一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台论文和设计-黄南

全文摘要

一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台,包括行走机构、举升机构；所述行走机构为履带式底盘总成，所述举升机构包括三轴联动机械臂，三轴联动机械臂包括X轴机械臂、Y轴机械臂、Z轴机械臂，其中，X轴机械臂、Y轴机械臂、Z轴机械臂均包括滚珠丝杠机构，滚珠丝杠机构的输出端连接有滑块，X轴机械臂与Y轴机械臂之间、Y轴机械臂与Z轴机械臂之间均通过滑块连接；所述Z轴机械臂的滑块上横向设有支撑架，支撑架上安装有第二Z轴机械臂，第二Z轴机械臂的输出滑块上设有电磁支撑平台。本实用新型提供的一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台，可提高工作效率。

主设计要求

1.一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台,其特征在于：包括行走机构（1）、举升机构（2）；所述行走机构（1）为履带式底盘总成，所述举升机构（2）包括三轴联动机械臂（3），三轴联动机械臂（3）包括X轴机械臂（4）、Y轴机械臂（5）、Z轴机械臂（6），其中，X轴机械臂（4）、Y轴机械臂（5）、Z轴机械臂（6）均包括滚珠丝杠机构（7），滚珠丝杠机构（7）的输出端连接有滑块（8），X轴机械臂（4）与Y轴机械臂（5）之间、Y轴机械臂（5）与Z轴机械臂（6）之间均通过滑块（8）连接；所述Z轴机械臂（6）的滑块（8）上横向设有支撑架（9），支撑架（9）上安装有第二Z轴机械臂（10），第二Z轴机械臂（10）的输出滑块（11）上设有电磁支撑平台（12）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台，其特征在于：所述支撑架（9）的长度大于电气开关柜（13）后端支架（14）的宽度4mm-7mm。

3.根据权利要求1所述的一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台，其特征在于：所述滚珠丝杠机构（7）包括步进电机（16），步进电机（16）的输出轴通过连轴器与滚珠丝杠（17）连接，滚珠丝杠（17）上安装有滚珠螺母（18），滚珠螺母（18）的螺母座固定在相应的滑块（8）上，滑块（8）设置在相应的滑动导轨（19）上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电气开关柜电流互感器拆装工具，尤其是一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台。

背景技术

开关柜是一种广泛应用于电力系统各类变电所以及发电厂、工矿企事业高压配电设备。CT（电流互感器）作为开关柜的重要组成部分之一。

根据安装标准开关柜的后柜门与墙体的距离不得小于0.8米，在开关柜的使用现场为节省空间开关柜的后柜门与墙体的距离都会控制在0.8-1.0米以内。另外单只CT的重量在30kg左右。在更换CT时，由于空间狭小、CT的重量大，且CT表面油滑，因此更换起来难度大。

现有的电气开关柜中电流互感器的更换方法为：1）、1个人钻进电气柜，并面朝上躺在电气柜内，双手托举电流互感器，向另外拉绳子的2人发出指令，慢慢往下放电流互感器，将电流互感器的安装孔对准电气柜安装隔板。2）、1个人在电气柜外，用工具拧紧螺丝，最后安装好电流互感器。3）、照此方法，将另外2个电流互感器安装到位。4）、将电流互感器的外部引线安装到位。

采用上述方式存在以下缺点：1）、空间窄，需要配合的人员增大，且劳动强度大，效率低下；2）、由于CT油滑、重量大，容易滑落，在维修施工中对维修人员安全存在重大威胁。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台，能够机械托举，将电流互感器托举到位，方便快速拆装。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

所述支撑架的长度大于电气开关柜后端支架的宽度4mm-7mm。

所述滚珠丝杠机构包括步进电机，步进电机的输出轴通过连轴器与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠上安装有滚珠螺母，滚珠螺母的螺母座固定在相应的滑块上，滑块设置在相应的滑动导轨上。

本实用新型一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台，采用履带式底盘总成作为行走机构，履带式底盘总成与传统履带底盘基本相同，履带底盘设计为长800mm宽400mm高220mm，主要利用其运输和具备灵活转向的优势。通过设置由三轴联动机械臂、第二Z轴机械臂构成的X、Y、Z1、Z2四个方位组成的运动模组，可进行一定空间范围内的自由调整，这里的X、Y、Z2中每个方位的有效行程均为300mm，Z1方位的有效行程为700mm。在拆装过程中，由履带式底盘运输CT，由三轴联动机械臂调整CT的方位，并通过第二Z轴机械臂绕过电气开关柜后端的支架，可使得电流互感器拆装到位。由于整个过程中采用机械举升或放下，劳动强度小、效率高，且可满足一人操作一人监护，提高了安全性，降低了人工成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为电气开关柜的结构示意图（去到侧板）。

图2为电气开关柜的结构示意图（去到侧板和后柜门）。

图3为电气开关柜的结构示意图（去到侧板和后柜门）。

图4为本实用新型中三轴联动机械臂的结构示意图。

图5为本实用新型将电流互感器举起的结构示意图。

图6为本实用新型将电流互感器举起的结构示意图。

图7为本实用新型中滚珠丝杠机构的俯视图。

图中：行走机构1，举升机构2，三轴联动机械臂3，X轴机械臂4，Y轴机械臂5，Z轴机械臂6，滚珠丝杠机构7，滑块8，支撑架9，第二Z轴机械臂10，输出滑块11，电磁托盘12，电气开关柜13，支架14，电流互感器15，步进电机16，滚珠丝杠17，滚珠螺母18，滑动导轨19。

具体实施方式

如图4-5所示，一种适用于电气开关柜中电流互感器的辅助拆装平台,包括行走机构1、举升机构2。所述行走机构1为履带式底盘总成，履带式底盘总成选用的型号为：法罗机器人公司生产的KATR-5 PRO，通过设置行走机构1可进行转动和行走，且非常平稳。另外，这里的履带式底盘还可直接换成带有刹车功能的移动平台。

所述举升机构2包括三轴联动机械臂3，三轴联动机械臂3包括X轴机械臂4、Y轴机械臂5、Z轴机械臂6，其中，X轴机械臂4、Y轴机械臂5、Z轴机械臂6均包括设置在壳体内的滚珠丝杠机构7，滚珠丝杠机构7的输出端连接有滑块8，X轴机械臂4与Y轴机械臂5之间、Y轴机械臂5与Z轴机械臂6之间均通过滑块8连接。

如图7所示，以X轴机械臂4为例进行说明：这里的X轴机械臂4包括壳体，壳体一端安装有步进电机16，步进电机16的输出轴通过连轴器与滚珠丝杠17连接，滚珠丝杠17置于壳体内且另一端通过轴承安装在壳体上。滚珠丝杠17上安装有滚珠螺母18，滚珠螺母18的螺母座固定在相应的滑块8上，滑块8设置在相应的滑动导轨19上。滑块8通过螺栓与Y轴机械臂5的壳体进行连接。工作时，由于Y轴机械臂5的壳体通过螺栓与X轴机械臂4的滑块8连接，X轴机械臂4上的步进电机16可以驱动滚珠丝杠17转动，滚珠丝杠17与滚珠螺母18配合传动，从而带动滑块8前后运动，进而使得Y轴机械臂5前后运动。

X轴机械臂4会带动对应滑块8上的机构前后运动，同理，Y轴机械臂5会带动对应滑块8上的机构左右运动，Z轴机械臂6 会带动对应滑块8上的机构上下运动。工作时，通过控制器控制相应的同步电机动作可驱动该机构进行一定范围空间内的任意移动。

这里的行走机构1、举升机构2中的驱动电机均通过PLC控制器进行控制启停。

如图2-3所示，当打开电气开关柜后柜门后，电气开关柜内还设有用于固定电流互感器15的支架14。支架14及箱体本身的结构会使得三轴联动机械臂3的运动受限，使得三轴联动机械臂末端无法到达指定位置。为了解决该问题，在Z轴机械臂6的输出端的滑块8上固定有横向伸出的支撑架9，支撑架9的的长度大于电气开关柜13后端支架14的宽度4mm-7mm。支撑架9的另一端则通过固定板与第二Z轴机械臂10的壳体连接，第二Z轴机械臂10与Z轴机械臂6结构相同。在第二Z轴机械臂10的输出滑块11上设有电磁支撑平台12，电磁支撑平台12通电后带有磁性，当电流互感器15放置在电磁支撑平台12上后可通电，进行磁吸附，保证送入过程中的稳定性。

工作原理及过程：

1）、将该装置行驶至电气开关柜13的后柜门。控制行走机构1原地转向一定角度，使举升机构2上的电磁支撑平台12尽量对准CT下方。锁定履带式底盘后，调整三轴联动机械臂3，使电磁托盘12与CT下端紧密接触，然后电磁铁通电，电磁托盘12通过磁力固定好CT后拆除CT导线、螺丝。

2）、调整举升机构2将CT从开关柜取出，履带式底盘后退、电磁铁断电，将旧CT从平台取下。

3）、将新CT移到电磁托盘12后，电磁铁通电。履带式底盘前进、调整举升机构2将CT送入开关柜并对准安装孔，安装螺丝并恢复导线。电磁铁断电，调整举升机构2退出开电气开关柜13。辅助平台驶离现场工作结束。

设计图

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