開關防過衝裝置及使用該裝置的高壓開關的製作方法

2023-05-29 13:47:01 1

本發明涉及一種開關防過衝裝置及使用裝置的高壓開關。

背景技術：

高壓電器的隔離/接地開關在分、合閘操作到位後，由於電機不能馬上停止，高壓開關的操動機構及傳動部繼續動作，會造成產品分、合閘過衝。如果分、合閘過衝較大，可能會造成產品損壞，影響電網安全運行。因此需要使用防止開關分合閘過衝的裝置，使產品動作到位後可靠地停留在分、合閘位置，避免因電機繼續轉動造成產品分、合閘過衝。

公告號為cn2824260y、公告日為2006年10月4日的中國專利文件公開了一種開關防過衝裝置，該裝置包括輸入傳動部、輸出傳動部和設置在輸入傳動部與輸出傳動部之間的離合裝置，輸入傳動部包括輸入軸，輸出傳動部包括輸出軸和連接架，離合裝置包括兩側設有開口槽的軸套和分別固定於輸入軸、輸出軸的相對端的脫扣銷，脫扣銷導向裝配於開口槽中，輸出傳動部分還包括蝸杆蝸輪機構，蝸杆蝸輪機構中的蝸杆為輸出軸的一段，蝸輪的偏心位置鉸接有連杆，連杆的一端為鉸接端，另一端設有滑塊，蝸輪、連杆與滑塊共同形成曲柄滑塊機構，傳動連接架包括用於安裝軸套的安裝板，安裝板的前後兩側固連有傳動側板，軸套可轉動且軸向止脫地裝配在安裝板中，軸套連接板左右兩側分別設有復位彈簧，傳動側板上開設有與滑塊導向配合的滑槽，復位彈簧處於自然狀態時脫扣銷位於開口槽中，當給予合閘或分閘信號時，電機通過傳動齒輪帶動輸入軸、軸套和輸出軸同步轉動，輸出軸的蝸杆段帶動蝸輪轉動，從而帶動曲柄滑塊機構中的滑塊頂推滑槽兩端，帶動連接架和軸套同步移動，當軸套移動距離大於開口槽長度時，軸套的一端與一個脫扣銷分離，另一端與另一個脫扣銷連接，輸入軸和輸出軸脫開，輸入軸空轉，能夠實現防止開關分合閘過衝。但是，由於輸出軸和離合裝置之間採用蝸杆蝸輪機構和曲柄滑塊機構傳動連接，在使用時連杆端部的滑塊與滑槽導向配合時容易出現卡滯等滑動不暢的現象，影響離合裝置的正常使用，存在傳動環節多、傳動不可靠的問題。另外，由於蝸杆蝸輪機構傳動效率低，需要採用很大的蝸輪以滿足輸出角度要求，蝸輪軸的軸線與蝸杆的軸線為空間垂直，蝸輪的前後兩側分別設置帶有滑塊的連杆和帶有滑槽的側板結構，還存在體積龐大、結構設計複雜的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種開關防過衝裝置以簡化結構，提高傳動可靠性。本發明還提供了一種使用開關防過衝裝置的高壓開關。

為實現上述目的，本發明開關防過衝裝置的技術方案是：一種開關防過衝裝置，包括輸入傳動部、輸出傳動部與位於輸入傳動部和輸出傳動部之間的離合裝置，所述輸入傳動部包括輸入軸，輸出傳動部包括輸出軸和連接架，離合裝置包括兩側設有開口槽的軸套和分別固定於輸入軸、輸出軸的相對端的脫扣銷，脫扣銷導向裝配於開口槽中，所述軸套可轉動且軸向止脫地裝配在所述連接架上，所述輸出傳動部包括與輸出軸止轉連接的絲槓和裝配在絲槓上的軸向移動的絲母件，所述連接架上設有分別對應開關的分閘位置、合閘位置的分閘止位結構和合閘止位結構，絲母位於分閘止位結構和合閘止位結構之間，絲母件在移動過程中通過頂推分閘止位結構或合閘止位結構使相應軸上的脫扣銷從開口槽中脫出。

所述絲母件包括裝配在絲槓上的絲母套和固定在絲母套外側並沿徑向凸出的擋止部，絲母件通過擋止部與止位結構擋止配合，所述連接架上設有沿絲槓的軸向延伸的導向通道，擋止部在導向通道中導向移動。

分閘止位結構和合閘止位結構均包括用於與絲母件擋止配合的止位螺栓，止位螺栓在朝向絲母件方向上的伸出長度可調。

所述連接架呈l形結構，包括用於安裝軸套的安裝板和用於安裝分閘止位結構和合閘止位結構的傳動板。

所述絲槓與輸出軸一體設置。

本發明高壓開關的技術方案是：一種高壓開關，包括驅動裝置以及位於驅動裝置和開關的動端之間的開關防過衝裝置，所述開關防過衝裝置包括輸入傳動部、輸出傳動部與位於輸入傳動部和輸出傳動部之間的離合裝置，所述輸入傳動部包括輸入軸，輸出傳動部包括輸出軸和連接架，離合裝置包括兩側設有開口槽的軸套和分別固定於輸入軸、輸出軸的相對端的脫扣銷，脫扣銷導向裝配於開口槽中，所述軸套可轉動且軸向止脫地裝配在所述連接架上，所述輸出傳動部包括與輸出軸止轉連接的絲槓和裝配在絲槓上的軸向移動的絲母件，所述連接架上設有分別對應開關的分閘位置、合閘位置的分閘止位結構和合閘止位結構，絲母位於分閘止位結構和合閘止位結構之間，絲母件在移動過程中通過頂推分閘止位結構或合閘止位結構使相應軸上的脫扣銷從開口槽中脫出。

所述絲母件包括裝配在絲槓上的絲母套和固定在絲母套外側並沿徑向凸出的擋止部，絲母件通過擋止部與止位結構擋止配合，所述連接架上設有沿絲槓的軸向延伸的導向通道，擋止部在導向通道中導向移動。

分閘止位結構和合閘止位結構均包括用於與絲母件擋止配合的止位螺栓，止位螺栓在朝向絲母件的方向的伸出長度可調。

所述連接架呈l形結構，包括用於安裝軸套的安裝板和用於安裝分閘止位結構和合閘止位結構的傳動板。

所述輸出軸的遠離離合裝置的一端以及離合裝置軸套的兩端處分別設有用於支撐輸入軸或輸出軸的支撐座。

本發明的有益效果是：本發明的開關防過衝裝置中輸出傳動部採用絲槓絲母機構進行傳動，相對於現有的採用蝸杆蝸輪機構和曲柄滑塊機構等結構的開關防過衝裝置，簡化了傳動環節，直接將轉動副轉化為移動副，絲母件到達分閘位和合閘位後分別與分閘止位結構和合閘止位結構頂推配合，帶動連接架和軸套軸向移動，可使相應軸上的脫扣銷從開口槽中脫出，從而實現離合功能。即便電機沒有及時切斷，通過輸出傳動部和離合裝置的配合使輸出軸與輸入軸脫離，不會繼續轉動，避免出現開關分合閘過衝的問題。裝置中傳動環節少，結構簡單緊湊，傳動更為可靠，同時也減少了在結構設計時需要計算的參數。

進一步地，使止位螺栓的伸出長度可調，使用過程中可對絲母件進行止位的位置進行微調。

附圖說明

圖1為本發明開關防過衝裝置的實施例中在分閘位時的示意圖；

圖2為圖1中去掉絲母件後的示意圖；

圖3為圖1中絲槓絲母機構的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。

本發明的開關防過衝裝置的具體實施例，如圖1至圖3所示，開關防過衝裝置包括用於連接驅動裝置的輸入傳動部、用於連接開關的動端的輸出傳動部，輸入傳動部與輸出傳動部之間設有離合裝置3。輸入傳動部包括軸線沿左右方向延伸的輸入軸11和固定在輸入軸右端的傳動齒輪12。輸出傳動部分包括輸出軸210和連接架23。離合裝置3包括軸套31和分別固定在輸入軸11的左端、輸出軸21的右端上的脫扣銷32，軸套31的左右兩側分別設有徑向貫通的開口槽，開口槽的開口位於軸套31的端面上，脫扣銷32導向裝配於開口槽中，軸套31的左端面和右端面均為用於將脫扣銷32從開口槽中導出或將脫扣銷32導入開口槽中的螺旋面。軸套31可轉動且軸向止脫地裝配在連接架23上。本實施例中，驅動裝置為電機，傳動齒輪12與的電機的輸出端相連。

輸出軸210的左端一體固設有同軸的絲槓21，絲槓21上裝配有絲母件22，絲母件22包括嚙合裝配在絲槓上的絲母套220，絲母套220的外側固定有沿徑向凸出的擋止部221，絲槓21和絲母件22形成絲槓絲母機構，當絲槓21隨輸出軸210轉動時，絲母件22沿軸向移動。絲母在移動過程中具有分別對應開關分閘位置、開關合閘位置的分閘位和合閘位，圖中項22表示分閘位的絲母件，項22』表示合閘位的絲母件。

連接架23呈l形結構，包括一體設置的安裝板231和傳動板232，安裝板231上設有用於安裝軸套31的安裝孔，軸套31的外周上設有向內凹陷的安裝環槽，安裝環槽與安裝孔的孔沿軸向擋止配合，安裝板231上設有u型的安裝孔，孔開口向上，底部為半圓形上部為通孔，軸套31通過安裝環槽卡在安裝板231的u型孔上從而完成裝配。安裝板231的左右兩側分別頂裝有復位彈簧33。連接架的傳動板232上設有分別與分閘位的絲母件22和合閘位的絲母件22』頂推配合的分閘止位結構25和合閘止位結構26。連接架的傳動板232上還設有沿絲槓的軸向延伸的導軌通道，當絲槓轉動時，絲母上的擋止部221在導軌通道中導向移動且不轉動。絲母件在分閘止位結構25和合閘止位結構26之間移動，絲母件在到達分閘位或合閘位前未與止位結構接觸，兩脫扣銷32都位於開口槽中，輸出軸與輸入軸通過通過脫扣銷32與軸套31的配合保持同步轉動；絲母件在移動至分閘位或合閘位後繼續移動，將頂推分閘止位結構或合閘止位結構，而帶動連接架23移動，這樣會使輸入軸或輸出軸上的脫扣銷32從軸套31的開口槽中脫出，軸套不再向輸出軸傳遞轉動動作，電機空轉。

本實施例中，分閘止位結構25和合閘止位結構26的結構相同，均包括軸線方向平行於絲槓的用於與絲母件擋止配合的止位螺栓201，止位螺栓201安裝在安裝座202上，安裝座202通過安裝螺栓203安裝在連接架上，止位螺栓201的頭部朝向絲母方向，且伸出安裝座202的伸出長度可調。絲槓21的左端以及離合裝置軸套31的左右兩端處分別設有用於支撐輸入軸或輸出軸的支撐座4。

以開關分閘時為例，如圖1所示，當給予分閘信號時，電機通過傳動齒輪12帶動輸入軸11、軸套31和輸出軸210同步轉動，絲槓21與輸出軸一起轉動，絲母件22向左移動，到達分閘位後與分閘止位結構接觸，電機繼續轉動，絲母22的擋止部221向左頂推分閘止位結構25的止位螺栓202，通過連接架23帶動軸套31向左移動，當軸套31移動距離大於開口槽長度時，軸套31右側的固定在輸入軸11上的脫扣銷32沿右端的螺旋面轉動，從開口槽中退離，輸入軸11和輸出軸21脫開，輸入軸空轉。因此即使在到達分閘位置後電機沒有及時切斷，通過輸出傳動部和離合裝置配合，不會帶動開關操動機構繼續動作，避免了出現開關分合閘過衝、操動機構卡死甚至電機燒毀等現象。

本發明的高壓開關的具體實施例，高壓開關包括驅動裝置以及位於驅動裝置和開關的動端之間的開關防過衝裝置，其中開關防過衝裝置的結構與上述實施例中開關防過衝裝置的結構相同，在此不再贅述。

在開關防過衝裝置、高壓開關的其他實施例中，絲槓與輸出軸還可以分體設置，只要兩者能夠止轉配合而傳遞轉動動作即可；絲母件中的擋止部也可以是絲母套上的結構，能夠頂推分合閘止位結構即可；分閘止位結構和合閘止位結構還可以為直接設在連接架上的凸起件；連接架的安裝板和傳動板還可以分體設置。