一种用于装配弹簧操动机构弹簧的装置

时间：2024-05-17

宋铁创唐锦涛李俊辉

（平高集团有限公司，河南平顶山 467000）

高压电器是指额定电压在3.6kv及以上，在高压线路中用来实现关合、开断、控制、保护、调节和测量的电器设备。其中断路器、隔离开关、GIS等设备是高压电器产品的重要组成部分，是电力系统的主要设备。断路器、隔离开关、GIS等开关设备的分合闸动作主要依靠机构动作完成，弹簧操动机构是目前高压电器行业使用较多且技术较成熟的一种实现开关动作的装置。

在弹簧机构生产装配中，对于输出功较大的机构，所用的弹簧直径较大，其弹性系数相对较大，从而出现弹簧装配困难的问题。传统的装配方法是借助于普通的装配工具辅助完成装配，装配难度大且劳动强度较大。为解决大弹簧在机构装配过程中的难题，并降低装配劳动强度，本文作者对该类型大弹簧的装配工艺进行了深入分析，从而设计出了用于装配弹簧操动机构弹簧的电动压缩储能装置。

1 装置结构

用于装配弹簧操动机构弹簧的电动压缩储能装置主要有电机、减速机、螺旋千斤顶、弹簧固定导向装置等部分组成。高压开关弹簧机构储能弹簧的压缩，需很大的压力，传统做法是靠人工利用千斤顶进行的，增加了工人的劳动强度，压缩过程中存在安全隐患，且不能够为压缩弹簧提供准确的数据，难以保证装配质量，且降低了生产效率，对产品性能也有一定的影响。

本装置是利用套管将螺旋千斤顶与减速机连接，通过电机带动，实现电动化。并采用测力传感器与千斤顶顶杆连接，当顶杆开始压缩弹簧时，可以通过测力传感器随时监测压缩弹簧的数据。操作过程实现电动操作，并能够监测实时数据。采用电动机提供动力，经减速机将能量传给千斤顶，再由千斤顶通过压头（由11滑板和12筒组成）向前推动储能弹簧，最终实现储能弹簧的装配，降低了工人劳动强度，减少了安全隐患，大大提高了生产效率。

具体结构如图1所示。

1、底板2、安装板 3、螺旋千斤顶 4、固定板 5、限位开关6、安装板7、减速机 8、测力传感器9、连接链条10、电机 11、滑板 12、筒13、导向杆 14、弹簧压板 15、储能弹簧 16、储能筒体17、轴承18、圆柱销19、V型支撑块20、轴套21、千斤顶支撑板22、套管

图1装配弹簧操动机构弹簧的电动压缩储能装置结构

2 装置原理及具体实施方式

图1中，将项1底板固定在工作台上，利用螺栓将项4固定板与项1底板连接，项2安装板用螺栓与项4固定板连接，将项5限位开关安装在项2安装板上，项6安装板上固定项7减速机和项10电机，将项3螺旋千斤顶进行改进，在千斤顶的底座钻孔，通过螺栓固定在项4固定板上，用项21千斤顶支撑板进行支撑，从而保证千斤顶水平放置。将千斤顶的压杆去掉，利用项22套管将千斤顶与项7减速机连接，电机与减速机通过项9连接链条进行连接，从而实现电机带动千斤顶，降低了工人劳动强度。当压缩储能弹簧时，千斤顶输出的力作用在传感器圆盘上，（圆盘卡在千斤顶的顶杆内，并用螺栓与项11滑板连接），传感器端能够显示出实时数据。项11滑板与项12筒焊接，形成压头，项13导向杆的两端带螺纹，固定在两端的项4固定板，滑板的四个孔里紧配项20轴套，压头通过四个孔穿在四根导向杆上，处于悬空状态，能够在导向杆上滑动。压头的底部利用项19V型支撑块进行支撑，利用项18圆柱销将项17轴承放置在V型支撑块里，使轴承的端面垂直与V型块的支撑面，从而保证了压头在V型块的支撑下能够水平滑动。当弹簧达到预定压缩量时候，利用项14弹簧压板将弹簧固定在项16储能筒体中，从而实现了压缩弹簧储能的任务。当储能结束后，电机带动千斤顶返回到初始位置，为下一个储能弹簧准备。

简言之，此装置的工作过程为电机通过减速机带动千斤顶，千斤顶的顶杆作用在滑板上，滑板在四根导向杆上滑动，使压头压紧储能弹簧，在千斤顶顶杆与滑板中间有传感器的圆盘，能够实时显示出压缩的数据，当压缩到预定压缩量时，用弹簧压板将弹簧固定在储能筒体中，从而完成压缩储能弹簧的工作。