CN103123884B - 触头弹簧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及触头弹簧装置，提供一种轴向尺寸小的触头弹簧装置，包括供对应的动导电杆同轴插装并固连的固定套筒，固定套筒供动导电杆插入的一端外翻设有外翻结构；固定套筒的外围套设有与固定套筒同轴并沿固定套筒的轴向导向的外套筒，外套筒对应于固定套筒远离外翻结构的一端的端部设有与外翻结构沿固定套筒的轴向对立的内翻结构；外翻结构和内翻结构之间顶压设有至少三组触头弹簧，各组触头弹簧是绕固定套筒的周向均布；外套筒的筒壁上设有用于在对应的驱动装置拨动下驱动外套筒沿固定套筒轴向运动的传动连接结构；固定套筒远离外翻结构的一端设有用于限制外套筒和内翻结构脱出固定套筒并在受到内翻结构顶压时带动固定套筒共同运动的挡止结构。
Description
技术领域
本发明涉及触头弹簧装置。
背景技术
在真空断路器领域，触头弹簧装置是真空断路器的重要装置，用于为真空断路器中的真空灭弧室提供合闸时所需的压力和起到合闸缓冲作用，从而保证真空灭弧室内动静触头的可靠接触，保证真空断路器主回路的通流能力。例如现有的一种真空断路器触头弹簧装置，其结构和装配方式如本说明书附图的图1和图2所示，真空断路器包括外部电极91、瓷套99、真空灭弧室92、触头弹簧装置和由导电夹95、软连接导电带97构成的导电主回路。触头弹簧装置包括沿真空断路器内动导电杆分合闸运动的左右方向导向移动的活塞杆98、与所述活塞杆98固连的弹簧盖96和套设在活塞杆98上作为触头弹簧的螺旋弹簧93，螺旋弹簧93的轴向尺寸大、不利于实现触头弹簧装置的小型化设计，螺旋弹簧93采用套设在活塞杆98上的结构也容易导致合闸时真空灭弧室内的触头受力不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴向尺寸小的触头弹簧装置。
本发明所采用的技术方案是：触头弹簧装置，包括用于供对应的动导电杆同轴插装并固连的固定套筒，所述固定套筒供动导电杆插入的一端外翻设有外翻结构；所述固定套筒的外围套设有与固定套筒同轴并沿固定套筒的轴向导向的外套筒，所述外套筒对应于所述固定套筒远离外翻结构的一端的端部内翻设有与所述外翻结构沿固定套筒的轴向对立的内翻结构；所述外翻结构和内翻结构之间顶压设有至少三组触头弹簧，各组触头弹簧是绕固定套筒的周向均布；外套筒的筒壁上设有用于在对应的驱动装置拨动下驱动外套筒沿固定套筒轴向运动的传动连接结构；所述固定套筒远离外翻结构的一端设有用于限制所述外套筒和内翻结构脱出所述固定套筒并在受到内翻结构顶压时带动固定套筒共同运动的挡止结构。
采用上述技术方案，固定套筒上设有外翻结构，对应同轴导向套设在固定套筒上的外套筒设有内翻结构，从而能够将触头弹簧顶压设置在外翻结构和内翻结构之间，并沿围绕固定套筒轴线的周向均匀设置三组以上，与现有技术中在活塞杆上设置一组弹簧的结构相比，本技术方案能够将触头弹簧装置的合闸保持力均分，从而可以使用轴向尺寸较短的触头弹簧，减小了触头弹簧装置的轴向尺寸。外套筒上设置的传动连接结构便于触头弹簧装置与对应的驱动装置传动连接，固定套筒上设置的挡止结构能够使外套筒带动固定套筒，进而带动动导电杆朝分闸方向运动，实现真空断路器的分闸。
所述触头弹簧是由碟簧组合构成，所述外翻结构上设有供所述碟簧组合沿固定套筒的轴向导向穿设的导向柱，所述内翻结构上设有供所述导向柱穿过的避让开口。由于碟簧组合刚度系数高、单位体积的变形能大，具有较好的缓冲吸震能力，能够进一步减小触头弹簧装置的轴向尺寸，实现小型化，还可以使触头弹簧装置在使用时提供足够的真空灭弧室合闸触头压力，保证主回路通流能力。而导向柱是为了对应碟簧组合设置，为碟簧组合提供良好的装配导向和动作导向，保证碟簧组合的灵活动作，提高触头弹簧装置的可靠性，沿长使用寿命。内翻结构上的避让开口能够避免合闸时内翻结构与导向柱的干涉。
所述固定套筒是通过沿轴向延伸的中间通孔供动导电杆插装，所述中间通孔远离外翻结构的一端的直径大于另一端的直径而构成用于供对应的圆筒形电极的外周面沿固定套筒轴向导向插配的阶梯孔段。采用上述阶梯孔段的结构，能够为对应的圆筒形电极提供良好的导向，减少磨损，延长电极的使用寿命。
所述外翻结构沿固定套筒径向的顶部位于绕固定套筒周向的同一圆周上；所述外套筒的内筒壁与所述外翻结构的顶部表面是沿内筒壁的轴向导向装配。外翻结构采用上述形式能够为外套筒提供更好的导向，减少磨损，进一步提高触头弹簧装置的性能，外翻结构的顶部设置在绕固定套筒周向的同一圆周上，还能够避免触头弹簧装置出现突出棱角而导致电场畸变，提高绝缘性能。
所述外翻结构和内翻结构均是由环形板构成。采用环形板结构强度高，制造方便。
所述固定套筒远离外翻结构的一端的外周面上设有外螺纹，所述防脱结构是由螺接装配在所述外螺纹上的防松螺母构成。挡止结构采用防松螺母，结构简单，固定牢固，同时方便了拆卸。
所述传动连接结构是对称分布在外套筒筒径的两侧并沿垂直于外套筒轴向的方向延伸的长孔。传动连接结构采用上述长孔能够在使用时与对应的拨动件构成正切机构，为分合闸操作提供稳定的动力，且结构简单，便于装配，传动可靠。
附图说明
图1：现有技术中触头弹簧装置的装配示意图；
图2：图1中触头弹簧装置的结构示意图；
图3：本发明中触头弹簧装置的一个实施例的结构示意图；
图4：图3中触头弹簧装置的装配示意图。
图中各附图标记对应的名称为：1流出电极，11筒状插接部，12表带触指安装槽，13导向环安装槽，2流入电极，3触头弹簧装置，31弹簧座，311固定套筒，312外翻沿，32导向柱，33碟簧组合，34弹簧压盖，341外套筒，342内翻沿，343长孔，35螺母防松组合，4真空灭弧室，41动导电杆，411销孔，5瓷套，91外部电极，92真空灭弧室，93螺旋弹簧，95导电夹，96弹簧盖，97软连接导电带，98活塞杆，99瓷套。
具体实施方式
本发明触头弹簧装置的一个实施例如图3、图4所示，触头弹簧装置3，包括弹簧座31、弹簧压盖34、碟簧组合33、导向柱32和螺母防松组合35。与其对应的真空断路器包括瓷套5、流出电极1、流入电极2、设置在流出电极1和流入电极2之间的真空灭弧室4，真空灭弧室4的一端伸出有沿左右方向延伸的动导电杆41，触头弹簧装置3设置在流出电极1与真空灭弧室4之间，用于带动动导电杆41沿左右方向运动而完成合闸和分闸。其中流出电极1是具有筒状插接部11的圆筒形电极。
弹簧座31包括设有中间通孔的固定套筒311，用于供对应的动导电杆41同轴插装并固连，本实施例中，动导电杆41和套筒上设有销孔411，并使用对应的销轴穿设固定；固定套筒311供动导电杆41插入的一端设有顶部沿固定套筒311的周向布置的外翻结构，本实施中，外翻结构是环形板形式的外翻沿312。弹簧压盖34包括沿固定套筒311的轴向同轴导向套设在固定套筒311外围的外套筒341，外套筒341上对应固定套筒311远离外翻结构的一端的端部内翻设有与所述外翻结构沿固定套筒311的轴向对立的内翻结构，本实施中，内翻结构是环形板形式的内翻沿342。所述外套筒341的内筒壁与外翻沿312的顶部表面是沿内筒壁的轴向导向装配。
所述外翻沿312和内翻沿342之间顶压设有三组由碟簧组合33构成的触头弹簧，各组碟簧组合33是绕固定套筒311的周向均布，导向柱32沿固定套筒311的轴向延伸设置在外翻沿312上，供所述碟簧组合33沿固定套筒311的轴向导向穿设。所述内翻沿342上设有供所述导向柱32穿过的避让开口。外套筒341的筒壁上设有用于在对应的驱动装置拨动下驱动外套筒341沿固定套筒轴向运动的传动连接结构，本实施例中，触头弹簧装置3对应的驱动装置是设有曲柄和销钉的驱动装置（图中未画出），所述传动连接结构是对称分布在外套筒341筒径的两侧并沿垂直于外套筒341轴向的方向延伸的长孔343，从而与左右导向设置的外套筒341和其上的长孔343构成在对应的曲柄转动时驱动弹簧压盖34沿分合闸的左右方向运动的正切机构。所述固定套筒311远离外翻沿312的一端设有限制外套筒341和内翻沿342沿固定套筒311的轴向向外运动脱出并在受到内翻沿342的顶压时带动固定套筒311共同朝分闸方向运动的挡止结构。本实施例中，所述固定套筒311远离外翻沿312的一端的外周面上设有外螺纹，所述挡止结构是由螺接装配在所述外螺纹上的螺母防松组合35构成。
所述中间通孔远离外翻沿312的一端的直径大于另一端的直径而构成阶梯孔段，动导电杆41插入时与动导电杆41形成环形间隙，用于供对应的圆筒形电极的外周面沿固定套筒311轴向导向插配。
使用时，动导电杆41从固定套筒311的右端进入并穿过，通过销孔411和适配的销钉与固定套筒311固连。流出电极1的外周面导向插设在固定套筒311左端的直径较大的阶梯孔段内，与阶梯孔段的内壁面导向配合，其内筒壁与动导电杆41通过配合面上表带触指安装槽12内安装的表带触指导电连接，并通过导向环安装槽13内安装的导向环导向配合。合闸操作时，由于动导电杆41导向装配在筒状插接部11内，对应的曲柄正向转动时，通过筒形弹簧压盖34上的长孔343驱动弹簧压盖34向右运动压缩碟簧组合33，碟簧组合33继而作用在弹簧座31上带动弹簧座31向右运动，动导电杆41也随弹簧座31共同向右运动，将真空灭弧室4内的动触头与静触头压紧实现合闸。分闸操作时，对应的曲柄反向转动，弹簧压盖34向左运动，碟簧组合33首先释放压缩量，待弹簧压盖34与左侧的螺母防松组合35接触后，通过螺母防松组合35带动弹簧座31向左运动，动导电杆41受到向左的分闸作用力而向左运动与真空灭弧室4内的静触头分离，实现分闸。分合闸操作时，动导电杆41的左端与电极的筒状插接部11一直依靠表带触指导电连接，从而在合闸时实现真空断路器主导电回路的导通，并保证通流能力。
在上述实施例中，触头弹簧采用的是三组均布的碟簧组合33，固定套筒是通过销钉与动导电杆固定，并且外翻结构和内翻结构采用的是环形板。在本发明的其他实施例中，碟簧组合33也可以采用其他形式，例如螺旋弹簧，数量也可以设置成四组、五组等，同样能够使作用力均匀，并减小触头弹簧装置3的轴向尺寸；固定套筒与动导电杆的固定也可以通过其他方式代替，例如通过螺纹连接紧固；外翻结构和内翻结构也可以采用环形板之外的形式，例如设置成叶片结构，并且叶片沿固定套筒径向的顶部也可以不在同一圆周上，只要能够安装触头弹簧即可。另外，上述实施例中筒状插接部11是通过固定套筒上的阶梯轴段插设在动导电杆41上，在其他实施例中，也可将动导电杆41延长并伸出固定套筒一段设定的距离，筒状插接部11可以通过内壁面直接与动导电杆41的外周面导电连接并导向配合，此时固定套筒可以不设置阶梯轴段。再者，上述实施例中带动弹簧压盖34左右移动的传动连接结构是与对应的曲柄和销钉配合的长孔343，在本发明的其他实施例中，长孔343也可以根据相应的驱动装置设置成不同形式。固定套筒左侧的螺母防松组合35也可以采用其他形式，例如采用挡圈定位，或者在固定套筒上焊接与弹簧压盖左右挡止配合的挡板等。而上述实施例中的导向柱为非必须结构，在本发明的其他实施例中也可以省去，此时内翻沿上对应设置的避让开口也可以省去；或者采用其他的形式为触头弹簧导向，例如在支撑板和弹簧压盖34上设置对应的沉槽，同样能够将触头弹簧定位。
Claims (6)
1.触头弹簧装置，其特征在于：包括用于供对应的动导电杆同轴插装并固连的固定套筒，所述固定套筒供动导电杆插入的一端外翻设有外翻结构；所述固定套筒的外围套设有与固定套筒同轴并沿固定套筒的轴向导向的外套筒，所述外套筒对应于所述固定套筒远离外翻结构的一端的端部内翻设有与所述外翻结构沿固定套筒的轴向对立的内翻结构；所述外翻结构和内翻结构之间顶压设有至少三组触头弹簧，各组触头弹簧是绕固定套筒的周向均布；外套筒的筒壁上设有用于在对应的驱动装置拨动下驱动外套筒沿固定套筒轴向运动的传动连接结构；所述固定套筒远离外翻结构的一端设有用于限制所述外套筒和内翻结构脱出所述固定套筒并在受到内翻结构顶压时带动固定套筒共同运动的挡止结构，所述外套筒的内筒壁与外翻结构的顶部表面是沿内筒壁的轴向导向装配。
2.根据权利要求1所述的触头弹簧装置，其特征在于：所述触头弹簧是由碟簧组合构成，所述外翻结构上设有供所述碟簧组合沿固定套筒的轴向导向穿设的导向柱，所述内翻结构上设有供所述导向柱穿过的避让开口。
3.根据权利要求1或2所述的触头弹簧装置，其特征在于：所述固定套筒是通过沿轴向延伸的中间通孔供动导电杆插装，所述中间通孔远离外翻结构的一端的直径大于另一端的直径而构成用于供对应的圆筒形电极的外周面沿固定套筒轴向导向插配的阶梯孔段。
4.根据权利要求1或2所述的触头弹簧装置，其特征在于：所述外翻结构沿固定套筒径向的顶部位于绕固定套筒周向的同一圆周上；所述外套筒的内筒壁与所述外翻结构的顶部表面是沿内筒壁的轴向导向装配。
5.根据权利要求4所述的触头弹簧装置，其特征在于：所述外翻结构和内翻结构均是由环形板构成。
6.根据权利要求1或2所述的触头弹簧装置，其特征在于：所述传动连接结构是对称分布在外套筒筒径的两侧并沿垂直于外套筒轴向的方向延伸的长孔。
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