一种用于接地开关的电机关停控制机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于开关技术领域，尤其涉及电气开关技术，具体地说关于用于电气开关设备的接地开关。
【背景技术】
[0002]接地开关是一种用于将设备或线路接地的机械装置，用于在异常条件，如短路时，在规定时间内承载规定的异常电流，以便在设备或线路检修时，保证检修人员的安全。接地开关多见于高低压开关柜等配电设备中，主要包括静触头和动触刀，两者中一者与设备连接，另一者接地。对于常见开关柜而言，接地开关的动、静触头各三个，三个静触头分别接开关柜的进线端A、B、C母线，三个动触刀与静触头一一配对，通过线排接地。
[0003]所述静触头通过绝缘子固定在底座上，所述动触刀装配在一根主轴上，与动触刀同轴固定装配有拐臂，拐臂的活动端与动触刀压簧(两端带铰链式连接头的圆柱压缩弹簧)连接头铰接。拐臂与压簧的压缩临界点介于动触刀合闸与分闸状态之间。在分闸状态下，压簧作用在主轴上的扭矩与合闸方向相反，该作用扭矩与限位机构配合将动触刀维持在分闸状态下。对主轴施加外力，向合闸方向旋转主轴，拐臂压缩压簧储能，当转过压簧的临介点，压簧作用在主轴上的扭矩变换方向，迅速释放能量，并推动拐臂协助合闸外力带动动触刀快速合闸；反之，在合闸状态下，压簧作用在主轴上的扭矩与合闸方向相同，该作用扭矩与限位机构配合将动触刀维持在合闸状态下。对主轴施加外力，使其向分闸方向旋转，拐臂压缩压簧储能，当转过压簧的临介点，压簧作用在主轴上的转矩再次变换方向，压簧推动拐臂协助分闸外力进一步驱动动触刀向分闸方向转动，直到被限位机构阻挡，分闸过程完成。
[0004]随着开关柜等配电设备的不断智能化，接地开关的远程操作成为普遍需求。要实现接地开关的远程操作并不难，最简单的处理方式是，为接开关设置可控的电动操作机构。在接地开关中设置通过传动机构带动接地开关主轴转动的电机，完成接地开关的合闸与分闸，再通过远程控制电机的正反转，则可实现接地开关的远程操作。
[0005]通过电机配合简单的机械传动机构驱动接地开关主轴转动，以实现动触刀的分合闸，并不难实现。考虑到单纯的电动操作式接地开关在不可避免的断电的情况下无法工作的问题，为电动式接开关设置手动操作功能显然是非常必要的。
[0006]目前，现有技术已公开有多种实现接地开关同时具备电动和手动操作功能的方案，如专利号 200620109339.6,200810182723.2,201220474160,201220013812 等专利公开的接地开关或操作机构。
[0007]现有电动接地开关的操作机构，通过引入离合机构已经较好地实现了接地开关手动和电动操作功能。但是仍存在不足之处。
[0008]1、有的接地开关的电动操作机构，结构松散，占用空间大，增大了接地开关的整体尺寸。接地开关在开关柜等配电设备中安装，受到配电设备箱体的局限，较大的接地开关，不利于柜体的小型化，而接地开关复杂的结构给开关柜内部结构设计带来限制，影响柜内结构的优化，如专利号为200620109339.6的专利公开的接地开关。
[0009]2、有的操作机构虽然结构相对紧凑，占用空间小，但结构复杂，零部件多，不仅增加了装配难度及成本，而且增加了操作机构的失效机率，如专利号为201220474160的专利公开的操作机构。
[0010]3、有的虽然结构紧凑，零部件少，但装配难度较大，可靠性低，对零件强度要求高，如专利号为201220013812的专利公开的操作机构。
[0011]而且，现有电动接地开关普遍存在，电动操作机构不可靠，使用寿命短的问题，一般无法通过反复2000次分合闸测试。使用时，需要对接地开关进行定期维护，否则将频发电机堵转等现象，最后损毁电机或传动机构。
【发明内容】
[0012]本发明的目的在于，针对现有电动接地开天存在的上述不足及问题，提出一种有效提闻接地开关整体使用寿命的解决方案。
[0013]为了实现上述目的，本发明提出一种适于用于电动式接地开关或手动电动一体式接地开关的电机关停控制机构，包括被触发后关停电机的行程开关和用于触发行程开关的触发部件，其特征在于，
所述触发部件包括一个用于触动行程开关触头的抵压面，所述抵压面随触发部件依一轴心转动时其上对应行程开关触头的点到行程开关的距离逐渐变化。
[0014]触发部件转动单位角度R前后，抵压面上对应行程开关触头的点到行程开关的距离的变化量I小于触发部件上距轴心最远点在转动角度R的过程中移动的线距离L。优选l〈L/6。
[0015]进一步地，所述抵压面为一段螺旋曲面(螺旋曲面是指母线绕轴心做螺旋运动而形成的面，母线长度即螺旋曲面的宽度，如运动过程母线长度变化，则螺旋曲面的宽度不均
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[0016]所述一段螺旋曲面，具体包括两种具体结构形式:
第一种形式为，以触发部件旋转轴心为轴心的一段平面螺旋曲面，即，与触发部件旋转轴心平行的母线沿一段以触发部件旋转轴心为中心的平面螺旋线运动而形成的一段螺旋曲面。
[0017]例如，触发部件为盘状结构，盘状结构的至少一段外缘轮廓为平面螺旋曲面结构。
[0018]第二种形式为，以触发部件旋转轴心为轴心的一段圆柱螺旋曲面，S卩，垂直于触发部件旋转轴心的母线沿一段以触发部件旋转轴心为轴心圆柱螺旋线运动而形成的旋转曲面。例如，触发部件为轴向一侧设有圆柱螺旋曲面的结构。
[0019]当采用第一种结构的螺旋曲面时，所述触发部件可以是一盘状部件，旋转轴心垂直于盘面，螺旋曲面位于其外缘，盘状部件的厚度为螺旋曲面的宽度。所述行程开关设置在盘状部件的径向外侧，这种设置结构相对紧凑，整体占用空间少，如触发部件及行程开关均设置在接地开关侧面，则有利于控制接地开关横向(顺着主轴的方向)宽度。
[0020]当采用第二种结构的螺旋曲面时，所述触发部件主体部分可以是一盘状部件，旋转轴心垂直于盘面，螺旋曲面设在盘状部件的一侧盘面上。所述行程开关设置在盘状部件螺旋曲面侧。这种设置结构占用径向(垂直于触发部件旋转轴心的方向)空间少。
[0021]下面以实现合闸关停功能为例，说明本发明所述电机关停控制机构在接地开关上装配过程:
首先将接地开关动触刀置于合闸状态或完全合闸前达到关闭电机理想时机时的角度，然后将触发部件可转动地预装在设计安装位置，将抵压面朝向行程开关的设计安装位置；然后再依照触发部件的抵压面的位置，粗略确定行程开关的具体安装位置，并安装固定，安装时使行程开关触头朝向抵压面；最后旋转触发部件，调节抵压面上对应行程开关触头的位置，直到刚好触发行程开关为止，然后将触发部件固定即可。
[0022]当用于分闸关停时，装配过程原理相同，不同之处仅在于装配前动触刀状态刚好相反。
[0023]经反复实验测试发现，接地开关电动操作机构的电机堵转现象的发生，原因主要在于电机关停时机不良，或者行程开关的失效。
[0024]电动接地开关的电机关停，通常采用行程开关配合触发部件组成的关停控制机构进行控制，其原理是:行程开关接在电机的电源回路内，未触发时开关常闭，使回路连通，触发并被保持时，开关打开将断开回路。
[0025]其机械设置结构一般为:行程开关设置在底座或相对底座固定的部件上，行程开关的触发部件设置在动触刀或与动触刀同时动作的主轴等部件上。安装行程开关和触发部件时，调整两者间的距离，使触发部件在合闸或分闸的最后瞬间触动行程开关，并在接地开关保持合闸或分闸状态时保持对行程开关的触压。
[0026]由于动触刀的合闸与分闸位置决定于限位机构，而动触刀的分合闸动作在弹簧作用下，具有很大的瞬间冲击力。在分合闸过程中，限位机构承受着较大惯性冲力，其中的限位机件将不可避免地产生变形，这种变形必然导致动触刀的分、合闸极限位置发生变化(以分合闸状态设计差角为90度为例，使用一段时间后的，实际差角一般会增加到91度-92度)。此外，动触刀本身在冲击力下也会发生变形，而且，各机件之间的连接与配合关系也会随着使用次数的增加而发生松动、变形等现象。以上所有变化因素叠加起来，效果更加明显。
[0027]本来接地开关作为一种非精密机械装置，因上述各种变化因素而带来的改变对传统接地开关的接地性能并不构成影响。但是对于电动接地开关来说，由于行程开关的触发部件与动触刀等动作部件相关联，动触刀等部件的形状位置关系变化将导致行程开关的触发部件的动作行程发生变化，这种变化对于工作行程一