專利名稱：漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電器產(chǎn)品(漏電開關(guān))的試驗檢測設(shè)備，特別涉及一種漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器。漏電開關(guān)主要是指對有致命危險的人身觸電進(jìn)行保護(hù)的電器。它是依靠檢測觸電信號和漏電故障信號而推動主電路開關(guān)動作，切斷故障處的電源，以防止直接觸電事故和間接接觸觸電發(fā)生。
本實用新型的背景技術(shù)目前我國漏電開關(guān)的研制、生產(chǎn)正處在一個向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化方向發(fā)展的新階段，生產(chǎn)技術(shù)條件和工藝水平大幅度提高，質(zhì)量好、性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)的漏電開關(guān)產(chǎn)品越來越多。我國已能生產(chǎn)各類符合國家標(biāo)準(zhǔn)的純電磁式和電子式電流動作型的漏電開關(guān)，例如單相二極、三相三極或四極、高靈敏度、中靈敏度、低靈敏度、瞬時動作型、延時型，具有一次自動重合閘功能，具有過載保護(hù)、過電壓保護(hù)、短路保護(hù)功能的電流動作型漏電開關(guān)。全國已推廣應(yīng)用了約3000多萬臺電流動作型漏電開關(guān)。
漏電開關(guān)的技術(shù)性能及可靠性的高低直接影響到人身安全，與千家萬戶的日常生活息息相關(guān)，對國民經(jīng)濟(jì)具有重大影響，因此，對漏電開關(guān)的試驗技術(shù)與檢測技術(shù)的研究是十分迫切和必要的。對于漏電開關(guān)的操作，存在三個手動操作部位，且沿著三個不同的操作方向，又要在很小的操作空間中完成，要實現(xiàn)自動操作難度很大，因此，國內(nèi)外試驗站普遍采用手動操作方式。由此可見，在試驗過程中，如何能很好地模擬再現(xiàn)手動操作的條件(人手施力時有一定的緩沖作用)，實現(xiàn)微機(jī)自動控制無沖擊操作功能，從而提高試驗效率、減少勞動強(qiáng)度同時又不人為增加不可靠因素便成為其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。
本實用新型的技術(shù)內(nèi)容本實用新型主要解決漏電開關(guān)試驗檢測手動操作，對人身安全不利以及試驗效率低、勞動強(qiáng)度大，對試品有沖擊等技術(shù)問題。從而提供一種漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器。本實用新型實現(xiàn)了對漏電開關(guān)進(jìn)行試驗時的自動操作，解決了漏電開關(guān)試驗效率低、威脅人身安全等問題。
本實用新型的技術(shù)解決方案如下漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)上固裝著試品卡具、手柄電動操作機(jī)械手和復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手，手柄電動操作機(jī)械手的固定支架(13)上裝著試驗按鈕電動操作機(jī)械手。
試品卡具的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)的一端固裝著帶調(diào)節(jié)孔(3)的卡蘭底座(4)，卡蘭底座(4)的圓柱孔內(nèi)裝著卡蘭軸(6)，卡蘭軸(6)上固裝著卡蘭(7)，卡蘭與試品接觸的兩個端部固裝著膠墊(9)和(10)，卡蘭的上端裝著壓塊(11)和試品壓緊螺釘(12)。
手柄電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)的另一端固裝著帶滑槽的電機(jī)支架(13)，支架(13)的滑槽內(nèi)裝著滑板(14)，滑板(14)的外側(cè)面上固裝著碰塊(16)，碰塊(16)的上端裝著調(diào)節(jié)螺釘(15)和微調(diào)螺釘(17)，滑板(14)的內(nèi)側(cè)面固裝著行程塊(19)，行程塊(19)的頂部裝有磁塊(20)，電機(jī)支架(13)上與行程塊(19)對應(yīng)位置裝著上下兩個位置傳感器(21)，兩個位置傳感器(21)的另一端分別接工控機(jī)，從而組成合閘到位檢測線路和分閘到位檢測線路。電機(jī)(22)固裝在電機(jī)支架(13)上，電機(jī)(22)的軸上固裝著凸輪(24)，拉桿(25)的一端固定在滑板(14)的內(nèi)側(cè)面上，另一端固定在凸輪(24)上；電機(jī)支架(13)的后側(cè)面固裝著阻尼器(32)，電機(jī)(22)連接光電隔離電路后接工控機(jī)。從而使拉桿將電機(jī)(22)和凸輪(24)的曲線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為滑板(14)和碰塊(16)的上下直線運(yùn)動。
試驗按鈕電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是在電機(jī)支架(13)上固裝著固定支架(33)，固定支架上固裝著螺管電磁鐵線圈(34)，線圈(34)外接電源，螺管電磁鐵鐵心(35)的一端連接著直桿(36)，直稈(36)上固裝著連桿(37)，連桿(37)的一端裝著調(diào)節(jié)螺釘(38)。
復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是電機(jī)支架(39)固裝在底板(1)上，電機(jī)(40)固裝在電機(jī)支架(39)上，電機(jī)(40)通過光電隔離電路后接工控機(jī)。電機(jī)(40)的軸上固裝著橢圓形凸輪(41)，橢圓形凸輪(41)的長軸向兩端固裝著磁鐵(42)和(43)，電機(jī)支架(39)的一端裝著直桿(44)，直桿(44)的端部固裝著連桿(45)，連桿(45)的另一端裝著調(diào)節(jié)螺釘(46)，電機(jī)支架(39)上與橢圓形凸輪(41)的長軸向和短軸向?qū)?yīng)處分別裝著位置傳感器(47)和(48)，位置傳感器(47)和(48)接工控機(jī)。
阻尼器(32)的結(jié)構(gòu)是端部為半球面的阻尼塊(28)的軸上套裝著彈簧(30)，阻尼塊(28)和彈簧(30)的外面裝著套(31)。
電機(jī)(22)和(40)可采用正反轉(zhuǎn)電機(jī)或步進(jìn)式電動機(jī)。
卡蘭采用非封閉式結(jié)構(gòu)。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下有益效果1、本實用新型通過更換卡蘭，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘(36)在連桿(35)上的位置或調(diào)節(jié)螺釘(44)在連桿(43)上的位置，可適用于類似結(jié)構(gòu)的各種型號漏電開關(guān)的試驗檢測，具有通用性。
2.本實用新型特別在機(jī)構(gòu)中設(shè)有模擬人手操作的柔性機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)了漏電開關(guān)的無沖擊操作，解決了長期困擾電器行業(yè)手動電器試驗時存在的效率低、不安全等問題。
3.本實用新型利用行程塊、位置傳感器的配合，可準(zhǔn)確地指示機(jī)械手合/分閘到位信號，經(jīng)微機(jī)檢測控制電路可實現(xiàn)電動合/分閘操作。
4.本實用新型試品手柄與碰塊撥頭間的配合關(guān)系可通過三種粗調(diào)方法和三種微調(diào)方法準(zhǔn)確地模擬手動合/分閘操作，與手動、氣動操作方式相比，具有效率高、操作穩(wěn)定及安全等優(yōu)點(diǎn)。
5.本實用新型可以很好的模擬人手操作漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕的動作，不僅實現(xiàn)了模擬人手操作時施力有一定的緩沖，機(jī)械沖擊小的功能；而且包括多種運(yùn)動形式，即模擬了人手撥動手柄的曲線運(yùn)動及按動試驗與復(fù)位按鈕的直線運(yùn)動。
6.本實用新型利用橢圓形凸輪長短軸與復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手的直桿相接，將橢圓形凸輪的圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化為機(jī)械手的直線運(yùn)動，實現(xiàn)了復(fù)位按鈕的按下/松開的柔性操作。
7.本實用新型利用螺管電磁鐵的工作原理，通過給螺管電磁鐵線圈通/斷電，使鐵心做往復(fù)直線運(yùn)動，實現(xiàn)對試品的試驗按鈕的按下/松開的柔性操作。
本實用新型的
如下圖1是漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的主視圖；圖2是漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的俯視圖；圖3是漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的左視圖；圖4是漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的右視圖；圖5是圖2中漏電開關(guān)復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手部分k向視圖。
本實用新型的具體實施方式
如下漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，其結(jié)構(gòu)主要由試品卡具、手柄電動操作機(jī)械手、試驗按鈕電動操作機(jī)械手和復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手四大部分組成。
試品卡具的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)的一端通過螺釘(2)固裝著帶調(diào)節(jié)孔(3)的卡蘭底座(4)，鎖緊螺釘(5)將卡蘭底座(4)圓柱孔內(nèi)的卡蘭軸(6)固定在卡蘭底座上，U型卡蘭(7)通過銷釘(8)固定在卡蘭軸(6)上，卡蘭(7)與試品接觸的兩個端部固裝著膠墊(9)和(10)。卡蘭的上端裝著壓塊(11)和試品壓緊螺釘(12)。
手柄電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)的另一端通過銷釘固裝著帶滑槽的電機(jī)支架(13)。支架(13)的滑槽內(nèi)裝著滑板(14)?；?14)的外側(cè)面上通過螺釘固裝著代撥頭的碰塊(16)，碰塊(16)的上端裝著調(diào)節(jié)螺釘(15)和微調(diào)螺釘(17)，滑板(14)的內(nèi)側(cè)面通過螺釘(18)固裝著行程塊(19)，行程塊(19)的頂部裝有磁塊(20)。支架(13)上與行程塊(19)對應(yīng)位置裝著上下兩個位置傳感器(21)，兩個位置傳感器(21)的另一端分別接工控機(jī)，從而組成合閘到位檢測線路和分閘到位檢測線路。電機(jī)(22)通過4個螺釘(23)固定在電機(jī)支架(13)上，電機(jī)(22)的軸上固裝著凸輪(24)。拉桿(25)的一端通過螺釘(26)固定在滑板(14)的內(nèi)側(cè)面上，另一端通過螺釘(27)固定在凸輪(24)上。從而使拉桿將電機(jī)(22)和凸輪(24)的曲線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為滑板(14)和碰塊(16)的上下直線運(yùn)動。電機(jī)支架(13)的后側(cè)面通過螺釘(29)固裝著阻尼器(32)，阻尼器(32)的結(jié)構(gòu)是端部為半球面的阻尼塊(28)的軸上套裝著彈簧(30)，阻尼塊(28)和彈簧(30)的外面裝著套(31)。電機(jī)(22)連接光電隔離電路后接工控機(jī)。
試驗按鈕電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是在電機(jī)支架(13)上固裝著固定支架(33)，固定支架上固裝著螺管電磁鐵線圈(34)，線圈(34)接電源，螺管電磁鐵鐵心(35)的一端連接著直桿(36)，直桿(36)上固裝著連桿(37)，連桿(37)的一端裝著調(diào)節(jié)螺釘(38)。
復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是電機(jī)支架(39)固裝在底板(1)上，電機(jī)(40)固裝在電機(jī)支架(39)上，電機(jī)(40)通過光電隔離電路后接工控機(jī)。電機(jī)(40)的軸上固裝著橢圓形凸輪(41)，橢圓形凸輪(41)的長軸向兩端固裝著磁鐵(42)和(43)，電機(jī)支架(39)的一端裝著直桿(44)，直桿(44)的端部固裝著連桿(45)，連桿(45)的另一端裝著調(diào)節(jié)螺釘(46)，電機(jī)支架(39)上與橢圓形凸輪(41)的長軸向和短軸向?qū)?yīng)處分別裝著位置傳感器(47)和(48)，位置傳感器(47)和(48)接工控機(jī)。從而組成復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手。
試品的固定方法是用試品壓緊螺釘(12)通過壓塊(11)將其擰緊固定于卡蘭(7)中，卡蘭(7)的“U”形口端面有上下膠墊(10)和(9)，可保證試品外殼不受損傷。
試品位置的粗調(diào)方式有三種1)通過擰松螺釘(2)，卡蘭底座(4)可連帶卡蘭(7)及其上的試品在調(diào)節(jié)孔(3)內(nèi)左右移動，以調(diào)整試品手柄與碰塊(16)間的水平位置配合關(guān)系；2)通過松開鎖緊螺釘(5)，可使與卡蘭(7)相連的卡蘭軸(6)帶動卡蘭(7)及其上的試品在卡蘭底座(4)中上下移動，以調(diào)節(jié)試品手柄與碰塊(16)在垂直方向上的配合關(guān)系；3)卡蘭(7)為非封閉式結(jié)構(gòu)，可允許試品在卡蘭(7)中沿前后方向移動，用來調(diào)節(jié)試品手柄與碰塊(16)的上下?lián)茴^間的配合關(guān)系，以保證手柄的中部與撥頭相接觸受力。
手柄電動操作機(jī)械手部分在配合試品安裝時的微調(diào)方法有三種1)旋緊、旋松碰塊(16)撥頭上的微調(diào)螺釘(17)，調(diào)節(jié)上下?lián)茴^間的距離以調(diào)整手柄與撥頭間的配合關(guān)系；2)旋緊、旋松調(diào)節(jié)螺釘(15)，調(diào)節(jié)碰塊(16)的垂直方向的位置，以調(diào)節(jié)碰塊(16)的撥頭與手柄間的配合關(guān)系；3)調(diào)節(jié)行程塊(19)的上下位置，以調(diào)節(jié)碰塊(16)的撥頭與手柄間的配合關(guān)系。
漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器的工作原理如下，接通電源，手柄電動操作機(jī)械手部分的正反轉(zhuǎn)電機(jī)(22)帶動凸輪(24)做半周正反圓周運(yùn)動，通過拉桿(25)將曲線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為滑板(14)的上下直線運(yùn)動，實現(xiàn)碰塊(16)的撥頭上下移動完成試品的合閘/分閘操作；螺釘(29)將裝在阻尼器(32)中的彈簧(30)及阻尼塊(28)頂住，阻尼塊(28)一端的半球面與凸輪(24)的凸出部分相碰，可限定凸輪(24)沿正反向轉(zhuǎn)動半周的極限位置，從而限定碰塊(16)向上和向下運(yùn)動的極限位置；彈簧(30)起緩沖的作用。
同時，手柄電動操作機(jī)械手部分通過位置傳感器(21)指示機(jī)械手(碰塊16)的撥頭對試品進(jìn)行合/分閘到位的信號，并經(jīng)到位信號檢測電路輸送給微機(jī)，然后由控制電路將微機(jī)控制電機(jī)動作的指令信號發(fā)送給電機(jī)，實現(xiàn)微機(jī)控制電動操作。
試驗按鈕電動操作機(jī)械手部分利用螺管電磁鐵的工作原理實現(xiàn)對試品的試驗按鈕的操作。給線圈(34)發(fā)送通斷電信號，鐵心(35)往復(fù)動作，帶動直桿(36)及連桿(37)上的調(diào)節(jié)螺釘(38)實現(xiàn)按動試品的試驗按鈕的操作。
復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手部分采用直流電機(jī)(40)帶動橢圓形凸輪(41)作圓周運(yùn)動，通過橢圓形凸輪(41)與直桿(44)相碰，帶動直桿(44)、連桿(45)及其上的調(diào)節(jié)螺釘(46)作直線運(yùn)動，實現(xiàn)按動試品的復(fù)位按鈕動作。當(dāng)橢圓形凸輪(41)的長軸向端部頂住直桿(44)時，電動操作機(jī)械手實現(xiàn)按動試品的復(fù)位按鈕的操作；當(dāng)橢圓形凸輪(41)的短軸向端部頂住直桿(44)時，電動操作機(jī)械手與試品的復(fù)位按鈕脫離，回復(fù)原位。電機(jī)支架(39)上部和右端的位置傳感器(42)、(43)可指示機(jī)械手對試品的復(fù)位按鈕進(jìn)行按下/松開動作到位的信號，經(jīng)檢測線路輸送給微機(jī)，微機(jī)控制直流電機(jī)(40)停轉(zhuǎn)。
更換卡蘭(7)，并調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺釘(37)在連桿(38)上的位置或調(diào)節(jié)螺釘(46)在連桿(45)上的位置，可適用于類似結(jié)構(gòu)的各種型號漏電開關(guān)的試驗操作，具有通用性。
權(quán)利要求1.一種漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于在底板(1)上固裝著試品卡具、手柄電動操作機(jī)械手和復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手，手柄電動操作機(jī)械手的電機(jī)支架(13)上裝著試驗按鈕電動操作機(jī)械手。
2.按照權(quán)利要求1所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于試品卡具的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)的一端固裝著帶調(diào)節(jié)孔(3)的卡蘭底座(4)，卡蘭底座(4)的圓柱孔內(nèi)裝著卡蘭軸(6)，卡蘭軸(6)上固裝著卡蘭(7)，卡蘭(7)與試品接觸的兩個端部固裝著膠墊(9)和(10)，卡蘭(7)的上端裝著壓塊(11)和試品壓緊螺釘(12)。
3.按照權(quán)利要求1所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于手柄電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是，在底板(1)的另一端固裝著帶滑槽的電機(jī)支架(13)，支架(13)的滑槽內(nèi)裝著滑板(14)，滑板(14)的外側(cè)面上固裝著碰塊(16)，碰塊(16)的上端裝著調(diào)節(jié)螺釘(15)和微調(diào)螺釘(17)，滑板(14)的內(nèi)側(cè)面固裝著行程塊(19)，行程塊(19)的頂部裝有磁塊(20)，支架(13)上與行程塊(19)對應(yīng)位置裝著上下兩個位置傳感器(21)，兩個位置傳感器(21)的另一端分別接工控機(jī)；電機(jī)(22)固裝在電機(jī)支架(13)上，電機(jī)(22)的軸上固裝著凸輪(24)，拉桿(25)的一端固定在滑板(14)的內(nèi)側(cè)面上，另一端固定在凸輪(24)上；電機(jī)支架(13)的后側(cè)面固裝著阻尼器(32)，電機(jī)(22)連接光電隔離電路后接工控機(jī)。
4.按照權(quán)利要求1所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于試驗按鈕電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是在電機(jī)支架(13)上固裝著固定支架(33)，固定支架(33)上固裝著螺管電磁鐵線圈(34)，線圈(34)外接電源，螺管電磁鐵鐵心(35)的一端連接著直桿(36)，直桿(36)上固裝著連桿(37)，連桿(37)的一端裝著調(diào)節(jié)螺釘(38)。
5.按照權(quán)利要求1所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于復(fù)位按鈕電動操作機(jī)械手的結(jié)構(gòu)是電機(jī)支架(39)固裝在底板(1)上，電機(jī)(40)固裝在電機(jī)支架(39)上，電機(jī)(40)通過光電隔離電路后接工控機(jī)，電機(jī)(40)的軸上固裝著橢圓形凸輪(41)，橢圓形凸輪(41)的長軸向兩端固裝著磁鐵(42)和(43)，電機(jī)支架(39)的一端裝著直桿(44)，直桿(44)的端部固裝著連桿(45)，連桿(45)的另一端裝著調(diào)節(jié)螺釘(46)，電機(jī)支架(39)上與橢圓形凸輪(41)的長軸向和短軸向?qū)?yīng)處分別裝著位置傳感器(47)和(48)，位置傳感器(47)和(48)接工控機(jī)。
6.按照權(quán)利要求1或3所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于所說的阻尼器的結(jié)構(gòu)是端部為半球面的阻尼塊(28)的軸上套裝著彈簧(30)，阻尼塊(28)和彈簧(30)的外面裝著套(31)。
7.按照權(quán)利要求1或3或5所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于所說的電機(jī)可采用正反轉(zhuǎn)電機(jī)或步進(jìn)式電動機(jī)。
8.按照權(quán)利要求1或2所說的漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，其特征在于所說的卡蘭采用非封閉式結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕電動操作器，主要由手柄合/分閘到位信號檢測線路、微機(jī)主控電路、試品卡具、手柄電動操作機(jī)械手、試驗按鈕電動操作機(jī)構(gòu)及復(fù)位按鈕電動操作機(jī)構(gòu)組成。本實用新型可以很好的模擬人手操作漏電開關(guān)手柄、試驗及復(fù)位按鈕的動作，不僅實現(xiàn)了操作時施力有一定的緩沖，機(jī)械沖擊小的功能；而且包括多種運(yùn)動形式，即手柄的曲線運(yùn)動及按動試驗與復(fù)位按鈕的直線運(yùn)動。本實用新型采用微機(jī)控制，操作頻率可調(diào)；更換試品卡蘭，調(diào)節(jié)按鈕驅(qū)動螺釘?shù)奈恢茫捎糜诟鞣N型號漏電開關(guān)的試驗檢測。
文檔編號H01H71/10GK2554791SQ0220281
公開日2003年6月4日 申請日期2002年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月29日
發(fā)明者陸儉國, 李志剛, 劉幗巾, 王曉宏, 駱燕燕, 張云峰 申請人:河北工業(yè)大學(xué)