一种中置柜断路器重型储能弹簧的扩张器的制作方法

1.本实用新型涉及断路器检修技术领域，尤其涉及一种中置柜断路器重型储能弹簧的扩张器。


背景技术：

2.中置柜断路器通常采用弹簧储能机构作为断路器的操作机构，以实现自动重合闸，并提高合闸速度。然而当中置柜断路器的内部元件(如合闸线圈、储能电机或内部传动连杆等)发生故障需检修更换时，必须先对储能弹簧释能后拆除，才能进行下一步针对性拆除故障元件。在实际拆除过程中，即便对储能弹簧进行了释能，该储能弹簧也是处于预拉伸状态，存在较大的能量，不易进行拆卸。另外，在进行储能弹簧的复装时，也需要将储能弹簧拉伸一定距离后才能进行安装轴销。因此，需要提供一种可以在储能弹簧拆卸时提供克服预拉力和复装时拉伸储能弹簧的装置。
3.如专利号为cn202656147u的实用新型公开一种剪刀式真空断路器弹簧拆装工具；其夹柄下部结构与剪刀刀片结构相近，利用该工具拆装储能弹簧时，将该储能弹簧拆装工具夹住真空断路器弹簧操作机构上的储能弹簧，然后旋转手柄，使夹紧框向下移动，从而使该拆装工具的夹柄相向运动，直至夹柄下部的刀刃状部分嵌入弹簧的间隙内，使储能弹簧受到向两端的推力，以克服储能弹簧的预拉力，从而将储能弹簧顶伸。该装置通过手柄转动可以完成夹紧弹簧及拉伸。
4.如专利号为cn209936804u的实用新型公开一种10kv中置柜断路器储能弹簧拆装工具；包括本体，设于本体上的驱动组件，与驱动组件传动连接用于撑开或收紧待拆装储能弹簧的2套夹持撑缩组件，与驱动组件传动连接并与2套夹持撑缩组件销接的辅助撑缩组件；驱动组件包括手柄、传动杆、轴承、第一、第二和第三伞齿轮、第一、第二驱动螺杆；夹持撑缩组件包括第一夹件、第二夹件、连接销轴、锁紧螺杆和传动螺母；辅助撑缩组件包括驱动件和2根推杆；使用时2套夹持撑缩组件将待拆装储能弹簧抱紧后，由驱动组件驱动辅助撑缩组件和2套夹持撑缩组件做张开或回收动作相应撑开或缩紧待拆装储能弹簧。该装置通过伞齿轮驱动螺杆运动完成夹紧弹簧及拉伸。
5.上述两种弹簧拆装工具均采用螺杆手动驱动方式，该方式仅仅是对手动时的驱动力进行的转向，导致弹簧拆装工具作用于储能弹簧的输出力较小，因此，螺杆手动驱动方式仅仅只能用于轻型储能弹簧的拆装，较小的输出力无法实现对重型储能弹簧进行拉伸。
6.因此，如何设计一种可以有效适用于各种现有型号轻型、重型储能弹簧的拆除工具是本领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种中置柜断路器重型储能弹簧的扩张器。可以对轻型、重型的储能弹簧进行扩张，以完成各种型号储能弹簧的拆装操作。
8.本实用新型提供一种中置柜断路器重型储能弹簧的扩张器，包括：
9.能量转换装置，其包括能量输入部和输出机械能的能量输出杆；
10.弹簧夹持组件，其包括两个与能量输出杆相互作用的弹簧卡头，弹簧卡头包括与能量转换装置活动连接的固定端和插入储能弹簧间隙的自由端；
11.能量输出杆位于初始位置，两个弹簧卡头的自由端间距最小；通过能量转换装置将能量输入部的输入能量转换为能量输出杆的机械能时，能量输出杆由初始位置向终点位置移动，推动弹簧卡头的两个自由端围绕固定端转开；能量输出杆位于终点位置，两个弹簧卡头的自由端间距最大，以完成储能弹簧的扩张。
12.进一步的，能量输出杆上设有椎体推头；
13.弹簧卡头的固定端包括卡头连杆，弹簧卡头的自由端包括卡头夹板组，弹簧卡头还包括卡头侧板，卡头连杆、卡头侧板和卡头夹板组依次一体成型，两个卡头连杆相对的一侧分别具有与椎体推头相互作用的顶推导向面，两个顶推导向面分别与椎体推头的两相对外侧面形状匹配；
14.能量输出杆位于初始位置，椎体推头的两相对外侧面与两个顶推导向面贴合；能量输出杆位于终点位置，卡头连杆与卡头侧板的连接处抵持于椎体推头的两相对外侧面上。
15.进一步的，两个卡头侧板相对的端面上分别设有一组磁性件，两组磁性件的位置相对，数量相同；
16.能量输出杆位于初始位置，两组磁性件贴合固定。
17.进一步的，卡头侧板与卡头夹板组连接的侧面具有与储能弹簧外直径匹配的弧形面。
18.进一步的，卡头夹板组包括两个相对设置的弹簧夹板，两个弹簧夹板分别设于弧形面的两侧。
19.进一步的，弹簧夹板包括一体成型的竖板和压板，卡头夹板组内的两压板相对设置，且与储能弹簧的节距匹配，压板与储能弹簧相邻节的间隙形状匹配。
20.进一步的，能量转换装置为液压传动装置，液压传动装置包括依次设置的第一把手、液压本体和端盖，第一把手内设有油箱，液压本体内设有与油箱连通的第一泵体，端盖内设有分别与油箱和第一泵体连通的第二泵体，第一泵体通过第一活塞和能量输入部连接，第二泵体通过第二活塞与能量输出杆连接。
21.进一步的，能量输入部包括第二把手，第二把手的一端与液压本体转动连接，并且通过压杆与第一泵体连接。
22.进一步的，液压传动装置还包括转动固定于液压本体上的泄压阀，泄压阀设置于第二泵体与油箱连通的油路上。
23.进一步的，能量转换装置靠近能量输出杆的一端设有固定凸柱，弹簧卡头的固定端与固定凸柱通过轴销转动固定，轴销通过卡销进行轴向固定。
24.本实用新型至少包括如下有益效果：
25.1、通过能量转换的方式，将输入的能量进行转化后，通过机械能的方式进行输出并驱动能量输出杆移动，能量输出杆移动并作用于弹簧卡头，使得弹簧卡头完成张开和闭合操作。能量转换输出的方式，可以具有较大的输出力，从而可以对轻型、重型储能弹簧进
行扩张，以实现各种型号储能弹簧的拆装。
26.2、通过椎体推头和弹簧卡头的配合作用，可以在椎体推头随能量输出杆移动时，顶推弹簧卡头，使得插入储能弹簧的弹簧卡头进行扩张，从而使得储能弹簧达到拉伸的效果。
附图说明
27.图1为本实用新型提供的一种中置柜断路器重型储能弹簧的扩张器的结构示意图；
28.图2为本实用新型提供的某一实施例的扩张器的立体图；
29.图3为本实用新型提供的某一实施例的扩张器拆装储能弹簧的示意图。
30.附图标记说明：1-能量转换装置，11-能量输入部，111-第二把手，112-压杆，12-能量输出杆，121-椎体推头，13-第一把手，14-液压本体，15-端盖，2-弹簧夹持组件，3-弹簧卡头，31-卡头连杆，32-卡头侧板，33-卡头夹板组，331-竖板，332-压板，4-储能弹簧，5-磁性件，6-泄压阀。
具体实施方式
31.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
32.参见图1至图3所示，本实用新型实施例一种中置柜断路器重型储能弹簧的扩张器，包括：
33.能量转换装置1，其包括能量输入部11和输出机械能的能量输出杆12；
34.弹簧夹持组件2，其包括两个与能量输出杆12相互作用的弹簧卡头3，弹簧卡头3包括与能量转换装置1活动连接的固定端和插入储能弹簧4间隙的自由端；其中，能量转换装置1靠近能量输出杆12的一端设有固定凸柱，弹簧卡头3的固定端与固定凸柱通过轴销转动固定，轴销通过卡销进行轴向固定；
35.能量输出杆12位于初始位置，两个弹簧卡头3的自由端间距最小；通过能量转换装置1将能量输入部11的输入能量转换为能量输出杆12的机械能时，能量输出杆12由初始位置向终点位置移动，并将机械能传递到弹簧卡头3，推动弹簧卡头3的两个自由端围绕固定端转开；能量输出杆12位于终点位置，两个弹簧卡头3的自由端间距最大，以完成储能弹簧4的扩张。
36.在实际应用场景中，通过能量输入部11进行输入能量，由能量转换装置1进行转换后，能量输出杆12通过输出机械能，可以作用于两个弹簧卡头3上。当能量输出杆12在初始位置时，两个弹簧卡头3在能量输出杆12的作用下，自由端的间距逐渐变大；为了实现对储能弹簧4的拉伸，在能量输出杆12位于初始位置时，将弹簧卡头3的自由端插入储能弹簧4间隙内，然后两个弹簧卡头3自由端的间距逐渐变大，从而实现储能弹簧4的扩张。
37.在储能输出杆由初始位置向终点位置移动时，为了使得能量输出杆12可以作用于两个弹簧卡头3，并导致两个弹簧卡头3的自由端间距逐渐增大，可以对能量输出杆12和弹簧卡头3的结构进行选择。参见图1和图2所示，在一个应用场景中，能量输出杆12上设有椎体推头121；弹簧卡头3的固定端包括卡头连杆31，弹簧卡头3的自由端包括卡头夹板组33，
弹簧卡头3还包括卡头侧板32，卡头连杆31、卡头侧板32和卡头夹板组33依次一体成型，两个卡头连杆31相对的一侧分别具有与椎体推头121相互作用的顶推导向面，两个顶推导向面分别与椎体推头121的两相对外侧面形状匹配；能量输出杆12位于初始位置，椎体推头121的两相对外侧面与两个顶推导向面贴合；能量输出杆12位于终点位置，卡头连杆31与卡头侧板32的连接处抵持于椎体推头121的两相对外侧面上。通过设置的椎体推头121，可以在能量输出杆12向外运动(即初始位置向终点位置运动)时，椎体推头121作用于两个卡头连杆31的顶推导向面上，由于椎体推头121的逐步移动，从而在顶推导向面和椎体推头121的相对外侧面相互作用下，两个卡头连杆31均绕与能量转换装置1活动连接的位置转动，带动与其一体成型的卡头侧板32和卡头夹板组33转动，即两个弹性卡头进行转动。由于两个卡头连杆31相对的一侧与椎体推头121作用，因此，在两个弹性卡头转动时，两个弹性卡头朝向相互远离的方向进行转动。在能量输出杆12位于初始位置时，为保证两个弹簧卡头3自由端的间距最小，可以在两个卡头侧板32相对的端面上分别设有一组磁性件5，两组磁性件5的位置相对，数量相同；能量输出杆12位于初始位置，两组磁性件5贴合固定。即通过两组磁性件5进行吸引贴合，从使得两个弹性卡头在未进行储能弹簧4的扩张时，两个弹性卡头为闭合状态(两个弹性卡头间距最小)。该状态也便于将弹性卡头插入储能弹簧4，以及完成后续对储能弹簧4的扩张。
38.在另一个应用场景中，弹簧卡头3的自由端包括卡头夹板组33，两个弹簧卡头3分别位于能量输出杆12的两侧，两个弹簧卡头3和能量输出杆12之间分别通过一传动杆连接，传动杆的一端转动连接于能量输出杆12上，另一端转动连接于弹簧卡头3的中部；能量输出杆12位于初始位置，两个传动杆之间的夹角最小，此时，两个弹簧卡头3的自由端具有最小的间距；能量输出杆12位于终点位置，两个传动杆的夹角最大或相互平行，此时，两个弹簧卡头3的自由端具有最大的间距。在进行储能弹簧4的扩张时，将弹性卡头的卡头夹板组33插入储能弹簧4的间隙内，通过能量输入部11输入能量驱动能量输出杆12从初始位置向终点位置移动。在移动过程中，能量输出杆12顶推传动杆，由于传动杆转动设置于弹簧卡头3上，并且弹簧卡头3的固定端与能量转换装置1连接，因此，传动杆顶推弹簧卡头3，使得弹簧卡头3绕与能量转换装置1连接位置转动。又由于能量输出杆12位于两个弹性卡头3之间，因此，两个弹性卡头3朝向相互远离的方向转动。
39.本实施例的能量输出杆12在从初始位置移动至终点位置时，为了提高储能弹簧4的稳定性，避免储能弹簧4在扩张过程中，由于受力过大而出现损坏储能弹簧4的情况。可以在卡头侧板32与卡头夹板组33连接的侧面设置具有与储能弹簧4外直径匹配的弧形面。在卡头夹板组33插入储能弹簧4间隙并进行扩张时，储能弹簧4的拉伸部位与卡头侧板32之间会存在一定的作用力，通过弧形面提高卡头侧板32与储能弹簧4的接触面积，可以使得储能弹簧4拉伸部位与卡头侧板32具有较大的接触面积，从而避免储能弹簧4的拉伸部位与卡头侧板32之间的作用力过大，导致卡头侧板32或储能弹簧4出现损坏的情况。
40.参见图1和图2所示，在弹簧卡头3运动完成储能弹簧4的扩张时，为了保证弹簧卡头3插入部位与储能弹簧4的相对固定，可以对卡头夹板组33进行相应的设置。在实际应用场景中，卡头夹板组33包括两个相对设置的弹簧夹板，两个弹簧夹板分别设于弧形面的两侧。通过两个弹簧夹板可以形成夹持的结构，从而将储能弹簧4限制于两个弹簧夹板内，提高了弹簧卡头3插入储能弹簧4的稳定性。其中，为了保证弹簧卡头3的自由端可以顺利插入
储能弹簧4的间隙，弹簧夹板可以包括一体成型的竖板331和压板332，卡头夹板组33内的两压板332相对设置，且与储能弹簧4的节距匹配，压板332与储能弹簧4相邻节的间隙形状匹配。竖板331的设置可以提高储能弹簧4扩张时弹性卡头的结构稳定性，并且还可以提高弹性卡头与储能弹簧4的接触面积。将压板332与储能弹簧4相邻节的间隙形状进行匹配，可以使得压板332可以顺利的插入储能弹簧4的相邻节中，从而在完成储能弹簧4的扩张时，压板332可以对储能弹簧4起到一定的支撑限位作用，最终实现对储能弹簧4的拉伸。
41.本实施例的扩张器在完成断路器的检修，并需要解除弹簧夹持组件2对储能弹簧4的扩张时，由于能量输出杆12位于终点位置，可以通过解除能量转换装置1的限制，使得能量输出杆12可以在弹簧卡头3的作用下，由终点位置向初始位置移动。其中，弹簧卡头3作用于能量输出杆12的动力可由储能弹簧4提供，也可通过外力提供。
42.扩张的能量转换装置1可采用液压、气压等形式进行实现。本实施例以液压的形式为例，即能量转换装置1为液压传动装置，液压传动装置包括依次设置的第一把手13、液压本体14和端盖15，第一把手13内设有油箱，液压本体14内设有与油箱连通的第一泵体，端盖15内设有分别与油箱和第一泵体连通的第二泵体，第一泵体通过第一活塞和能量输入部11连接，第二泵体通过第二活塞与能量输出杆12连接。外部能量作用于能量输入部11时，第一活塞在第一泵体内运动，将油液输送至第二泵体内驱动第二活塞运动，最终带动能量输出杆12移动。其中，能量输入部11包括第二把手111，第二把手111的一端与液压本体14转动连接，并且通过压杆112与第一泵体连接。通过第二把手111可以实现对第一活塞的打压，从而将第一泵体内的油液输送至第二泵体内。进一步地，为了保证第一活塞在第一泵体内运动排出的油液进入第二泵体，可以在第一泵体分别与第二泵体和油箱连通的油路上均设有单向阀，通过单向阀的设置，可以使得第一活塞在第一泵体内运动排出油液时，排出的油液仅进入第二泵体；并且第一活塞在第一泵体内运动吸引油液时，进入第一泵体的油液由油箱提供。本实施例的能量输出杆12在从终点位置移动至初始位置时，第二泵体内的油液可以通过油路排入油箱。为了避免在第一泵体排出的油液直接通过第二泵体和油箱连通的油路直接进入油箱，可以对第二泵体和油箱的油路进行相应设置。在实际应用场景中，液压传动装置还可以包括转动固定于液压本体14上的泄压阀6，泄压阀6设置于第二泵体与油箱连通的油路上。通过关闭泄压阀6，从而关闭第二泵体和油箱连通的油路，可以使得第一泵体排出的油液仅进入第二泵体内。在需要将第二泵体内的油液排入油箱(即能量输出杆12从终点位置移动至初始位置)时，通过打开泄压阀6，连通第二泵体和油箱之间的油路，从而可以使得第二泵体内的油液进入油箱中。
43.参见图1至图3所示，在使用本实施例的扩张器进行拆卸轻型、重型储能弹簧4时，以10kv的中置柜断路器wep型号为例，其步骤如下：
44.第一步：切断断路器的电源，将断路器手车航空插头取下；
45.第二步：手动分合闸使断路器机构能量释放，防止机械伤人；
46.第三步：选用相对应弹簧夹持组件2连接安装到能量转换装置1上，插入轴销，扣上卡销进行转动固定；
47.第四步：逆时针松开泄压阀6，等能量输出杆12收至最底部时(即能量输出杆12位于初始位置)，顺时针关闭泄压阀6；
48.第五步：收拢两个弹簧卡头3，此时，上下两个弹簧卡头3在磁性件5的作用下，不会
散开，将弹簧夹持组件2插入储能弹簧4中；
49.第六步：操作第二把手111反复进行打压，此时能量输出杆12向外移动，其上的椎体推头121沿着弹簧夹持组件2内部向外推进移动，同时上下两个弹簧卡头3整体向外部展开，同时带动储能弹簧4向其轴向两侧运动，进一步促使储能弹簧4向两边撑开；
50.第七步：拆除断路器的转动拐臂上的固定螺母；
51.第八步：操作第二把手111反复进行打压，至储能弹簧4长度达到可以轻松取下转动拐臂时，将储能弹簧4向外移动，露出位置，用来拆卸电机模块与断路器机构框架之间的固定连接螺丝，此时可进行正常解体；
52.复装时，与上述操作步骤相反进行。
53.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。