一種大電流負荷開關的製作方法

2023-12-05 12:05:06

本發明涉及直流開關電器技術領域，更具體的涉及一種大電流負荷開關。適用大電流通斷。

背景技術：

在有色金屬冶煉行業中，鎳電解中主要採用直流低壓大電流電解工藝。鎳電解啟停槽作業普遍採用橫電裝置在大電流生產出鎳時，用於短路電解槽完成出鎳作業。

目前，橫電裝置採用簡陋的螺旋橫電塊壓接方式，且無防護，使用過程中存在較多問題：人工壓接操作繁瑣，直接影響啟停槽作業效率；易受現場酸性氣體和液體腐蝕，壓接電阻過大，使得短接後電解槽殘餘電流過大，操作過程中會出現橫電失敗產生「打火放炮」現象，導致全系列緊急停電，嚴重影響生產作業及供電安全；停槽期間，單個短接口的平均功耗在兩千瓦以上，能量損耗較大。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有技術存在的上述問題，提供一種大電流負荷開關。溫升低、體積小、防護等級高、接通和分斷容量大、操作維護方便，用於替代原有簡陋的螺旋橫電塊壓接方式，實現橫電裝置操作簡單可靠，安全節能的功能。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

一種大電流負荷開關，包括第一靜觸頭板和第二靜觸頭板，還包括滾輪觸頭組件，第一靜觸頭板一端設置有第一觸頭接觸斜面，第二靜觸頭板一端設置有第二觸頭接觸斜面，

滾輪觸頭組件包括滾輪觸頭，滾輪觸頭在往復驅動組件的驅動下與第一觸頭接觸斜面、第二觸頭接觸斜面接觸或者分離。

如上所述的滾輪觸頭組件還包括滾輪觸頭轉軸和滾輪觸頭杆，滾輪觸頭轉軸兩端分別套設有滾輪觸頭，滾輪觸頭杆一端設置有彈簧擋片，彈簧擋片與套設在滾輪觸頭轉軸中部的連接環片連接，滾輪觸頭杆另一端貫穿壓板並固定有滾輪觸頭限位螺母，滾輪觸頭杆上套設有滾輪觸頭彈簧，滾輪觸頭彈簧兩端分別與彈簧擋片和壓板相抵，往復驅動組件驅動壓板往復運動，壓板帶動滾輪觸頭同時與第一觸頭接觸斜面、第二觸頭接觸斜面接觸或者分離。

如上所述的滾輪觸頭轉軸兩端均設置有觸頭擋片，滾輪觸頭位於觸頭擋片和連接環片之間，觸頭擋片和連接環片之間的距離大於滾輪觸頭的厚度，滾輪觸頭活動套設在滾輪觸頭轉軸上，連接環片活動套設在滾輪觸頭轉軸上。

一種大電流負荷開關，還包括動弧觸頭組件，動弧觸頭組件包括動弧觸頭和動弧觸頭杆，動弧觸頭杆一端與動弧觸頭連接，動弧觸頭杆另一端貫穿壓板並固定有動弧限位螺母，動弧觸頭杆上套設有動弧觸頭彈簧，動弧觸頭彈簧兩端分別與動弧觸頭和壓板相抵，第一觸頭接觸斜面上設置有第一靜弧觸頭，第二觸頭接觸斜面上設置有第二靜弧觸頭，壓板帶動動弧觸頭同時與第一靜弧觸頭、第二靜弧觸頭接觸或者分離。

如上所述的動弧觸頭與第一靜弧觸頭、第二靜弧觸頭的接觸行程距離小於滾輪觸頭與第一觸頭接觸斜面、第二觸頭接觸斜面的接觸行程距離。

如上所述的往復驅動組件包括與壓板連接的滑動支架，滑動支架側部設置有滑塊，滑塊與支撐框架上的滑動軌道適配，滑動支架與彎杆的一端鉸接，彎杆另一端為彎部且與止位塊鉸接，操作杆與設置在支撐框架上的操作杆轉軸固定，止位塊與操作杆轉軸固定。

如上所述的彎杆與止位塊的鉸接點和操作杆轉軸與止位塊的固定點之間的連線與操作杆的軸線呈設定角度。

滾輪觸頭採用具有設定厚度的圓形銅片。

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

1、支撐框架包括主框架和防護罩，主框架和防護罩上下密封拼裝，主框架和防護罩採用不鏽鋼板整體焊接而成；結構強度大、體積小、防護等級高；

2、實現分合閘自鎖功能，且操作省力；

3、滾輪觸頭轉軸兩端分別套設有滾輪觸頭，滾輪觸頭採用具有設定厚度的圓形銅片，在有限的空間內分布更多的接觸點，且使得接觸點具有自調整功能；

4、第一觸頭接觸斜面和第二觸頭接觸斜面為斜面設置，利於滾輪觸頭滾動接觸，實現自清潔功能；可實現動弧觸頭相對主觸頭（滾輪觸頭）先合後分的動作時序，有效避免了主觸頭（滾輪觸頭）的損耗，兼顧了接通分斷負載和觸頭溫升低的特點；

5、通過滾輪觸頭限位螺母和動弧限位螺母方便調節觸頭開距和觸頭壓力。

附圖說明

圖1為本發明的整體仰視示意圖；

圖2為滾輪觸頭組件的結構示意圖；

圖3為滾輪觸頭組件、動弧觸頭組件、第一靜觸頭板、第二靜觸頭板配合部分局部放大圖；

圖4為往復驅動組件的結構示意圖；

圖5為本發明的整體立體示意圖；

圖6為合閘狀態下的剖面示意圖；

圖7為分閘狀態下的剖面示意圖；

圖中：1-第一靜觸頭板；101-第一觸頭接觸斜面；102-第一靜弧觸頭；2-第二靜觸頭板；201-第二觸頭接觸斜面；202-第二靜弧觸頭；3-滾輪觸頭組件；301-滾輪觸頭；302-連接環片；303-彈簧擋片；304-滾輪觸頭杆；305-滾輪觸頭轉軸；306-滾輪觸頭限位螺母；307-滾輪觸頭彈簧；308-觸頭擋片；4-往復驅動組件；401-操作杆；402-拐臂；403-止位塊；404-操作杆轉軸；405-彎杆；406-滑動支架；407-滑塊；408-壓板；5-動弧觸頭組件；501-動弧觸頭杆；502-動弧觸頭彈簧；503-動弧觸頭；504-動弧限位螺母；6-支撐框架；601-滑動軌道；602-主框架；603-保護罩；604-支撐座；7-絕緣板。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的技術方案作進一步詳細描述。

實施例1：

如圖1～7所示，一種大電流負荷開關，包括第一靜觸頭板1和第二靜觸頭板2，還包括滾輪觸頭組件3，第一靜觸頭板1一端設置有第一觸頭接觸斜面101，第二靜觸頭板2一端設置有第二觸頭接觸斜面201，

滾輪觸頭組件3包括滾輪觸頭301，滾輪觸頭301在往復驅動組件4的驅動下與第一觸頭接觸斜面101、第二觸頭接觸斜面201接觸或者分離。

如上所述的滾輪觸頭組件3還包括滾輪觸頭轉軸305和滾輪觸頭杆304，滾輪觸頭轉軸305兩端分別套設有滾輪觸頭301，滾輪觸頭杆304一端設置有彈簧擋片303，彈簧擋片303與套設在滾輪觸頭轉軸305中部的連接環片302連接，滾輪觸頭杆304另一端貫穿壓板408並固定有滾輪觸頭限位螺母306，滾輪觸頭杆304上套設有滾輪觸頭彈簧307，滾輪觸頭彈簧307兩端分別與彈簧擋片303和壓板408相抵，往復驅動組件4驅動壓板408往復運動，壓板408帶動滾輪觸頭301同時與第一觸頭接觸斜面101、第二觸頭接觸斜面201接觸或者分離。

滾輪觸頭轉軸305兩端均設置有觸頭擋片308，滾輪觸頭301位於觸頭擋片308和連接環片302之間，觸頭擋片308和連接環片302之間的距離大於滾輪觸頭301的厚度，滾輪觸頭301活動套設在滾輪觸頭轉軸305上，連接環片302活動套設在滾輪觸頭轉軸305上。

一種大電流負荷開關，還包括動弧觸頭組件5，動弧觸頭組件5包括動弧觸頭503和動弧觸頭杆501，動弧觸頭杆501一端與動弧觸頭503連接，動弧觸頭杆501另一端貫穿壓板408並固定有動弧限位螺母504，動弧觸頭杆501上套設有動弧觸頭彈簧502，動弧觸頭彈簧502兩端分別與動弧觸頭503和壓板408相抵，第一觸頭接觸斜面101上設置有第一靜弧觸頭102，第二觸頭接觸斜面201上設置有第二靜弧觸頭202，壓板408帶動動弧觸頭503同時與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202接觸或者分離。

動弧觸頭503與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202的接觸行程距離小於滾輪觸頭301與第一觸頭接觸斜面101、第二觸頭接觸斜面201的接觸行程距離。

往復驅動組件4包括與壓板408連接的滑動支架406，滑動支架406側部設置有滑塊407，滑塊407與支撐框架6上的滑動軌道601適配，滑動支架406與彎杆405的一端鉸接，彎杆405另一端為彎部且與止位塊403鉸接，操作杆401與設置在支撐框架6上的操作杆轉軸404固定，止位塊403與操作杆轉軸404固定。

彎杆405與止位塊403的鉸接點和操作杆轉軸404與止位塊403的固定點之間的連線與操作杆401的軸線呈設定角度。

一種大電流負荷開關，主要包括支撐框架6、操作機構和觸頭系統。支撐框架6包括滑動導軌601、主框架602、防護罩603和支撐座604，主框架602和防護罩603上下密封拼裝，主框架602和防護罩603均採用不鏽鋼板整體焊接，主框架602用於安裝固定觸頭系統和操作機構，並且與觸頭系統的導電迴路之間用絕緣板7隔離。支撐座604設置在主框架602上，滑動導軌601設置在主框架602內。

操作機構包括往復驅動組件4，主框架602上安裝有支承座409、支承座409上設置有操作杆轉軸404，往復驅動組件4的操作杆401一端套設在操作杆轉軸404上，其中滑動支架406位於主框架602裡面，兩側的滑塊407與主框架602兩側的滑動軌道601匹配安裝；止位塊403和鐮刀形的彎杆405用銷軸鉸接，止位塊403與操作杆轉軸404剛性連接，彎杆405與滑動支架406用軸銷鉸接，實現操作機構在規定動作範圍內的分合閘自鎖功能；拐臂402上可連接操作杆401，通過推拉操作杆401帶動滑動支架406沿滑動軌道601上下移動。觸頭系統包括動觸頭組件和靜弧觸頭（102/202），動觸頭組件包括中間部分的多組滾輪觸頭組件3和兩側的動弧觸頭組件5，滾輪觸頭組件3採用橋式觸頭結構。滾輪觸頭限位螺母306和動弧限位螺母504用於調節滾輪觸頭301和動弧觸頭503的開距、壓力，第一靜觸頭板1和第二靜觸頭板2之間通過絕緣板7隔離，對稱安裝在主框架602下方，第一靜觸頭板1的第一觸頭接觸斜面的兩側設置有第一靜弧觸頭102，第二靜觸頭板2的第二觸頭接觸斜面201的兩側設置有第二靜弧觸頭202；滾輪觸頭301採用具有設定厚度的圓形銅片，且每一片滾輪觸頭301可相對自由的與第一觸頭接觸斜面101和第二觸頭接觸斜面201貼合，使得接觸點具有自調整功能；第一觸頭接觸斜面101和第二觸頭接觸斜面201均為斜面，合閘時滾輪觸頭301可在上面滾動，自動去掉氧化層或者雜物，第一靜弧觸頭102高於第一觸頭接觸斜面101，第二靜弧觸頭202高於第二觸頭接觸斜面201，實現動弧觸頭503與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202的接觸行程距離小於滾輪觸頭301與第一觸頭接觸斜面101、第二觸頭接觸斜面201的接觸行程距離，即在合閘時，動弧觸頭503先與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202接觸，滾輪觸頭301後與第一觸頭接觸斜面101和第二觸頭接觸斜面201接觸；在分閘時，滾輪觸頭301先與第一觸頭接觸斜面101和第二觸頭接觸斜面201分離，動弧觸頭503後與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202分離，實現動弧觸頭相對主觸頭（主觸頭即為滾輪觸頭301）先合後分的動作時序。

如圖6～7所示，合閘時，往合閘方向推動操作杆401，拐臂402可以用於帶動操作杆轉軸404轉動，彎杆405拉動滑動支架406，與滑動支架406連接的壓板408帶動滾輪觸頭組件3和動弧觸頭組件5向上平移，動弧觸頭503先與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202彈性壓緊，滾輪觸頭301後與第一觸頭接觸斜面101和第二觸頭接觸斜面201彈性壓緊；接通迴路，同時彎杆405與止位塊403的鉸接點繞過操作杆轉軸404所在的垂面，彎杆405的彎部間接鉤住操作杆轉軸404，實現到位鎖緊，完成合閘動作。

分閘時，往分閘方向推動操作杆401，拐臂402可以用於帶動操作杆轉軸404轉動，彎杆405拉動滑動支架406，與滑動支架406連接的壓板408帶動滾輪觸頭組件3和動弧觸頭組件5向下平移，滾輪觸頭301先與第一觸頭接觸斜面101和第一觸頭接觸斜面201分離，動弧觸頭503後與第一靜弧觸頭102、第二靜弧觸頭202分離；迴路斷開，完成分閘動作。

本大電流負荷開關具有溫升低、體積小、防護等級高、接通和分斷容量大、操作維護方便等特點。除了手動操作方式，還可以通過增加電機或者氣缸實現電動或者氣動操作。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明作舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或替代，但不會偏離本發明的精髓或者超越所附權利要求書外定義的範圍。