一种梅花触头弹性压力检测装置的制作方法

本发明涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种梅花触头弹性压力检测装置。

背景技术：

梅花触头是一种采用多片触指并联结构的高电压、大电流滑动电力连接器，作为主导电回路连接件广泛应用于隔离开关、开关柜、变电站小车开关等设备中，具有接触点多、导电性好、接触电阻小等特点。

梅花触头中各个触指与触头导体之间的接触压力通过若干个环形弹簧提供，若梅花触头环形弹簧压力不足，会导致梅花触头触指及环形弹簧发热。通常触指及环形弹簧发热是由环形弹簧压力不够引起，当环形弹簧压力不够时，容易引起各个触点上接触压力的不均匀分布，就会造成接触不良的触指局部过热，导致触指外部的环形弹簧因加热退火而出现疲软。疲软的环形弹簧使触指和触头间的接触压力继续降低，接触状态变得更差，促使发热更加严重，环形弹簧进一步退火，从而进入一种恶性循环，有可能发展成为过热状态，造成绝缘损坏，引起电弧放电造成开关柜的烧毁，因此需要对梅花触头进行定期检测。

当前，检修人员在检修梅花触头时往往只能检测更换目测明显失效或已断裂的环形弹簧，而对那些弹力降低的环形弹簧，检修人员无法有效检测出来，无法及时排除隐患。

公开号为cn104848979a，专利名称为“一种高压开关柜梅花触头插拔力检测装置及其试验方法”的专利文件中，公开了一个安装静触头的支架，还包括一个液压机构，在液压机构的活塞杆与支架之间安装有拉压力学传感器，拉压力学传感器与控制器通信连接，控制器与输出设备通信连接；其利用液压机构将安装在支架上的静触头缓慢推入梅花触头，拉压力学传感器对梅花触头的插拔力参数信息进行实时数据采集。但专利文件中没有公开梅花触头、支架、拉压力学传感器是如何准确接触进行检测的，其结构和连接关系不明，无法知道梅花触头中的每个触指是如何对应区分检测的。

公开号为cn106289617a，专利名称为“梅花触指型隔离开关夹紧力测量装置”的专利文件中，公开了包括模拟触头的壳体，壳体内设有安装块，安装块上设有压力传感器安装孔，安装块上的压力传感器安装孔正对着壳体上的轴销孔；壳体的轴销孔中装有导向套，导向套的上端面与轴销孔的上端面平齐，导向套中设有轴销，轴销的上端面连接压片，压片置于壳体表面的腰形孔中，腰形孔与轴销孔连通；轴销的下端面压着压力传感器，压力传感器设于安装块上的压力传感器安装孔中，使用时通过推操作杆将夹紧力测量装置插入隔离开关的触指中，使壳体表面的腰形孔与隔离开关的导电管安装面平齐，并旋转操作杆使单片触指正压压片，相对两片触指对壳体和压片同时产生一对大小相同、方向相反的作用力，这作用力通过轴销传给压力传感器，测量出单片触指的压力；

公开号为cn109341901a，专利名称为“压力检测仪”的专利文件中，公开了一种探头，所述探头的一端与所述主机连接，所述探头的另一端设有压力传感器，所述探头邻近所述压力传感器还设有限位件，当所述探头插入所述梅花触头内时，所述限位件与至少一所述弹簧触指限位抵接，以使所述压力传感器与所述梅花触头内的弹簧触指抵接；

上述两个专利文件中公开的测量装置一次只能测量一个单片触指，一个梅花触头中的多个触指需要多次才能完成测量，测量效率低，而且容易出现测量误差。

公开号为cn109974914a，专利名称为“一种梅花触头分布式接触电阻压力检测方法与装置”的专利文件中，公开了在梅花触头触指上端刚性焊接镀金光纤位移传感器，梅花触头中插入动触头时，通过刚性焊接镀金光纤位移传感器测量不同触指之间的圆周方向形变量来测量梅花触头的接触压力，这种方法需要在每个梅花触头上焊接光纤位移传感器，加工复杂，制造成本高。

公开号为cn208383351u，专利名称为“梅花触头压力测试仪”的专利文件中，公开了一种压力传感头，所述压力传感头包括位于头部的若干个呈环状分布且相互独立的传感组件以及位于尾部的手柄，每一个所述传感组件对应梅花触头的触片，所述若干个传感组件与所述操作显示屏之间电连接有放大电路和a/d转换电路，所述若干个传感组件的信号输出端通过所述放大电路与所述a/d转换电路电连接，所述a/d转换电路的信号输出端连接所述操作显示屏，使用时把压力传感头插到被测梅花触头中，梅花触头被撑开，每一个传感组件均受到梅花触头触片径向弹性变形接触压力f1～f6，并将压力传输到对应的应变片，使其产生形变给出压力信号。这种梅花触头压力测试仪能够一次测量梅花触头中的所有触指，测量效率高，但由于测量时需要不断的插拔压力传感头，压力传感头中的传感组件属于精密元器件，在插拔过程中受插拔力影响容易损坏，而且变形后的梅花触头中的触指接触压力变小，导致检测时无法判断传感组件与梅花触头对应的触指是否可靠接触，容易出现误判。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种梅花触头弹性压力检测装置，本测量装置在测量时不采用直接插拔方式，而是采用测量探杆弹性张开与触指相接触的方式，测力传感器不与梅花触头直接插拔接触，利用测量探杆和弹性连接装置进行转换测量，减少测量过程中的人工插拔过程中冲击干扰，在保证测量效率高的同时能够提高测量准确性，并且保证测量仪器的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种梅花触头弹性压力检测装置，包括安装套筒、连接环、间隔条和测量探杆，所述连接环安装在所述安装套筒的前端，所述连接环内侧设有圆周阵列设置的凸棱，每个所述凸棱上固定一个所述间隔条，相邻的间隔条之间铰接设置所述测量探杆，每个所述测量探杆的前端用于与待测量的梅花触头的触指相接触，每个所述测量探杆的后端外侧面上都设有弹性连接装置，每个弹性连接装置都与一个微型测力传感器对应相连，所述微型测力传感器固定在所述安装套筒内侧，安装套筒的后端固定有一个安装板，所述安装板与置于安装套筒内的驱动装置固定相连，所述驱动装置的前端设有驱动锥杆，所述驱动锥杆伸缩时将测量探杆后端朝径向撑开或收缩、使测量探杆的前端朝径向收缩或撑开。

进一步的，所述安装套筒的筒体内侧面上设有便于安装所述微型测力传感器的固定槽，所述安装套筒的后端筒体上设有出线开口。

进一步的，所述安装套筒的外侧设有支撑座和手柄。

进一步的，所述间隔条中设有销孔，所述测量探杆上设有销轴，相邻的间隔条之间铰接的测量探杆能够灵活转动。

进一步的，所述测量探杆的后端外侧面上设有固定连接所述弹性连接装置的一端的定位套，所述弹性连接装置的另一端与所述微型测力传感器的测力轴固定相连。

进一步的，所述弹性连接装置中设有压缩弹簧或柱状弹性元件。

进一步的，所述微型测力传感器与测量电路相连，所述测量电路再与显示装置相连，所述测量电路和显示装置设于便携仪器盒中。

进一步的，所述驱动装置为能够带动所述驱动锥杆往复运动的电磁铁或微型驱动电机。

进一步的，所述驱动锥杆中设有能够控制所述测量探杆收缩距离的圆锥面，所述驱动锥杆伸出时，所述圆锥面与所述测量探杆后端内侧面滑动接触。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明检测装置中设置与待检测的梅花触头中触指数量相同的测量探杆，测量探杆能够围绕铰接轴转动，测量前测量探杆朝中心收缩无接触伸入待检测的梅花触头中，检测时测量探杆再张开与梅花触头中触指接触，正常工作的触指能够朝测量探杆施加一定的压力，从而改变弹性连接装置施加在微型测力传感器上的压力，通过比较计算能够检测梅花触头中触指压力是否在工作范围内，进而检测出环形弹簧压力是否满足要求，便于检测更换不符合要求的环形弹簧；

2、本发明测量探杆在工作过程中通过弹性张开与梅花触头中触指动态接触，在检测时无插拔冲击力，不会对测力传感器造成振动冲击，测力传感器不需要插拔摩擦，测量准确可靠，测力传感器不易损坏；

3、本发明结构精巧，检测时不需要将电力设备中的梅花触头拆解下来，采用多个测量探杆和测力传感器同时对梅花触头中的触指同时进行检测，能够准确测量出每一个触指的弹性压力，能够可靠的检测判断出环形弹簧是否失效。

4、梅花触头弹性压力检测装置检测高效可靠和方便快捷检测，结合定期检修计划制度准则，实现对失压的梅花触头进行提前判定和预防，确保电力设备的运行安全，为高压设备检修提供有效的检测手段和故障根源查找提供可靠技术支撑和依据，实现显著的经济效益，推广应用价值较高；

总之，本发明在保证测量效率高的同时能够提高测量准确性，检测装置性能稳定，使用方便，便于在电力行业推广使用。

附图说明

图1为本发明梅花触头弹性压力检测装置的整体示意图；

图2为本发明梅花触头弹性压力检测装置部分的俯视示意图；

图3为本发明梅花触头弹性压力检测装置去除安装套筒后的立体示意图；

图4为本发明连接环、间隔条和测量探杆部分相互连接的立体示意图；

图5为本发明安装套筒的立体示意图；

图6为本发明连接环的立体示意图；

图7为本发明间隔条的立体示意图；

图8为本发明测量探杆的立体示意图；

图9为本发明驱动锥杆的立体示意图。

附图标记说明：

1、安装套筒；11、固定槽；12、出线开口；13、支撑座；14、手柄；15、显示装置；16、便携仪器盒；2、连接环；21、凸棱；3、间隔条；31、销孔；4、测量探杆；41、定位套；42、销轴；5、弹性连接装置；6、微型测力传感器；7、安装板；8、驱动装置；9、驱动锥杆；91、圆锥面；10、测量电路。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

参见图1-9所示，一种梅花触头弹性压力检测装置，包括安装套筒1、连接环2、间隔条3和测量探杆4，所述连接环2安装在所述安装套筒1的前端，所述连接环2内侧设有圆周阵列设置的凸棱21，每个所述凸棱21上固定一个所述间隔条3，相邻的间隔条3之间铰接设置所述测量探杆4，每个所述测量探杆4的前端用于与待测量的梅花触头的触指相接触，每个所述测量探杆4的后端外侧面上都设有弹性连接装置5，每个弹性连接装置5都与一个微型测力传感器6对应相连，所述微型测力传感器6固定在所述安装套筒1内侧，安装套筒1的后端固定有一个安装板7，所述安装板7与置于安装套筒1内的驱动装置8固定相连，所述驱动装置8的前端设有驱动锥杆9，所述驱动锥杆9伸出时将测量探杆4后端朝径向撑开使测量探杆4的前端朝径向收缩，所述驱动锥杆9缩回时测量探杆4后端由弹性连接装置5作用将测量探杆4后端朝径向收缩使使测量探杆4的前端朝径向撑开。所述微型测力传感器6与测量电路10相连，所述测量电路10再与显示装置15相连，所述测量电路10和显示装置15设于便携仪器盒16中。所述安装套筒1的外侧设有支撑座13和手柄14。

所述测量电路10为本领域技术人员常规设计，所述测量电路10中包括滤能够消除干扰信号的滤波电路，信号放大、ad转换调制电路，采样分析中央处理器等，测试仪线路板可采用多层板设计，元器件采用贴片工艺，保证结构紧凑，实现便携式手持应用；采用数字压力传感器，采用时域采样和频域采样综合处理的方法，提高压力信号的采样精度和还原准确度。

梅花触头弹性压力检测装置测量压力范围：≤1000n，测量误差：≤1％；所述测量电路10还设有充电电池，能够持续供电测量时间≥8小时。

梅花触头弹性压力检测装置设有多种与待测量的梅花触头相匹配的型号规格，测量探杆4的数量根据梅花触头中触指的数量设置，测量探杆4数量可以从几个到几十个。

参见图5所示，所述安装套筒1的筒体内侧面上设有便于安装所述微型测力传感器6的固定槽11，所述安装套筒1的后端筒体上设有出线开口12。

参见图7所示，所述间隔条3中设有销孔31，所述测量探杆4上设有销轴42，相邻的间隔条3之间铰接的测量探杆4能够灵活转动；加工装配时需要保证零件精度，确保装配后测量探杆4能够围绕销轴42顺畅摆动，间隔条3、测量探杆4与连接环2装配时，采用圆柱形的辅助装配夹具进行定位，保证装配精度，将间隔条3通过铆钉铆接在连接环2圆柱上的定位孔中。

参见图8所示，所述测量探杆4的后端外侧面上设有固定连接所述弹性连接装置5的一端的定位套41，所述弹性连接装置5的另一端与所述微型测力传感器6的测力轴固定相连，所述弹性连接装置5的两端都需要可靠固定连接，避免松脱。微型测力传感器6可采用日本manton品牌l10a型传感器，或其他品牌类似的小型测力传感器。

所述弹性连接装置5中设有压缩弹簧或柱状弹性元件，弹性连接装置5具有一定的弹力，在驱动锥杆9缩回时弹性连接装置5能够将测量探杆4后端朝径向收缩、使使测量探杆4的前端朝径向撑开，驱动测量探杆4的前端与待测量的梅花触头的触指进行接触。

所述驱动装置8为能够带动所述驱动锥杆9往复运动的电磁铁或微型驱动电机，如带有微型丝杆的微型步进电机。

参见图9所示，所述驱动锥杆9中设有能够控制所述测量探杆4收缩距离的圆锥面91，驱动锥杆9伸出时，圆锥面91与测量探杆4后端内侧面滑动接触，将测量探杆4后端朝径向撑开、使测量探杆4的前端朝径向收缩，便于圆周上整圈布置的测量探杆4无接触伸入待测量的梅花触头中。

本发明的工作原理是：

在测量前，由驱动装置8带动驱动锥杆9伸出，驱动锥杆9的圆锥面91与测量探杆4后端内侧面滑动接触，将测量探杆4后端朝径向撑开、使测量探杆4的前端朝径向收缩；

测量时将整圈布置的测量探杆4无接触伸入待测量的梅花触头中，每个测量探杆4对准一个与梅花触头中的触指，通过电路控制由驱动装置8带动驱动锥杆9缩回，测量探杆4后端由弹性连接装置5作用将测量探杆4后端朝径向收缩使使测量探杆4的前端朝径向撑开，驱动测量探杆4的前端与待测量的梅花触头的触指进行接触，接触过程中压力在工作范围内的梅花触头的触指能够向测量探杆4的前端施加一定的压力，使弹性连接装置5适当回弹，微型测力传感器6测量弹性连接装置5压力变化，通过比较计算能够检测梅花触头中触指压力是否在工作范围内，进而检测出环形弹簧压力是否满足要求，便于检测更换不符合要求的环形弹簧，测量时检测到有不合格的项目时能够在显示装置15中显示并发出报警信号，能够有效提高现场检修工作质量水平；

测量完成后再由驱动装置8带动驱动锥杆9伸出，驱动锥杆9的圆锥面91与测量探杆4后端内侧面滑动接触，将测量探杆4后端朝径向撑开、使测量探杆4的前端朝径向收缩，将检测装置从待测量的梅花触头中取出。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。