一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置转让专利
申请号 : CN202110262421.1
文献号 : CN113062948B
文献日 : 2022-05-03
发明人 : 李祯维 , 吴建军 , 龙克飞 , 李家俊 , 龙玉雪 , 杨泽 , 钟建伟
申请人 : 国网湖北省电力有限公司恩施供电公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,包括主轴连接过渡接头(1)、传动齿轮箱(2)和螺旋伸缩支撑杆(3),其特征在于:所述传动齿轮箱(2)的内部转动安装有两个等模数人字齿圆柱齿轮(4),所述人字齿圆柱齿轮(4)的一端固定设置有连接杆(5),连接杆(5)的上端沿着轴心位置设置有连接凹槽(6),所述传动齿轮箱(2)的侧壁上设置有过渡接头输入孔(7)和角速度输出孔(8),所述过渡接头输入孔(7)和角速度输出孔(8)上均安装有滚珠轴承(9),所述过渡接头输入孔(7)中转动安装有接头输出轴(10),角速度输出孔(8)中转动安装有角速度输出轴(11),角速度输出孔(8)和接头输出轴(10)与所述连接凹槽(6)固定连接,所述主轴连接过渡接头(1)固定安装在接头输出轴(10)的右端,且主轴连接过渡接头(1)与接头输出轴(10)为一体式结构,所述主轴连接过渡接头(1)中固定连接有断路器主轴(12);
所述传动齿轮箱(2)位于滚珠轴承(9)的下端边缘位置固定安装有法兰安装支架(13),所述法兰安装支架(13)上设置有与角速度输出轴(11)同轴心的圆孔(14),所述法兰安装支架(13)上固定安装有角速度传感器(15),角速度传感器(15)的输出端穿过圆孔(14),且与角速度输出轴(11)固定连接,角速度传感器(15)上通过导线连接有在线监测系统(16);
所述螺旋伸缩支撑杆(3)共设置有三根,且两根螺旋伸缩支撑杆(3)安装在传动齿轮箱(2)的下端,一根安装在传动齿轮箱(2)远离法兰安装支架(13)的一端。
2.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述角速度传感器(15)的输出端与角速度输出轴(11)通过联轴器固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述接头输出轴(10)和角速度输出轴(11)上加有定位套。
4.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述传动齿轮箱(2)包括箱体盒(201)和箱盖(202),所述箱盖(202)位于箱体盒(201)的上端开口处,且箱盖(202)和箱体盒(201)之间通过m3螺丝封盖。
5.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述角速度输出孔(8)和接头输出轴(10)与所述连接凹槽(6)通过两个m3螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述法兰安装支架(13)为L形支架,所述角速度传感器(15)通过螺丝固定在法兰安装支架(13)上。
7.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述主轴连接过渡接头(1)为圆柱筒体结构,所述主轴连接过渡接头(1)的侧壁上贯穿设置有三个定位度螺栓(101),定位度螺栓(101)沿着主轴连接过渡接头(1)的轴心环形阵列分布,且定位度螺栓(101)的端部均指向主轴连接过渡接头(1)的中心。
8.根据权利要求1所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:所述螺旋伸缩支撑杆(3)包括丝杆(301)和套管(302),所述套管(302)固定在传动齿轮箱(2)上,丝杆(301)套在套管(302)内部,且丝杆(301)与套管(302)的内侧壁螺纹配合,丝杆(301)的下端固定安装有橡胶底座(303)。
9.根据权利要求8所述的一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置,其特征在于:位于所述传动齿轮箱(2)下方的所述螺旋伸缩支撑杆(3)的套管(302)长度为50mm,丝杆(301)长度为45mm,橡胶底座(303)厚度为5mm;位于传动齿轮箱(2)侧面的螺旋伸缩支撑杆(3)的套管(302)长度为20mm,丝杆(301)长度为15mm,橡胶底座(303)厚度为5mm。
说明书 :
一种真空断路器主轴长期在线测速配套装置
技术领域
背景技术
需要对设备停电进行计划检修。由于运维人员无法及时掌握断路器操动机构的机械运行状
况,不正确检修、大修解体和重新装配都可能引入新的人为隐患,导致断路器缺陷甚至故
障,会浪费大量的时间、人力、物力和财力。断路器机械故障是电力系统最主要最常见的故
障之一。部分断路器,如10kV补偿柜中的电容器投切断路器,动作次数较多,故障概率更大。
和应用将为电网运维节省大量资金,具有巨大经济效益。国内外均在积极进行智能断路器
以及断路器在线监测试验平台开发。搭建断路器在线监测试验平台,采用多种传感器采集
断路器机械动作各方面状态信息,对其状态进行全面精准的掌握。进而实现断路器异常监
测和故障诊断、研究断路器状态趋势变化,试验故障预测方法。通过对断路器状态的进一步
把握,尽量减少不必要的检修计划和拆修操作。
触头行程状态主要通过主轴的转动状态来间接反映。因此需要在断路器实际挂网运行期
间,利用角速度传感器持续监测主轴状态。技术缺陷:动触头的位移最直接的测量方法是在
其下方安装直线位移传感器。但动触头处于高电位,且直线位移传感器体积较大,在真空断
路器中没有安装位置,所以直线位移传感器很难用于真空断路器的在线监测。
凑,主轴与侧面挡板之间距离很近,空间很小。而角速度传感器体积有大有小,且与主轴相
连时还需通过连接过渡接头进行安装。传感器加上过渡接头通常无法放入箱体内部。
之外,把角速度传感器安装在箱体外部。这种安装方式导致只能在真空断路器抽出开关柜
后进行测试,无法在其位于开关柜内时、在实际挂网运行时进行持续在线监测,因而无法测
得断路器真实工作状态。
发明内容
轮箱的内部转动安装有两个等模数人字齿圆柱齿轮,所述人字齿圆柱齿轮的一端固定设置
有连接杆,连接杆的上端沿着轴心位置设置有连接凹槽,所述传动齿轮箱的侧壁上设置有
过渡接头输入孔和角速度输出孔,所述过渡接头输入孔和角速度输出孔上均安装有滚珠轴
承,所述过渡接头输入孔中转动安装有接头输出轴,角速度输出孔中转动安装有角速度输
出轴,角速度输出孔和接头输出轴与所述连接凹槽固定连接,所述主轴连接过渡接头固定
安装在接头输出轴的右端,且主轴连接过渡接头与接头输出轴为一体式结构,所述主轴连
接过渡接头中固定连接有断路器主轴;
度传感器,角速度传感器的输出端穿过圆孔,且与角速度输出轴固定连接,角速度传感器上
通过导线连接有在线监测系统;
且定位度螺栓的端部均指向主轴连接过渡接头的中心。
运行的同时可满足在线监测系统的检测需求。
统运用于已有断路器,提高断路器可靠性,减少电网设备升级投资,加速检修模式向状态检
修转变,节省电网运检费用支出,实现故障预测,预防电网事故的发生和经济损失的产生具
有重大意义。
足在线监测系统的长期监测需求。
附图说明
连接杆;6、连接凹槽;7、过渡接头输入孔;8、角速度输出孔;9、滚珠轴承;10、接头输出轴;
11、角速度输出轴;12、断路器主轴;13、法兰安装支架;14、圆孔;15、角速度传感器;16、在线
监测系统。
具体实施方式
全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得
其它实施例,都属于本发明的保护范围。
圆柱齿轮4,人字齿圆柱齿轮4的一端固定设置有连接杆5,连接杆5的上端沿着轴心位置设
置有连接凹槽6,传动齿轮箱2的侧壁上设置有过渡接头输入孔7和角速度输出孔8,过渡接
头输入孔7和角速度输出孔8上均安装有滚珠轴承9,过渡接头输入孔7中转动安装有接头输
出轴10,角速度输出孔8中转动安装有角速度输出轴11,角速度输出孔8和接头输出轴10与
连接凹槽6固定连接,主轴连接过渡接头1固定安装在接头输出轴10的右端,且主轴连接过
渡接头1与接头输出轴10为一体式结构,主轴连接过渡接头1中固定连接有断路器主轴12;
度传感器15,角速度传感器15的输出端穿过圆孔14,且与角速度输出轴11固定连接,角速度
传感器15上通过导线连接有在线监测系统16;
过渡接头1的侧壁上贯穿设置有三个定位度螺栓101,定位度螺栓101沿着主轴连接过渡接
头1的轴心环形阵列分布,且定位度螺栓101的端部均指向主轴连接过渡接头1的中心。螺旋
伸缩支撑杆3包括丝杆301和套管302,套管302固定在传动齿轮箱2上,丝杆301套在套管302
内部,且丝杆301与套管302的内侧壁螺纹配合,丝杆301的下端固定安装有橡胶底座303。
10的角速度输出端轴心在同一条直线上。接头输出轴10输出端通过滚珠轴承9插入传动齿
轮箱2中,通过m3螺丝与连接凹槽6与人字齿圆柱齿轮4紧密结合,保证角速度的可靠传递。
主轴连接接头输出轴10和角速度输出轴11通过滚珠轴承与齿轮连接,避免与箱体产生摩
擦,保证角速度传动的顺滑性。轴承夹在箱体和转动轴上的定位套之间。
该齿轮箱。
15。
限位作用。箱体盒201上带有三根螺旋伸缩支撑杆,传动齿轮箱2底部两个抵住断路器箱体
底板,用于调整传动齿轮箱2的高度,支撑传动齿轮箱2重量,防止系统惯性导致的箱体扭
转,螺旋伸缩支撑杆3长度可在55mm到100mm范围内伸缩。侧面一根螺旋伸缩支撑杆3用于顶
住断路器箱体侧板,可以防止齿轮箱整体和主轴之间发生轴向窜动,防止轴向错位。其套管
长度为20mm,丝杆长度为15mm,橡胶底座厚度为5mm,长度可在25mm到40mm范围内伸缩。断路
器在分闸动作时,通常伴有冲击力和振动。丝杆上的橡胶底座既可以防滑,防止损伤断路器
箱体漆面防锈,还可以绝缘与缓冲,减少振动对齿轮箱带来的影响。
从轮齿的一端开始进入啮合,逐渐达到全齿宽,接触线由短变长,再由长变短,直到另一端
完全退出啮合为止,因而斜齿轮传动平稳、噪声低。两个人字齿圆柱齿轮4重合度大。并且随
着齿轮宽度和螺旋角的增大而增大,故传动平稳、承载能力强。两个人字齿圆柱齿轮4不产
生轴向力与轴向位移。断路器分闸时主轴转动在瞬间完成,转速快,对齿轮组冲击较大,人
字齿齿轮组抗冲击能力强,且传动平稳,可以保证角速度测量的准确性。同时不会产生轴向
窜动,可以保证齿轮箱长期稳定运行,不会对角速度传感器产生轴向冲击力,保证角速度传
感器不被损坏,满足长期在线监测需求。采用1.5模50齿人字齿齿轮组,齿轮内径10mm,外径
108.6mm,凸台带有m3限位螺丝孔,保证齿轮在与过渡接头和输出传动轴连接转动时不会发
生打滑错位,保证角速度输出的有效性。
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种
变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所
附的权利要求书及其等效物界定。