申请/专利权人：河南省日立信股份有限公司

申请日：2018-09-27

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN109524258B

主分类号：H01H11/00

分类号：H01H11/00;F04B49/22;F04B49/06;F04B41/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.04.19#实质审查的生效;2019.03.26#公开

摘要：一种电力开关等压抽真空和充气装置，包括真空泵组、缓冲器、真空箱、高压氮气瓶组和PLC控制器，真空泵组通过主抽真空管与缓冲器连接，主抽真空管上设有第一电磁阀，真空箱内设有第一电力开关和第二电力开关，缓冲器通过第一真空管与第一电力开关连接，缓冲器通过第二真空管与第二电力开关连接；真空箱包括箱体，箱体的右侧设有箱门，箱门滑动连接在箱体的右侧面，箱体上还设有用于驱动箱门沿箱体右侧面上下滑动的驱动组件；综上所述，本发明实现了抽真空以及充氮气过程中电力开关内外压差等压控制，从而防止电力开关因为压强差而损害，整体结构设计合理，操作方便，为现代化电力开关的生产提供了保证。

主权项：1.一种电力开关等压抽真空和充气装置，其特征在于：包括真空泵组、缓冲器、真空箱、高压氮气瓶组和PLC控制器，真空泵组通过主抽真空管与缓冲器连接，主抽真空管上设有第一电磁阀，真空箱内设有第一电力开关和第二电力开关，缓冲器通过第一真空管与第一电力开关连接，缓冲器通过第二真空管与第二电力开关连接，缓冲器通过第三真空管与真空箱连接，第一真空管上设有第二电磁阀，第二真空管上设有第三电磁阀，第三真空管上连接有进气管，进气管上设有第四电磁阀；高压氮气瓶组通过第一高压管与第一电力开关连接，高压氮气瓶组通过第二高压管与第二电力开关连接，第一高压管上设有第五电磁阀，第二高压管上设有第六电磁阀；真空箱、第一电力开关和第二电力开关上均装配有压力传感器，PLC控制器通过数据线分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀以及三个压力传感器连接；真空箱包括箱体，箱体的右侧设有箱门，箱门滑动连接在箱体的右侧面，箱体上还设有用于驱动箱门沿箱体右侧面上下滑动的驱动组件；箱体的右侧面上部设有上限位开关，箱体的右侧面下部设有下限位开关，驱动组件设有两组并分别位于箱体的前后两侧，位于箱体前侧的驱动组件包括液压缸和支杆，支杆的一端铰接在箱体前侧顶部，支杆的另一端铰接在箱门的前侧中部，液压缸的缸体端部铰接在箱体的前侧，液压缸的活塞杆铰接在支杆的中部。

全文数据：一种电力开关等压抽真空和充气装置及其控制方法技术领域本发明属于电力设备技术领域，具体涉及一种电力开关等压抽真空和充气装置及其控制方法。背景技术在电力开关的生产过程中，电力开关被密封装配在真空箱内，需要将真空箱内以及电力开关内气体抽出，使真空箱和电力开关内气压达到100Pa以下，然后向电力开关和真空箱内分别充入0.02MPa的氮气和空气，为防止电力开关内外气压差过大时产生变形，造成工件位置改变或者严重时造成电力开关损坏，需要在抽真空及充气过程中实行等压控制。目前，电力开关生产厂商一般也是采用等压控制装置，但这类装置的真空箱门为多个螺栓连接密封，每次抽真空和充气操作都要使用气动螺栓工具手动拆装费时费力；而且真空箱内一般设计为一个电力开关工位，工作效率低。整个流程操作程序繁琐，工作周期长。发明内容本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种操作方便、可以对电力开关进行抽真空及充气过程中实现等压控制的电力开关等压抽真空和充气装置及其控制方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电力开关等压抽真空和充气装置，包括真空泵组、缓冲器、真空箱、高压氮气瓶组和PLC控制器，真空泵组通过主抽真空管与缓冲器连接，主抽真空管上设有第一电磁阀，真空箱内设有第一电力开关和第二电力开关，缓冲器通过第一真空管与第一电力开关连接，缓冲器通过第二真空管与第二电力开关连接，缓冲器通过第三真空管与真空箱连接，第一真空管上设有第二电磁阀，第二真空管上设有第三电磁阀，第三真空管上连接有进气管，进气管上设有第四电磁阀；高压氮气瓶组通过第一高压管与第一电力开关连接，高压氮气瓶组通过第二高压管与第二电力开关连接，第一高压管上设有第五电磁阀，第二高压管上设有第六电磁阀；真空箱、第一电力开关和第二电力开关上均装配有压力传感器，PLC控制器通过数据线分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀以及三个压力传感器连接。真空泵组包括真空泵和罗茨泵，真空泵通过第四真空管与罗茨泵连接，罗茨泵的进气口与主抽真空管的出气口连接。高压氮气瓶组包括主高压管和三组高压氮气瓶，三组高压氮气瓶分别通过三根支高压管与主高压管的进气口连接，主高压管的出气口均与第一高压管进气口和第二高压管进气口连接；主高压管以及三根支高压管上均设有调压阀和压力表。真空箱包括箱体，箱体的右侧设有箱门，箱门滑动连接在箱体的右侧面，箱体上还设有用于驱动箱门沿箱体右侧面上下滑动的驱动组件；箱体的右侧面上部设有上限位开关，箱体的右侧面下部设有下限位开关，驱动组件设有两组并分别位于箱体的前后两侧，位于箱体前侧的驱动组件包括液压缸和支杆，支杆的一端铰接在箱体前侧顶部，支杆的另一端铰接在箱门的前侧中部，液压缸的缸体端部铰接在箱体的前侧，液压缸的活塞杆铰接在支杆的中部。一种电力开关等压抽真空和充气装置的控制方法，包括以下步骤：（1）、所有阀门的初始状态为关闭，通过PLC控制器设定抽真空压力值；（2）、通过PLC控制器启动第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，并同时启动罗茨泵和真空泵，在真空泵和罗茨泵的共同作用下，通过主抽真空管对缓冲器进行抽真空，接着缓冲器分别通过第一真空管、第二真空管、第三真空管对第一电力开关、第二电力开关和真空箱进行抽真空；（3）、当第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器监测到的压力值为设定的抽真空压力值时，PLC控制器控制关闭第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，并同时关闭罗茨泵和真空泵；（4）、通过PLC控制器设定氮气压力值；（5）、打开主高压管以及三根支高压管上的调压阀，并且同时打开第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，三组高压氮气瓶共同向主高压管通入氮气，接着主高压管分别通过第一高压管和第二高压管向第一电力开关和第二电力开关通入氮气，其中空气经进气管进入真空箱；（6）、第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器实时监测内部压力，并将实时监测的数据传输至PLC控制器，PLC控制器根据接收的实时监测的数据分别对第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀进行控制，保证向第一电力开关和第二电力开关充入氮气的过程中，第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内部的压力相等；（7）、当第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器监测到的压力值为设定的氮气压力值时，PLC控制器控制关闭第四电磁阀、第五电磁阀以及第六电磁阀，并关闭所有的调压阀。采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明通过真空泵和罗茨泵对缓冲器进行抽真空，然后在缓冲器的作用下可以对第一电力开关、第二电力开关以及真空箱同时进行抽真空处理，这样保证了第一电力开关、第二电力开关以及真空箱在抽真空时内部的气压相等，从而电力开关在抽真空过程中不会因为内外压强差过大而损坏；其次通过三组高压氮气瓶组向第一电力开关和第二电力开关充入氮气，通过进气管向真空箱充入空气，第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器实时监测内部压力，并将实时监测的数据传输至PLC控制器，PLC控制器根据接收的实时监测的数据分别对第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀进行控制，保证向第一电力开关和第二电力开关充入氮气的过程中，第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内部的压力相等，以此保证充氮过程中电力开关不会因为内外压强差过大而损害。综上所述，本发明实现了抽真空以及充氮气过程中电力开关内外压差等压控制，从而防止电力开关因为内外压强差过大而损害，整体结构设计合理，操作方便，为现代化电力开关的生产提供了保证。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是真空箱的结构示意图。具体实施方式如图1和图2所示，本发明的电力开关等压抽真空和充气装置，包括真空泵组、缓冲器1、真空箱2、高压氮气瓶组和PLC控制器，真空泵组通过主抽真空管3与缓冲器1连接，主抽真空管3上设有第一电磁阀4，真空箱2内设有第一电力开关5和第二电力开关6，缓冲器1通过第一真空管7与第一电力开关5连接，缓冲器1通过第二真空管8与第二电力开关6连接，缓冲器1通过第三真空管9与真空箱2连接，第一真空管7上设有第二电磁阀10，第二真空管8上设有第三电磁阀11，第三真空管9上连接有进气管12，进气管12上设有第四电磁阀13；高压氮气瓶组通过第一高压管14与第一电力开关5连接，高压氮气瓶组通过第二高压管15与第二电力开关6连接，第一高压管14上设有第五电磁阀16，第二高压管15上设有第六电磁阀17；真空箱2、第一电力开关5和第二电力开关6上均装配有压力传感器，PLC控制器通过数据线分别与第一电磁阀4、第二电磁阀10、第三电磁阀11、第四电磁阀13、第五电磁阀16、第六电磁阀17以及三个压力传感器连接。真空泵组包括真空泵18和罗茨泵19，真空泵18通过第四真空管20与罗茨泵19连接，罗茨泵19的进气口与主抽真空管3的出气口连接。高压氮气瓶组包括主高压管和三组高压氮气瓶21，三组高压氮气瓶21分别通过三根支高压管22与主高压管的进气口连接，主高压管的出气口均与第一高压管14进气口和第二高压管15进气口连接；主高压管以及三根支高压管22上均设有调压阀23和压力表24。真空箱2包括箱体25，箱体25的右侧设有箱门26，箱门26滑动连接在箱体25的右侧面，箱体25上还设有用于驱动箱门26沿箱体25右侧面上下滑动的驱动组件；箱体25的右侧面上部设有上限位开关27，箱体25的右侧面下部设有下限位开关28，驱动组件设有两组并分别位于箱体25的前后两侧，位于箱体25前侧的驱动组件包括液压缸29和支杆30，支杆30的一端铰接在箱体25前侧顶部，支杆30的另一端铰接在箱门26的前侧中部，液压缸29的缸体端部铰接在箱体25的前侧，液压缸29的活塞杆铰接在支杆30的中部。电力开关等压抽真空和充气装置的控制方法，包括以下步骤：（1）、所有阀门的初始状态为关闭，通过PLC控制器设定抽真空压力值；（2）、通过PLC控制器启动第一电磁阀4、第二电磁阀10以及第三电磁阀11，并同时启动罗茨泵19和真空泵18，在真空泵18和罗茨泵19的共同作用下，通过主抽真空管3对缓冲器1进行抽真空，接着缓冲器1分别通过第一真空管7、第二真空管8、第三真空管9对第一电力开关5、第二电力开关6和真空箱2进行抽真空，由于缓冲器1的缓冲作用，对第一电力开关5、第二电力开关6和真空箱2进行抽真空过程为同时进行，这样保证了第一电力开关5、第二电力开关6以及真空箱2在抽真空时内部的气压相等；（3）、当第一电力开关5、第二电力开关6以及真空箱2内的压力传感器监测到的压力值为设定的抽真空压力值时，PLC控制器控制关闭第一电磁阀4、第二电磁阀10以及第三电磁阀11，并同时关闭罗茨泵19和真空泵18；（4）、通过PLC控制器设定氮气压力值；（5）、打开主高压管以及三根支高压管22上的调压阀23，并且同时打开第四电磁阀13、第五电磁阀16和第六电磁阀17，三组高压氮气瓶21共同向主高压管通入氮气，接着主高压管分别通过第一高压管14和第二高压管15向第一电力开关5和第二电力开关6通入氮气，其中空气经进气管12进入真空箱2；（6）、第一电力开关5、第二电力开关6以及真空箱2内的压力传感器实时监测内部压力，并将实时监测的数据传输至PLC控制器，PLC控制器根据接收的实时监测的数据分别对第四电磁阀13、第五电磁阀16和第六电磁阀17进行控制，保证向第一电力开关5和第二电力开关6充入氮气的过程中，第一电力开关5、第二电力开关6以及真空箱2内部的压力相等；（7）、当第一电力开关5、第二电力开关6以及真空箱2内的压力传感器监测到的压力值为设定的氮气压力值时，PLC控制器控制关闭第四电磁阀13、第五电磁阀16以及第六电磁阀17，并关闭所有的调压阀。真空箱2的箱门26开启动作为：液压缸29启动，液压缸29的活塞杆向上推动支杆30，支杆30向上拉动箱门26，在支杆30的带动下，箱门26沿箱体25的右侧向上滑动，直至箱门26底部碰触到上限位开关27，液压缸29停止工作，当需要关闭箱门26时，液压缸29启动，液压缸29的活塞杆向下拉动支杆30，箱门26沿箱体25的右侧向下滑动，直至箱门26底部触碰到下限位开关28时，液压缸29停止工作。本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

权利要求：1.一种电力开关等压抽真空和充气装置，其特征在于：包括真空泵组、缓冲器、真空箱、高压氮气瓶组和PLC控制器，真空泵组通过主抽真空管与缓冲器连接，主抽真空管上设有第一电磁阀，真空箱内设有第一电力开关和第二电力开关，缓冲器通过第一真空管与第一电力开关连接，缓冲器通过第二真空管与第二电力开关连接，缓冲器通过第三真空管与真空箱连接，第一真空管上设有第二电磁阀，第二真空管上设有第三电磁阀，第三真空管上连接有进气管，进气管上设有第四电磁阀；高压氮气瓶组通过第一高压管与第一电力开关连接，高压氮气瓶组通过第二高压管与第二电力开关连接，第一高压管上设有第五电磁阀，第二高压管上设有第六电磁阀；真空箱、第一电力开关和第二电力开关上均装配有压力传感器，PLC控制器通过数据线分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀、第六电磁阀以及三个压力传感器连接。2.根据权利要求1所述的一种电力开关等压抽真空和充气装置，其特征在于：真空泵组包括真空泵和罗茨泵，真空泵通过第四真空管与罗茨泵连接，罗茨泵的进气口与主抽真空管的出气口连接。3.根据权利要求2所述的一种电力开关等压抽真空和充气装置，其特征在于：高压氮气瓶组包括主高压管和三组高压氮气瓶，三组高压氮气瓶分别通过三根支高压管与主高压管的进气口连接，主高压管的出气口均与第一高压管进气口和第二高压管进气口连接；主高压管以及三根支高压管上均设有调压阀和压力表。4.根据权利要求3所述的一种电力开关等压抽真空和充气装置，其特征在于：真空箱包括箱体，箱体的右侧设有箱门，箱门滑动连接在箱体的右侧面，箱体上还设有用于驱动箱门沿箱体右侧面上下滑动的驱动组件；箱体的右侧面上部设有上限位开关，箱体的右侧面下部设有下限位开关，驱动组件设有两组并分别位于箱体的前后两侧，位于箱体前侧的驱动组件包括液压缸和支杆，支杆的一端铰接在箱体前侧顶部，支杆的另一端铰接在箱门的前侧中部，液压缸的缸体端部铰接在箱体的前侧，液压缸的活塞杆铰接在支杆的中部。5.根据权利要求4所述的一种电力开关等压抽真空和充气装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、所有阀门的初始状态为关闭，通过PLC控制器设定抽真空压力值；（2）、通过PLC控制器启动第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，并同时启动罗茨泵和真空泵，在真空泵和罗茨泵的共同作用下，通过主抽真空管对缓冲器进行抽真空，接着缓冲器分别通过第一真空管、第二真空管、第三真空管对第一电力开关、第二电力开关和真空箱进行抽真空；（3）、当第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器监测到的压力值为设定的抽真空压力值时，PLC控制器控制关闭第一电磁阀、第二电磁阀以及第三电磁阀，并同时关闭罗茨泵和真空泵；（4）、通过PLC控制器设定氮气压力值；（5）、打开主高压管以及三根支高压管上的调压阀，并且同时打开第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，三组高压氮气瓶共同向主高压管通入氮气，接着主高压管分别通过第一高压管和第二高压管向第一电力开关和第二电力开关通入氮气，其中空气经进气管进入真空箱；（6）、第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器实时监测内部压力，并将实时监测的数据传输至PLC控制器，PLC控制器根据接收的实时监测的数据分别对第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀进行控制，保证向第一电力开关和第二电力开关充入氮气的过程中，第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内部的压力相等；（7）、当第一电力开关、第二电力开关以及真空箱内的压力传感器监测到的压力值为设定的氮气压力值时，PLC控制器控制关闭第四电磁阀、第五电磁阀以及第六电磁阀，并关闭所有的调压阀。

百度查询： 河南省日立信股份有限公司 一种电力开关等压抽真空和充气装置及其控制方法

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