一种断路器弹簧疲劳试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及电气领域中检测器材，特别是一种断路器弹簧疲劳试验装置。


背景技术：

2.gis断路器是电力系统的核心设备，在110千伏及以上的电压等级的断路器中很多为弹簧机构断路器，断路器中的弹簧机构是一种以弹簧作为储能元件，并利用弹簧能量实现断路器分合闸运动的机械式操作机构。当弹簧出现疲劳或者力值不匹配时，会导致机构拒分或拒合；如果弹簧损坏更会直接影响断路器正常工作，了解弹簧的疲劳特性对断路器十分重要。现有断路器弹簧的测试研究侧重事故后的弹簧材料分析，对弹簧疲劳及其力学特性研究很少，特别是用于检测弹簧疲劳的试验装置缺乏。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是针对现有技术缺乏检测弹簧疲劳的试验装置的问题，本实用新型提供一种断路器弹簧疲劳试验装置，本实用新型能对弹簧进行长期压缩状态下的疲劳试验，以研究分析弹簧的疲劳及力学特性。
4.本实用新型解决技术问题采用的技术方案：一种断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是包括一底座和设于其上升降移动的压板，所述底座和压板之间设有匹配弹簧的定位结构，所述定位结构可使弹簧上下两端分别限位抵住底座和压板，压板上设有重量可调的配重物。本实用新型通过一个压板在底座上下降，压缩抵在两者中间的弹簧，对弹簧进行长期压缩状态的疲劳试验，帮助研究分析弹簧的疲劳及力学特性。改变配重物的重量能调节压板下降高度，对弹簧进行不同压缩量的试验，研究弹簧在不同压缩量情况下的疲劳和力学特性。
5.作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述定位结构包括可套设弹簧的支撑柱，所述支撑柱下部为螺纹段并螺纹连接在底座设置的螺纹孔中，支撑柱上部穿过压板上开设的通孔伸出，支撑柱上部为螺纹段并套置螺母抵住压板。支撑柱下部的螺纹段用于限位弹簧，弹簧安装时旋松支撑柱使其抬高脱离底座，将弹簧放入压板和底座之间，放下支撑柱使其穿过弹簧，然后重新旋紧固定底座上，支撑柱在弹簧压缩变短时起到导向作用，防止弹簧弯曲变形。当压板下降到指定高度，完成对弹簧预设的压缩量时，在支撑柱上部的螺纹段套置螺母抵住压板，使压板锁紧在底座上方，避免压板缺乏定位发生偏移，影响试验效果。
6.所述底座上环绕支撑柱设置围壁形成可插入并容纳弹簧的弹簧管座。弹簧安放在底座和压板之间时，弹簧下端可以塞入弹簧管座的围壁即前述套管内，弹簧下端在底座上定位效果更好。弹簧管座可以通过将一节短管焊接在底座上实现。
7.所述压板呈矩形并在四角处开安装孔，所述底座上固定和压板四角安装孔对应的四个导向柱，导向柱顶端穿过对应的安装孔伸出，并安设可拆卸的顶盖。压板呈矩形并在四角开孔穿设四根导向柱，压板升降动作时更平稳。顶盖的作用是对压板限位，防止弹簧将压
板顶起，使压板脱离导向柱意外弹出产生危险。试验结束后可以将顶盖从导向柱取下，以便将压板和导向柱分离，取出弹簧。
8.所述导向柱顶端设外螺纹，所述顶盖由螺帽和环形座连接构成，环形座的内孔和导向柱间隙配合，所述外螺纹和螺帽的内螺纹相配。顶盖结构简单、制作方便，具体是由一个螺帽一个环形座对接而成，螺帽用于和导向柱顶端的外螺纹相配固定顶盖，环形座用于抵触压板对其限位。
9.所述配重物为固定在压板顶面的配重油桶，配重油桶顶部和底部分别接有带进油阀的进油管、第一出油管。配重物使用可改变重量的配重油桶，工作时通过进油管向配重油桶输油，逐渐加大配重油桶的重量，让压板缓慢下移平稳压缩弹簧。
10.所述进油管连接配油泵的储油桶，第一出油管一端安装可开闭的堵头。试验过程中，第一出油管需要关上堵头封死，试验结束后打开堵头，以排出配重油桶里的油，原来压缩的弹簧逐渐伸长复位抬起压板。
11.所述断路器弹簧疲劳试验装置还包括外置于底座的回收油桶，所述回收油桶连接带出油阀的第二出油管，第二出油管一端接回收油桶，另一端敞口。回收油桶的作用是对第一出油管排出的油进行回收，以便循环使用，提升试验装置的环保性。回收油时，第二出油管通过软管连接打开堵头的第一出油管敞口端。
12.本实用新型通过压板在底座上下降，压缩抵在两者中间的弹簧，对弹簧进行长期压缩状态的疲劳试验，研究分析弹簧的疲劳及力学特性；压板的下降则是通过配重物的增重实现，改变配重物重量可以对弹簧进行不同压缩量的试验，研究弹簧在不同压缩量情况下的疲劳和力学特性。
附图说明
13.图1：本实用新型的立体结构图。
14.图2：本实用新型的侧面视图
15.图3：图2的俯视图。
16.图中：1.底座、2.弹簧管座、3.弹簧、4.支撑柱、5.螺母、6.导向柱、7.环形座、8.螺帽、9.回收油桶、10.出油阀、11.第二出油管、12.第一出油管、13.堵头、14.进油管、15.进油阀、16.油泵、17.储油桶、18.压板、19.配重油桶。
具体实施方式
17.下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
18.如图1～3所示，一种断路器弹簧疲劳试验装置，包括一底座1和设于其上升降移动的压板18，本实施例中的压板18呈矩形，底座1和压板18之间设有匹配弹簧3的八处相同的定位结构，定位结构可使弹簧3上下两端分别限位抵住底座1和压板18，本实用新型可以一次压缩八根弹簧，压板18上设有重量可调的配重物。具体的定位结构包括可套设弹簧3的支撑柱4，所述支撑柱下部为螺纹段并螺纹连接在底座1设置的螺纹孔中，支撑柱4上部穿过压板18上开设的通孔伸出，支撑柱4上部为螺纹段并套置螺母5抵住压板18，底座1上环绕支撑柱4设置围壁形成可插入并容纳弹簧的弹簧管座2。压板18的四角处开安装孔，底座1上固定和压板18四角安装孔对应的四个导向柱6，每个导向柱6顶端穿过对应的安装孔伸出，导向
柱6顶端设外螺纹并安设可拆卸的顶盖，顶盖由螺帽8和环形座7连接构成，环形座7的内孔和导向柱6间隙配合，螺帽8和外螺纹相配。本实施例中的配重物为固定在压板18顶面的配重油桶19，配重油桶19顶部和底部分别接有带进油阀15的进油管14以及第一出油管12，进油管14另一端接配有油泵16的储油桶17，第一出油管12一端安装可开闭的堵头13，试验装置还包括外置于底座1的回收油桶9，回收油桶连接带出油阀10的第二出油管11，第二出油管11一端接回收油桶9，另一端敞口。
19.本实用新型在使用时，先旋松支撑柱将其抬高，把弹簧放入压板和底座之间，让弹簧下端塞入弹簧管座的围壁内，然后放下支撑柱并使其穿过弹簧，重新将支撑柱旋紧固定底座上，如此操作将全部试验的八个弹簧都安装在压板和底座之间。试验开始，启动油泵，打开进油阀，油泵将油从储油桶内抽出，经进油管送入配重油桶，随着流入配重油桶的油逐渐增加，压板缓慢下移压缩弹簧。试验时可以调整流入配重油桶的油量，进行不同弹簧压缩量试验。当压板移动到预设位置完成对弹簧的压缩量时，旋紧支撑柱上的螺母锁紧压板。试验结束，松开支撑柱上的螺母，将第一出油管和第二出油管通过软管连接，打开堵头和出油阀，配重油桶里的油缓慢排出并流入回收油桶，弹簧伸长复位抬起压板，压板缓慢上升。


技术特征：
1.一种断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是包括一底座(1)和设于其上升降移动的压板(18)，所述底座(1)和压板(18)之间设有匹配弹簧(3)的定位结构，所述定位结构可使弹簧(3)上下两端分别限位抵住底座(1)和压板(18)，压板(18)上设有重量可调的配重物。2.根据权利要求1所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述定位结构包括可套设弹簧(3)的支撑柱(4)，所述支撑柱下部为螺纹段并螺纹连接在底座(1)设置的螺纹孔中，支撑柱(4)上部穿过压板(18)上开设的通孔伸出，支撑柱(4)上部为螺纹段并套置螺母(5)抵住压板(18)。3.根据权利要求2所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述底座(1)上环绕支撑柱(4)设置围壁形成可插入并容纳弹簧(3)的弹簧管座(2)。4.根据权利要求1项所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述压板(18)呈矩形并在四角处开安装孔，所述底座(1)上固定和压板(18)四角安装孔对应的四个导向柱(6)，导向柱(6)顶端穿过对应的安装孔伸出，并安设可拆卸的顶盖。5.根据权利要求4项所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述导向柱(6)顶端设外螺纹，所述顶盖由螺帽(8)和环形座(7)连接构成，环形座(7)的内孔和导向柱(6)间隙配合，所述外螺纹和螺帽(8)的内螺纹相配。6.根据权利要求1至5中任一项所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述配重物为固定在压板(18)顶面的配重油桶(19)，配重油桶(19)顶部和底部分别接有带进油阀(15)的进油管(14)、第一出油管(12)。7.根据权利要求6所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述进油管(14)连接配油泵(16)的储油桶(17)，第一出油管(12)一端安装可开闭的堵头(13)。8.根据权利要求7所述的断路器弹簧疲劳试验装置，其特征是所述断路器弹簧疲劳试验装置还包括外置于底座(1)的回收油桶(9)，所述回收油桶连接带出油阀(10)的第二出油管(11)，第二出油管(11)一端接回收油桶(9)，另一端敞口。

技术总结
本实用新型涉及电气领域中的检测器材，特别是一种断路器弹簧疲劳试验装置。现有技术对弹簧疲劳及其力学特性研究很少，而且缺乏检测弹簧疲劳的试验装置。为此本实用新型提供一种断路器弹簧疲劳试验装置，包括底座和设于其上升降移动的压板，底座和压板之间设有匹配弹簧的定位结构，定位结构可使弹簧上下两端分别限位抵住底座和压板，压板上设有重量可调的配重物。本实用新型通过压板在底座上下降，压缩抵在两者中间的弹簧，对弹簧进行长期压缩状态的疲劳试验，研究分析弹簧的疲劳及力学特性；改变配重物的重量就能调节压板下降高度，对弹簧进行不同压缩量的试验，研究弹簧在不同压缩量情况下的疲劳和力学特性。情况下的疲劳和力学特性。情况下的疲劳和力学特性。


技术研发人员：王在华 应光耀 金涌涛 李晨 王异成 卢洪坤 杨勇 赵琳
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：2021.08.31
技术公布日：2022/1/18