一种应用在星三角降压启动中的机械应急启动装置的制作方法

本发明涉及的是一种应用在星三角降压启动中的机械应急启动装置，是经过对机械部分结构的重新计算及设计，适用于星三角式降压启动的设备中。

背景技术：

真空交流接触器其优越的性能已经在：煤矿、冶金、电力、纺织、等各种行业得到实际中的广泛应用，其优越的性能：无弧光，全真空封闭，防尘，防爆，绝缘系数，稳定系数已远远超过普通的交流接触器。交流真空接触器由绝缘隔电框架、金属底座、传动拐臂、电磁系统和真空开关等组成，当电磁线圈通过额定控制电压时，衔铁带动拐臂转动，使真空开关内主触头接通，电磁线圈断电后，由于分闸弹簧作用，使主触头分断。真空交流接触器适用于：交流50Hz、额定电压：1140V以下，额定电流63A至800A的馈电网络，控制电压：AC220V以下供远距离接通和分断电路，以及频繁启动和停止交流电动机所用。但是，不论是真空交流接触器还是普通交流接触器在现场使用过程中，往往会出现控制回路出现故障无法驱动接触器线圈或者线圈本身故障无法正常合闸，比如消防行业抢险救灾需要强制合闸运行；否则，将造成重大的财产损失甚至带来严重威胁人生安全的后果。所以2014年10月1日实施的国家标准：BG 50974-2014《消防给水及消火栓系统技术规范》第11.0.12强条规定：消防水泵控制柜应设置机械应急启泵功能。该条文解释为：只要供电正常，无论控制线路如何都能强制启动消防给水设备。

2016年02月24日，中国发明专利申请公布号CN105355505A公开了由本公司提出的一种可机械应急动作的真空交流接触器；由绝缘隔电框架、金属后封板、电磁操动机构、手动操作机构和真空开关管部件组成，电磁操动机构上有合闸保持扣板、传动拐臂、合闸衔铁、合闸线圈和分闸弹簧；在合闸衔铁纵向的中心靠边位置，开有沉头孔，与该沉头孔位置相正对的金属后封板上也有一通孔；一长拉杆穿过金属后封板上的通孔，长拉杆的加帽部分连接合闸衔铁上的沉头孔，长拉杆的攻丝部分与手动操作机构联动杆的“L”形拉勾相连。该技术方案虽然可以在二次控制回路出现故障时，或者真空开关本身的电磁线圈损坏时，能够手动应急启动消防给水泵及消火栓。但是“L”形拉勾的设置，安装困难，容易变形发卡。特别是“L”形拉勾一致性差，对于目前动力驱动电机设备常规的星三角工频降压启动会产生发抖；常规的星三角工频降压启动是使用得最为广泛的、稳定性最好的一种方式；由于星三角启动需要在电机上引出六根动力线：U1、V1、W1、U2、V2、W2用交流接触器组成从星形启动到三角形运行的一个过程，所以在机械应急启动时必须要强制性地动作两台交流真空接触器，使六根动力线直接通电才能使终端电机强制运行；急需一种一致性好的机械应急启动装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种应用在星三角降压启动中的机械应急启动装置，可以同步驱动两台交流真空接触器，对其衔铁部分及手动操作机构进线改进，实现机械应急启动。当正常情况下两台交流真空接触器单独运行组成星-三角降压启动；当控制回路故障无法正常运行时，及可实现机械应急启动功能；即就是在最后的紧要关头，控制回路或接触器本身吸合线圈故障无法启动、而此时主电源完好，通过机械应急启动装置就可强制吸合两台交流真空接触器直接启动终端电机，这无疑是在基于传统控制电路的模式上，大大提高了系统的可靠性，同时解决了机械应急启动装置一致性的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应用在星三角降压启动中的机械应急启动装置，由绝缘隔电框架、金属后封板、两套电磁控制机构、手动操作机构和两套真空开关管部件组成，每套电磁控制结构上有合闸保持扣板、传动拐臂、合闸衔铁、合闸线圈和分闸弹簧；其中，传动拐臂的拐点安装在合闸转轴上，传动拐臂的一臂是合闸衔铁，臂端紧压分闸弹簧，另一臂连接真空开关管部件的动触头；在合闸衔铁纵向的中心靠边位置，开有沉头孔，与该沉头孔位置相对应的金属后封板位置上相应有一通槽；一长拉杆穿过对应金属后封板上的通槽，长拉杆的加帽部分连接合闸衔铁上的沉头孔，长拉杆另端的丝纹部分通过定位销与手动操作机构联动杆上对应的“U”形联动块活动连接；所述手动操作机构联动杆的输出段为方形钢，两端呈圆杆状；所述的“U”形联动块有两块，每块底部对应焊接于手动操作机构联动杆方形钢的平面上，上部两边的中心位置分别开销孔，两销孔为一大一小同轴正对；所述的定位销呈大小圆柱体同心组合状，其大圆柱体部分端插进“U”形联动块的大销孔，小圆柱体部分端插进“U”形联动块的小销孔；在大圆柱体部分的中间部位还有一横向孔，使上述之一长拉杆的丝纹部分穿过该横向孔，并有两调节螺母锁紧。

所述的手动操作机构采用弹簧储能式快合/快分结构：手动操作机构是在合闸/分闸动作中自动拉伸弹簧进行瞬时储能。

本发明其创新点在于：当存在控制线路出现故障时，电磁控制机构无法合闸动作；此时，操作员在拉动手动操作机构时，联动杆转动，联动杆上的“U”形联动块通过定位销牵引长拉杆带动合闸衔铁，合闸衔铁克服分闸弹簧的反作用力迅速沿合闸转轴逆时针转动，传动拐臂推动真空开关管动触头上移，与静触头紧密接触，使真空管处于合闸位置，强制性将两台交流真空接触器触头吸合，整套机构保持在合闸状态，合闸过程结束。

本发明和已有技术对比：

1.可以实现电磁合闸/分闸与机械合闸/分闸；机械应急启动一致性好；

2.本发明的手动操作机构采用蓄能式瞬合/瞬分结构，该控制手柄只能往一个方向移动-从断开位置到最终运行位置；如果手柄行程还未到合闸状态前，此时操作者释放手柄，该手柄便自动返回到断开位置。符合2014年10月1日实施的国家标准GB 50974 - 2014《消防给水及消火栓系统技术规范》第11.0.12强条规定；

3.机械合/分通过内部的联动杆同时带动两台交流真空接触器的主触头与辅触头吸合与分断，行程调校完好后，整个动作过程能做到完全同步；

4.本发明具有机合/电分功能，及当机械合闸运行之后，分闸时为了使操作更为便捷，效率更高，在手动操作机构中增加了电磁脱扣部件，该部件直接使用AC220V供电；当需要停机时操作者按下停机按钮整个合闸机构便可直接分闸脱扣，若由于某种原因无法执行，也可手动强制分闸；该电磁脱扣部件在控制系统中还起到一个保护作用，及检测到负载电机有短路等致命情况时，电磁脱钩部件动作，使得操作员无法强制起动设备；

5.本发明电合优于机合；当操作者操作机械应急手柄时，该手柄的位置行程即将到合闸自锁位置后，在触头即将合闸之前；此时如果交流真空接触器的线圈还是完好的便会在这个临界点优先动作，这样增加了合闸的同步性，由于电磁线圈的磁力吸合作用也减少了操作机构的输出力矩，这样使得整个系统更加稳定、可靠；

6.本发明适用场合：适用与国标新标准：GB 50974 - 2014《消防给水及消火栓系统技术规范》第11.0.12强条：消防水泵控制柜应设置机械应急启泵装置（在供电正常的情况下能手动的强行起动水泵电机）。在二次控制回路出现故障时，或者真空开关本身电磁吸合线圈损坏时，可以手动应急起动消防给水泵及消火栓。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中的合闸衔铁示意图。

图3是图1中的金属后封板示意图。

图4是图1中的长拉杆示意图。

图5是联动杆的示意图。

图6是定位销的示意图。

图7是图1中的“U”形联动块示意图。

图中：1绝缘隔电框架；2金属后封板；3真空开关管部件；4传动拐臂；5合闸衔铁；6合闸线圈；7分闸弹簧；8合闸转轴；9调节螺母；10长拉杆；11“U”形联动块；12手动操作机构联动杆；13定位销；14长拉杆的加帽部分；15沉头孔；16销孔；17通槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明做进一步说明。

一种应用在星三角降压启动中的机械应急启动装置，由绝缘隔电框架1、金属后封板2、两套电磁控制机构、手动操作机构和两套真空开关管部件3组成，每套电磁控制结构上有合闸保持扣板、传动拐臂4、合闸衔铁5、合闸线圈6和分闸弹簧7；其中，传动拐臂4的拐点安装在合闸转轴8上，传动拐臂4的一臂是合闸衔铁5，臂端紧压分闸弹簧7，另一臂连接真空开关管部件3的动触头；在合闸衔铁5纵向的中心位置，横向的靠上（或靠边）位置，开有沉头孔15；该沉头孔15从里向外过通孔直接为φ6mm，该孔从里向外沉头深3mm；直径φ12mm；与该沉头孔15位置相正对的金属后封板2位置上相应纵向的中心位置，横向的靠上位置也有一通槽17，通槽17的两端为φ6mm的圆弧、总长为18mm；一长拉杆10穿过对应金属后封板2上的通槽17，长拉杆10的直径为φ5mm，长度为235mm；长拉杆的加帽部分14连接合闸衔铁5上的沉头孔15，长拉杆10的加帽部分厚度为2.8mm，直径为φ11mm，另一头丝纹部分的攻丝长45mm；长拉杆10另端的丝纹部分通过定位销13与手动操作机构联动杆12上对应的“U”形联动块11活动连接；所述手动操作机构联动杆12的输出段为方形钢，两端呈圆杆状，杆12长300mm宽16mm；所述的“U”形联动块11有两块，每块底部对应焊接于手动操作机构联动杆12方形钢的平面上，上部两边的中心位置分别开同轴的销孔16，销孔16为一大一小；其中一边小销孔为φ6mm，另一边大销孔为φ10mm；“U”形联动块11采用4mm铁板冲压成型，切割宽度为30mm，高度为60mm；所述的定位销13呈大小圆柱体同心组合状，定位销13采用φ10mm的圆钢，切割长40mm；一端车圆φ5.8mm，长9mm；其大圆柱体部分端插进“U”形联动块11的大销孔，小圆柱体部分端插进“U”形联动块11的小销孔；在大圆柱体部分的中间部位还有一横向孔，横向孔φ6mm，使上述之一长拉杆10的丝纹部分穿过该横向孔，并有两调节螺母9锁紧或并帽螺丝校准锁紧。

所述的手动操作机构采用弹簧储能式快合/快分结构：手动操作机构是在合闸/分闸动作中自动拉伸弹簧进行瞬时储能。

所述每个“U”形联动块11焊接在手动操作机构联动杆12的位置，分别与交真空开关管部件3上的合闸衔铁5沉头孔15位置相对应，应能保证长拉杆10平行居中。

组装方法：将长拉杆10穿过真空接触器的合闸衔铁5与金属后封板2；并安装固定好真空接触器与手动操作机构；长拉杆10中心的纵向安装位置比手动操作机构的联动杆12的平面位置要高46mm，将“U”形联动块11对应长拉杆10中心位置焊接于联动杆12的平面上，将“定位销”13直插于“U”形联动块11的圆孔中，将长拉杆10直插于定位销13的圆孔中，并用两个φ6mm并帽螺丝校准锁紧多余的攻丝部分。

该机构部件功能描述：具有手动合/分功能，机构分闸有两种方式：一电分，即在机构内分闸线圈上施加AC220V电压便可实现；二手分，即扳动操作机构的控制手柄向分闸位置便可实现分闸。

经实际测试与多次实验，手动操作机构的分闸/合闸行程大于两台真空接触器合闸衔铁5的分闸/合闸行程；手动操作机构的分闸/合闸力矩大于两台两台真空接触器的最高合闸力矩；并测试六只真空开关管部件3能随之可靠同步动作分闸/合闸。由于手动操作机构联动结构简单可靠，并且固调好调节螺丝后，可以实现两台真空接触器同步动作。大大增加了在实际应用中的稳定系数。