CN104139267B - 负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，包括定位单元，定位单元包括用于同轴固定装配于相应壳体上的相对设置的两个电极安装孔上的一对定位安装座，该对定位安装座上同轴架装有定位杆，定位杆上设置有分别与对应安装座挡止配合而使定位杆轴向移动限位的前、后限位台阶，定位杆上于前、后限位台阶之间固定设置有导向支撑板，导向支撑板上设置有定位孔，定位孔中同轴装配有定位轴，定位轴的外周面上于定位孔的左、右两侧设置有分别用于同轴穿装于相应左盖板和轴支架上的驱动轴安装孔的左盖板定位段和轴支架定位段。本发明提供了一种可以保证左盖板与轴支架同轴装配的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装。

Description

负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装

技术领域

本发明涉及一种负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装。

背景技术

现有三相共箱断路器（或负荷开关）包括壳体总成及其中设置的三个主回路单元，其中壳体总成的具体结构如图1-8所示：壳体总成包括长度沿左右方向延伸的壳体2，各主回路单元均包括动端电极、静端电极及通过往复运动而实现动、静端电极合分闸的动导电杆，壳体的前、后侧板上设置有一对分别供动、静端电极同轴安装的电极安装孔4。壳体上沿左右方向间隔设置有左盖板1、轴支架和右盖板，轴支架包括与壳体连接的环形支撑3和通过螺钉固定于环形支撑3上的支撑板（图中未示出），左盖板和支撑板上均设置有用于驱动轴安装的驱动轴安装孔5，驱动轴通过绝缘拨叉拨动动导电杆往复运动来实现动、静端电极合分闸。在断路器制作时，需要将左盖板1、壳体2和轴支架3三部分焊接起来，在这个焊接的过程中，需要保证左盖板与轴支架之间的间距L1和轴支架与右盖板之间的间距L2；同时为了保证驱动轴的轴线与壳体的长度延伸方向一致，以使驱动轴能正常驱动动导电杆动作，还要保证左盖板与轴支架的同轴度及驱动轴的轴线相对壳体轴线的偏心角度α。这种三相共箱断路器由于采用三相共箱布置，壳体的轴向尺寸较长，给焊接带来很大困难，产品各部件的焊接尺寸较难保证，焊接尺寸偏差大会导致后续装配困难甚至壳体报废，影响生产进度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以保证左盖板与轴支架同轴装配的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：

负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，包括至少一个定位单元，定位单元包括分别用于同轴固定装配于相应壳体上的相对设置的两个电极安装孔上的一对定位安装座，该对定位安装座上同轴架装有定位杆，定位杆上设置有分别与对应安装座挡止配合而使定位杆轴向移动限位的前、后限位台阶，定位杆上于前、后限位台阶之间固定设置有导向支撑板，导向支撑板上设置有沿左右方向贯穿导向支撑板左右板面的定位孔，所述定位孔中同轴装配有定位轴，所述的定位轴的外周面上于定位孔的左、右两侧设置有分别用于同轴穿装于相应左盖板和轴支架上的驱动轴安装孔的左盖板定位段和轴支架定位段。

定位杆上于前、后限位台阶之间设置有定位槽，导向支撑板通过连接螺栓固定装配于定位槽中。

所述的定位单元有两个。

所述的各定位安装座均包括使用时置于相应壳体外侧的定位块压板，以及设置于定位块压板内侧的、用于同轴穿装于对应电极安装孔中的定位块，所述定位块的外周面上设置有外端直径大、内端直径小且形状与对应电极安装孔的锥形孔壁吻配的锥形定位段，定位杆上设置有用于将锥形定位段固定于对应电极安装孔中的锁紧结构。

所述定位杆的两端分别由内到外的贯穿对应定位安装座的定位块压板，锁紧结构包括旋转于定位杆两端的、分别与对应锥形定位段顶推配合的锁紧螺母。

所述的焊接工装还包括用于轴支架与右盖板之间间距定位的定位架，所述的定位架包括使用时设置于右盖板旁的定位基板，所述定位基板具有延伸方向与左右方向垂直并用于与右盖板的一侧板面对贴配合的定位块面，定位基板上固设有端部朝左延伸的定位连板，定位连板上固设有定位支撑板，所述的定位支撑板具有延伸方向与左右方向垂直、并供相应轴支架的轴向端面对贴安装的安装板面，所述安装板面上设置有供相应连接螺栓穿过而使轴支架与定位支撑板固定装配的螺栓穿孔，所述的定位支撑板上开设有供所述定位轴右端同轴穿装的支撑板定位孔。

所述的焊接工装还包括用于定位左盖板与轴支架之间间距的间距定位机构，间距定位机构包括设置于定位轴右端的、与所述定位支撑板挡止配合而阻止定位轴朝左移动的右限位台阶，定位轴上于左盖板定位段的右侧设置有挡止面朝向左方的左限位台阶，左限位台阶上座装有定位套，定位轴上于左盖板定位段的左侧设置有外螺纹，外螺纹上旋装有与定位套左端顶推配合的螺旋压紧组件。

螺旋压紧组件包括定位螺母及设置于定位螺母与定位套之间的传力机构。

所述的传力机构包括由左至右顺序设置的顶紧套、压板和与定位套接触配合的压紧套。

所述压板架装于壳体的左端部上，所述的压板上设置有延伸方向与左右方向垂直的长槽，所述长槽中装配有用于与左盖板上的螺母旋装的调节螺栓。

本发明的有益效果为：与对应电极安装孔同轴装配的定位杆模拟了相应的主回路单元，导向支撑板在定位杆上的具体位置和定位孔与定位杆之间的间距均可根据产品的设计图纸进行确定，通过定位杆位置的定位和定位孔与定位杆之间间距的位置确定可以保证定位孔与定位杆之间的间距和定位孔的轴线与壳体轴线的偏心角度α，从而使同轴穿装于定位孔中的定位轴模拟了产品工作时的驱动轴，然后可以以定位轴为基准，分别将左盖板与轴支架同轴套装于定位轴的左盖板定位段和轴支架定位段上，这就保证了左盖板与轴支架的同轴装配。

进一步的，定位单元有两个，相应的导向支撑板也有两个，定位轴通过两个导向支撑板支撑和导向，减小了定位轴首末端的摆动，进一步的保证了左盖板与轴支架的同轴度装配需求。

进一步的，定位块上的锥形定位段与电极安装孔的锥形孔壁定位配合，采用锥面定位，定位准确。

进一步的，装配于长槽中的调节螺栓可以方便的调整左盖板断面与壳体断面的距离，保证焊接尺寸。

附图说明

图1是本发明背景技术中三相共箱断路器的壳体总成的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是图1中左盖板的结构示意图；

图5是图4的A-A向剖视图；

图6是图1中壳体的结构示意图；

图7是图6的B-B向剖视图；

图8是图1中轴支架的结构示意图；

图9是本发明中负荷开关或断路器壳体用焊接工装的一个实施例的使用状态图；

图10是图9的左视图；

图11是图9的右视图；

图12是图9的C-C向剖视图；

图13是图9中定位连板的结构示意图；

图14是图13的俯视图。

具体实施方式

负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装的实施例如图9~14所示：在本实施例中焊接工装使用的对象为断路器壳体总成。

该焊接工装包括两个定位单元，各定位单元均包括同轴固定装配于壳体的相对设置的两个电极安装孔上的一对定位安装座20，各定位安装座20均包括使用时置于壳体10外侧的定位块压板13，以及设置于定位块压板内侧的、用于同轴穿装于对应电极安装孔中的定位块12，定位块12的外周面上设置有外端直径大、内端直径小，且形状与对应电极安装孔的锥形孔壁吻配的锥形定位段。在各定位单元对应的一对定位安装座上同轴架装有定位杆19，定位杆19的两端均设置有外螺纹、并分别由内到外的贯穿对应定位安装座的定位块压板，定位杆的两端外螺纹上均旋装有用于将各定位安装座固定于对应电极安装孔上的锁紧螺母14。定位杆上设置有分别与对应安装座挡止配合而使定位杆轴向移动限位的前限位台阶19-1和后限位台阶19-2，定位杆上于前、后限位台阶之间设置有定位槽，定位槽中通过连接螺栓17固定装配有导向支撑板18，导向支撑板上设置有沿左右方向贯穿导向支撑板左右板面的定位孔，定位孔中同轴装配有定位轴16，定位轴的外周面上于定位孔的左、右两侧设置有分别用于同轴穿装于相应左盖板21和轴支架11上的驱动轴安装孔的左盖板定位段和轴支架定位段。焊接工装还包括分别用于定位轴支架11与右盖板之间间距的定位连板和左盖板与轴支架之间间距的间距定位机构，其中定位连板包括使用时架装于右盖板上的定位基板22，定位基板的左板面构成延伸方向与左右方向垂直并用于与右盖板对贴配合的定位块面，定位基板上固设有端部朝左延伸的定位连板23，定位连板上固设有定位支撑板24，定位支撑板24的右板面构成延伸方向与左右方向垂直、并供轴支架11的轴向左端面对贴安装的安装板面，安装板面上设置有供连接螺栓31穿过而使轴支架与定位支撑板固定装配的螺栓穿孔。定位支撑板上开设有供定位轴右端同轴穿装的支撑板定位孔。间距定位机构包括设置于定位轴16右端的、与定位支撑板挡止配合而阻止定位轴朝左移动的右限位台阶16-1，定位轴16上于左盖板定位段的右侧设置有挡止面朝向左方的左限位台阶16-2，左限位台阶上座装有定位套25，定位轴上于左盖板定位段的左侧设置有有螺旋压紧组件，螺旋压紧组件包括旋装于定位轴上的定位螺母29，定位轴上于定位螺母和定位套之间导向套装有用于在定位螺母的旋进推力下推动左盖板与定位套贴紧的传力机构，传力机构包括由左至右顺序设置的顶紧套28、压板27和用于与左盖板止推配合的压紧套26，压板27上设置有延伸方向与左右方向垂直的长槽27-1，压板的长度大于壳体的外径，压板架装于壳体的左端端部上，所述长槽中装配有用于与左盖板上的螺母旋装的调节螺栓30。

本焊接工装的主要优点如下：第一是焊接工装定位精确。壳体为不锈钢水压胀型制成，本身精度较高，电极安装孔定位基准为右盖板。为保证轴支架与左盖板的同轴度及轴支架与左盖板上的驱动轴安装孔的轴线相对壳体轴线的偏心角度，模拟驱动轴的定位轴必须精确定位，首先通过锥面定心使定位杆准确模拟产品的主回路单元，定位轴采用两个导向支撑板定位，导向支撑板通过定位块与定位杆定位，具体实施：导向支撑板装配中定位块与对应电极安装孔的锥形孔壁采用锥面配合，保证了定位杆径向定位精确；定位杆与导向支撑板通过台阶限位，依靠连接螺栓紧固后加工定位孔，定位杆与定位块台阶限位，通过严格保证定位杆台阶尺寸与定位块厚度尺寸可实现定位块压板与壳体平面压紧时定位杆不轴向攒动，从而实现导向支撑板精确定位，两个导向支撑板就保证了定位轴的定位，从而保证左盖板、轴支架与壳体的同轴度、角度要求。为保证右盖板与轴支架之间的间距和轴支架与左盖板之间的间距：定位连板以右盖板定位基准进行设计，保证了右盖板与轴支架之间的间距；定位轴与定位套通过台阶限位，依靠螺母与顶紧套的带紧推动压紧套使左盖板与定位套贴紧，保证了左盖板与轴支架之间的间距。

第二是减小焊接误差。定位轴依靠单组导向支撑板定位时，导向支撑板的定位孔与定位轴间隙配合，在壳体长度较长、定位轴定位长度过小时，很容易引起定位轴首末端摆动。该定位轴采用两组导向支撑板定位，定位长度大，能够保正定位轴定位精确，减小摆动误差，从而实现左盖板与轴支架的准确定位，保证其同轴度及角度要求。轴支架与定位支撑板依靠定位螺钉紧固，定位基板压紧在右盖板上的定位面积较大，避免了接触面积过小带来的轴支架在壳体轴向上的歪斜。左盖板上设有调节螺母，压板上开有长槽，通过调节螺栓可以很方便的调节左盖板端面与壳体端面的距离，减小左盖板的歪斜误差。

第三是工装安装、拆卸方便，提供焊接效率。安装时先安装两组导向支撑板，定位连板与轴支架固定后，将定位轴依次穿过定位连板及两组导向支撑板，定位轴设有台阶，很便于安装，之后前后拉动和旋转定位轴，保证其前后攒动自如且能灵活转动，安装定位套，左盖板与压紧套一起穿入定位轴，之后装入压板、顶紧套、螺母即可。焊接完毕后，可先拆去定位轴，其它件即可依次拆除。

在本发明的其它实施例中：当导向支撑板的定位孔与定位轴有较长的轴向定位长度时，定位单元也可以只有一个；当定位块与对应电极安装孔的同轴配合度较高时，定位块也可以圆柱形结构；定位杆两端的外螺纹也可以不设，此时可以在壳体上焊接安装螺栓，在定位块压板上开设供安装螺栓贯穿的螺栓穿孔，然后通过在安装螺栓上旋装螺母来将定位座固定于对应的电极安装孔上；导向支撑板还可以焊接固定于定位杆上；螺旋压紧组件还可以仅由定位螺母构成，此时传力机构可以没有；压板通过调节螺栓方便调整左盖板与壳体左端面之间的距离，保证焊接尺寸，在不需要调整左盖板与壳体左端面之间间距的时候，压板也可以不设。

Claims (9)

1.负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：包括至少一个定位单元，定位单元包括分别用于同轴固定装配于相应壳体上的相对设置的两个电极安装孔上的一对定位安装座，该对定位安装座上同轴架装有定位杆，定位杆上设置有分别与对应安装座挡止配合而使定位杆轴向移动限位的前、后限位台阶，定位杆上于前、后限位台阶之间固定设置有导向支撑板，导向支撑板上设置有沿左右方向贯穿导向支撑板左右板面的定位孔，所述定位孔中同轴装配有定位轴，所述的定位轴的外周面上于定位孔的左、右两侧设置有分别用于同轴穿装于相应左盖板和轴支架上的驱动轴安装孔的左盖板定位段和轴支架定位段。

2.根据权利要求1所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：定位杆上于前、后限位台阶之间设置有定位槽，导向支撑板通过连接螺栓固定装配于定位槽中。

3.根据权利要求1所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：所述的定位单元有两个。

4.根据权利要求1所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：各定位安装座均包括使用时置于相应壳体外侧的定位块压板，以及设置于定位块压板内侧的、用于同轴穿装于对应电极安装孔中的定位块，所述定位块的外周面上设置有外端直径大、内端直径小且形状与对应电极安装孔的锥形孔壁吻配的锥形定位段，定位杆上设置有用于将锥形定位段固定于对应电极安装孔中的锁紧结构。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：所述的焊接工装还包括用于轴支架与右盖板之间间距定位的定位架，所述的定位架包括使用时设置于右盖板旁的定位基板，所述定位基板具有延伸方向与左右方向垂直并用于与右盖板的一侧板面对贴配合的定位块面，定位基板上固设有端部朝左延伸的定位连板，定位连板上固设有定位支撑板，所述的定位支撑板具有延伸方向与左右方向垂直、并供相应轴支架的轴向端面对贴安装的安装板面，所述安装板面上设置有供相应连接螺栓穿过而使轴支架与定位支撑板固定装配的螺栓穿孔，所述的定位支撑板上开设有供所述定位轴右端同轴穿装的支撑板定位孔。

6.根据权利要求5所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：所述的焊接工装还包括用于定位左盖板与轴支架之间间距的间距定位机构，间距定位机构包括设置于定位轴右端的、与所述定位支撑板挡止配合而阻止定位轴朝左移动的右限位台阶，定位轴上于左盖板定位段的右侧设置有挡止面朝向左方的左限位台阶，左限位台阶上座装有定位套，定位轴上于左盖板定位段的左侧设置有与定位套左端顶推配合的螺旋压紧组件。

7.根据权利要求6所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：螺旋压紧组件包括定位螺母及设置于定位螺母与定位套之间的传力机构。

8.根据权利要求7所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：所述的传力机构包括由左至右顺序设置的顶紧套、压板和与定位套接触配合的压紧套。

9.根据权利要求8所述的负荷开关或断路器壳体总成用焊接工装，其特征在于：压板架装于壳体的左端端部上，所述的压板上设置有延伸方向与左右方向垂直的长槽，所述长槽中装配有用于与左盖板上的螺母旋装的调节螺栓。