[实用新型]灭磁开关机械结构中的V型顶板

说明书

本实用新型涉及一种开关部件，特别是一种灭磁开关机械结构中的V型顶板。

大、中型发电机组一般都要求装有快速灭磁装置，其目的是当发电组定子部分或发电机出口端变压器发生短路事故时，能及时将发电机转子电流降至零，快速消耗转子中贮存的电磁能量，从而防止发电设备事故扩大，避免造成不应有的经济损失。

目前，国内发电机实现快速灭磁的一个重要手段是利用国产的DM2－1500、2500型灭磁开关（以下简称DM2开关）。这种快速灭磁开关依据短弧阴极效应原理而设计，具有热容量大、灭磁效果好、结构简单、维护方便的特点，它已被广泛应用在大、中型发电机组上。

然而，DM2开关存在的一个致命问题，就是时常发生拒跳现象，往往在发电设备上出现事故，要求开关跳闸灭磁时，它却由于原设计的V型顶板的短臂尺寸较短，头端处R尺寸大，臂的宽又不够，特别是用过一段时间之后局部变形，使短臂本来位置就低的接触点下移，使得V型顶板长臂头部接触处并未与半轴表面相接触，出现机械卡死状态，因而跳不开，失去了快速灭磁的作用，其后果必然导致发电机设备的严重烧损，带来巨大的经济损失。

本实用新型的目的是为从根本上解决DM2－1500、2500型并开的拒跳问题而提供一种灭磁开关机械结构中的V型顶板。

本实用新型的目的是这样实现的：它是一个由长短两个支臂组成的V型顶板，其特征是长臂较窄，头部为一弧形表面及一小接触面，短臂较宽，其头部由两个大小不同的半径圆弧组成，边缘呈弧线状。

本实用新型的优点是：设计尺寸合理，保证运行平滑可靠，减少发变形和磨损，克服了开关机构卡死现象，延长了使用寿命。

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是DM－1500、2500型灭磁开关机构原理图。

图2是改进前V型顶板的结构图。

图3是本实用新型的结构图。

由图1可知，V型顶板1是该机构中的重要零件，通过它的左右转动，达到通电闭锁和断电两个静电平衡状态。图中实践部分为通电状态。通电时主触头14闭合，经杠杆13使顶滚5下移，于是在压力弹簧12的推动下，直顶杆2，以轴11为心摆向右方的实线位置，而其底下的斜面正好与顶滚5顶死，与此同时V型顶极1，由虚线位置被拉簧6拉向右转到实线位置，其短臂头端与直顶杆上的顶滚4相接于A点，长臂头端与代一凹槽平台的半轴3相接于B点，此时根据静力学平衡条件可知∑Mo₁＝○,即MA＋（－MB）＝○（其它力距从略），达到了通电机械闭锁的平衡状态。断电的动作程序是：脱扣线圈9代电，通过电磁铁及固定在半轴3上的跳闸板7将半轴3左转（拉簧8被拉开），此时半轴表面上的B点沿圆周下移，当转过轴上凹槽平台边缘时B点立即消失即MB＝○，通电平衡状态被破坏，于是短臂端A点上的力矩MA立即释放出来，它克服拉簧6的反向力矩MS6，将V型顶板1推向左转，恢复到虚线位置，达到了断电平衡状态，（MA＝FA·○1E，○1E是FA与矩心的垂直距离，阻力FA是由顶滚5上顶直顶杆1之力转化分解到顶滚4A点上）。所谓“拒跳”就是断电时V型顶板卡死在原位置不动，这由上面的分析可知，主要是MA太小，或等于零，它不能克服拉簧6的反向力矩MS6驱使V型顶板1左转。又从图一中看出，MA的大小取决于A点的位置，A点在顶滚4上的一范围弧面上移动。那么随着A点下移，○2A（阻力FA的方向）与○1、○2连线的夹角a减少，FA和○1E都在减少，因而MA在减小，直到A点落于○1、○2连结上（a＝0）时就达到了极限状态，此时在○1、○2连线上形成了一个大小相等、方向相反的平衡力系，MA＝○因而造成了V型顶板卡死不动。又是什么因素影响A点的位置呢？从图1中也可看出，就是V型顶板1的短臂头端的尺寸和几何形状，由于原设计的V型顶板短臂尺寸较短，而且头端处R尺寸大，臂的宽又不够，特别是用过一段时间之后局部变形，使本来位置就低的A点很快移到了○1、○2连线上（甚至转移到○1、○2下），这就是造成拒跳卡死的根本原因。这一点从我们现场实际考查和更换V型顶板中，发现在卡死不动的状态下，V型顶板长臂R端并未与半轴表面相接触，而是在B点处有一个小间隙，这就充分证实A点位置已达到了极限程度。

由图2可知，V型顶板，它选用了2.8－3.2毫米厚的T8或T10优质钢板，或65Mn、60Si2Mn弹簧钢板，V型板由长短两个支臂组成，长臂较窄，头部为一弧形表面及一小接触平面（H），短臂较宽，其头部由两个大小不同的半径（R20－35、R8－15）圆弧组成，轴孔中心到短臂光端尺寸L在36.0－37.5毫米之间，长短臂中间夹有a为93－96°，在轴孔两侧用两个φ26的小套环9（A3钢制）粘合于两侧，并用φ13.5心轴串起钻三个φ3.2孔，以便用铆钉铆接牢固，三件的总厚度为12－12.5毫米，组装之后精磨轴孔φ14（配装滚针轴承用），然后局部（H面，R1、R2、R3的弧面）研磨抛光，随之进行局部热处理（长短臂的端头15－20毫米处），硬度要求Rc45－54，最后经镀锌处理，至此加工完毕。由图2和图3可知，新、旧V型顶板的主要区别在于短臂长度加大，端部加宽，圆弧尺寸不同，a1＜a2，这就使A点上移，MA＞MS6，从而保证了V型顶板与顶滚4接触平稳、运动平滑，正常灵活、彻底克服了拒跳卡死现象。