一种弹簧操动机构的压簧装置的制作方法

本实用新型涉及高压断路器产品，具体为一种弹簧操动机构的压簧装置。

背景技术：

随着我国高压输变电设备的不断更新与发展，绿色环保、高可靠性的输变电设备成为发展趋势。目前，弹簧操动机构作为一种断路器操动机构，在低温地区及湿热地区具有特有的技术优势及市场前景。目前，弹簧操动机构压簧方式基本有两种：一种采用人力手工方式，效率非常低，劳动强度大；另一种以电动机作为动力，以螺旋千斤顶作为施压装置，无法实现压簧过程的可视化及自动化。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种弹簧操动机构的压簧装置，操作简单，使用可靠，实现压缩弹簧过程的可视化及自动化，大大提高弹簧机构的生产效率及弹簧装配精度，减小工人劳动强度。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种弹簧操动机构的压簧装置，包括安装台，固定在安装台上的伺服电动缸，依次连接在伺服电动缸输入端的减速装置和伺服电机，依次连接在伺服电动缸输出端的压力传感器和推力装置，以及用于人机交互的触摸屏；所述的安装台上设置有与推力装置平行的连接杆；推力装置和连接杆分别连接弹簧操动机构中弹簧的两端；所述的伺服电机的控制端依次连接伺服驱动器和可编程控制器；可编程控制器与触摸屏交互，可编程控制器的输入端连接压力传感器的输出端，用于采集伺服电动缸输出端的压力值；当采集压力值等于压力设定值时，可编程控制器通过伺服驱动器控制伺服电机停止。

优选的，还包括压簧小车，安装台固定在压簧小车上。

优选的，推力装置包括推力法兰和三个均匀垂直设置在推力法兰上的推力杆，推力法兰与压力传感器固定。

进一步，推力杆与推力法兰通过螺纹连接，连接处两侧通过角焊固定。

优选的，还包括固定在安装台上的防护筒，压力传感器、推力装置和连接杆均布置在防护筒内。

优选的，伺服电机和伺服电动缸均设置在减速装置的同一侧。

优选的，还包括操作面板，触摸屏设置在操作面板上，操作面板还分别设置有用于发出压缩信号、退回信号和手动/自动切换信号的操作按钮。

优选的，可编程控制器中包括数据采集模块，用于将压力传感器输出的数字量弹簧压缩值转化为模拟量，可编程控制器将该模拟量以点的形式传送到触摸屏上显示。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型通过可编程控制器和伺服驱动器，对需要的弹簧压缩值进行预先设定，利用压力传感器对施加的压力进行测定，与对比达到设定值后停止驱动，完成对弹簧操动机构的弹簧进行控制压缩，按照设定值来保证弹簧安装位置的力值。其利用伺服电机驱动电动缸输出直线压力，采用了触摸屏及可编程控制器，实现了压簧的自动化，减轻了装配弹簧的劳动强度，提高了生产效率，保证了批量压缩弹簧的一致性，对弹簧机构的速度控制具有重要意义，具有实际应用价值。能够输出较大直线压力；工作过程中具备自锁的功能，能够可靠定位，结构简单，操作方便，提高生产效率，降低工人的劳动强度；实现了可视化、自动化、高精度的压簧工艺；弹簧压缩值的设定，能够根据弹簧的种类选择不同的压缩值，并可保证同一种弹簧的压缩量统一性。

附图说明

图1为本实用新型实例中所述的压簧装置内部结构示意图。

图2为本实用新型实例中所述的压簧装置整体结构示意图。

图3为本实用新型实例中所述的压簧装置使用状态图。

图中：压簧小车1、减速装置2、伺服电机3、伺服电动缸4、安装台5、压力传感器6、推力装置7、连接杆8、伺服驱动器9、可编程控制器10、触摸屏11、操作面板12、防护筒13、压簧装置14、拉杆紧固螺母15、弹簧盖板16、弹簧17、紧固螺母18、拉杆19、弹簧操动机构20、弹簧操动机构小车21。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

本实用新型如图1和图2所示，包括压簧小车1、减速装置2、伺服电机3、伺服电动缸4、安装台5、压力传感器6、推力装置7、连接杆8、伺服驱动器9、可编程控制器10、触摸屏11、操作面板12和防护筒13。采用伺服电机3，通过可编程控制器10，驱动伺服电动缸4对弹簧操动机构20的弹簧17进行压缩，根据程序设定值保证弹簧力值，达到使用的要求。

本实用新型采用了折返式伺服电动缸4，节省空间。伺服电动缸4安装在安装台5上，采用前法兰式安装，安装台5采用焊接形式，牢固可靠，被固定在压簧小车1的平台上。选择了折返式伺服电动缸作为压簧装置的动力源，并采用前法兰安装，能够使控制速度、位置精度非常准确。

在安装台5上还固定连接杆8，可将压簧装置与弹簧操动机构20相连，方便可靠。连接杆8两端具有外螺纹，一端固定在安装台5上，另外一端连接在位于弹簧操动机构20上的弹簧筒的两个“耳朵”连接孔上，且与“耳朵”的前端还具有小坡度倒角，具有一定的导向作用，可以提高压簧装置与弹簧操动机构的对中精度。

伺服电动缸4输出轴的最前端固定有压力传感器6，可实时监测弹簧操动机构20中压缩弹簧17的力值，便于控制系统判断是否到达预设的弹簧压缩力值。压力传感器6前端通过法兰方式固定了具有三爪结构的推力装置7，能够使弹簧盖16板均匀受力，将弹簧17压缩到位。由安装在压力传感器6上的推力法兰和三个360度范围内均匀布置的推力杆组成。推力杆的长度是通过弹簧压缩行程及人手拧上两个螺母15的空间计算得来的。推力法兰被固定在压力传感器3上，推力杆与推力法兰之间通过螺纹连接，连接处两侧通过角焊的方式，增加了推力装置的强度。通过推力法兰上的八个螺纹孔固定，推力装置7可以可靠地将伺服电动缸4输出的直线压力作用在弹簧盖板16上，起到传递较大推力的作用。

触摸屏11，具有显示所压弹簧的力与位移F-S特性曲线的功能，使用时，能够给不同弹簧预设不同的压缩量，用户自己选择弹簧的图号，运行不同的程序，将弹簧操动机构压缩到设定值。伺服电机3通过伺服电动缸4输出较大的直线压力，并伺服电机3接受伺服驱动器9的指令控制，将弹簧操动机构20的弹簧17压缩到要求的力值。

使用时，弹簧操动机构20设置在弹簧操动机构小车21上。当弹簧操动机构20需要压缩弹簧17时，如图3所示。弹簧操动机构20的弹簧17处于自由状态H0，弹簧压力亦为P0。弹簧操动机构20的弹簧筒上的两个连接件与安装台5是通过连接杆8连接，连接杆8可方便地将压簧装置14与弹簧操动机构20准确相连，并用紧固螺母18紧固。此时，推力装置7已顶住弹簧盖板16，弹簧盖板16压向弹簧17，此时定义压簧装置14的初始行程为：0mm。

触摸屏11或操作面板12的压缩按钮按下时，触摸屏11中预设的该弹簧的压缩值所对应的压缩动作启动，可编程控制器10收到启动指令后，将指令传送给伺服驱动器9，伺服驱动器9将伺服电机3启动做出相应的动作，经减速装置2减速，伺服电动缸3将直线压力通过伸出的输出轴输出，从而将压力传感器6向前推，带动整个压簧传动链，将弹簧操动机构20的弹簧17压缩到预设值。此时，压力传感器6上的弹簧压缩值可通过可编程控制器10中的数据采集模块采集，将数字量转化为模拟量，模拟量以点的形式并被传送到触摸屏11上，触摸屏11上可实时动态显示弹簧的压缩值，及压簧过程中的力与位移的变化，并自动生成该弹簧的力与位移F-S特性曲线，该曲线可保存到触摸屏中，便于后期查询。压力传感器6向前推动了推力装置7，将推力装置7将弹簧盖板16向前紧推，弹簧盖板16压住弹簧17，将该弹簧17压缩。待弹簧17被压缩到P2值，压簧长度为H2，此时定义行程为H0-H2mm。再将弹簧操动机构20的拉杆19一端与弹簧操动机构20的棘轮上的销子连接，另外一端通过两个拉杆紧固螺母15紧固。此时，压簧完毕，再拆去连接杆8，达到程序控制压缩弹簧的目的。

拆簧过程与压簧的连接方式相同，过程恰好相反，不再赘述。

本实用新型能够完全消除人力手工压簧及电动压簧可能造成的严重后果，对于一般装配人员并不需要做过多的说明，操作简单，使用可靠。能够大大提高弹簧机构的生产效率及弹簧装配精度，减小工人劳动强度。非常精确地控制了弹簧压缩力值，提高了操动机构的可靠性，减少了反复调节压缩量的劳动，并降低了维护费用。