定在两个第一导电杆1上。具体是第一挤压部32的弓背部分设置有第四固定孔36，利用紧固螺杆14、固定板15和螺母16将第一导电杆1和第一挤压部32实现固定，保证第一导电杆1上的第一触头11与第一挤压部32的弓背部分相接触。

测试时，将压力传感器5的传感器信号线51连接到显示器（图中未示出）上，第一挤压部32随第一导电杆1移动，当第二导电杆2移动到其上的第二触头12夹紧测试工装时，即可通过显示器观察到夹紧力的大小，完成夹紧力的测试。本发明的测试工装相对于现有技术而言，整个测试工装在装配时，压力传感器可以在360度范围内随意转动，不受120度转动角度的限制，同时在压力传感器安装好以后，通过紧固件相对于压力传感器中心的旋转，即可使紧固件上的螺栓穿孔与压力传感器上的螺纹孔位置对应，实现固定，大大提高了测试工装的装配精度，保证所测得夹紧力的真实性，测量误差大幅减小。

隔离开关用夹紧力测试工装的实施例2如图18~图20所示，在该实施例中，用于将第二挤压部4固定在第一挤压部上的紧固件只有紧固螺栓13，与现有技术相同，紧固螺栓13有三个，分别对应压力传感器上的三个螺纹孔，不同的是第二挤压部上设置的螺栓穿孔为长孔，即弧形长孔43，此时当压力传感器装配在第一挤压部上之后，弧形长孔43是比较容易能够与压力传感器上螺纹孔对应的，虽不能实现无极调节，但是可以在一定程度上适应压力传感器的旋进深度，提高测试工装的装配精度，减小测量误差。在该实施例中，弧形长孔43即为供紧固件穿过并能使其相对于压力传感器中心旋转的旋转结构。

在隔离开关用夹紧力测试工装的其他实施例中：第一挤压部两端的限位块可以不是圆柱体，比如可以是四方体；限位块上的固定结构可以不是孔，比如是吊耳；第一挤压部的两端也可以不设置限位块；第二挤压部上的导向柱穿孔可以不是长孔，而是圆形孔；第二挤压部上可以不设置导向柱；硬质螺纹套的内孔中可以不设置顶丝；第一挤压部上也可以不设置硬质螺纹套，而是直接在第一挤压部上加工出接头固定孔；紧固件可以不包括压板，这时紧固块可以自带有法兰端面；当压力传感器上的螺纹孔有两个或四个时，紧固块、压板上的螺栓穿孔对应的也有两个或四个，或者是第二挤压部上的弧形长孔对应的也有两个或四个。