自动接地装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力安全技术领域，尤其涉及一种自动接地装置。


背景技术：

2.动车组检修作业中，接地装置的设置须满足每列位动车组单独作业两端防护的安全联锁的要求，自动接地装置可控制接地杆按一定角度往复回转，实现接地线和撤地线操作，并通过指示灯显示接地线和撤地线的到位状态。
3.现有的接地装置主要有道闸栏杆式和简易旋转式两种，道闸栏杆式的接地装置需单独设计安装平台，距离轨面高，高空高危，检修维护困难，且端头为折叠伸缩式臂，结构复杂。简易旋转式的接地装置使用电机驱动正反转控制动作，实现自动控制，减少人员高空控制作业，安全性提高，但是缺少对接地和撤地信号的实时反馈。
4.现有的接地装置中，与接触网连接的挂钩通常为单一的钩体结构，通过调节接地杆的长度调整挂钩位置使其与接触网可靠接触，但是由于每次接地都是挂钩构体与接触网接触，因此不能预先调节，只能在接地过程中调节挂钩，影响挂钩的一次接地成功率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种自动接地装置，以解决接地装置结构复杂和在接地过程中调节挂钩影响一次接地成功率的问题。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.本实用新型提供一种自动接地装置，包括：
8.立柱，所述立柱竖直设置，底端固定在地面上；
9.驱动机构，所述驱动机构固定在所述立柱上；
10.推杆，所述推杆的底端连接于所述驱动机构的输出端，所述驱动机构能够驱动所述推杆沿所述立柱的长轴方向升降运动；
11.接地杆，所述接地杆的一端连接于所述推杆的顶端，另一端为自由端，中间转动连接于所述立柱，所述推杆的升降运动能够带动所述接地杆相对于所述立柱转动以挂杆或撤杆；
12.接地挂钩，所述接地挂钩转动连接于所述接地杆的所述自由端，所述接地挂钩设有多个沟槽，多个所述沟槽沿所述接地杆的长轴方向依次排列，多个所述沟槽能够与接触网线接触以挂杆接地，或与所述接触网线脱离以撤杆。
13.可选地，所述接地挂钩与所述接地杆的所述自由端之间设有弹性件，所述弹性件的两端分别抵接于所述接地挂钩和所述接地杆，当所述接地杆转动到挂杆位后，所述接地挂钩能够压缩所述弹性件以弹性抵接于所述接触网线。
14.可选地，所述驱动机构包括：
15.电机，所述电机的本体固定在所述立柱上，所述电机的输出轴沿水平方向设置；
16.涡轮，所述涡轮固定在所述输出轴上并能够与所述输出轴同步转动；
17.蜗杆，所述蜗杆与所述涡轮啮合传动连接，所述蜗杆的一端连接所述推杆并与所述推杆同轴设置，所述蜗杆能够将所述电机的所述输出轴的转动转换为所述推杆的升降运动。
18.可选地，所述自动接地装置还包括转动驱动组件，所述转动驱动组件包括：
19.第一转轴，所述第一转轴的一端固定在所述立柱上且所述第一转轴沿水平方向延伸；
20.第一连杆，所述第一连杆的第一端具有套筒，所述套筒套设在所述第一转轴上并与所述第一转轴转动连接，所述接地杆的一端固定连接在所述套筒上；所述第一连杆的第二端具有滑槽，所述滑槽沿所述第一连杆的长轴方向设置且垂直于所述第一转轴；
21.第二转轴，所述第二转轴固定在所述推杆的顶端，所述第二转轴穿设在所述滑槽内并能够在所述滑槽内滑动。
22.可选地，所述自动接地装置还包括限位件，所述限位件的一端固定在所述立柱上，另一端具有限位槽，所述推杆滑动连接于所述限位槽内。
23.可选地，所述限位件设有多个，多个所述限位件沿所述立柱的长轴方向间隔设置，所述推杆滑动连接于多个所述限位件的所述限位槽内。
24.可选地，所述自动接地装置还包括第一限位开关和第二限位开关，所述第一限位开关和所述第二限位开关均设于所述立柱上，分别对应所述推杆的最高位和最低位，当所述推杆处于所述最高位时，所述第一限位开关触发，所述接地杆位于撤杆位；当所述推杆处于所述最低位时，所述第二限位开关触发，所述接地杆位于所述挂杆位。
25.可选地，所述自动接地装置还包括到位检测组件，所述到位检测组件包括：
26.第二连杆，所述第二连杆的第一端转动连接所述接地挂钩；
27.第三连杆，所述第三连杆的第一端转动连接所述接地杆，所述第三连杆的第二端和所述第二连杆的第二端均转动连接于第三转轴；
28.第三限位开关，所述第三限位开关固定在所述接地杆上，所述第三限位开关具有检测杆，当所述第三转轴与所述检测杆接触后触发所述第三限位开关。
29.可选地，所述自动接地装置还包括两个磁性检测开关，两个所述磁性检测开关间隔设置在所述推杆上，当所述第一限位开关、和/或所述第二限位开关、和/或所述第三限位开关失效后，两个所述磁性检测开关启动以使所述推杆停止动作。
30.可选地，所述第一限位开关、所述第二限位开关、所述第三限位开关和两个所述磁性检测开关均通信连接控制系统。
31.本实用新型的有益效果：
32.本实用新型的自动接地装置，包括立柱、驱动机构、推杆和接地杆，驱动机构驱动推杆升降进而带动接地杆转动实现挂杆和撤杆操作，结构简单，易于实施，操作安全；通过在接地挂钩上设有多个沟槽，当接地杆转动时，每个沟槽分别对应多个不同的转动半径，接触网线与任意一个沟槽接触连接后都可以实现良好的接地；根据与接触网线相连接的沟槽位置，便于下一次接地操作前调节接地杆的长度，以抵消接触网线的位移误差造成的接地误差，可以提高接地操作时的一次接地成功率，避免在接地过程中频繁调节接地杆，影响接地效率和可靠性。
附图说明
33.图1是本实用新型的自动接地装置的整体结构示意图；
34.图2是图1中a区域结构放大示意图；
35.图3是本实用新型的自动接地装置中弹性件的安装位置示意图；
36.图4是图1中b区域结构放大示意图；
37.图5是图1中c区域结构放大示意图；
38.图6是图1中d区域放大示意图。
39.图中：
40.1、立柱；2、驱动机构；3、推杆；31、u型叉；4、接地杆；41、联结板；5、接地挂钩；51、沟槽；6、弹性件；7、转动驱动组件；71、第一转轴；72、第一连杆；721、套筒；722、滑槽；73、第二转轴；8、限位件；81、限位槽；9、到位检测组件；91、第二连杆；92、第三连杆；93、第三限位开关；931、检测杆；94、第三转轴。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
42.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它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。
44.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
45.如图1所示，本实用新型提供一种自动接地装置，包括立柱1、驱动机构2、推杆3、接地杆4和接地挂钩5，立柱1竖直设置，底端固定在地面上；在一些实施例中，立柱1可以是串接的多段套筒以便于调节立柱1的整体高度，且套筒具有轻质高强的特点。驱动机构2固定在立柱1上，设置高度根据实际操作需要，一般距离地面高度小于2m，以便于在驱动机构2失电后可以手动调节控制。推杆3的底端连接于驱动机构2的输出端，驱动机构2能够驱动推杆3沿立柱1的长轴方向升降运动；具体地，推杆3平行于立柱1设置在立柱1的一侧，通过驱动机构2驱动实现推杆3的升降运动，升降方向沿竖直方向。接地杆4的一端连接于推杆3的顶
端，另一端为自由端，中间转动连接于立柱1，推杆3的升降运动能够带动接地杆4相对于立柱1转动以挂杆或撤杆。可以理解，接地杆4与立柱1转动连接的点位靠近推杆3的顶端以便于推杆3利用较小的位移实现接地杆4的自由端的较大转动半径。接地挂钩5转动连接于接地杆4的自由端，接地挂钩5设有多个沟槽51，多个沟槽51沿接地杆4的长轴方向依次排列，多个沟槽51能够与接触网线接触以挂杆接地，或与接触网线脱离以撤杆。如图2所示，在一些实施例中，接地挂钩5上设置五个沟槽51，五个沟槽51沿接地杆4的长轴方向，初始时，接地杆4与接地挂钩5同轴设置，当接地杆4转动时，带动接地挂钩5同步转动，每个沟槽51分别对应多个不同的转动半径，接触网线与任意一个沟槽51接触连接后都可以实现良好的接地。根据与接触网线相连接的沟槽51位置，可以在挂杆的时候观察得到或者撤杆后检查以确定是哪个沟槽51与接触网线接触，如果与接触网线接触的不是中间的沟槽51，可以适当增加或减少接地杆4的长度以便于在下一次接地操作时，中间的沟槽51与接触网线接触。可见，本实施例实现了在接地操作前调节接地杆4的长度，以抵消接触网线的位移误差造成的接地误差，可以提高接地操作时的一次接地成功率，避免在接地过程中频繁调节接地杆4，影响接地效率和可靠性。
46.本实用新型的自动接地装置，包括立柱1、驱动机构2、推杆3、接地杆4和接地挂钩5，驱动机构2驱动推杆3升降进而带动接地杆4转动实现挂杆和撤杆操作，相对于现有技术，结构简单，易于实施，操作安全。
47.可选地，接地挂钩5与接地杆4的自由端之间设有弹性件6，弹性件6的两端分别抵接于接地挂钩5和接地杆4，当接地杆4转动到挂杆位后，接地挂钩5能够压缩弹性件6以弹性抵接于接触网线。
48.如图3所示，在一些实施例中，弹性件6为扭簧，弹性件6能够增加接地挂钩5与接触网线之间的弹性抵接力，以提高接地可靠性。如图3所示，接地挂钩5为t字形，左侧转动连接接地杆4，右侧设置沟槽51，底端后侧抵接弹性件6，接地杆4的自由端可拆卸地设置l型双臂，弹性件6的后侧抵接于l型双臂上，且接地挂钩5的底端限位于l型双臂内以确保接地挂钩5的转动平面为竖直面。弹性件6能够在挂杆时提供弹性抵接力以提高接地可靠性，并能够在撤杆时使得接地挂钩5复位，便于接地杆4和的接地挂钩5的回收以及调整。
49.可选地，驱动机构2包括电机、涡轮和蜗杆，电机的本体(壳体)固定在立柱1上，电机的输出轴沿水平方向设置；涡轮和蜗杆组成蜗轮蜗杆传动机构，涡轮固定在输出轴上并能够与输出轴同步转动，蜗杆与涡轮啮合传动连接，蜗杆的一端连接推杆3并与推杆3同轴固定设置，蜗杆能够将电机的输出轴的转动转换为推杆3的升降运动。
50.可以理解，推杆3与蜗杆背离涡轮的一端为铰接，涡轮蜗杆传动机构将电机的转动转换为推杆3的升降运动，传动平稳可靠，且涡轮蜗杆具有自锁性，电机断电后，蜗轮蜗杆实现自锁，利于确保挂杆和撤杆的可靠性。
51.可选地，自动接地装置还包括转动驱动组件7，转动驱动组件7包括第一转轴71、第一连杆72和第二转轴73，第一转轴71的一端固定在立柱1上且第一转轴71沿水平方向延伸；第一连杆72的第一端具有套筒721，套筒721套设在第一转轴71上并与第一转轴71转动连接，接地杆4的一端固定连接在套筒721上；第一连杆72的第二端具有滑槽722，滑槽722沿第一连杆72的长轴方向设置且垂直于第一转轴71；第二转轴73固定在推杆3的顶端，第二转轴73穿设在滑槽722内并能够在滑槽722内滑动。
52.如图5，为便于连接，接地杆4的底端设置联结板41，联结板41垂直于接地杆4设置并可拆卸地连接，联结板41能够增加接地杆4与套筒721的连接面积，且面接触，连接更牢固。套筒721的外侧壁具有纵向凸台，纵向凸台的外侧面为平面用于与联结板41连接接触，利于定位和连接。需要说明的是，纵向凸台的外侧面与滑槽722的长轴方向具有一定的夹角，该夹角通过接地杆4的转动挂杆位和撤杆位进行设定。推杆3的顶端设有u型叉31，第二转轴73位于u型叉31内，第二转轴73穿设u型叉31和滑槽722，实现推杆3和第一连杆72的滑动连接。当推杆3下降使得第二转轴73滑动至滑槽722的远离第一转轴71的一端时接地杆4的自由端具有最大转动高度，接地挂钩5实现挂杆接地；反之，当推杆3上升使得第二转轴73在滑槽722内滑动，直到第二转轴73再次滑动至滑槽722的远离第一转轴71的一端时，接地杆4的自由端向下转动至最低位置并与立柱1重合，节约非工作状态的占用空间，且撤杆可靠。可见，第二转轴73在滑槽722内的滑动，实现了将推杆3的升降运动转换为接地杆4的转动，转动空间小，且第三转轴73始终限位在滑槽722内，使得接地杆4的转动平面稳定，确保接地可靠。
53.可选地，自动接地装置还包括限位件8，限位件8的一端固定在立柱1上，另一端具有限位槽81，推杆3滑动连接于限位槽81内。
54.如图5，限位件8通过连接板件固定在立柱1上，限位槽81为开设在限位件8一端的缺口，推杆3能够限位在该限位槽81内且只能升降移动，限位件8可以对推杆3与立柱1的间距进行限定，确保推杆3的升降运动。
55.可选地，限位件8设有多个，多个限位件8沿立柱1的长轴方向间隔设置，推杆3滑动连接于多个限位件8的限位槽81内。
56.如图4和图5所示，限位件8至少设有两个，分别设于推杆3的两端，底端限位件8靠近蜗杆的位置，顶端限位件8靠近u型叉31位置，避免推杆3的受到载荷时发生倾转。立柱1的中间可以根据需要间隔设置多个限位件8，以为推杆3的长轴方向进行限位，尤其是在推杆3长度较大时，需要设置限位件8对推杆3进行多点限位。
57.可选地，自动接地装置还包括第一限位开关和第二限位开关，第一限位开关和第二限位开关均设于立柱1上，分别对应推杆3的最高位和最低位，当推杆3处于最高位时，第一限位开关触发，接地杆4位于撤杆位，当推杆3处于最低位时，第二限位开关触发，接地杆4位于挂杆位。
58.可以理解，推杆3的升降极限位置与接地杆4的挂杆位和撤杆位对应一致，便于实现对接地操作的自动控制，减少人工现场操作，提高人员安全性和降低工作强度。第一限位开关和第二限位开关为现有技术常规限位开关产品，检测到推杆3的到位信号后能够向控制系统发送反馈信号以便于控制系统进行断电操作。
59.可选地，结合图2和图6，自动接地装置还包括接地挂钩5的到位检测组件9，包括第二连杆91、第三连杆92和第三限位开关93，第二连杆91的第一端转动连接接地挂钩5；第三连杆92的第一端转动连接接地杆4，第三连杆92的第二端和第二连杆91的第二端均转动连接于第三转轴94；第三限位开关93固定在接地杆4上，第三限位开关93具有检测杆931，当第三转轴94与检测杆931接触后触发第三限位开关93。
60.其中，第三限位开关93与控制系统通信连接，当第三转轴94碰触到检测杆931时说明接地挂钩5已经转动到位并弹性抵接于接触网线，此时可以停止接地杆4的转动，控制系
统控制驱动机构2断电，推杆3停止运动。可见，到位检测组件9可以辅助控制系统对挂杆到位进行检测，确保接地可靠。
61.可选地，自动接地装置还包括两个磁性检测开关，两个磁性检测开关间隔设置在推杆3上，当第一限位开关和第二限位开关失效后，两个磁性检测开关启动以使推杆3停止动作。
62.需要说明的是，设置磁性检测开关的目的是对自动接地装置进行冗余保护，当第一限位开关和第二限位开关失效，推杆3会继续运行，直到再次触发推杆3上的磁性检测开关并发送检测信号到控制系统，控制系统切断电源，驱动机构2停止驱动推杆3运动。可以理解，两个磁性检测开关分别对应推杆3的上升位移检测和下降位移检测。
63.可选地，第一限位开关、第二限位开关、第三限位开关93和两个磁性检测开关，均通信连接控制系统，且均为现有技术产品，采用常规方式安装即可，本实施例不做具体限定。
64.应用上述提供的自动接地装置，可以实现挂杆接地动作和撤杆摘钩动作，具体如下：
65.控制系统发出挂杆接地信号后，推杆3下降，带动第二转轴73在滑槽722内滑动，同时，另一端的套筒721带动接地杆4转动直到接地挂钩5与接触网线触碰后，第二限位开关向控制系统发送到位信号；接地杆4的继续转动，第三转轴94接触检测杆931后触发第三限位开关93，第三限位开关93向控制系统发送接地信号，驱动机构2断电，推杆3停止运行，驱动机构2实现自锁，接地动作完成。上述接地过程中，如果第二限位开关和/或第三限位开关93失效，推杆3会继续运行，直到推杆3上的磁性检测开关触发并动作，磁性检测开关向控制系统发送检测信号，控制系统控制驱动机构2断电，使得推杆3停止运行，接地可靠且避免接触网线过载。
66.为了保证接地挂钩5与接触网线可靠接触，在安装调试时，应将接地挂钩5到位检测组件中第三限位开关93的触发点设置在接地挂钩5相对于接地杆4的转动角度≥15
°
的位置。
67.控制系统发出撤杆摘钩信号后，推杆3上升，第二转轴73在滑槽722内滑动，同时，另一端的套筒721带动接地杆4转动直到接地挂钩5脱离接触网线，接地挂钩5在弹性件6的弹力作用下恢复原位，第三限位开关93复位并向控制系统发出撤杆摘钩信号，接地杆4继续转动，直到第一限位开关被触发，接地杆4到达撤杆位，第一限位开关向控制系统发送撤杆到位信号，控制系统控制驱动机构2断电，推杆3和接地杆4停止运动并保持位置，撤杆摘钩完成。上述过程中，当第一限位开关和/或第三限位开关93失效时，推杆3继续运行，直到推杆3触发磁性检测开关，磁性检测开关向控制系统发送撤杆检测信号，控制系统切断电源，驱动机构2停止，推杆3和接地杆4停止运行。
68.可见，本实用新型不论是在挂杆接地还是撤杆脱钩，都采用了两级检测保护，有效防止了自动接地装置失控情况的发生。
69.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和
改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。