技术领域
[0001] 本
发明涉及一种高压开关触指机械寿命试验装置。
背景技术
[0002] 开关触指是高压开关的关键部件之一，主要用于两个相对运动导体之间的通电
接触。触头的特性优劣直接影响到高压开关的功能实现。开关触头的关键特性主要有：接触
电阻、结构应
力、表面磨损等。通过试验研究这些特性的变化对于触头的优化设计具有十分重要的指导意义。目前业内对高压开关的机械寿命的要求逐年提高，已经提升到分合次数10000以上。在机械寿命试验的过程中，动触头和静触头不断发生碰撞摩擦，同时如果动触头和静触头之间存在装配误差，如径向偏差或存在倾斜，将加剧触头的磨损，甚至无法达到设计的机械寿命。而由于装配误差不可避免，因此要在触指设计时考虑其在装配误差存在情况下的表现。现有的验证方法是整机验证，要在样机装配完成之后才能进行，时间成本和经济成本很高，且无法实现误差控制，无法观测记录触指的
变形破坏状态，导致后期改进无从着手。
[0003] 同时在公布号为CN105258932A的中国发明
专利申请文件中公开了一种高压开关触头机械寿命试验装置，该装置包括固定
支架及可相对固定支架直线往复运动的活动支架，固定支架上设有静触头连接导体，静触头连接导体上设有用于安装静触头的静触头安装部及用于连接静触头端口测量线的静接线端，活动支架上设有动触头连接导体，动触头连接导体上设有用于安装动触头的动触头安装部以及用于连接动触头端口测量线的动接线端，活动支架相对固定支架运动可使动触头与静触头相对闭合或断开。该装置在实际的使用过程中，能够更换不同的动静触头进行模拟动静触头闭合、断开的过程那试验。通用性较强，也便于观察触头接触时的动作以及多次接触后的磨损情况。
[0004] 但是该试验装置中没有能够针对动静触头之间的装配误差进行模拟的结构，不能够真实的反应出动静触头在存在装配误差时分合闸的接触碰撞的磨损情况，因此其模拟出的机械寿命不具有说服力，试验结论无法满足实际要求。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种高压开关触指机械寿命试验装置，以解决
现有技术中的试验装置无法模拟动静触头的装配误差，导致试验得出的机械寿命不准确的问题。
[0006] 为实现上述目的，本发明高压开关触指机械寿命试验装置的技术方案是：
[0007] 高压开关触指机械寿命试验装置，包括活动支架和固定支架，固定支架上设有静触头安装部，活动支架上设有动触头安装部，所述活动支架可相对固定支架运动而使动触头和静触头相对闭合或断开，所述活动支架和/或固定支架上具有调节机构，调节机构用于调节动触头安装部与静触头安装部之间的相对
角度和/或相对径向
位置以模拟动触头和静触头之间的装配误差。
[0008] 进一步的，为了方便设计和动作统一控制，活动支架包括架体，所述调节机构设置在动触头安装部和架体之间。
[0009] 进一步的，为了满足角度偏差的调节，所述调节机构包括与动触头安装部铰接连接的调节杆，动触头安装部和调节杆之间的铰接位置处设置有用于调整动触头安装部与调节杆之件的相对角度的第一旋转
电机。
[0010] 进一步的，为了满足角度偏差和径向偏差的调节，所述调节杆与架体铰接连接，所述调节机构还包括设置在调节杆与架体的铰接位置处以调节二者的相对角度的第二旋转电机。
[0011] 进一步的，为了能够模拟实际的动端导杆驱动动触头动作的工况，所述架体包括底座和与底座沿动触头安装部和静触头安装部的分合方向导向活动装配的悬杆，所述调节机构设置在悬杆的输出端，所述底座上设有用于驱动悬杆运动以实现动触头安装部朝向和背离静触头安装部移动的驱动机构。
[0012] 进一步的，为了实现动触头任意行程特性曲线的模拟，控
制动触头输出设计的行程曲线，模拟高压开关实际的运动特性，控制动触头的动作间隔以及试验次数，所述驱动机构包括驱动悬杆动作的
伺服电机。
[0013] 进一步的，为了能够方便对动触头的安装，实现对动触头的快速装夹，所述动触头安装部为电磁
吸盘，电磁吸盘具有用于
吸附固定动触头的吸附面。
[0014] 进一步的，为了能够实现针对不同类型尺寸的动触头的机械寿命试验，电磁吸盘能够实现针对不同尺寸动触头的快速装夹，吸附面上具有用于吸附不同外径尺寸的动触头的吸附位。
[0015] 进一步的，为了更好的控制调节机构的调节功能，试验装置还包括控制系统，所述控制系统包括用于与调节机构控制连接的控制计算机。
[0016] 进一步的，为了记录在机械寿命试验过程中触指的变形以及破坏状态，所述试验装置还包括观测系统，观测系统包括用于检测动触头与静触头之间的接触碰撞过程的高速摄像机。
[0017] 本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的高压开关触指机械寿命试验装置，通过在活动支架上配置用于调节动触头安装部与静触头安装部的之间的相对角度和相对径向偏差的调节机构，从而能够在实际的试验过程中，能够完整模拟高压开关的动触头和静触头之间的闭合、断开的过程，以及模拟在实际装配过程中动触头相对于静触头的装配误差，满足实际的磨损工况。同时，在操作时，通过模拟带有装配误差的工况下的机械寿命试验验证，观测触头在各种误差下的变形以及破坏发展过程，为触指的设计改进提供参考。能够有效的降低触指机械寿命的试验验证成本，提升高压开关整体机械可靠性和工作能力。结构简单、操作容易，而且试验结果贴合真实工况情况。
附图说明
[0018] 图1为本发明的高压开关触指机械寿命试验装置的具体
实施例结构示意图。
[0019] 附图标记说明：1-底座；2-悬杆；3-伺服电机；4-旋转电机；5-电磁吸盘；6-动触头；7-静触头；8-高速摄像机；9-控制计算机；10-调节杆。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
[0021] 本发明的高压开关触指机械寿命试验装置的具体实施例，如图1所示，该高压开关触指机械寿命试验装置用于模拟高压开关内的动触头6和静触头7的闭合、断开的实际过程，从而检测动触头6和静触头7的机械寿命，为后续的触指的设计提供数据
支撑。
[0022] 为了模拟真实的动触头6和静触头7的分合过程，试验装置包括活动支架和固定支架，其中固定支架上设有静触头安装部，活动支架上设有动触头安装部，对应的将需要进行模拟试验的静触头7固定在静触头安装部上，动触头6固定在动触头安装部上。同时，活动支架可相对固定支架运动而使对应的动触头6和静触头7相对闭合或断开，这样能够模拟动触头6和静触头7的实际分合过程中的驱动形式。
[0023] 对于活动支架来说，活动支架上设有调节机构，调节机构是为了用于调节动触头安装部与静触头安装部之间的相对角度和相对径向位置以适配动触头6和静触头7之间的装配误差，具体的是通过调节动触头安装部相对静触头安装部的倾斜角度和径向偏差来实现。当然，在其他实施例中，也可以在固定支架上设置调节机构，此时通过调节静触头安装部相对于动触头安装部的径向偏差和倾斜角度来实现误差补偿；当然也可以在活动支架和固定支架上均设置调节机构，同步调整实现真实工况模拟。在其他实施例中，可以仅仅通过调节动触头安装部和静触头安装部之间的相对角度来模拟具有角度偏差时的工况，也可以仅通过调节动触头安装部和静触头安装部之间的相对径向位置来模拟具有径向位置偏差时的工况。
[0024] 活动支架包括底座1和设置在底座1上的悬杆2，悬杆2沿动触头安装部和静触头安装部的分合方向导向活动装配在底座1上，这样能够使悬杆2模拟实际的动端导杆驱动动触头6动作的工况。上述的调节机构设置在悬杆2的输出端，底座1上设有用于驱动悬杆2运动以实现动触头安装部朝向和背离静触头安装部移动的驱动机构。通过驱动机构驱动悬杆2动作，从而带动动触头6动作实现与静触头7分合动作。当然，在其他实施例中，活动支架还可以设计为摆臂式结构，悬杆相对于底座摆臂式铰接，并在摆动过程中实现动触头与静触头的开合。
[0025] 上述的驱动机构在本实施例中为伺服电机3，同时该伺服电机3为直线电机，可实现动触头6任意行程特性曲线的模拟，控制动触头6输出设计的行程曲线，模拟高压开关实际的运动特性，控制动触头6的动作间隔以及试验次数，结构比较简单，而且实际的导向驱动比较稳定精确。当然，在其他实施例中，驱动机构也可以设置为旋转电机以及和旋转电机配合的
丝杠螺母机构，其中旋转电机和
丝杆装配在底座上，悬杆固定在螺母上，这样能够通过控制丝杆的转动来带动动触头动作，模拟控制动触头的时间间隔和试验次数等。
[0026] 对于调节机构来说，调节机构设置在悬杆2上，比较方便设计。当然在其他实施例中，也可以设置在固定支架上。调节机构包括与悬杆2铰接连接的调节杆10，调节杆10具有输入端和输出端，输入端与悬杆2之间铰接配合以实现二者之间的相对摆动，动触头安装部铰接连接在调节杆10的输出端上。同时，调节机构还包括设置在调节杆10与动触头安装部的铰接位置处以调节对应的二者的相对角度以及设置在调节杆10和悬杆2的铰接位置处以调节二者的相对角度的旋转电机4，两个旋转电机4分别为第一旋转电机和第二旋转电机。配置两个旋转电机4，控制两个旋转电机4转
动能够实现动触头安装相对于悬杆的位置和角度的调节，进而实现对动触头安装部的位置调节，满足实际的工况下动触头6相对静触头7的偏斜角度和径向偏差。当然，在其他实施例中，也可以仅仅设置一个旋转电机，另一个上设置直线电机，通过将中间杆与输入端或输出端通过直线电机驱动相互滑移配合实现径向方向上的位移，并通过旋转电机控制输出端相对于输入端的偏斜角度亦可实现。当然，在其他实施例中，调节机构也可以为设置在动触头安装部与悬杆之间的旋转电机，控制旋转电机动作实现角度偏差的调整，并通过将动触头在动触头安装部上的安装位置加以调整来控制径向偏差等。在其他实施例中，在仅仅需要调整补偿径向偏差时，仅仅需要设计悬杆和动触头安装部滑移装配并通过直线电机驱动即可实现；在仅仅需要调整补偿偏斜角度时，仅仅需要设计悬杆与动触头安装部铰接并通过旋转电机调整即可。当然在其他实施例中，为了实现动触头安装部的模拟效果更佳贴合真实工况，调节杆的数量可以根据实际的情况添加，可以设置两个相互铰接的调节杆，且两个调节杆的铰接轴线与悬杆和调节杆的铰接轴线垂直，这样能够实现径向各个方位的调整。
[0027] 对于动触头安装部来说，调节机构上连接有电磁吸盘5，电磁吸盘5即构成了动触头安装部，电磁吸盘5具有用于吸附固定动触头6的吸附面。通过电磁吸盘5的设计，能够方便对动触头6的安装，实现对动触头6的快速装夹。当然，在其他实施例中，电磁吸盘也可以采用螺杆连接触头的形式或采用夹口卡接动触头的形式代替。
[0028] 在本实施例中，上述的电磁吸盘5的吸附面上具有用于吸附不同外径尺寸的动触头6的吸附位置，这样设置主要是能够实现针对不同类型尺寸的动触头6的机械寿命试验，电磁吸盘5能够实现针对不同尺寸动触头6的快速装夹，具有一定的通用性。当然，在其他实施例中，也可以仅仅将吸附面设计为仅仅满足一种动触头的安装尺寸。
[0029] 在本实施例中，试验装置还包括控制系统，控制系统包括用于与调节机构控制连接的控制计算机9，控制计算机9通过
信号线分别与伺服电机和旋转电机连接，并通过终端的数据分析实现对动触头6的调整，以满足动触头6和静触头7的实际分合工况。通过调整控制程序，可控制伺服电机输出设计好的行程曲线，保证该实现系统输出的行程曲线与实际高压开关的一致性，并对机械寿命试验过程和次数进行控制。
[0030] 在本实施例中，试验装置还包括观测系统，观测系统包括用于检测动触头6和静触头7之间的碰撞过程的高速摄像机8。通过高速摄像机8观测记录在机械寿命试验过程中触指的变形以及破坏状态，为触指的设计改进提供参考。
