一种应用于牵混所内的自动小车的制作方法

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种应用于牵混所内的自动小车。

背景技术：

我国轨道交通部门管辖的各类牵引混合变电所包含高压、低压配电系统，也包含交流和直流系统。牵混所内的开关柜大多数为手车式开关柜，当运行状态由运行转为冷备用、热备用，或者在检修时进行各类耐压试验、继保试验过程中，都需要高压电工利用手柄频繁的操作开关柜。在操作初始过程中如果用力过猛手柄可能脱扣甩出砸伤他人；操作快结束时如果仍用力过猛，将导致手车式开关的触点、连接排变形；操作全程中如果一直用力过轻则浪费时间。这些不规范操作即浪费了大量人力、时间，而且效率低下，误操作情况时有发生。如果设备本身的“电气五防”存在隐患，质量不能保证，还可能在人工不规范操作开关过程中发生手车式开关短路甚至爆炸，进而导致人员伤亡。

针对轨道交通部门的牵引变电所特点，即电压等级较多如35kv、1500v、0.4kv等，系统也包含交流、直流系统，手车式开关容量如35kv大容量开关、1500v直流开关，这些系统中的手车各有不同，人工手动操作费时费力。发明人发现，虽然国内已有纯电动手柄开发、应用，但是人的体力各有差异，电池供电时间少，长时间手持过于劳累。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种应用于牵混所内的自动小车，通过小车支撑臂自动调节高度从而适应不同电压等级且不同高度的手车，通过更换不同的手柄头以适应不同电压等级且各式各样的手车蜗杆。

本发明采用下述技术方案：

一种应用于牵混所内的自动小车，包括车体，所述车体包括能够同时升降的前支撑臂和后支撑臂；

车体顶部滑动连接有变频电机，所述变频电机连接手柄，通过设置变频电机的不同频率以改变手柄扭矩；

所述车体和手柄配置同一个驱动电源。

进一步的，所述前支撑臂和后支撑臂分别连接气缸，通过气缸带动前支撑臂、后支撑臂升降。

进一步的，所述前支撑臂和后支撑臂分别包括伸缩杆，伸缩杆与气缸的活塞杆相连。

进一步的，所述气缸具有进气阀和放气阀。

进一步的，所述变频电机与变频器固定为一体，所述变频电机底部设置行走轨道。

进一步的，所述变频电机由气缸驱动沿行走轨道水平移动。

进一步的，所述行走轨道两侧分别具有与其相互平行的导轨。

进一步的，所述手柄包括可拆卸连接的手柄杆和手柄头，所述手柄头内部具有磁铁。

进一步的，所述驱动电源为锂电池组，所述锂电池组连接充电器，锂电池组通过逆变器为车体供电。

进一步的，所述车体通过链传动机构连接传动电机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明利用小车上的变频电机设定不同频率来改变手柄杆速度和扭矩，按照预置参数选择，对手车式开关自动操作，能够适应牵混站内的各类手车式开关；利用变频器本身的过载、过流等保护特性防止发生因误操作导致的设备、人员伤亡；

(2)本发明的小车可通过支撑臂自动调节高度以适应不同电压等级且不同高度的手车，通过更换不同的手柄头来适应不同电压等级且各式各样的手车蜗杆，通用性增强；

(3)本发明将变频电机与变频器封装为一体，且在变频电机底部增加行走轨道，方便变频电机在气缸的驱动下快速行进，手车通过变频电机的拖动由工作位拖动到试验位时即停止工作，操作效率高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一的前支撑臂局部放大图；

图3为本发明实施例一的驱动机构局部放大图；

图4为本发明实施例一的变频电机局部放大图；

图5为本发明实施例一的使用状态结构示意图；

其中，1、车体，2、第一气缸，2-1、活塞杆，2-2、伸缩杆，3、第一气阀，3-1、进气阀i，3-2、进气阀ii，3-3、放气阀i，3-4、放气阀ii，4、变频电机，5、变频器，6、控制面板，7、第二气缸，8、第二气阀，8-1、进气阀iii，8-2、进气阀iv，8-3、放气阀iii，8-4、放气阀iv；

9、逆变器，10、锂电池组，11、手车轨道槽，12、充电器，13、第三气缸，14、第三气阀，15、第一导轨，16、挡板，17、传动电机，18、传动轴，19、前支撑臂，20、手柄杆，21、手柄头，22、行走轨道，23、第二导轨，24、行走轮，25、第一连接轴，26、第二连接轴，27、第三连接轴，28、底板，29、把手扣，30、传动链，31、开关柜，32、手车，33、抓手杆，34、后支撑臂。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

牵混所为轨道交通部门所管辖的牵引混合变电所，它为本所及电力机车提供电能。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在对开关柜的操作费时费力、安全性和效率较低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种应用于牵混所内的自动小车。

实施例一：

如图1-图5所示，提供了一种应用于牵混所内的自动小车，包括车体1，车体1安装四个支撑臂，即两个前支撑臂19、两个后支撑臂34(此处的前、后是以小车运行方向为基准)，支撑臂的底部安装行走轮24。

两个前支撑臂19之间通过第一连接轴25相连，前支撑臂19由第一气缸2驱动升降；两个后支撑臂34通过第二连接轴26相连，后支撑臂34由第三气缸13驱动升降。

前支撑臂19、后支撑臂34能够同时升降，能够满足不同高度的手车。

所述第一气缸2连接第一气阀3，所述第三气缸13连接第三气阀14。

进一步的，如图2所示，所述第一气缸2内部具有活塞杆2-1，第一气缸2位于活塞杆2-1以上的部分安装进气阀i3-1、放气阀i3-3，位于活塞杆2-1以下的部分安装进气阀ii3-2、放气阀ii3-4，且进气阀i3-1与进气阀ii3-2之间通过气管相连。

前支撑臂19为伸缩杆结构，所述活塞杆2-1端部与伸缩杆2-2相连。

当车体1需要上升时，第一气缸2内放气阀i3-3出气，气缸下半部通过进气气管连接的进气阀i3-1、进气阀ii3-2打开充气，第一气缸2内活塞杆2-1带动前支撑臂9向上运动；向下动作同理。

两个前支撑臂19之间有第一连接轴25，能够保证前支撑臂19的同时动作。

前支撑臂19、后支撑臂34的电动控制设计为同时动作，所以四个支撑臂升降全部同步。

第三气缸13、第三气阀14与后支撑臂34的连接结构与前支撑臂19相同，此处不再赘述。

车体1顶部滑动连接有变频电机4，所述变频电机4配置变频器5，且二者封装为一体结构。

所述变频电机4底部通过行走轨道22与车体1相连，变频电机4能够沿行走轨道22水平移动。

变频电机4通过第三连接轴27与第二气缸7相连，第二气缸7安装第二气阀8，第二气缸7为变频电机4提供沿行走轨道22移动的动力。

第二气阀8包括进气阀iii8-1、进气阀iv8-2、放气阀iii8-3、放气阀iv8-4，具体结构与第一气阀3相同。

所述变频电机4的电机轴通过联轴器连接手柄，所述手柄包括手柄杆20和手柄头21，手柄头21与手柄杆20可拆卸连接，实现不同手柄头21的更换。

变频器5能够设置多个频率值，分别对应变频电机4的不同旋转速度，进而对应不同型号的手车式开关柜。

本实施例中，变频器5的频率f包括三个定值f1、f2、f3；根据牵混所开关实际容量及摇动手车需要的扭矩，手柄端部可更换的手柄头21为三个，分别对应35kv开关、1500v开关、0.4kv开关。

手柄头21根据实际情况设计为内六角、内四角，内六角对应ac35kv的大容量手车，内四角对应dc1500v和ac0.4kv的小容量手车。

所述手柄头21内部具有磁铁，通过磁铁吸附手柄杆20，使二者连接紧密，不易脱落。

在手柄按照预设频率、扭矩旋转过程中，如果发生机械卡壳或者遇到开关柜内的手车轨道变形，此时变频器5会立即报警，变频停转，手柄、变频电机4及自动小车停止工作(可通过控制面板6进行参数选择，设定最大短路电流、过负荷电流及跳闸停机时间等)。

所述行走轨道22一侧具有与其相互平行的第一导轨15，另一侧具有第二导轨23。

行走轨道22、第一导轨15、第二导轨23采用柔性材料制作，防止硬接触碰撞产生火花。

在一些实施方式中，行走轨道22、第一导轨15、第二导轨23采用防静电橡胶合成轨道或者防静电的聚氯乙烯轨道。

第一导轨15、第二导轨23与开关柜内的手车轨道槽11完全平行，实现“无缝对接”。

为了防止手车式开关由于惯性而撞出小车界外，车体1表面底端增加缓冲垫及可折叠的挡板16。

车体1内部安装底板28，底板28位于第一连接轴25、第二连接轴26的下方；底板28上方安装驱动电源，车体1和手柄配置同一个驱动电源(变频电机4通过电源线连接驱动电源)。

在一些实施方式中，所述驱动电源为锂电池组10，锂电池组10配备充电器12和逆变器9。

市网电通过充电器12将220v电能转化为直流电，为锂电池组10充电；锂电池组10充满电后，通过逆变器9为车体1提供电源；同时，也可为一体化的变频电机4提供电源。

所述车体1由驱动机构带动，所述驱动机构包括传动电机17和链传动机构，传动电机17的电机轴通过链传动机构与行走轮24之间的连接轴相连。

如图5所示，在手车32运动到试验位后，开关柜31的柜门即可打开，再将变频电机4的两个抓手杆33(例如：钩子)取下勾到手车32的把手扣29上，通过气阀动作，继续拖动手车32沿着车体1上表面的第一导轨15、第二导轨23退出直至完全脱离开关柜31。

本申请的自动小车能够极大的提高劳动生产率、降低劳动强度，尤其是电气专业人员在牵混所内日常检修、倒闸操作期间可以快速摇出或摇进各种电压等级的手车式开关。

并且，本申请中加入过负荷、过流等保护程序，从本质上避免操作期间的人身伤亡及设备损坏，达到“本质安全”的作用。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。