[发明专利]断路器行程监测装置

说明书

本发明公开了一种断路器行程监测装置，包括第一连接轴、第二连接轴、居间连接轴、光栅编码器和支架，第一连接轴的一端与断路器主轴共轴连接，另一端设置有第一导轨；居间连接轴的一端设置有与第一导轨相匹配的第一导槽，使得居间连接轴以可径向移动的方式连接至第一连接轴；第二连接轴的一端设置有第二导轨，使得居间连接轴以径向可移动的方式连接至第二连接轴，第二连接轴的另一端与光栅编码器连接，光栅编码器与支架连接，测量轴、第二连接轴和第一连接轴的轴心线相同。本发明通过在断路器主轴与光栅编码器测量轴之间设置第一连接轴、第二连接轴和可径向移动的居间连接轴，能够消除断路器主轴偏心对光栅编码器的影响。

技术领域

本发明涉及断路器领域，尤其涉及一种断路器行程监测装置。

背景技术

光栅编码器是一种将监测对象的机械几何位移量转化成脉冲或数字量的传感器。光栅编码器由光栅码盘和光电检测设备组成，通常有旋转式和直线式两种。旋转式光栅编码器的光栅码盘是在直径方向上等分地开有若干个长方形孔的圆板。测量时，光栅码盘和监测对象同轴，监测对象旋转，带动光栅码盘同速旋转，光电编码器内部的发光二极管等电子元件组成的检测设备检测输出若干脉冲信号。统计监测对象旋转所产生的脉冲信号的个数，即可知道监测对象所旋转的角度。常规接触式光栅编码器有一根测量轴，一头与光栅码盘相连，另一头与监测对象相连，当监测对象有旋转运动时，带动测量轴同步旋转，测量轴再带动光栅码盘旋转，进而实现旋转角度的测量。光栅编码器具有测量精度高，测量结果稳定的特点，在角度测量中有广泛使用。

常规接触式光栅编码器的使用，前提条件是编码器的测量轴与监测对象的轴心必须同心，如果监测对象在旋转过程中会偏心，编码器很容易被损坏。原因是为保证测量精度，测量轴与光栅编码器本体之间可自由移动的距离很小(一般不超过0.5mm)，如果监测对象存在偏心，偏心距离很容易超出编码器允许的范围，导致测量轴和编码器本体之间会产生碰撞、摩擦，对编码器造成损坏。

断路器分合闸过程的关键参数，如开距、超程、速度等，能直观反应断路器的设备状态，是断路器在线监测的核心。获取上述参数，首先需要获取断路器分合闸的行程信息。断路器分合闸过程中，传动部件的运动不是单纯的直线运动或圆周运动，而是存在抖动、偏心等情况，常规接触式的位移传感器或角度传感器很容易被损坏，因此常规接触式光栅编码器不能直接用于断路器的行程监测。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够可靠使用光栅编码器的断路器行程监测装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是常规的接触式光栅编码器不能直接用于断路器的行程监测。

为实现上述目的，本发明提供了一种断路器行程监测装置，包括：

第一连接轴，所述第一连接轴的一端与断路器主轴共轴连接，另一端设置有自端面沿轴向方向凸出的第一导轨，所述第一导轨的两端沿径向方向分别延伸至所述第一连接轴的外周面；

居间连接轴，所述居间连接轴的一端设置有与所述第一导轨相匹配的第一导槽，所述第一导槽的两端沿径向方向分别延伸至所述居间连接轴的外周面，使得所述居间连接轴以可径向移动的方式连接至第一连接轴；

第二连接轴，所述第二连接轴的一端设置有自端面沿轴向方向凸出的第二导轨，所述第二导轨的两端沿径向方向分别延伸至所述第二连接轴的外周面，使得所述居间连接轴以径向可移动的方式连接至所述第二连接轴，所述第二连接轴的另一端设置有沿轴向方向延伸的连接孔；

光栅编码器，所述光栅编码器设置有与所述连接孔相匹配测量轴，所述测量轴、所述第二连接轴和所述第一连接轴的轴心线相同；

支架，所述支架包括端板和分别与所述端板的两端连接的两个侧板，所述两个侧板分别与所述断路器固定连接，所述光栅编码器与所述端板连接，所述端板开设有通孔，所述测量轴穿过所述通孔连接至所述第二连接轴。