断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置的制作方法

本发明属于高压设备技术领域，具体涉及一种断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置。

背景技术：

在国家大力发展超高压的背景下，高电压输配电领域发展迅猛，特别是作为传输电能核心之一的断路器。由于目前超高压断路器的操作功大，且断路器设计中必须结合机械动力学、高电压绝缘及磁流体学相关学科，想要使其性能达到电器、开断和机械寿命的平衡，则对断路器中各零件的装配工艺有很高的要求。目前，多数厂家选择分别装配灭弧室和操动机构，然后总装配合并进行机械调节使断路器满足相应的机械特性，装配异常时，会导致灭弧室的摩擦力过大，即使所测量的机械特性满足要求，断路器在长期运行下仍会导致部分铝制零件疲劳甚至损坏，并有可能带来重大安全事故。因此，灭弧室的摩擦力的准确测量对断路器的装配有重大的意义。

现有技术中存在对断路器的灭弧室的摩擦力进行测量的装置，如授权公告号为cn204903064u的中国实用新型专利公开的一种断路器灭弧单元摩擦力测量装置，该测量装置包括电机、丝杠、旋装在丝杠上的丝杠螺母和测力计，测力计一端与灭弧单元的操动杆相连，另一端固定在丝杠螺母上。通过借助丝杠和丝杠螺母的配合，在电机的带动下，操动杆可以将测力计匀速地拉出，通过测力计可以准确地测得摩擦力的大小。但是，由于现有的灭弧室的拉杆后端通常铰接有包括连杆的操动机构，通过操动机构与灭弧室拉杆的铰接关系来驱动灭弧室的传动杆运动进而实现断路器的分闸和合闸；上述专利文献则是通过丝杠螺母机构带动灭弧单元的操动杆，这种直动式的测量装置模拟出的断路器分合闸过程与实际断路器产品的分合闸过程有一定的区别，因此测量出的灭弧室的摩擦力与实际断路器产品中的灭弧室的摩擦力偏差较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置，以解决现有的灭弧室摩擦力测量试验装置的测量结果与实际偏差较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置的技术方案是：

断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置，包括支撑台，支撑台上设有用于支撑灭弧室动端的动端支撑架和用于支撑灭弧室静端的静端支撑架，支撑台上铰接有用于与灭弧室的传动连杆铰接的摆杆，摆杆的一端为用于与传动连杆铰接的连杆铰接端，摆杆的另一端为驱动端；所述支撑台上设有对驱动端施力以带动摆杆摆动的驱动装置，驱动装置与摆杆的驱动端之间设有用于测量摩擦力的压力传感器。

断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置的有益效果：该测量试验装置通过驱动装置驱动摆杆的摆动，以带动灭弧室的传动连杆的运动，以摆杆的摆动过程来模拟实际断路器产品中灭弧室内连杆式操动机构的驱动过程，并通过驱动装置和摆杆之间设置的压力传感器来测量灭弧室的摩擦力。整个模拟过程接近实际断路器产品中的操动机构的驱动过程，因此，该测量试验装置能够提高测量的准确性，减小测量结果与实际的偏差。

进一步地，所述支撑台上导向滑动装配有滑块，滑块上设有铰接长孔，所述摆杆的驱动端通过铰接长孔与所述滑块铰接，所述压力传感器设置在滑块与所述驱动装置之间。

有益效果：摆杆通过铰接长孔与滑块铰接，结构简单，装配方便，滑块沿支撑台的导向移动通过摆杆可传递为灭弧室的运动，也即灭弧室的摩擦力转化为滑块所受的阻力，而压力传感器设置在滑块与驱动装置之间，即能测量出滑块移动的过程中所受到的动摩擦力，进而测出灭弧室的摩擦力。

进一步地，所述驱动装置包括驱动电机和由驱动电机驱动的丝杠螺母机构，所述压力传感器顶压在丝杠螺母机构的螺母与所述滑块之间。

有益效果：丝杠螺母机构的结构简单，方便布置，能将旋转运动转化为直线运动；压力传感器顶压在螺母与滑块之间，能够实时测出滑块在滑动过程中所受的阻力，进而能实时得出灭弧室的摩擦力。

进一步地，所述驱动装置设置在支撑台下方，驱动电机设置在丝杠靠近灭弧室动端的一端。

有益效果：驱动电机设置在丝杠靠近灭弧室动端的一端，可以减少丝杠的长度尺寸，进而相应的节省驱动装置的安装空间。

进一步地，所述动端支撑架包括支撑立板和设置在支撑立板两侧的加强板。

有益效果：加强板能用来增加支撑立板的支撑强度，进而提高整个动端支撑架的支撑强度。

进一步地，所述静端支撑架包括所述支撑立板和设置在支撑立板两侧的所述加强板。

有益效果：静端支撑架与动端支撑架的结构相同，能够保证静、动端支撑强度的一致性。

进一步地，所述摆杆的摆动轴线沿水平方向延伸，摆杆的连杆铰接端设置在支撑台的上方，摆杆的驱动端设置在支撑台的下方。

有益效果：摆杆的摆动轴线水平延伸，并且摆杆的两端分别位于支撑台的上下两侧，而不是均位于支撑台的同侧，这样大大节省了摆杆的安装空间。

附图说明

图1为本发明提供的断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置的结构示意图；

图2为本发明提供的断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置的使用状态图。

附图标记说明：1-支撑立板，2-动端支撑架，3-静端支撑架，4-支撑台，5-伺服电机，6-丝杠螺母机构，7-压力传感器，8-滑块，9-支撑座，10-摆杆，11-加强板，12-铰接长孔，13-传动连杆，14-动触头座，15-动触指，16-灭弧室静端，17-悬吊板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的提供的断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置的具体实施例：

如图1所示，该断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置适用于非直动灭弧室，包括支撑台4和设置在支撑台4下方的驱动装置，支撑台4上立设有支撑座9，还立设有用于支撑灭弧室动端的动端支撑架2和用于支撑灭弧室静端的静端支撑架3。动端支撑架2和静端支撑架3均包括支撑立板1和设置在支撑立板1两侧的加强板11，加强板11用于提高支撑立板1的支撑强度。

支撑座9通过其上设置的铰接轴铰接有可进行摆动的摆杆10，摆杆10具有一定的长度，且其摆动轴线沿水平方向延伸，其位于支撑台4上方的一端用于与灭弧室的传动连杆铰接，形成连杆铰接端；摆杆10位于支撑台4下方的一端形成驱动端。具体地，驱动装置包括伺服电机5以及与伺服电机5的输出端连接的丝杠螺母机构6，支撑台4的下方设有悬吊板17，伺服电机5安装在悬吊板17的靠近动端支撑架2的一端，悬吊板17上还设有用于容纳丝杠的容纳槽。悬吊板17上还设有沿摆杆10摆动方向延伸的滑轨（图中未显示），滑轨上导向移动装配有滑块8。

滑块8上设有铰接长孔12，摆杆10的驱动端通过铰接长孔12与滑块8铰接。滑块8与丝杠螺母机构6传动连接，即通过开启伺服电机5以驱动丝杠螺母机构6动作，进而推动滑块8沿滑轨导向移动。在滑块8与丝杠螺母机构6的螺母之间设有压力传感器7，压力传感器7顶压在螺母和滑块8之间，当滑块8在滑轨上移动时，压力传感器7能够测量滑块8所受到的阻力。由于摆杆10的驱动端与滑块8铰接，在滑块8移动时，能够带动摆杆10摆动，从而在灭弧室放置在支撑台4上时，摆杆10的连杆铰接端能带动灭弧室的传动连杆动作来完成断路器的分闸和合闸的过程，即通过丝杠螺母的直线运动传递为灭弧室的运动。因此，滑块8所受到的阻力即为灭弧室的摩擦力。

本发明提供的断路器灭弧室用摩擦力测量试验装置在使用时，如图2所示，进行测量试验前，先将灭弧室的动触头座14、动触指15和灭弧室静端16分别支撑放置于动端支撑架2左侧的支撑立板1、动端支撑架2和静端支撑架3上；然后将摆杆10的连杆铰接端与灭弧室的传动连杆13铰接；再然后开启伺服电机5，使伺服电机5正转，滑块8在丝杠螺母机构6的传动下沿滑轨导向移动，带动摆杆10进行摆动，摆杆10的连杆铰接端带动灭弧室的传动连杆13移动，模拟断路器的分闸过程，通过压力传感器7即可采集到灭弧室的摩擦力信号，压力传感器7将采集到的信号传递给后台，通过后台的实时监控，生成灭弧室运动过程中的摩擦力曲线。伺服电机5反转，即可模拟断路器的合闸过程。

以超特高压gis断路器的安装为例，操作人员可根据获得的摩擦力曲线来筛选出摩擦力一致的分装配，进行断路器总装，实现三相断路器总装后摩擦力的一致性，进而提高三相断路器分合闸时间的同期性及稳定性，同时能实现在预定点附近断路器的选相分合闸，减小投切中产生的过电压和涌流，降低对系统的冲击，延长断路器及其周边设备的使用寿命，提高电力系统的稳定性。

上述实施例中，驱动装置采用丝杠螺母机构进行滑块的传动，在其他实施例中，驱动装置也可以采用电动推杆、蜗轮蜗杆传动机构、齿轮齿条传动机构或链式传动机构。

上述实施例中，驱动装置设置在支撑台下方以节省安装空间，在其他实施例中，驱动装置也可以设置在支撑台的上方。

上述实施例中，摆杆的摆动轴线水平延伸，摆杆的驱动端和连杆铰接端分别位于支撑台的两侧，在其他实施例中，摆杆的摆动轴线竖直延伸，此时摆杆的驱动端和连杆铰接端也可以同时设置在支撑台上方，此时需要相应调整灭弧室的传动连杆的位置。

上述实施例中，摆杆与滑块铰接，压力传感器顶压在滑块与螺母之间，在其他实施例中，也可以不设置滑块，而设置额外的与摆杆铰接的结构，此时压力传感器顶压在摆杆与螺母之间。