本发明涉及航空航天技术领域中断路器的可靠性测试，具体而言，涉及一种断路器压拔测试试验台及测试方法。
背景技术：
在航空航天技术领域中的电器设备中，压拔式断路器应用广泛，当在配电系统的线路过载或短路时，压拔式断路器可以自动断开，起到保护作用。压拔式断路器的主要品牌是KLIXON，具体看看以下网址的内容。http://www.aictrade.com/Product/ProductShow.asp？ID＝117。申请公布号为CN101765897A的中国发明专利申请，就公开了一种压拔式断路器结构。此网站也公开了一种航空断路器：https://detail.1688.com/offer/541112760197.html？spm＝a312h.7841636.1998813769.d_pic_5.umUbYr。
压拔式断路器的生产过程中，需要对断路器进行循环多次的接通、断开测试，测试时将断路器的压拔帽反复拔出、压回，压拔帽驱动断路器内部的脱扣机构动作实现产品的接通和断开。目前，对断路器的压拔测试，主要是操作者人工手动或使用简单工具一个一个地进行检查，辨别出损坏的断路器。这就存在效率低，成本高，准确性低的技术问题。
技术实现要素：
本发明就是为了解决现有压拔式断路器测试过程效率低，成本高，准确性低的技术问题，提供了一种效率高，成本低，准确性高的断路器压拔测试试验台及测试方法。
本发明的技术方案是，提供一种断路器压拔测试试验台，包括壳体、PLC控制器、二位五通电磁阀、第一磁性开关、第二磁性开关、气缸和夹具，PLC控制器和二位五通电磁阀连接于壳体上，第一磁性开关和第二磁性开关与气缸连接，气缸的伸缩杆连接有磁环；
夹具包括前挡板、底板、第一挡板锁紧手柄、第二挡板锁紧手柄、第一侧板、第二侧板、后挡板和隔板，前挡板通过合页与底板连接，第一侧板和第二侧板分别与底板的两端垂直连接，后挡板与底板垂直连接，后挡板的两端分别与第一侧板、第二侧板连接；至少一个隔板垂直连接于后挡板和底板之间，隔板、第一侧板、第二侧板后挡板和底板连接形成断路器放置槽；后挡板设有断路器压拔帽定位孔，第一挡板锁紧手柄和第二挡板锁紧手柄分别穿过前挡板与第一侧板、第二侧板连接，前挡板设有挤压部；挂板包括连接在一起的气缸连接部和断路器连接部，断路器连接部设有挂槽，气缸连接部与气缸的伸缩杆固定连接；底板与壳体连接；
第一磁性开关的一个接头与PLC控制器的电压脉冲输出端口一连接，另一个接头与二位五通电磁阀上的第一线圈连接，二位五通电磁阀上的第一线圈接PLC控制器的GND端口；第二磁性开关的一个接头与PLC控制器的电压脉冲输出端口二连接，另一个接头与二位五通电磁阀上的第二线圈连接，二位五通电磁阀上的第二线圈接PLC控制器的GND端口；第一磁性开关和二位五通电磁阀的第一线圈之间的节点与PLC控制器的第一开关量输入端口连接，第二磁性开关和二位五通电磁阀的第二线圈之间的节点与PLC控制器的第二开关量输入端口连接，二位五通电磁阀的正动作出气口和反动作出气口通过管路与气缸连接。
优选地，壳体上连接有电气比例阀，电气比例阀的出气口通过管路与二位五通电磁阀的进气口连接；PLC控制器的控制信号输出端与电气比例阀连接。
优选地，夹具还包括第一夹具锁紧手柄和第二夹具锁紧手柄，第一夹具锁紧手柄和第二夹具锁紧手柄用于将底板与壳体连接在一起。
优选地，底板的两端连接有第一拉手和第二拉手。
优选地，断路器压拔测试试验台还包括触摸屏，触摸屏与PLC控制器连接。
优选地，PLC控制器连接有按键开关和信号灯。
优选地，挤压部设有三角形挤压槽、梯形挤压槽、断续三角形挤压槽或挤压块。
本发明还提供一种使用断路器压拔测试试验台的测试方法，包括以下步骤：
第一步，准备待测试的断路器，将夹具的前挡板打开，取若干个断路器放入夹具的若干个断路器放置槽中，使断路器上的压拔帽穿过断路器压拔帽定位孔，然后合上前挡板，用第一挡板锁紧手柄、第二挡板锁紧手柄将前挡板锁紧，前挡板上的挤压部顶在断路器尾部的凸起部上，使断路器放置槽中的断路器固定不动；
第二步，将安装好一排断路器的夹具放到壳体上固定连接好，使每个断路器的压拔帽上的环槽卡入挂板的挂槽中；
第三步，启动工作，在PLC控制器上设置压拔动作次数N，PLC控制器的电压脉冲输出端口一输出电压脉冲A，电压脉冲输出端口二输出电压脉冲B，驱动气缸工作，气缸的伸缩杆来回伸缩，带动挂板来回往复运动，挂板带动断路器的压拔帽反复拔出、压入；
第四步，PLC控制器读取第一开关量输入端口接收的反馈脉冲信号a，读取第二开关量输入端口接收的反馈脉冲信号b；
第五步，PLC控制器计算反馈脉冲信号a和反馈脉冲信号b的脉冲次数；
第六步，第一开关量输入端口或者第二开关量输入端口接收不到脉冲信号，则判断断路器出现故障，PLC控制器控制气缸停止动作；
第七步，操作者打开夹具的前挡板，用手确认取出损坏的断路器。
优选地，在第七步之后，重新将前挡板装回去，PLC控制器控制气缸动作，继续进行测试，直至反馈脉冲信号a的脉冲次数P或反馈脉冲信号b的脉冲次数Q达到设定值N。
本发明的有益效果是：该试验台的工作频率、循环次数、间隔时间可调。该试验台体积小，能耗低，可同时测试多个断路器，工作效率高，准确度高，操控容易，智能化、自动化程度高，降低了成本，保证了产品质量。该试验台测试不同种类断路器只需要更换相应的夹具即可，气缸的位置不变即可实现拉拔受力点一致。
本发明进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。
附图说明
图1是断路器压拔测试试验台的立体图；
图2是断路器压拔测试试验台的后视图；
图3是图1所示结构去掉上盖显示内部结构的示意图；
图4是图3所示结构去掉断路器产品的示意图；
图5是夹具上安装一排断路器的立体图；
图6是图5所示结构的右视图；
图7是图5所示结构中，夹具上的前挡板打开状态下的示意图；
图8是夹具的立体图；
图9是夹具的立体图；
图10是图7中A处的局部放大图；
图11是挂板的主视图；
图12是挂板的右视图；
图13是图5中的断路器的立体图；
图14是在夹具上安装一排断路器的结构示意图；
图15是气缸上连接第一磁性开关和第二磁性开关的示意图；
图16是气缸的伸缩杆上安装磁环的结构示意图；
图17是断路器压拔测试试验台控制部分的电气连接图
图18是断路器压拔测试试验台正常工作模式下的流程图；
图19是故障检测的流程图；
图20是PLC控制器输出的两组电平信号波形图；
图21是夹具的一种变形结构；
图22是图21所示结构中前挡板的结构示意图；
图23图21所示夹具适用的断路器示意图；
图24是夹具的另一种变形结构；
图25是图24所示结构中前挡板的结构示意图；
图26图24所示夹具适用的断路器示意图；
图27是夹具的另一种变形结构；
图28是夹具的另一种变形结构；
图29是PLC控制器的电压脉冲输出端口一输出电压脉冲A的波形图和第一开关量输入端口Y1接收到的脉冲信号波形图。
图中符号说明：
1.壳体，101.平面部，2.上盖，3.电源模块，4.PLC控制器，5.触摸屏，6.按键开关，7.信号灯，8.二位五通电磁阀，9.电气比例阀，10-1.第一磁性开关，10-2.第二磁性开关，11.气缸，11-1.伸缩杆，12.夹具，1201.前挡板，1201-1.挤压部，1201-1-1.三角形挤压槽，1201-1-2.第二挡板锁紧手柄安装孔，1202.底板，1203.断路器放置槽，1204.第一夹具锁紧手柄，1205.第二夹具锁紧手柄，1206.第一挡板锁紧手柄，1207.第二挡板锁紧手柄，1208.第一侧板，1209.第二侧板，1210.后挡板，1210-1.断路器压拔帽定位孔，1211.隔板，1212.合页，1213.第一拉手，1214.第二拉手；13.挂板，1301.气缸连接部，1302.断路器连接部，1302-1.挂槽；14.断路器，1401.压拔帽，1401-1.环槽，1402.接线端子一，1403.接线端子二，1404.三角形凸起部；15.继电器，16.磁环；17.断路器，17-1.梯形凸起部，18.夹具，18-1.前挡板，18-1-1.梯形挤压槽，19.断路器，19-1.长方形凸起部，20.夹具，20-1.前挡板，20-1-1.长方形挤压部；21.夹具，21-1.前挡板，21-1-1.断续三角形挤压槽，22.夹具，22-1.前挡板，22-1-1.挤压块。
具体实施方式
以下参照附图，以具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-4所示，断路器压拔测试试验台包括壳体1、上盖2、电源模块3、PLC控制器4、触摸屏5、按键开关6、信号灯7、二位五通电磁阀8、电气比例阀9、第一磁性开关10-1、第二磁性开关10-2、气缸11和夹具12。上盖2与壳体1连接，电源模块3、PLC控制器4、二位五通电磁阀8、电气比例阀9、气缸11安装在壳体1内，第一磁性开关10-1、第二磁性开关10-2安装在气缸上，上盖2盖住壳体内的各个单元。触摸屏5、按键开关6、信号灯7安装在上盖2上面，通过线缆将各个单元连接在一起。夹具12安装在壳体1的外侧，夹具12用于固定待测断路器。
如图5-9以及3、4所示，夹具12包括前挡板1201、底板1202、第一夹具锁紧手柄1204、第二夹具锁紧手柄1205、第一挡板锁紧手柄1206、第二挡板锁紧手柄1207、第一侧板1208、第二侧板1209、后挡板1210、隔板1211、合页1212、第一拉手1213、第二拉手1214，前挡板1201通过合页1212与底板1202连接，第一夹具锁紧手柄1204、第二夹具锁紧手柄1205分别与底板1202的两端连接，第一夹具锁紧手柄1204、第二夹具锁紧手柄1205用于将底板1202与壳体1的固定连接(通过旋拧的方式)。第一侧板1208和第二侧板1209分别与底板1202的两端垂直连接，后挡板1210的底部与底板1202连接，后挡板1210与底板1202垂直连接，后挡板1210的两端分别与第一侧板1208、第二侧板1209连接。若干个隔板1211垂直连接于后挡板1210和底板1202之间。后挡板1210设有若干个断路器压拔帽定位孔1210-1。若干个隔板1211将第一侧板1208、第二侧板1209、后挡板1210和底板1202分隔成若干个断路器放置槽1203。第一挡板锁紧手柄1206、第二挡板锁紧手柄1207分别穿过前挡板1201两端的孔采用旋拧的方式与第一侧板1208、第二侧板1209连接，用于将断路器放置槽1203内的断路器固定住。如图10所示，前挡板1201设有挤压部1201-1，挤压部1201-1设有三角形挤压槽1201-1-1；挤压部1201-1的右端设有用于安装第二挡板锁紧手柄1207的第二挡板锁紧手柄安装孔1201-1-2，挤压部1201-1的左端设有用于安装第一挡板锁紧手柄的第一挡板锁紧手柄安装孔。第一拉手1213、第二拉手1214分别与底板1202的两端连接，第一拉手1213、第二拉手1214用于方便操作者移动整个夹具。
如图11和12所示，挂板13包括连接在一起的气缸连接部1301和断路器连接部1302，断路器连接部1302设有若干个挂槽1302-1。气缸连接部1301与气缸11的伸缩杆固定连接。
如图13所示，断路器14设有压拔帽1401、接线端子一1402、接线端子二1403、三角形凸起部1404，接线端子一1402、接线端子二1403、三角形凸起部1404位于断路器的尾部。压拔帽1401设有环槽1401-1。
如图15所示，第一磁性开关10-1和第二磁性开关10-2安装在气缸11的壳体上。如图16所示，气缸11的伸缩杆11-1上安装一个磁环16，磁环16用于使磁性开关工作。
如图17所示，第一磁性开关10-1和第二磁性开关10-2采用两线制，第一磁性开关10-1的一个接头与PLC控制器4的电压脉冲输出端口一连接，另一个接头与二位五通电磁阀8上的第一线圈的一个引线头连接，该第一线圈另一个引线头接PLC控制器4的GND端口，第一磁性开关10-1和二位五通电磁阀8的第一线圈串联在一起；第二磁性开关10-2的一个接头与PLC控制器4的电压脉冲输出端口二连接，另一个接头与二位五通电磁阀8上的第二线圈连接，该第二线圈接PLC控制器4的GND端口，第二磁性开关10-2和二位五通电磁阀8的第二线圈串联在一起。第一磁性开关10-1和二位五通电磁阀8的第一线圈之间的节点与PLC控制器4的第一开关量输入端口Y1连接，也就是说反馈信号a接入PLC控制器4的第一开关量输入端口Y1。第二磁性开关10-2和二位五通电磁阀8的第二线圈之间的节点与PLC控制器4的第二开关量输入端口Y2连接，也就是说反馈信号b接入PLC控制器4的第二开关量输入端口Y2。电气比例阀9的出气口通过管路与二位五通电磁阀8的进气口连接，二位五通电磁阀8的正动作出气口和反动作出气口通过管路与气缸11连接。
PLC控制器4的控制信号输出端与电气比例阀9连接。二位五通电磁阀8的气体输入端接电气比例阀9的气体输出端，二位五通电磁阀8的气体输出端接气缸11，电气比例阀9的气体输入端接外部气泵。在PLC控制器4的控制下，电气比例阀9输出可调节的气压经过二位五通电磁阀输出给气缸11。二位五通电磁阀8为双电控方式。
电源模块3与PLC控制器4连接，电源模块3用于向各个模块供电。触摸屏5与PLC控制器4连接，按键开关6与PLC控制器4连接，信号灯7与PLC控制器4连接。触摸屏5作为人机交互单元，能够输入控制指令以及显示过程参数和测试结果。按键开关6作为测试台的启动、暂停、停止开关。信号灯7能够显示测试台工作过程的状态。
壳体1的侧面连接有总电源开关、气压输入接口和气压输出接口，气压输出接口与二位五通电磁阀的气路连接，气压输入接口与空气过滤器连接。壳体1的两侧设有散热孔。总电源开关通过空气开关与电源模块3的输入端连接，二位五通电磁阀8、电气比例阀9的分别通过固态继电器与开关电源的直流电压输出端连接。
参考图18和19，下面介绍断路器压拔测试试验台的工作过程：
第一步，准备待测试的断路器14，将夹具12的前挡板1201打开(如图8和9所示的状态)，取若干个断路器14放入夹具12的若干个断路器放置槽1203中，使断路器14上的压拔帽1401穿过断路器压拔帽定位孔1210-1，然后合上前挡板1201，用第一挡板锁紧手柄1206、第二挡板锁紧手柄1207将前挡板1201锁紧，前挡板1201上的三角形挤压槽1201-1-1顶在断路器14尾部的三角形凸起部1404上，这样就使断路器放置槽1203中的断路器14固定不动。
第二步，将安装好一排断路器的夹具14放到壳体1的平面部101上，使每个断路器14的压拔帽1401上的环槽1401-1卡入挂板13的相应挂槽1302-1中。用第一夹具锁紧手柄1204、第二夹具锁紧手柄1205将夹具14的底板1202与壳体1的平面部101固定连接在一起，如图3和14所示。
第三步，按下试验台上的按键开关，启动工作，在触摸屏上输入压拔动作次数，PLC控制器4驱动气缸11工作，气缸11的伸缩杆来回伸缩多次，带动挂板13来回往复运动，挂板13带动断路器的压拔帽1401反复拔出、压入，循环多次。从而进行压拔帽的机械性能测试。PLC控制器4驱动气缸11动作的具体过程是，参考图20，输出电压脉冲A是高电平时，电压脉冲B是低电平；输出电压脉冲A是低电平时，电压脉冲B是高电平。PLC控制器4的电压脉冲输出端口一输出电压脉冲A，电压脉冲输出端口二输出电压脉冲B，当电压脉冲A从低电平到高电平的上升沿时，第一磁性开关10-1的电路导通，二位五通电磁阀8上的第一线圈得电，气缸11的伸缩杆向前伸出，此时第二磁性开关10-2的电路是断开的。当电压脉冲B从低电平到高电平的上升沿时，第二磁性开关10-2的电路导通，二位五通电磁阀8上的第二线圈得电，气缸11的伸缩杆向后缩回，此时第一磁性开关10-1的电路断开，二位五通电磁阀8上的第一线圈失电。总之，是通过两个磁性开关让二位五通电磁阀8的两个线圈交替得电，来控制气缸的动作。当气缸11的伸缩杆伸出时，断路器的压拔帽被压进去，反馈信号a发送到PLC控制器4的第一开关量输入端口Y1；当气缸11的伸缩杆缩回时，断路器的压拔帽被拔出来，反馈信号b发送到PLC控制器4的第二开关量输入端口Y2。
定义压拔动作次数为N，N为自然数，1次压拔是气缸的伸缩杆伸出和缩回动作，对应图20所示的PLC控制器的输出电压脉冲A一个周期和输出电压脉冲B一个周期。如图29所示，输出电压脉冲A每个上升沿对应一个第一开关量输入端口Y1接收的反馈脉冲信号。同理，输出电压脉冲B每个上升沿对应一个第二开关量输入端口Y2接收的反馈脉冲信号。
如图19所示，测试过程是：
步骤1、在PLC控制器设定压拔次数N。
步骤2、PLC控制器输出电压脉冲A和电压脉冲B，电压脉冲A有N个上升沿，电压脉冲B有N个上升沿。
步骤3、PLC控制器读取其第一开关量输入端口Y1接收的反馈脉冲信号a，读取第二开关量输入端口Y2接收的反馈脉冲信号b。
步骤4、PLC控制器计算反馈脉冲信号a的脉冲次数P和反馈脉冲信号b的脉冲次数Q，实际压拔次数未达到设定次数前，当一排断路器中某一个断路器的压拔帽压不进去或者拔不出来时，第一开关量输入端口Y1或者第二开关量输入端口Y2接收不到脉冲信号，反馈脉冲信号a的脉冲次数P不再累计或者反馈脉冲信号b的脉冲次数Q的脉冲次数不再累计。
步骤5、第一开关量输入端口Y1或者第二开关量输入端口Y2接收不到脉冲信号，则判断断路器出现故障，进入步骤6；否则跳至步骤8。
步骤6、PLC控制器控制气缸停止动作，并通过故障指示灯和触摸屏显示信息以提示有故障发生。
步骤7、操作者打开夹具的前挡板，用手确认一排断路器中具体是哪一个出现故障，故障包括压板帽拔不出来、压不进去等，取出损坏的断路器，重新将前挡板装回去。按下上盖的按键开关(故障指示灯熄灭)，PLC控制器控制气缸动作，继续进行测试，直至反馈脉冲信号a的脉冲次数P或反馈脉冲信号b的脉冲次数Q达到设定值N或工作人员紧急停止、切断电源。
步骤8、当反馈脉冲信号a的脉冲次数P或反馈脉冲信号b的脉冲次数Q达到N后，任务完成指示灯亮，试验台停止工作。
第四步，测试完毕后，松开第一挡板锁紧手柄1206、第二挡板锁紧手柄1207，将前挡板1201打开，取出测试完毕的若干个断路器。装入下一组待测断路器，进行多次的拉、拔测试。
电气比例阀9在PLC控制器4的控制下，能够调节供给气缸的气压大小，从而调整气缸的伸缩杆带动挂板13产生的拉拔力的大小，以适应不同条件下的测试要求或不同规格型号断路器的测试要求。
如图23所示，是另一种规格型号的断路器17，其尾部的结构是梯形凸起部17-1。如图21-22所示，适用于断路器17的夹具18包括前挡板18-1，前挡板18-1设有与梯形凸起部17-1匹配的梯形挤压槽18-1-1。
如图26所示，是另一种规格型号的断路器19，其尾部的结构是长方形凸起部19-1。如图24-25所示，适用于断路器19的夹具20包括前挡板20-1，前挡板20-1设有与梯形凸起部17-1匹配的梯形挤压部20-1-1。
如图27所示，是另一种结构的夹具21，其包括前挡板21-1，前挡板21-1设有断续三角形挤压槽21-1-1。
如图28所示，是另一种结构夹具22，其包括前挡板22-1，22-1设有挤压块22-1-1。
需要说明的是，PLC控制器也可以用单片机、ARM芯片或DSP芯片等控制器代替。
以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。