CN104064393B - 一种镁电解用负荷开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于额定电压30VDC，额定电流6KA以下，用于镁电解停、开槽的负荷开关（以下简称负荷开关），属于直流开关电器技术领域。该负荷开关由主开关，驱动电机及空气式灭弧系统等部分组成。该型开关采用单极硬排、软连接结构，单极硬排用于机械固定安装，软链接用于安装公差调整；主开关主触头系统采用锥形结构，利于承载电流降低电压降；主开关的操作机构采用六方轴带动凸轮旋转机构，大大简化操作机构；所述空气式灭弧系统设计安装在主开关硬铜排上，通过装在六方轴的偏心轮保证了主开关有一定的时序性，大大延长了开关的使用寿命。该负荷开关解决了对镁电解不停电情况下的停、开槽作业，对节能降耗、提高产品质量效果显著。

Description

一种镁电解用负荷开关

技术领域

本发明涉及一种电荷开关，尤其涉及一种用于镁电解用停、开槽的负荷开关（以下简称负荷开关），属于直流开关电器的技术领域。

背景技术

在电荷开关生产工艺过程中，根据生产需要，经常需要对一个或多个槽进行短接或断开。传统对于电荷开关的生产工艺是采用人工操作的方法，该人工操作方法大体上分二种，一种是用铜棒直接短接断口，短接时会出现打火现象，使生产过程存在巨大的安全隐患；还有一种是采用美国电解气动开关进行降额使用，但需专门安装气动管道，其投入成本高、维护成本高，且气动管道易腐蚀。

针对上述技术存在的不足，国内在该领域的企业迫切需要一种满足当今市场对负荷开关生产工艺的高需求，因此，本申请人研发了一种电动控制开关，现场使用时仅需取工频电源380VAC，开关为空气开关，该开关框架材料为不锈钢防腐、抗磁材料，通过把空气式灭弧系统直接设计在主开关的硬铜排上，主开关采用凸轮旋转机构，主开关与弧触头系统机械连动，简单可靠，锥形主触头结构，简化机构和降低电压降，主开关中的触头系统采用单排硬铜排与软连接，便于安装和调整，空气式灭弧系统与两个偏心轮、杠杆、动弧触头连接排组成四连杆机构，弧触头系统通过两个偏心轮连锁传动，动作可靠，性能高，完全满足现代对荷负开关生产工艺的高要求，对提高生产效率和节约生产成本具有显著效果，结构简单，操作简便，安装维护方便，市场前景广阔的镁电解用负荷开关确属必要。

发明内容

本发明的目的是：根据现有镁电解工艺的需要提供一种电动控制开关，现场使用时仅需取工频电源380VAC，开关为空气开关，该开关框架材料为不锈钢防腐、抗磁材料，通过把空气式灭弧系统直接设计在主开关的硬铜排上，主开关采用凸轮旋转机构，主开关与弧触头系统机械连动连接，简单可靠，锥形主触头结构，简化机构和降低电压降，主开关中的触头系统采用硬铜排与软连接，便于安装和调整，空气式灭弧系统与中间偏心轮、杠杆、动弧触头连接排组成四连杆机构，弧触头系统通过中间偏心轮连锁传动，动作可靠，性能高，完全满足现代对荷负开关生产工艺的高要求，对提高生产效率和节约生产成本具有显著效果，结构简单，操作简便，安装维护方便，市场前景广阔的镁电解用负荷开关。

本发明的技术方案如下：

一种适用于镁电解工艺需求的负荷开关，该负荷开关包括主开关，及安装设置在主开关侧边的驱动电机，及与主开关并联连接的空气式灭弧系统。

所述主开关设置包括主开关框架，及安装设置在主开关框架内的提升架，及安装设置在提升架上的软连接，及焊接设置在软连接两端的硬铜排，及设置在硬铜排、软连接上的主触头系统，及与提升架一起连动连接的凸轮旋转机构，及与驱动电机固定在一起设置的六方轴，所述凸轮旋转机构设置安装在六方轴上，所述主开关框架为不锈钢防腐框架。

所述主触头系统设置有触头套封装，主触头系统设置包括有动主触头与静主触头，所述动主触头安装在软连接上，所述静主触头安装在硬铜排上，所述硬铜排保证了电气距离；所述软连接的中部设置有叠装铜箔，软连接的两端为硬铜排，所述叠装铜箔与两端的硬铜排焊接在一起，使两端的硬铜排可自由移动，所述硬铜排现场安装时起支撑整个主开关的作用，硬铜排的一端现场安装时被用作主开关机械接口与电气接口，所述六方轴上设置有上偏心轮、下偏心轮和中间偏心轮，所述上偏心轮与所述提升架的一端连接，所述下偏心轮与所述提升架的另一端连接，所述六方轴与凸轮旋转机构通过上偏心轮、下偏心轮与中间偏心轮实现机械连动连接，通过设置上偏心轮、下偏心轮和中间偏心轮的角度差，可保证主开关与空气式灭弧系统的机械动作时序；沿所述六方轴的外周设置有六方轴旋转件，所述主开关框架下设置有加强件。

所述空气式灭弧系统设置有弧触头系统，所述弧触头系统设置包括直接安装在硬铜排上、用于实现等电位连接的静弧触头，及设置在静弧触头上面的动弧触头，及设置在动弧触头上面的动弧触头连接排，及设置在动弧触头连接排上面的动弧触头支座，及设置在动弧触头连接排右侧的动弧触头连接排支座，及设置在动弧触头连接排支座右侧的弧系统框架，及连接设置在硬铜排与弧系统框架之间的拉杆。

所述凸轮旋转机构的一端与提升架连接，另一端与驱动电机连接，凸轮旋转机构通过上偏心轮、下偏心轮与中间偏心轮连动到六方轴上，驱动电机转动时控制动主触头与静主触头接触或分开；所述凸轮旋转机构上设置有轴承。

所述空气式灭弧系统用于承载拉断电弧，保护主触头系统，并延长主触头系统的使用寿命。

所述主开关的主要操作结构是驱动电机带动六方轴转动，六方轴带动上偏心轮、下偏心轮同时转动；所述动主触头安装在硬铜排上设置有螺栓；所述主开关中的提升架是六方轴动作机构对动主触头作用的执行部件，六方轴通过上偏心轮、下偏心轮与提升架同向移动；软连接的背面中间处与提升架机械连动设置有碟簧，碟簧提供了动主触头的最初压力及最终压力，以保证其的通流能力；所述碟簧、动主触头均配有延长其使用寿命的防尘橡胶套。

该负荷开关在六方轴上设置有限位开关；该负荷开关为空气开关。

现场安装施工时，硬铜排起固定开关的作用，软连接用于调节，便于安装使用，软连接和硬铜排均为机械接口，用于承载汇流排中的全部电流；所述动主触头与静主触头一一对应安装；软连接一端同时被固定在专用安装架上，软连接背面垫设有动主触头支撑件防止变形，动主触头支撑件与提升架连接设置有导向杆。

所述空气式灭弧系统与中间偏心轮、杠杆、动弧触头连接排组成四连杆机构，中间偏心轮带动杠杆转动，杠杆带动动弧触头连接排使动弧触头断开或闭合。

所述动弧触头通过绞线与软连接实现等电位连接，空气式灭弧系统与主开关是并联连接。

所述主开关通过设置在在六方轴的上偏心轮与下偏心轮进行时序配合。

本发明的一种镁电解用负荷开关，现场使用时仅需取工频电源380VAC，开关为空气开关，该开关框架材料为不锈钢防腐、抗磁材料，通过把空气式灭弧系统直接设计在主开关的硬铜排上，所述主开关中的硬铜排既为电气接口，又是机械接口，结构简单可靠，安装方便；软连接用于调整和吸收各种变形公差；所述主开关为机械可靠连动机构，主开关的操作机构为凸轮旋转机构，通过装在六方轴上的上、下偏心轮进行时序配合，操作机构简单可靠，能可靠地保证主开关的闭合操作和断开操作；主开关与弧触头系统机械连动连接，锥形主触头结构，简化机构和降低电压降，主开关中的触头系统采用硬铜排与软连接，便于安装和调整，空气式灭弧系统与中间偏心轮、杠杆、动弧触头连接排组成四连杆机构，弧触头系统通过中间偏心轮连锁传动，动作可靠，性能高，所述空气式灭弧系统设计简单可靠，不仅节约成本，而且提高了弧触头系统的使用寿命；成本低、高性能，对提高生产效率和节约生产成本具有显著效果，在镁电解领域具有广阔的市场前景，满足当企业对镁电解工艺的高要求。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明一种镁电解用负荷开关的仰视图。

图2为本发明一种镁电解用负荷开关的主视图。

图3为本发明一种镁电解用负荷开关的内部结构主视图。

图4为本发明一种镁电解用负荷开关中凸轮旋转机构的内部结构主视图。

图5为本发明一种镁电解用负荷开关的三维视图。

在图1至图5中

1---驱动电机；2---主开关；3---空气式灭弧系统；4---动弧触头连接排；5---动弧触头；　6---静弧触头；　7---拉杆；8---动弧触头连接排支座；9---弧系统框架；10---主开关框架；11---软连接；12---杠杆；13---硬铜排；14---加强件；15---六方轴旋转件；16---中间偏心轮；17---六方轴；18---下偏心轮；19---凸轮旋转机构；20---提升架；21---动主触头支撑件；22---动主触头；23---触头套；24---静主触头；25---绝缘板；26---碟簧；27---动弧触头支座；28---上偏心轮；29---轴承。

具体实施方式

在本实施例中，参见图1至图5所示，本发明的一种镁电解用负荷开关，该负荷开关包括主开关2，及安装设置在主开关2一侧的驱动电机1，及与主开关2并联连接的空气式灭弧系统3。

所述主开关2设置包括主开关框架10，及安装设置在主开关框架10内的提升架20，及安装设置在提升架20上的软连接11，及焊接设置在软连接11两端的硬铜排13，及设置在硬铜排13、软连接11上的主触头系统，及与提升架20一起连动连接的凸轮旋转机构19，及与驱动电机1固定在一起设置的六方轴17，所述凸轮旋转机构19设置安装在六方轴17上，所述主开关框架10为不锈钢防腐框架。

所述主触头系统设置有触头套23封装，主触头系统设置包括有动主触头22与静主触头24，所述动主触头22安装在软连接11上，所述静主触头24安装在硬铜排13上，所述主开关2的操作机构为凸轮旋转机构19，所述硬铜排13保证了电气距离；所述软连接11的中部设置有叠装铜箔，软连接11的两端为硬铜排13，所述叠装铜箔与两端的硬铜排13焊接在一起，使两端的硬铜排13可自由移动，所述硬铜排13现场安装时起支撑整个主开关2的作用，硬铜排13的一端现场安装时被用作主开关2的机械接口与电气接口，所述六方轴17上设置有上偏心轮28、下偏心轮18和中间偏心轮16，所述上偏心轮28与所述提升架20的一端连接，所述下偏心轮18与所述提升架20的另一端连接，所述六方轴17与凸轮旋转机构19通过上偏心轮28、下偏心轮18与中间偏心轮16实现机械连动连接，通过设置上偏心轮28、下偏心轮18和中间偏心轮16的角度差，可保证主开关2与空气式灭弧系统3的机械动作时序；沿所述六方轴17的外周设置有六方轴旋转件15，所述主开关框架10下设置有加强件14。

所述空气式灭弧系统3设置有弧触头系统，所述弧触头系统设置包括直接安装在硬铜排13上、用于实现等电位连接的静弧触头6，及设置在静弧触头6上面的动弧触头5，及设置在动弧触头5上面的动弧触头连接排4，及设置在动弧触头连接排4上面的动弧触头支座27，及设置在动弧触头连接排4右侧的动弧触头连接排支座8，及设置在动弧触头连接排支座8右侧的弧系统框架9，及连接设置在硬铜排13与弧系统框架9之间的拉杆7。

所述凸轮旋转机构19的一端与提升架20连接，另一端与驱动电机1连接，凸轮旋转机构19通过上偏心轮28、下偏心轮18与中间偏心轮16连动到六方轴17上，驱动电机1转动时控制动主触头22与静主触头24接触或分开；所述凸轮旋转机构19上设置有轴承29。

其中，空气式灭弧系统3用于承载拉断电弧，保护主触头系统，并延长主触头系统的使用寿命。

其中，所述主开关2的主要操作结构是驱动电机1带动六方轴17转动，六方轴17带动上偏心轮28、下偏心轮18同时转动；所述动主触头22安装在硬铜排13上设置有螺栓(未示图)；所述主开关2中的提升架20是六方轴17动作机构对动主触头22作用的执行部件，六方轴17通过上偏心轮28、下偏心轮18与提升架20做同向移动；软连接11的背面中间处与提升架20机械连动设置有碟簧26，碟簧26提供了动主触头22的最初压力及最终压力，以保证其的通流能力；所述碟簧26、动主触头22均配有延长其使用寿命的防尘橡胶套（未图示）。

其中，该负荷开关在六方轴17上设置限位开关（未图示），该负荷开关为空气开关。

其中，现场安装施工时，硬铜排13起固定开关的作用，软连接11用于调节，便于安装使用，软连接11和硬铜排13均为机械接口，用于承载汇流排中的全部电流；所述动主触头22与静主触头24一一对应安装；软连接11一端同时被固定在专用安装架上，软连接11背面垫设有动主触头支撑件21防止变形，动主触头支撑件21与提升架20连接设置有导向杆。

其中，与动弧触头连接排4连接还设置有杠杆12，与所述杠杆12连接设置有轴承29；所述空气式灭弧系统3与中间偏心轮16、杠杆12、动弧触头连接排4组成四连杆机构，中间偏心轮16带动杠杆12转动，杠杆12带动动弧触头连接排4转动，使动弧触头5断开或闭合。

其中，所述动弧触头5通过绞线与软连接11实现等电位连接，空气式灭弧系统3与主开关2是并联连接。

其中，所述主开关2通过设置在在六方轴17的上偏心轮28与下偏心轮18进行时序配合。

安装时，该负荷开关安装在主开关框架10上，先将静主触头24用螺栓（未图示）安装在硬铜排13上，中间压装触头套23，二者为锥面接触。硬铜排13通过绝缘板25安装在主开关框架10上，然后将其另一端安装固定在安装架上，硬铜排13在安装过程中起到支撑整个主开关2的作用。主开关框架10为一个整体，采用不锈钢板材焊接而成，对整个主开关2起固定支撑的作用。

安装在硬铜排13上的是静主触头24，安装在软连接11上的是动主触头22，安装时，动主触头22与静主触头24设置为一一对应，动主触头22与软连接11之间压入触头套23。通过上、下偏心轮将六方轴17的转动转变为提升架20的直线移动。六方轴17顺时针或逆时针旋转一定角度，提升架20就会带动主触头22断开或闭合。

所述驱动电机1安装在负荷开关的一端，在电机座上安装有行程开关和接线端子排。行程开关用于给控制箱传输到位信号。信号通过接线端子排连接到外部开关控制箱。

本发明的一种镁电解用负荷开关，现场使用时仅需取工频电源380VAC，开关为空气开关，该开关框架材料为不锈钢防腐、抗磁材料，通过把空气式灭弧系统直接设计在主开关的硬铜排上，所述主开关中的硬铜排既为电气接口，又是机械接口，结构简单可靠，安装方便；软连接用于调整和吸收各种变形公差；所述主开关为机械可靠连动机构，主开关的操作机构为凸轮旋转机构，通过装在六方轴上的上、下偏心轮进行时序配合，操作机构简单可靠，能可靠地保证主开关的闭合操作和断开操作；主开关与弧触头系统机械连动连接，锥形主触头结构，简化机构和降低电压降，主开关中的触头系统采用硬铜排与软连接，便于安装和调整，空气式灭弧系统与中间偏心轮、杠杆、动弧触头连接排组成四连杆机构，弧触头系统通过中间偏心轮连锁传动，动作可靠，性能高，所述空气式灭弧系统设计简单可靠，不仅节约成本，而且提高了弧触头系统的使用寿命；成本低、高性能，对提高生产效率和节约生产成本具有显著效果，在镁电解领域具有广阔的市场前景，满足当企业对镁电解工艺的高要求。

上述实施实例，只是本发明的一个实例，并不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡与本发明权利要求所述内容相同或等同的技术方案，均应包括在本发明保护范围内。

Claims (1)

1.一种镁电解用负荷开关，该负荷开关包括主开关，及安装设置在主开关一侧的驱动电机，及与主开关并联连接的空气式灭弧系统；所述主开关设置包括主开关框架，及安装设置在主开关框架内的提升架，及安装设置在提升架上的软连接，及焊接设置在软连接两端的硬铜排，及设置在硬铜排、软连接上的主触头系统，及与提升架一起连动连接的凸轮旋转机构，及与驱动电机固定在一起设置的六方轴，所述凸轮旋转机构设置安装在六方轴上，所述主开关框架为不锈钢防腐框架；所述主触头系统设置有触头套封装，主触头系统设置包括有动主触头与静主触头，所述动主触头安装在软连接上，所述静主触头安装在硬铜排上，其特征在于：所述硬铜排保证了电气距离；所述软连接的中部设置有叠装铜箔，软连接的两端为硬铜排，所述叠装铜箔与两端的硬铜排焊接在一起，使两端的硬铜排可自由移动，所述硬铜排现场安装时起支撑整个主开关的作用，硬铜排的一端现场安装时被用作主开关机械接口与电气接口，所述六方轴上设置有上偏心轮、下偏心轮和中间偏心轮，所述上偏心轮与所述提升架的一端连接，所述下偏心轮与所述提升架的另一端连接，所述六方轴与凸轮旋转机构通过上偏心轮、下偏心轮与中间偏心轮实现机械连动连接，通过设置上偏心轮、下偏心轮和中间偏心轮的角度差，可保证主开关与空气式灭弧系统的机械动作时序；沿所述六方轴的外周设置有六方轴旋转件，所述主开关框架下设置有加强件；

所述空气式灭弧系统设置有弧触头系统，所述弧触头系统设置包括直接安装在硬铜排上、用于实现等电位连接的静弧触头，及设置在静弧触头上面的动弧触头，及设置在动弧触头上面的动弧触头连接排，及设置在动弧触头连接排上面的动弧触头支座，及设置在动弧触头连接排右侧的动弧触头连接排支座，及设置在动弧触头连接排支座右侧的弧系统框架，及连接设置在硬铜排与弧系统框架之间的拉杆；

所述凸轮旋转机构的一端与提升架连接，另一端与驱动电机连接，凸轮旋转机构通过上偏心轮、下偏心轮与中间偏心轮连动到六方轴上，驱动电机转动时控制动主触头与静主触头接触或分开；所述凸轮旋转机构上设置有轴承；

所述空气式灭弧系统用于承载拉断电弧，保护主触头系统，并延长主触头系统的使用寿命；

所述主开关的主要操作结构是驱动电机带动六方轴转动，六方轴带动上偏心轮、下偏心轮同时转动；所述动主触头安装在硬铜排上设置有螺栓；所述主开关中的提升架是六方轴动作机构对动主触头作用的执行部件，六方轴通过上偏心轮、下偏心轮与提升架同向移动；软连接的背面中间处与提升架机械连动设置有碟簧，碟簧提供了动主触头的最初压力及最终压力，以保证其的通流能力；所述碟簧、动主触头均配有延长其使用寿命的防尘橡胶套；

该负荷开关在六方轴上设置有限位开关；该负荷开关为空气开关；

现场安装施工时，硬铜排起固定开关的作用，软连接用于调节，便于安装使用，软连接和硬铜排均为机械接口，用于承载汇流排中的全部电流；所述动主触头与静主触头一一对应安装；软连接一端同时被固定在专用安装架上，软连接背面垫设有动主触头支撑件防止变形，动主触头支撑件与提升架连接设置有导向杆；

所述空气式灭弧系统与中间偏心轮、杠杆、动弧触头连接排组成四连杆机构，中间偏心轮带动杠杆转动，杠杆带动动弧触头连接排使动弧触头断开或闭合；

所述动弧触头通过绞线与软连接实现等电位连接，空气式灭弧系统与主开关是并联连接；

所述主开关通过设置在六方轴的上偏心轮与下偏心轮进行时序配合。