[实用新型]轴环和安装该轴环的旋转轴

说明书

本实用新型涉及一种轴环和安装该轴环的旋转轴，用于安装在低压/中压开关设备中的旋转轴上，包括：第一轴环部件和第二轴环部件；所述第一轴环部件和第二轴环部件中的至少一个的外圆周表面或者侧表面上具有规则的结构化纹路；其中，所述第一轴环部件和所述第二轴环部件能够结合在一起形成为一个轴环，以固定在所述旋转轴上。根据本实用新型的轴环，表面上具有规则的结构化纹路，当将该轴环固定在旋转轴上时，可以在旋转轴外部形成不平坦结构，从而可以利用感应式传感器来测量旋转轴的旋转速度；并且，由于是分体式结构，因此可以方便地安装在旋转轴的任意适当位置处，而无需将旋转轴从安装环境拆下来，因此尤其适合于旋转角度受限并且安装空间非常有限的现有开关设备。

技术领域

本公开通常涉及低压/中压开关设备技术领域，更具体地，涉及一种轴环和安装有该轴环的旋转轴。

背景技术

电能分配系统变电站中的低压/中压开关设备依赖于机电系统来建立和断开电气连接，例如，在发生短路时快速断开电网的连接，从而防止对电网基础设施和附近资产的损害。

即使在高负载电流和各种不同的负载和环境条件下，开关也必须是可靠和可重复的。开关的电气接触元件的啮合或分离必须相当快，以避免或减少在开关过程中接触点之间形成电弧，而且还要确保对短路情况的快速反应。

常用的确保开关触点的快速啮合/分离的机制取决于机械弹簧，它由齿轮电动机(甚至是手动)拉紧。当开关事件(打开或关闭)被触发时—例如手动或通过保护继电器—弹簧张力被释放并机械地转化为开关触点的快速运动。通常，实现这种转换的机制包括至少一个旋转轴，旋转轴由弹簧驱动，进而再驱动执行电力线的各个相位的实际开关运动的(通常是三个)执行器。

通常情况下，旋转轴在动作过程中不会进行完全地旋转，很常见的是，旋转角度被限制在大约90度，甚至低于90度。

测量和分析旋转轴在开关动作过程中的旋转速度(或随时间变化的准确角度)，可以对整个开关机构的健康状态提供有价值的意见。更重要的是，它可以定期验证开关设备是否能够在技术和/或法律要求的时间内完成电路的打开/关闭。因此，监测正常运行期间旋转轴的旋转速度是提供预防性维护服务的重要前提条件。

从测量和报告旋转轴的实际旋转特性的需求出发，需要一个合适的传感器来获取这些数据。

对这种传感器的要求可以总结为以下几点。

-足够高的时间分辨率(一个开关动作通常必须在300ms以内完成，即时间分辨率在ms范围内或更好)。

-对灰尘、污垢、极端温度等有很强的抵抗力。

-尺寸小，能够将传感器附接在现有产品上作为升级。

指示轴的角度和/或旋转的传感器通常被称为旋转编码器。最常用的旋转编码器类型是基于光学测量，即通常采用一个或几个光障来检测连接到轴上的有槽不透明圆盘的槽。这种编码器通常必须安装在轴的末端，这使得它们不适合改造旧设备，并且对灰尘相对敏感。

磁性编码器对大多数污垢不敏感，也相当常用，例如在伺服电机中。一些解决目标用例的现成解决方案是基于安装在轴端的磁铁和安装在离轴端一小段距离的固定2轴或 3轴磁性编码器(例如，基于磁阻效应)的组合。对于这种磁性编码器，将磁铁放在轴的中心可能是一个问题，而且必须将两个编码器组件分别安装在轴端或靠近轴端，与轴线对齐，这使得该解决方案不适合在空间有限的情况下对现有设备进行改装。

电阻式和电容式旋转编码器也存在，但不太常见，也不适合对现有设备进行改装。

实用新型内容

在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。