一种开关机构自动磨合装置的制作方法

本发明涉及制造开关机构的专用设备领域，具体涉及一种开关机构自动磨合装置。

背景技术：

现有的开关机构上一般都设置有手动分合闸操作轴，手动分合闸操作轴的端部设置成筒状结构，并且伸出到开关机构的外部，为了便于利用操作手柄对手动分合闸操作轴施力，以进行手动分合闸的操作，在筒状结构的径向开设有两个穿孔，穿孔中安装有卷销。开关机构在使用过程中，当需要手动分合闸时，利用操作手柄来进行操作，具体是操作手柄的端部设置有u型槽，u型槽卡入卷销后，通过旋转操作手柄，进而带动卷销和手动分合闸操作轴旋转，实现开关机构的分合闸。

实际上，开关机构在制造和装配过程中，在安装完卷销以后，就需要利用操作手柄与卷销配合，来验证卷销安装的效果如何以及开关机构分合闸的灵敏性，即需要对开关机构进行分合闸磨合操作。目前分合闸磨合操作均是人工执行，一个开关机构通常要磨合数次，对于批量生产的开关机构，工人的劳动强度比较大，作业效率比较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以降低人工劳动强度的开关机构自动磨合装置。

为了实现上述目的，本发明开关机构自动磨合装置采用如下的技术方案：

一种开关机构自动磨合装置，包括支撑架，支撑架上设置有可往复移动的操作杆，操作杆的往复移动行程中具有与卷销止转配合以带动卷销旋转的工作位置和与卷销相分离以装卸开关机构的让出位置，支撑架上还设有驱动操作杆在工作位置与让出位置之间往复移动的直动动力机构，直动动力机构包括带动操作杆往复移动的驱动杆，驱动杆和操作杆之间相互转动配合，支撑架上还设有在操作杆处于工作位置时与操作杆传动配合以带动操作杆旋转的旋转动力机构。

本发明的有益效果是：首先，直动动力机构带动驱动杆直线移动，进而带动操作杆移动至与卷销接触并止转配合的工作位置，旋转动力机构带动操作杆旋转，操作杆带动卷销进而带动手动分合闸操作轴旋转，实现开关机构分合闸，从而完成多次磨合运动。待开关机构的磨合次数达到所要求的次数后，旋转动力机构停止工作，由直动动力机构带动操作杆与卷销分离至让出位置，此时可以方便的将开关机构拆卸下来，开关机构的磨合工作随即完成，当然，在磨合工作开始前，当操作杆处于让出位置时，可以方便开关机构的装入。由于采用直动动力机构和旋转动力机构，取代了人工进行磨合操作，大大降低了人工的劳动强度，此外由于驱动杆和操作杆之间相互转动配合，所以驱动杆既可以带动操作杆直线移动，当操作杆旋转时，又不会对驱动杆造成影响。

进一步地，所述驱动杆和操作杆之间通过轴承相互转动配合。轴承便于实现驱动杆和操作杆的转动配合，且方便加工和装配。

进一步地，所述旋转动力机构包括电机，电机的输出轴和操作杆上分别设置有相互啮合传动的齿轮。齿轮传动具有传动精度高、传动效率较高、工作可靠、使用寿命较长的优点。

进一步地，所述开关机构自动磨合装置还包括用于在磨合前向开关机构的手动分合闸操作轴上压入卷销的自动压销机构，自动压销机构包括可往复移动的压销端。将开关机构的压销工作和磨合工作集中到一个装置上，在磨合前先进行自动压销操作，进一步降低了工人的劳动强度，提高了开关机构的生产效率。

进一步地，开关机构自动磨合装置包括底座，自动压销机构设置在底座上，所述支撑架导向移动装配在底座上。设置在同一个底座上方便装置的整体移动，支撑架导向移动装配在底座上，可以方便支撑架带着操作杆移动到让出位置，从而方便开关机构的装卸。

进一步地，所述底座上设置有固定架，所述自动压销机构安装在固定架上，固定架上还设置有u型固定板，u型固定板具有在压销时设置在手动分合闸操作轴远离压销端一侧的内凹壁，u型固定板在压销时通过内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合以防止其受力变形。固定架保证了自动压销机构的稳定；压销时，压销机构的压销端通过卷销对手动分合闸操作轴施加一定的顶推力，u型固定板通过内凹壁能够对手动分合闸操作轴提供与顶推力方向相反的支撑力，支撑力与顶推力平衡，使操作轴的受力更加均匀，而不会受力变形，保证了压销效果，并使压销过程更加稳定可靠。

进一步地，所述固定架上还设置有用于控制压销端伸出极限的位置传感器。位置传感器的设置使得压销端的伸出移动可以得到更加精准的控制，减小可能出现的误差。

附图说明

图1为本发明开关机构自动磨合装置的一个视角的立体结构图；

图2为本发明开关机构自动磨合装置的另一个视角的立体结构图；

图3为本发明开关机构自动磨合装置的局部示意图一；

图4为图1和图2中的开关机构自动磨合装置去掉支撑架以后的结构示意图；

图5为本发明开关机构磨合设备的局部示意图二；

附图标记说明：1-底座，2-支撑架，3-直线滑轨，4-减速伺服电机，5-动力气缸，6-电机齿轮，7-传动齿轮，8-操作杆，9-角触球轴承，10-传动气缸，11-气缸固定架，12-旋转压紧气缸，13-液压缸，14-液压缸支架，15-u型固定板，16-位置传感器，17-开关机构，18-卷销，19-定位销，20-驱动杆，21-压销杆，22-支撑板，23-导向板，24-螺栓。

具体实施方式

下面结合对附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明开关机构自动磨合装置的具体实施例：

如图1至图4所示，开关机构自动磨合装置包括底座1，底座1上设置有用于支撑开关机构17的支撑板22，开关机构17的底端以及支撑板22上均设置有定位孔，开关机构17通过插装在定位孔中的定位销19定位在支撑板22上，为了容易定位，定位销19的顶部设置为倒角结构。

底座1上设置有自动压销机构和自动磨合机构，自动磨合机构用于对开关机构17进行分合闸磨合操作，自动压销机构在磨合前向开关机构17的手动分合闸操作轴上压入卷销18，因此，自动压销机构的操作过程相当于是磨合操作前的准备工作。

如图4所示，自动压销机构包括设置在底座1上的液压缸13，为了对其支撑，液压缸13下方设置有液压缸支架14，液压缸支架14即固定架，液压缸13具有朝向开关机构17一侧延伸的压销杆21，压销杆21的端部即压销端，液压缸支架14上连接有用于控制压销端伸出极限的位置传感器16。液压缸支架14上还固定设置有导向板23，导向板23呈几字形，几字形的导向板23的开口朝着背离手动分合闸操作轴的方向，几字形的导向板23包括两个侧壁以及连接两侧壁的顶壁，两侧壁的端部分别设置有用于与液压缸支架14固定相连的固定折边，顶壁的中部设置有供压销杆21的顶推压销端端穿过的压销端穿孔，顶推端穿孔使得压销端的移动轨迹更加稳定可靠，保证了压销效果。

导向板23上还连接有u型固定板15，u型固定板15的内圆弧面形成内凹壁，压销时，u型固定板15的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合对其提供支撑，且内凹壁与手动分合闸操作轴的接触部位位于手动分合闸操作轴上远离压销端的一侧，使得u型固定板15的内凹壁提供给手动分合闸操作轴的支撑力与压销端对手动分合闸操作轴施加的顶推力相平衡，使手动分合闸操作轴的受力更加均匀，不会变形。

具体的，如图5所示，u型固定板15的u型开口处的两端分别铰接在几字形导向板23的两侧壁外部，铰接轴线与压销杆21的压销端的顶推方向垂直，u型固定板15可绕铰接轴旋转至水平朝向手动分合闸操作轴布置以对手动分合闸操作轴进行包覆；为了避免u型固定板15在旋转时与手动分合闸操作轴相碰产生干涉，在u型固定板15的内凹壁的下方端部设置有倒角（图中未示出），用以避让手动分合闸操作轴。

在本实施例中，u型固定板15和导向板23通过m10型号的螺栓24连接，螺栓24即为铰接轴，u型固定板15绕螺栓24旋转。当然在其他实施例中，也可以采用销轴作为铰接轴。

开关机构在进行压销时，将开关机构17放置在支撑板22上，利用定位销19将其定位在支撑板22上，手动操作将u型固定板15旋转至开关机构17的上方并套在手动分合闸操作轴的外部，使u型固定板15的内凹壁在压销操作时能够与手动分合闸操作轴外壁面接触，然后，将卷销18放置在分合闸操作轴的销孔处，控制液压缸13的压销杆21向开关机构17运动，压销杆21的压销端顶推卷销18进入手动分合闸操作轴端部的销孔中，在此过程中，u型固定板15的内凹壁对手动分合闸操作轴提供支撑防止其在压销杆21的顶推力的作用下变形，而当液压缸13的压销端运动至满足压销工作的伸出极限时，位置传感器发出信号至控制系统，证明卷销18已被安装到位，并控制液压缸13恢复至原来位置，压销工作完成。

如图1至图2所示，磨合装置包括支撑架2，底座1上设置有两条相互平行的直线滑轨3，支撑架2底部导向滑动装配在直线滑轨3上，底座1上还设置有传动气缸10，传动气缸10通过气缸固定架11固定在底座1上，传动气缸10的输出端与支撑架2相连，因此在传动气缸10的驱动下，支撑架2可沿直线滑轨3滑动至开关机构17的上方的工作位置和远离开关机构17的让出位置。

支撑架2上设置有减速伺服电机4、动力气缸5，减速伺服电机4的输出轴上连接有电机齿轮6，如图3所示，电机齿轮6啮合有传动齿轮7，传动齿轮7设置在操作杆8上，操作杆8的上方通过角触球轴承9转动配合连接有驱动杆20，具体的，操作杆8的上端面与角触球轴承9的内圈固定，角触球轴承9的外圈与驱动杆20的下端面固定，通过滚珠的转动实现两者的转动配合，当然也可以是操作杆8的上端面与角触球轴承9的外圈固定，驱动杆20的下端与角触球轴承9的轴承内圈固定，同样可以实现二者的相互转动配合。

驱动杆20即为动力气缸5的动力输出杆，动力气缸5通过驱动杆20带动操作杆8往复移动，操作杆8的往复移动行程中具有与卷销18止转配合以带动卷销18旋转的工作位置和与卷销18相分离以装卸开关机构17的让出位置，当操作杆8移动至工作位置时，减速伺服电机4的输出轴可与操作杆8转动配合以带动操作杆8按照设置好的旋转角度往复旋转，具体地，操作杆8的端部设置有u型槽，u型槽卡入卷销18后，实现操作杆8与分合闸操作轴的止转配合，操作杆8的旋转可带动卷销18和分合轴操作轴旋转，从而进行开关机构17的分合闸磨合运动。这种情况下，减速伺服电机4即旋转动力机构的主要部分，动力气缸5即直动动力机构。

磨合装置还包括设置在支撑板22旁边的旋转压紧气缸12，在磨合工作进行时，为了保证开关机构17的稳定，旋转压紧气缸12可旋转90度，压紧开关机构17，待磨合工作完成后，旋转压紧气缸12回转90度，恢复至原来位置。

在底座1的周边还设置有用于控制动力气缸5、传动气缸10、旋转压紧气缸12、液压缸13的控制系统（图中未显示），相应的，控制系统包含启动压销工作的压销启动按钮以及启动分合闸磨合工作的磨合启动按钮。

本发明开关机构自动磨合装置在工作时，控制传动气缸10至顶出状态，传动气缸10带动支撑架2沿直线滑轨3移动至让出位置，为压销作业留出做足够的空间，将开关机构17放置在支撑板22上，利用定位销19将其定位在支撑板22上，旋转u型固定板15使其放置在开关机构17的上方并套住手动分合闸操作轴，此时，人工把卷销18放置在手动分合闸操作轴的穿孔处，按下压销启动按钮，液压缸13的压销杆21推动卷销18进入穿孔中，液压缸13的压销端运动至满足压销工作位置，位置传感器16控制压销端的伸出极限位置。压销完成后，按下磨合启动按钮，控制系统控制传动气缸10收缩，支撑架2沿直线滑轨3移动至开关机构17的上方即工作位置，此时，安装调整过程已经保证了操作杆8与开关机构17上的分合闸操作轴对应，给出约2秒钟延时，保证了传动气缸10收缩动作时间足够，而后控制系统控制旋转压紧气缸12旋转90度，压紧开关机构17，同时控制动力气缸5的驱动杆20下压，带动操作杆8下压，当操作杆8与开关机构17上的卷销18止转配合后，动力气缸5将触发磁力开关信号至控制系统，控制系统通过程序控制减速伺服电机4根据设置好的旋转角度往复运动，减速伺服电机4通过电机齿轮6带动操作杆8的传动齿轮7旋转，进而实现操作杆8带动开关机构17完成多次的分合闸磨合运动。

在磨合运动过程中，操作杆8通过角触球轴承9与动力气缸5连接，避免由于操作杆8的转动造成动力气缸5的内部密封圈损坏，而当开关机构17的分合闸磨合次数达到程序要求的次数后，控制减速伺服电机4停止工作，控制系统依次控制动力气缸5、旋转压紧气缸12恢复至原来位置，稍微延时后，控制传动气缸10带动支撑架2沿直线滑轨3恢复至初始状态，完成开关机构17的磨合工作，此时可以将开关机构17拆卸下来。

在本实施例中，固定架上设置有用于控制压销端伸出极限的位置传感器。在其他实施例中，位置传感器也可不设置在固定架上，而是设置在底座上，当然，在其他实施例中，也可不设置位置传感器，通过人眼观察压销杆的压销端往复移动。

在本实施例中，u型固定板可用于防止手动分合闸操作轴变形，使压销过程更加稳定。在其他实施例中，也可不设置u型固定板。

在本实施例中，自动压销机构设置在底座上，支撑架导向移动装配在底座上，在其他实施例中，可以不设置底座，支撑架的位置也是固定不动的，只要操作杆在让出位置时，操作杆以下的空间满足开关机构的正常装卸即可。

在本实施例中，开关机构自动磨合装置还包括磨合前的自动压销机构，从而将开关机构的压销工作和磨合工作集中到一处，在其他实施例中，也可不设置自动压销机构，只进行开关机构的自动磨合工作。

在本实施例中，减速伺服电机的输出轴通过齿轮传动带动操作杆旋转，在其他实施例中，齿轮传动也可为带传动或链传动。另外，在其他实施例中，也可以不是电机带动操作杆旋转，例如在操作杆上固定一个与之相垂直的垂直杆，将减速伺服电机改为气缸，并且气缸横置，由气缸的伸缩杆朝着垂直于操作杆的方向推动垂直杆，由垂直杆带动操作杆旋转，当然设置两个气缸分别与垂直杆顶推配合，就可以控制操作杆的正反转。

在本实施例中，驱动杆和操作杆之间通过角触球轴承相互转动配合，具有方便加工和装配的优点，在其他实施例中，也可以采用其他可以承受轴向力的轴承，如深沟球轴承。当然也可以不设置轴承，例如可以将驱动杆套在操作杆的外部，驱动杆的内壁面和操作杆的外壁面之间设置有滚珠，相应地，驱动杆的内壁面和操作杆的外壁面上均设置有用于容纳滚珠的凹槽，通过滚珠的转动来实现驱动杆的操作杆之间的转动配合。

在本实施例中，u型固定板铰接在导向板上，导向板固定连接在固定架上，导向板使得压销端的移动轨迹更加稳定。在其他实施例中，也可不设置导向板，将u型固定板铰接在固定架上，当然，在其他实施例中，u型固定板也可以不铰接在固定架上，而是在底座上设置两个相互平行的竖直安装板，安装板的水平延伸方向与压销杆的压销方向相同，两个竖直安装板分别位于固定架的两侧，且高度高于固定架，在两个安装板上设置相对应的铰接穿孔并插装沿水平方向延伸的铰接轴，u型固定板与铰接轴铰接，同时，为了不与固定架发生干涉，铰接轴的高度也应高于固定架。

在本实施例中，u型固定板和压销端位于手动分合闸操作轴的同一侧，在其他实施例中，压销端位置不变，u型固定板可以设置在位于手动分合闸操作轴的背离压销端的一侧，具体的，将u型固定板的一端铰接在底座上，另一端设置与手动分合闸操作轴的外壁适配的凹槽，u型固定板在压销时通过该凹槽的内凹壁与手动分合闸操作轴的外壁接触配合以防止其受力变形。