本發(fā)明涉及一種斷路器傳動軸扭矩測量裝置。

背景技術(shù)：

在斷路器出廠前的安裝和調(diào)試過程中，需要對斷路器傳動軸的扭矩進行測量，從而掌握斷路器本體的摩擦負載等特性是否滿足工作要求，判斷不符合特性的問題部位，通過有針對性的調(diào)試，提高本體負載的一致性，從而提高斷路器本體的機械性能。

申請公布號為cn102650557a，申請公布日為2012.08.29的中國發(fā)明專利申請公開了一種斷路器本體測力矩裝置，該裝置包括測力傳感器和傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)包括與測力傳感器的輸入端固定連接的螺桿、通過螺母連接在螺桿上的主拐臂，主拐臂的另一端與斷路器傳動軸上的外拐臂鉸接。使用時，在測力傳感器的輸入端輸入一定的扭矩，傳動機構(gòu)中的螺桿和主拐臂相當(dāng)于絲杠絲母機構(gòu)，因此隨著螺桿的轉(zhuǎn)動，主拐臂實現(xiàn)直線移動，然后帶動外拐臂轉(zhuǎn)動，最終使斷路器傳動軸轉(zhuǎn)動。測力傳感器上連接有用于顯示和記錄測量數(shù)值的顯示裝置，通過測得的數(shù)據(jù)繪制特性曲線，就可以用來指導(dǎo)后續(xù)的調(diào)試工作，判斷斷路器本體特性是否滿足工作要求。

上述斷路器本體測力矩裝置是通過絲杠絲母機構(gòu)先將扭矩輸入轉(zhuǎn)化成直線運動，再將直線運動轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動動作，因此經(jīng)過兩級傳動后，傳動精度會受到很大的影響，傳動誤差較大，這樣測得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性就比較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠方便測量斷路器傳動軸扭矩且測量準(zhǔn)確度比較高的斷路器傳動軸扭矩測量裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

斷路器傳動軸扭矩測量裝置，包括一端連接有動力源、另一端用于與斷路器本體的傳動軸傳動連接的齒輪傳動機構(gòu)，齒輪傳動機構(gòu)與所述傳動軸之間設(shè)置有帶有顯示裝置的用于測量傳動軸扭矩的扭矩傳感器，所述齒輪傳動機構(gòu)包括與動力源傳動連接的第一齒輪軸，第一齒輪軸上設(shè)置有第一齒輪，齒輪傳動機構(gòu)還包括與扭矩傳感器傳動連接的第二齒輪軸，第二齒輪軸上設(shè)置有與第一齒輪嚙合傳動的第二齒輪，第一齒輪的直徑小于第二齒輪的直徑。

所述第一齒輪軸和第二齒輪軸的轉(zhuǎn)動軸線均沿左右方向延伸，所述齒輪傳動機構(gòu)還包括左右平行設(shè)置的左固定板和右固定板，所述第一齒輪軸和第二齒輪軸均轉(zhuǎn)動裝配在左固定板和右固定板上，所述第一齒輪和第二齒輪均位于左固定板和右固定板之間。

所述左固定板和右固定板通過固定螺栓相連接，所述固定螺栓上于左固定板和右固定板之間套設(shè)有用于限定左固定板和右固定板間距的套筒。

所述第二齒輪的用于與第一齒輪嚙合傳動的輪齒占第二齒輪全圓周的比例為1/4或3/8或1/2。

所述第二齒輪軸的右端用于與扭矩傳感器傳動連接、左端伸出左固定板且在伸出端上設(shè)置有延伸軸線與第二齒輪軸垂直的行程調(diào)節(jié)件，左固定板上于行程調(diào)節(jié)件的轉(zhuǎn)動圓周上設(shè)置有兩個用于與電源信號連接的行程開關(guān)，兩個行程開關(guān)所成的圓心角為90度或135度或180度。

所述動力源為電機，所述電機固定在左固定板上，左固定板上還固定有用于控制電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制器。

本發(fā)明的有益效果在于：動力源可以保證輸出扭矩的穩(wěn)定性，進而保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，由于采用齒輪傳動機構(gòu)與動力源和傳動軸傳動連接，實現(xiàn)了動力源輸出轉(zhuǎn)速的減速，且扭矩只經(jīng)過一級傳動就直接傳遞到傳動軸上，因此傳動精度比較高，傳動誤差較小，進一步提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。扭矩傳感器可以測量傳動軸的扭矩，且扭矩傳感器帶有顯示裝置，從而可以將測量的扭矩數(shù)值記錄下來，為后續(xù)的轉(zhuǎn)換計算提供最全面的判斷數(shù)據(jù)，使操作人員準(zhǔn)確掌握斷路器本體的摩擦負載等特性，判斷不符合特性的問題部位，通過有針對性的調(diào)試，提高本體負載的一致性，從而提高斷路器本體的機械性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中斷路器傳動軸扭矩測量裝置的主視圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖1中第二齒輪的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1.斷路器本體；2.傳動軸；3.扭矩傳感器；4.固定螺栓；5.右固定板；6.套筒；7.左固定板；8.第一齒輪；9.第二齒輪；10.軸承；11.第二齒輪軸；12.第一齒輪軸；13.電機；14.接頭；15.行程開關(guān)；16.行程調(diào)節(jié)螺桿。

具體實施方式

斷路器傳動軸扭矩測量裝置的實施例如圖1~圖3所示，包括一端連接有動力源、另一端用于與斷路器本體1的傳動軸2傳動連接的齒輪傳動機構(gòu)，齒輪傳動機構(gòu)與傳動軸2之間設(shè)置有用于測量傳動軸2扭矩的扭矩傳感器3，扭矩傳感器3上連接有顯示裝置（圖中未示出），用于記錄和顯示測量過程中的數(shù)值，在該實施例中，所述顯示裝置為數(shù)據(jù)顯示器，當(dāng)然在其他實施例中，所述顯示裝置也可以是電腦。

所述動力源為電機13，所述齒輪傳動機構(gòu)包括與電機13傳動連接的第一齒輪軸12，第一齒輪軸12上設(shè)置有第一齒輪8，第一齒輪8上具有沿全圓周均布的輪齒。齒輪傳動機構(gòu)還包括與扭矩傳感器3傳動連接的第二齒輪軸11，第二齒輪軸11上設(shè)置有與第一齒輪8嚙合傳動的第二齒輪9，第二齒輪9為大齒輪，第一齒輪8為小齒輪，兩齒輪嚙合傳動起到減速作用。另外，第二齒輪9的用于與第一齒輪8嚙合傳動的輪齒占第二齒輪9全圓周的比例為1/4，也就是說，第一齒輪8與第二齒輪9的嚙合傳動角度只有90度。

第一齒輪軸12和第二齒輪軸11的轉(zhuǎn)動軸線均沿左右方向延伸，所述齒輪傳動機構(gòu)還包括左右平行設(shè)置的左固定板7和右固定板5，左固定板7和右固定板5通過固定螺栓4相連接，固定螺栓4上于左固定板7和右固定板5之間套設(shè)有用于限定左固定板7和右固定板5間距的套筒6。電機13固定在左固定板7上，左固定板7上還固定有用于控制電機13轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制器（圖中未示出）。

第一齒輪軸12和第二齒輪軸11均通過軸承10轉(zhuǎn)動裝配在左固定板7和右固定板5上，第一齒輪8和第二齒輪9均位于左固定板7和右固定板5之間。第二齒輪軸11的右端與扭矩傳感器3的左端傳動連接，扭矩傳感器3的右端通過接頭14與傳動軸2傳動連接。

第二齒輪軸11的左端伸出左固定板7且在伸出端上設(shè)置有延伸軸線與第二齒輪軸11垂直的行程調(diào)節(jié)件，在該實施例中，所述行程調(diào)節(jié)件為行程調(diào)節(jié)螺桿16，行程調(diào)節(jié)螺桿16與第二齒輪軸11的伸出端為螺紋連接，從而可以調(diào)節(jié)行程調(diào)節(jié)螺桿16在伸出端上的位置。左固定板7上于行程調(diào)節(jié)螺桿16的轉(zhuǎn)動圓周上設(shè)置有兩個與電源（圖中未示出）信號連接的行程開關(guān)15，兩個行程開關(guān)15所成的圓心角為90度。

斷路器傳動軸扭矩測量裝置的工作原理是：該實施例中的斷路器本體1的分合閘角度為90度，使用時，將整個測量裝置與傳動軸2傳動連接，連接好以后打開電源，通過控制器調(diào)節(jié)電機13的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，使第一齒輪軸12旋轉(zhuǎn)，從而使第一齒輪8與第二齒輪9嚙合傳動，然后第二齒輪軸11就可以通過扭矩傳感器3帶動傳動軸2轉(zhuǎn)動，傳動軸2將動力輸出到傳動機構(gòu)上，最終帶動動觸頭動作實現(xiàn)合閘，在這里，電機13的轉(zhuǎn)速需要調(diào)節(jié)成剛好能夠使動觸頭動作并實現(xiàn)合閘的轉(zhuǎn)速。當(dāng)?shù)诙X輪軸11旋轉(zhuǎn)到行程調(diào)節(jié)螺桿16剛好轉(zhuǎn)過了90度時，行程調(diào)節(jié)螺桿16會觸碰到行程開關(guān)15，此時合閘完成，同時行程開關(guān)15控制電源使電源關(guān)閉，從而使電機13停止運轉(zhuǎn)，防止第二齒輪軸11過多旋轉(zhuǎn)使斷路器本體1超出設(shè)計范圍而損壞零部件。

當(dāng)需要分閘時，再次開啟電源，使電機13反向轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)诙X輪軸11反轉(zhuǎn)到行程調(diào)節(jié)螺桿16觸碰到另一個行程開關(guān)15時，分閘完成，此時行程開關(guān)15會控制電源使電源關(guān)閉，從而使電機13停止運轉(zhuǎn)。在此過程中，傳動軸2上的扭矩可以通過數(shù)據(jù)顯示器記錄下來，從而為后續(xù)的轉(zhuǎn)換計算提供最全面的數(shù)據(jù)。

為了防止行程開關(guān)10失靈以及行程調(diào)節(jié)螺桿16的位置不合適而使行程開關(guān)10無法控制電源關(guān)閉，將第二齒輪9的用于與第一齒輪8嚙合傳動的輪齒設(shè)置成占第二齒輪9全圓周的比例為1/4，也就是說，第一齒輪8與第二齒輪9的嚙合傳動角度只有90度，這樣就算電機13繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于第一齒輪8和第二齒輪9已經(jīng)脫離嚙合，因此第二齒輪軸11不會再旋轉(zhuǎn)，從而很好地確保了斷路器本體1的分合閘角度不會改變，避免損壞零部件。

該測量裝置采用電機作為動力源，從而可以保證輸出扭矩的穩(wěn)定性，進而保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，且電機、電機控制器、行程開關(guān)等都直接固定在固定板上，因此使用時，直接將整個測量裝置移動至斷路器本體旁邊即可，操作簡單、使用方便。為了保證測量裝置與斷路器本體的連接固定效果，使用時根據(jù)需要，可以在齒輪傳動機構(gòu)的固定板和斷路器本體的殼體之間設(shè)置連接支架，以確保測量裝置的固定效果，保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在斷路器傳動軸扭矩測量裝置的其他實施例中：動力源也可以是氣動馬達或者液壓馬達；動力源也可以不固定在固定板上；兩個行程開關(guān)所成的圓心角也可以是135度或180度，根據(jù)斷路器的分合閘角度可做相應(yīng)調(diào)整；行程開關(guān)也可以不設(shè)置在固定板上；行程調(diào)節(jié)件也可以是光桿結(jié)構(gòu)的行程調(diào)節(jié)桿，此時行程調(diào)節(jié)桿可以焊接固定在第二齒輪軸的伸出端；斷路器傳動軸扭矩測量裝置也可以不包括行程開關(guān)；第二齒輪的用于與第一齒輪嚙合傳動的輪齒占第二齒輪全圓周的比例也可以是3/8或1/2，對應(yīng)的斷路器的分合閘角度為135度或者180度；第二齒輪上的輪齒也可以是全圓周均布的；固定螺栓上也可以不套設(shè)套筒，比如可以采用兩個固定螺母來控制左、右固定板之間的間距；齒輪傳動機構(gòu)可以不包括左、右固定板，此時第一齒輪軸和第二齒輪軸均是懸伸狀態(tài)。