本發(fā)明涉及高壓斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)運(yùn)維技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防止500kv斷路器fa5型彈簧操作機(jī)構(gòu)凸輪反打的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。

背景技術(shù)：

目前，500kv斷路器fa5彈簧操作機(jī)構(gòu)故障頻繁發(fā)生，近年來網(wǎng)內(nèi)已發(fā)生10起凸輪反打故障，導(dǎo)致合閘緩沖器軸承碎裂和機(jī)構(gòu)殼體開裂，影響斷路器可靠分合閘，已危害到了電網(wǎng)安全運(yùn)行。故障機(jī)構(gòu)解體發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能齒輪小凸輪尖角均存在異常磨損，頂桿在儲(chǔ)能的過程中易從儲(chǔ)能齒輪小凸輪凹槽處滑脫，造成凸輪反打，合閘彈簧的能量通過凸輪撞擊合閘緩沖器軸承，并將力作用于殼體本身，從而造成合閘緩沖器軸承斷裂和機(jī)構(gòu)殼體開裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種防止彈簧操作機(jī)構(gòu)凸輪反打的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：防止彈簧操作機(jī)構(gòu)凸輪反打的方法，包括如下步驟：

步驟1、在斷路器匯控箱k9繼電器上方加裝防護(hù)罩；

步驟2、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量原fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿的后沖角度；

步驟3、更換fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能電機(jī)，更換后儲(chǔ)能電機(jī)的輸出功率為1200w；

步驟4、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量更換儲(chǔ)能電機(jī)后fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿的后沖角度；

步驟5、更換fa5型操作機(jī)構(gòu)的減速箱，使得所述更換后儲(chǔ)能電機(jī)的轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/min；

步驟6、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量更換減速箱后fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿的后沖角度；

步驟7、fa5型操作機(jī)構(gòu)中儲(chǔ)能電機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸上設(shè)置由銅合金材質(zhì)制成的馬達(dá)剎車片；

步驟8、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量設(shè)置馬達(dá)剎車片后fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿的后沖角度；

步驟9、評(píng)估fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能頂桿停止位置、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)、儲(chǔ)能頂桿的后沖角度。

一種實(shí)現(xiàn)防止彈簧操作機(jī)構(gòu)凸輪反打的方法的裝置，所述裝置包括k9繼電器、與k9繼電器相接的儲(chǔ)能電機(jī)、儲(chǔ)能電機(jī)的電機(jī)輸出軸上設(shè)置有減速箱、由電機(jī)輸出軸控制的彈簧操作機(jī)構(gòu)、以及設(shè)置在電機(jī)輸出軸上的馬達(dá)剎車片；所述k9繼電器上方裝配有防護(hù)罩，所述馬達(dá)剎車片為銅合金材質(zhì)制成的馬達(dá)剎車片。

所述彈簧操作機(jī)構(gòu)包括合閘線圈、第一凸輪、第二凸輪、第一杠桿、第二杠桿、第三杠桿、驅(qū)動(dòng)桿、合閘連桿、分閘連桿、合閘彈簧、手動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)能齒輪、儲(chǔ)能軸、滾軸杠桿、合閘緩沖器、操作軸、分閘緩沖器、分閘線圈、外殼、以及分閘彈簧；所述儲(chǔ)能軸一端固定有所述儲(chǔ)能齒輪，其另一端鉸接在所述第二杠桿的第一端上，儲(chǔ)能軸的上還分別固定有所述第一凸輪、第二凸輪；所述第一凸輪的自由端由所述合閘線圈控制；所述第二凸輪壓接著所述合閘緩沖器；所述儲(chǔ)能齒輪與所述手動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)相接；所述外殼分別開設(shè)有供所述合閘連桿、分閘連桿穿過的導(dǎo)向孔，所述合閘連桿的頂部鉸接在所述第二杠桿的第二端上，合閘連桿的下端固定有第一圓臺(tái)；合閘連桿套設(shè)有合閘彈簧，合閘彈簧的上端頂著所述外殼的下側(cè)面，合閘彈簧的下端頂著所述第一圓臺(tái)；所述滾軸杠桿一端頂著所述第一凸輪，其另一端連接有所述分閘緩沖器，滾軸杠桿的中部固定在所述操作軸的第一端部，操作軸的第二端部固定在所述第三杠桿的中部；所述驅(qū)動(dòng)桿的第一端鉸接在所述第一杠桿的一端部，驅(qū)動(dòng)桿的第二端鉸接在所述第三杠杠的第一端部，第三杠杠的第二端部鉸接在所述分閘連桿的頂部，分閘連桿的下端固定有第二圓臺(tái)；分閘連桿套設(shè)有分閘彈簧，所述分閘彈簧的上端頂著所述外殼的下側(cè)面，分閘彈簧的下端頂著所述第二圓臺(tái)；與所述儲(chǔ)能齒輪同軸固定有帶凹槽的儲(chǔ)能齒輪小凸輪，還包括三角板和儲(chǔ)能過程中頂著所述凹槽的儲(chǔ)能頂桿，所述合閘緩沖器連接有軸承；所述儲(chǔ)能齒輪帶動(dòng)儲(chǔ)能齒輪小凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在儲(chǔ)能完成瞬間，儲(chǔ)能頂桿在三角板作用下脫離儲(chǔ)能齒輪小凸輪的凹槽。

所述馬達(dá)剎車片包括接觸件和彈力片，所述彈力片包圍在接觸片周邊，所述接觸片可包裹緊或松開所述電機(jī)輸出軸。

所述防護(hù)罩為透明的玻璃蓋板。

與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明采用加裝k9繼電器的防護(hù)罩，可避免運(yùn)維人員手按k9繼電器進(jìn)行電機(jī)儲(chǔ)能；降低儲(chǔ)能電機(jī)的輸出功率和轉(zhuǎn)速，設(shè)置在電機(jī)輸出軸的剎車片，增加對(duì)輸出軸的阻尼效果，保證儲(chǔ)能頂桿后沖角度在90°以內(nèi)，有效防止fa5型彈簧操作機(jī)構(gòu)凸輪反打的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例彈簧操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分解正面示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例儲(chǔ)能頂桿在儲(chǔ)能過程滑脫的狀態(tài)反面示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例儲(chǔ)能齒輪小凸輪反打軸承的結(jié)構(gòu)反面示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例防止彈簧操作機(jī)構(gòu)凸輪反打的結(jié)果判定示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例馬達(dá)剎車片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記含義：1、合閘線圈；2、第一凸輪；3、第一杠桿；4、驅(qū)動(dòng)桿；5、合閘連桿；6、分閘連桿；7、合閘彈簧；8、手動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)；9、儲(chǔ)能齒輪；10、儲(chǔ)能軸；11、滾軸杠桿；12、合閘緩沖器；13、操作軸；14、分閘緩沖器；15、分閘線圈；16、外殼；17、分閘彈簧；18、三角板；19、儲(chǔ)能頂桿；20、儲(chǔ)能齒輪小凸輪；21、軸承；22、第二凸輪；23、第二杠桿；24、第三杠桿；25、第一圓臺(tái)；26、第二圓臺(tái)；27、馬達(dá)剎車片；28、接觸件；29、彈力片；30、防護(hù)罩；31、k9繼電器；32、儲(chǔ)能電機(jī)；33、電機(jī)輸出軸；34、減速箱；35、彈簧操作機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例

防止彈簧操作機(jī)構(gòu)35凸輪反打的方法，包括如下步驟：

步驟1、在斷路器匯控箱k9繼電器31上方加裝防護(hù)罩30；

步驟2、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量原fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪9的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿19的后沖角度；本實(shí)施例中，360°儲(chǔ)能齒輪共85個(gè)齒，其中6.5個(gè)齒被三角板遮住，因此儲(chǔ)能齒輪角度和齒數(shù)關(guān)系為4.235°/齒，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：儲(chǔ)能頂桿停止位置要求90°以內(nèi)，即儲(chǔ)能頂桿停止位置要求在18個(gè)可見齒數(shù)以內(nèi)。

步驟3、更換fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能電機(jī)32，更換后儲(chǔ)能電機(jī)32的輸出功率為1200w；

步驟4、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量更換儲(chǔ)能電機(jī)32后fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪9的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿19的后沖角度；本實(shí)施例中，更換新電機(jī)后可見齒數(shù)至少降低7齒，后沖角度減小約29.6°(7齒×4.235°/齒)；

步驟5、更換fa5型操作機(jī)構(gòu)的減速箱，使得更換后儲(chǔ)能電機(jī)的轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/min；

步驟6、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量更換減速箱后fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿的后沖角度；本實(shí)施例中，更換減速箱后可見齒數(shù)至少減低5齒，后沖角度減小約21.1°(5齒×4.235°/齒)；

步驟7、更換fa5型操作機(jī)構(gòu)中儲(chǔ)能電機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸上設(shè)置由銅合金材質(zhì)制成的馬達(dá)剎車片；銅合金材質(zhì)制成的馬達(dá)剎車片可增加對(duì)儲(chǔ)能電機(jī)輸出軸的阻尼效果；

步驟8、就地/遠(yuǎn)方合閘操作各3次，每合閘操作一次測(cè)量設(shè)置馬達(dá)剎車片后fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能時(shí)間、儲(chǔ)能齒輪的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿的后沖角度；本實(shí)施例中，更換馬達(dá)剎車片可見齒數(shù)至少降低3齒，后沖角度減小約12.7°(3齒×4.235°/齒)；

步驟9、評(píng)估fa5型操作機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能頂桿19停止位置、儲(chǔ)能齒輪9的可見齒數(shù)和儲(chǔ)能頂桿19的后沖角度；本實(shí)施例中，可見齒數(shù)控制在8齒，儲(chǔ)能頂桿19的后沖角度穩(wěn)定控制在48°。

參閱圖1至圖6，圖中所示的各種箭頭表示各部件轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，一種實(shí)現(xiàn)防止彈簧操作機(jī)構(gòu)35凸輪反打的方法的裝置，裝置包括k9繼電器31、由k9繼電器31控制的儲(chǔ)能電機(jī)32、儲(chǔ)能電機(jī)32的電機(jī)輸出軸33上設(shè)置有減速箱34、與電機(jī)輸出軸33相接的彈簧操作機(jī)構(gòu)35、以及設(shè)置在電機(jī)輸出軸33上的馬達(dá)剎車片27；k9繼電器31上方裝配有防護(hù)罩30，馬達(dá)剎車片27為銅合金材質(zhì)制成的馬達(dá)剎車片27。

彈簧操作機(jī)構(gòu)35包括合閘線圈1、第一凸輪2、第二凸輪22、第一杠桿3、第二杠桿23、第三杠桿24、驅(qū)動(dòng)桿4、合閘連桿5、分閘連桿6、合閘彈簧7、手動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)8、儲(chǔ)能齒輪9、儲(chǔ)能軸10、滾軸杠桿11、合閘緩沖器12、操作軸13、分閘緩沖器14、分閘線圈15、外殼16、以及分閘彈簧17；儲(chǔ)能軸10一端固定有儲(chǔ)能齒輪9，其另一端鉸接在第二杠桿23的第一端上，儲(chǔ)能軸10的上還分別固定有第一凸輪2、第二凸輪22；第一凸輪2的自由端由合閘線圈1控制；第二凸輪22壓接著合閘緩沖器12；儲(chǔ)能齒輪9與手動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)8相接；外殼16分別開設(shè)有供合閘連桿5、分閘連桿6穿過的導(dǎo)向孔，合閘連桿5的頂部鉸接在第二杠桿23的第二端上，合閘連桿5的下端固定有第一圓臺(tái)25；合閘連桿5套設(shè)有合閘彈簧7，合閘彈簧7的上端頂著外殼16的下側(cè)面，合閘彈簧7的下端頂著第一圓臺(tái)25；滾軸杠桿11一端頂著第一凸輪2，其另一端連接有分閘緩沖器14，滾軸杠桿11的中部固定在操作軸13的第一端部，操作軸13的第二端部固定在第三杠桿24的中部；驅(qū)動(dòng)桿4的第一端鉸接在第一杠桿3的一端部，驅(qū)動(dòng)桿4的第二端鉸接在第三杠杠的第一端部，第三杠杠的第二端部鉸接在分閘連桿6的頂部，分閘連桿6的下端固定有第二圓臺(tái)26；分閘連桿6套設(shè)有分閘彈簧17，分閘彈簧17的上端頂著外殼16的下側(cè)面，分閘彈簧17的下端頂著第二圓臺(tái)26；與儲(chǔ)能齒輪9同軸固定有帶凹槽的儲(chǔ)能齒輪小凸輪20，還包括三角板18和儲(chǔ)能過程中頂著凹槽的儲(chǔ)能頂桿19，合閘緩沖器12連接有軸承21；儲(chǔ)能齒輪9帶動(dòng)儲(chǔ)能齒輪小凸輪20順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在儲(chǔ)能完成瞬間，儲(chǔ)能頂桿19在三角板18作用下脫離儲(chǔ)能齒輪小凸輪20的凹槽。

馬達(dá)剎車片27包括接觸件28和彈力片29，彈力片29包圍在接觸片周邊，接觸片可包裹緊或松開電機(jī)輸出軸33。

防護(hù)罩30為透明的玻璃蓋板。

k9繼電器31閉合，儲(chǔ)能電機(jī)32啟動(dòng)儲(chǔ)能，其輸出功率為1200w、轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/min；儲(chǔ)能電機(jī)32帶動(dòng)減速箱34齒輪、電機(jī)輸出軸33轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)輸出軸33上的剎車片起作用，降低儲(chǔ)能電機(jī)輸出軸33的轉(zhuǎn)速，電機(jī)輸出軸33帶動(dòng)儲(chǔ)能齒輪9順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)能齒輪9帶動(dòng)儲(chǔ)能軸10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)合閘彈簧7向上走，壓縮合閘彈簧7，合閘彈簧7儲(chǔ)能完畢，k9繼電器31打開。

參閱圖1，本裝置涉及500kv斷路器fa5彈簧操作機(jī)構(gòu)35凸輪反打主要發(fā)生在合閘彈簧7儲(chǔ)能和機(jī)構(gòu)合閘過程。

fa5操作機(jī)構(gòu)合閘彈簧7儲(chǔ)能環(huán)節(jié)：儲(chǔ)能電機(jī)32帶電-儲(chǔ)能齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)(順時(shí)針)-帶動(dòng)儲(chǔ)能軸10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)-帶動(dòng)合閘彈簧7向上走，壓縮合閘彈簧7-合閘彈簧7儲(chǔ)能完畢。

fa5操作機(jī)構(gòu)合閘過程為：合閘脫扣線圈帶電-合閘脫口器動(dòng)作-合閘脫扣器頂舌動(dòng)作-合閘棘爪動(dòng)作-第一凸輪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)-第一凸輪2擠壓滾軸桿-滾軸桿桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)-帶動(dòng)操作軸13逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)-v型連桿(第三杠桿24)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)-推動(dòng)第一杠桿3，迫使絕緣拉桿往上走-實(shí)現(xiàn)合閘過程-合閘后多余能量通過合閘緩沖器12釋放。

儲(chǔ)能頂桿19在儲(chǔ)能的過程中易從儲(chǔ)能齒輪小凸輪20凹槽處滑脫，參照?qǐng)D2所示，儲(chǔ)能軸10上的儲(chǔ)能齒輪小凸輪20和第二凸輪22同時(shí)在合閘彈簧7的拉力下順時(shí)針反打(在圖2和圖3的正常儲(chǔ)能方向?yàn)槟鏁r(shí)針)，導(dǎo)致第二凸輪22直接撞擊到合閘緩沖器12的軸承21，并通過軸承21和限位斜塊將沖擊力最終作用于合閘緩沖器12和機(jī)構(gòu)的殼體本身。未過死點(diǎn)合閘彈簧7在無負(fù)載的情況下，將所有合閘彈簧7能量直接撞擊到合閘緩沖器12的軸承21，并通過軸承21和斜塊將力最終作用于殼體本身。

斷路器可靠?jī)?chǔ)能要求儲(chǔ)能頂桿19與儲(chǔ)能齒輪小凸輪20凹槽應(yīng)為面接觸，參照?qǐng)D2所示。儲(chǔ)能頂桿19根部在經(jīng)過三角板18處，儲(chǔ)能頂桿19就脫離儲(chǔ)能齒輪小凸輪20，儲(chǔ)能頂桿19由于慣性繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，評(píng)估儲(chǔ)能頂桿19根部的停止位置，如儲(chǔ)能頂桿19存在后沖角度超過90°異常情況，且由于儲(chǔ)能頂桿19頂部搭在儲(chǔ)能齒輪小凸輪20外沿面上，合閘過程中儲(chǔ)能齒輪小凸輪20高速運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)能頂桿19會(huì)有輕微跳動(dòng)，在儲(chǔ)能頂桿19與儲(chǔ)能齒輪小凸輪20凹槽接觸前，由于儲(chǔ)能頂桿19運(yùn)動(dòng)距離較短，跳動(dòng)阻尼時(shí)間較短，跳動(dòng)還未完全停止，導(dǎo)致儲(chǔ)能頂桿19與儲(chǔ)能齒輪小凸輪20接觸面減小，儲(chǔ)能過程中儲(chǔ)能頂桿19就易從凹槽處脫落。因此，本申請(qǐng)中，如圖4所示，a表示儲(chǔ)能頂桿19停止位置控制在18齒以內(nèi)、b表示儲(chǔ)能頂桿19的后沖角度控制在90°以內(nèi)、c表示儲(chǔ)能頂桿19正常脫離儲(chǔ)能齒輪小凸輪20位置。

防止彈簧操作機(jī)構(gòu)35凸輪反打的方法的裝置的工作過程：k9繼電器31閉合，儲(chǔ)能電機(jī)32的輸出功率為1200w、轉(zhuǎn)速為7000轉(zhuǎn)/min，帶動(dòng)減速箱34齒輪、電機(jī)輸出軸33轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)輸出軸33上的馬達(dá)剎車片27起作用，從而降低電機(jī)輸出軸33轉(zhuǎn)速，電機(jī)輸出軸33帶動(dòng)儲(chǔ)能齒輪9順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，儲(chǔ)能齒輪9帶動(dòng)儲(chǔ)能軸10順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)合閘彈簧7向上走，壓縮合閘彈簧7-合閘彈簧7儲(chǔ)能完畢，k9繼電器31打開。

上列詳細(xì)說明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說明，該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。