CN106463937A - 用于电能传递设备的伸缩装置 - Google Patents

Abstract

一种伸缩装置具有第一柱部段(6)以及第二柱部段(7)。在柱部段(6,7)之间构成过渡部段，柱部段(6,7)在过渡部段中可相互伸缩地重叠。为了固定第一和第二柱部段(6,7)的相互位置，固定设备作用在重叠部段中。

Description

用于电能传递设备的伸缩装置

本发明涉及一种伸缩装置，其具有第一柱部段和第二柱部段，它们构成重叠部段并且相互可伸缩地重叠。

由专利公开申请US2011/0000922A1已知一种伸缩装置，其具有第一以及第二柱部段。两个柱部段可伸缩地相互连接并且构成重叠部段。已知的伸缩装置规定，柱部段在其远离重叠部段的端部上分别被保持并且柱不部段能够伸缩式地重叠。

为了支承重叠部段而使用支承绝缘子。其将重叠部段支承在包围柱部段的壳体上。柱部段的组装和支承绝缘子的附加装配导致了提高的装配耗费。

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种能够以简化的方式装配的伸缩装置。

按照本发明所述技术问题在前述形式的伸缩装置中这样解决，使得用于第一和第二柱部段相互间定位的固定设备作用在过渡部段中。

伸缩装置是一种这样的装置，其具有至少一个第一柱部段以及第二柱部段。至少一个柱部段应该配备管通道，其他柱部段可以插入该管通道中。所述管通道可以通过空心柱体构成。柱部段可以设计为管部段，其尤其具有阶梯状横截面。柱部段可以分别配备管通道，其中柱部段的横截面形状可以变化。多个柱部段的管通道可以通过重叠部段相互连接。至少一个、尤其两个柱部段例如具有基本上圆环形横截面。此外，其他空心柱形的横截面形状也可以使用，例如椭圆形、多边形横截面。柱部段相互连接，其中柱部段相互可以伸缩，也就是沿纵向、优选沿空心柱轴线的方向两个柱部段能够相互移动，因此构成伸缩装置的长度可变化的重叠部段。为了实现伸缩，柱部段包围其他柱部段，其中被包围的柱部段伸入到进行包围的柱部段内。在此，柱部段在重叠区域中相互支撑。重叠区域引导柱部段在柱轴线方向上的相对运动，其中角方向的运动被抑制。重叠区域优选由柱部段的一部分构成。重叠部段可以将柱部段的管通道相互连接，因此例如流体能够从第一柱部段的管通道转入第二柱部段的管通道中。

重叠部段可以表现为在伸缩装置内的不连续位置。例如伸缩装置的内部轮廓和/或外部轮廓可以在重叠部段中改变。重叠部段可以至少部分地由第一柱部段、以及至少部分地由第二柱部段构成。为了构成重叠部段，柱部段可以具有单独成型的区域。通过使用固定装置能够将柱部段固定在重叠部段中并且使重叠部段稳定。在完成柱部段相互间的定位之后，柱部段相互间的可伸缩性被限制。固定设备在此可以这样构造，使得其在第一和第二柱部段之间、在重叠部段中构成角度固定的连接。因此可行的是，重叠部段自身被用于传递力，由此柱部段的保持和支承通过重叠部段支持。因此例如可行的是，一个柱部段的支承设备还发挥针对另一个柱部段的支承功能。由于柱部段通过固定设备固定，柱部段相互间的轴向位移被限制，尤其被阻止。因此存在的可能性在于，一方面能够以简单的方式装配第一和第二柱部段。例如为了装配，柱部段在重叠部段中具有增大的重叠，并且在带至装配位置之后通过减小所述重叠而进入其最终位置，并且在到达最终位置之后通过固定设备相互固定。此外，按照本发明的伸缩装置还适用于补偿公差。因此可以取消可能嵌入伸缩装置中用以补偿公差的平衡嵌件或转接件。

通过在重叠部段中使用固定设备可以通过重叠部段传递力。例如通过固定设备可以实现挤压力，因此增大在两个柱部段之间的摩擦。在重叠部段中，第一柱部段的部段以及第二柱部段的部段相互抵靠。

此外有利地规定，固定设备施加在第一和第二柱部段之间的基本上径向定向的紧固力。

径向定向的紧固力涉及的是可相互移动的柱部段的运动轴线。在空心柱形的柱部段中，运动轴线优选与柱轴线平行地延伸。通过紧固力在两个柱部段之间径向的定向，可以不依赖于柱部段和由柱部段形成的重叠部段的横截面选择，在第一和第二柱部段之间实现压配合。紧固力优选通过两个柱部段的相互面向的壁面区域传递。例如，外壁侧的柱部段重叠区域被压在内壁侧的柱部段重叠区域上。相同地位于内壁侧的柱部段重叠区域被压在外壁侧的重叠段过渡区域上。所述紧固例如通过螺栓连接、铆接、夹盘或类似手段实现。为此，柱部段的构成重叠部段的区域也可以配备相应的造型，用于支持紧固。例如第一和第二柱部段的相互面向的表面区域在重叠部段的区域中配备异型部，因此两个部段的固定通过异型化的表面支持。在柱部段的空心柱的结构设计中，空心柱壁可以在重叠区域中被完全贯穿并且利用螺栓相互压紧。

另一种有利的技术方案可以规定，固定设备用作伸缩路径限定装置。

第一和第二柱部段构成重叠部段。通过重叠实现了两个柱部段的相互的伸缩。可能会出现的是，柱部段过深地相互插入并且重叠部段不期望地过大，或者柱部段过远地相互拉开，由此重叠部段被削弱或者甚至散开。在过大的插入深度的情况中，用于构成伸缩装置的材料使用效率很低。在过大的相互拉开的情况中会损害伸缩装置的稳定性。

在插入深度过小的情况中，例如不能保证伸缩装置的机械或电学性质。通过使用伸缩路径限定装置可以在定义的边界中通过柱部段的相对运动实现伸缩装置的长度改变。

伸缩路径限定装置可以仅在一侧作用，也即保证最大插入深度或者最小插入深度。此外，伸缩路径限定装置也可以在两侧发挥作用。

伸缩路径限定装置能够、尤其在未固定的状态中将柱部段的重叠保持在许用的区域中。固定设备可以在紧固之后用于第一和第二柱部段的位置固定。因此在装配过程中、也就是在柱部段的相互位置伸缩式改变时、固定设备作为伸缩路径限定装置发挥功能，另一方面随着占据最终装配位置和支承设备的固定、在装配完成之后还可以有效地使用固定设备稳定伸缩装置。

在此有利地规定，所述柱部段中的至少一个柱部段具有限定第一和第二柱部段之间的相对运动的止挡。

借助止挡可以通过体棱边的相互抵靠来限定运动。例如柱部段具有凸肩，另外的柱部段和/或固定设备的一部分止挡在该凸肩上，因此柱部段的伸缩性被限定。通过止挡例如可以阻止在重叠部段分散开的情况下柱部段的运动。在使用固定设备时例如可行的是，紧固器件、例如螺栓被用作止挡。但是还可以规定，柱部段自身例如具有凹口或凸肩，所述凹口或凸肩例如作为用于紧固器件的固定设备或者用于其他柱部段的止挡。

另外有利的技术方案可以规定，固定设备用作抗扭装置。

尤其在柱部段上使用圆形或圆环形横截面时存在这样的可能性，即柱部段围绕主轴线或空心柱轴线相互旋转。尤其在伸缩装置被用作电能传递设备中电活性的相导体时，对于柱部段的接触不利的是，柱部段相互间处于不合规定的位置。借助抗扭装置可以阻止柱部段的相互转动。因此例如相对运动可以限定成柱部段之间的线性的、无扭转的相对运动。抗扭装置例如实施为销栓的形式，其中销栓例如用于紧固固定设备。固定设备既可以作为抗扭装置、也可以作为限定相对运动的止挡。

另一种有利的技术方案规定，柱部段中的至少一个具有引导轨，所述引导轨迫使柱部段的限定引导。

引导规定例如设计为在所述柱部段之一上的凹口或突出的凸肩。例如至少一个柱部段的壁面配备相应的异型部，因此虽然允许柱部段的用于实现其伸缩的相对运动，但是其中引导轨定义了相互滑动的柱部段的伸缩的形式和方式。因此引导轨例如允许柱部段之间的线性的位移路径，其中引导轨也可以用作抗扭装置和/或止挡。此外还可形的是，柱部段的伸缩被允许，其中例如除了轴向运动，这种伸缩附加地与相对该运动减小的径向运动相叠加。通过柱部段相互间通过引导轨的限定运动则存在这种可能性，柱部段的相互间定义的位置被预定。因此例如可行的是，基于柱部段相互间的相对位置可以简化地显示重叠区域的状态。此外还可以通过限定引导保证其他组件的功能。因此例如接触装置或密封装置在其功能方面被支持。

另外有利的技术方案规定，在两个柱部段之间设置电接触装置，尤其是滑动触头。

通过使用电接触装置可行的是，两个柱部段以相同的电势加载。因此在柱部段之间的放电现象被避免，例如在它们相对运动时可能出现这种放电现象。此外在柱部段相互固定的状态中、电流轨的定义的路径通过电接触装置设定，因此例如在柱部段之间的电流也可以低损耗地通过重叠区域引导。在此，接触装置例如设计为固定设备的一部分。但是也可以规定，固定设备和接触装置可以相互独立地发挥其作用。尤其可以使用滑动触头，其尤其应该处于重叠部段中。因此在那例如设置可弹性变形的元件，该元件设计为分散的、或者作为至少一个柱部段的集成的组件构成。因此例如可以将接触指、接触弹簧灯放置在第一和第二柱部段的相互面向的表面的接合缝中。在此有利的是，伸缩路程限定装置是有效的，因此独立于柱部段的插入深度、柱部段的电接触通过接触装置被保证，并且防止电接触的意外的松开。尤其当为柱部段使用导电材料时，所述柱部段的电接触出于安全性原因是有利的。例如柱部段可以电接地。此外固定设备被用于在接触装置上作用接触压紧力。

另一种有利的技术方案规定，至少一个第一柱部段具有第一横截面以及横截面更大的、相似的第二横截面。

在此规定，柱部段具有多个横截面。特别有利的是，使用相似的横截面，其中横截面的尺寸相互不同。因此例如规定柱部段设计为阶梯状的，因此在第一横截面以及第二横截面之间的过渡部上构成径向宽展的体棱边优选形成在内壁侧或外壁侧突出的环凸肩。这种体棱边例如设置用于在重叠区域中限定柱部段的插入深度。此外，这种横截面的改变具有的优点在于，例如在第一柱部段上的重叠部段设置在直径较小的第一横截面的区域中，因此在与第二柱部段伸缩时、第一和第二柱部段之间的重叠区域不会扩大伸缩装置的外轮廓并优选将其近似地保持恒定，所述外轮廓优选通过较大的横截面确定。每个近似的横截面又可以构成在柱部段上的柱状的、尤其空心柱状的部段。

另一种有利的技术方案规定，第一横截面和第二横截面这样对应配合地(gegengleich)成型，使得他们分别适用于构成可伸缩的重叠部段。

通过在同一个柱部段上的第一横截面和第二横截面对应配合的成型可以提供伸缩装置的模块化的结构。通过在同一个柱部段上的第一横截面和第二横截面的尺寸设定提供了这样的可能性，即第一柱部段在两个端侧的端部上能够构成重叠部段。因此可行的是，例如多个相同形式成型的(第一)柱部段相继地布置，由此在优选相同形状的柱部段之间设置多个可伸缩的重叠部段。

另一种有利的技术方案规定，所述柱部段是电能传递设备、尤其气体绝缘的开关设备的电活性的相导体。

电能传递设备是一种用于传递电能的设备。为此适用电活性的相导体，其相对其他的电活性的或电惰性的元件电绝缘地设置。在气体绝缘的开关设备中，气体用于电活性相导体的电绝缘。为此，电活性的相导体包含在封闭装置中，用于防止包围相导体的电绝缘气体的挥发。由此封闭装置设计为流体密封的并且必要时用作压力容器，用于将电绝缘气体置于过压状态中。通过使用可伸缩的相导体一方面简化了装配。另一方面通过在重叠部段中固定柱部段构成接触压紧力，其保证了柱部段的电接触。此外通过伸缩补偿公差，因此电活性的相导体不需要特殊设计。若此时使用固定设备来固定电活性的相导体的位置，则一方面可行的是将电活性的相导体的柱部段相互固定。另一方面还可以产生接触压紧力，用于减小在第一和第二柱部段之间的接触过渡阻力。

另一种有利的技术方案规定，柱部段是包围电能传递设备、尤其气体绝缘的开关设备的电活性的相导体的封闭装置的一部分。

气体绝缘的开关设备使用气体用使电活性的相导体电绝缘。为此需要加强电绝缘气体的影响。借助封闭装置可以阻止直接触及到所述气体。由此封闭装置设计为流体密封的，因此在封闭装置内部的电绝缘气体可以防止挥发或者与其他气体流混合，其他气体流可能影响电绝缘气体的绝缘性质。

另一种有利的技术方案规定，柱部段之间的多个重叠部段以链状连接的形式相继布置。

多个重叠部段的链状连接能够实现的是，在重叠部段上仅能有限实现的伸缩行程通过多个重叠部段的串联(链状连接)被增大。因此可行的是，还可以补偿更大的公差或者更大的路程，并且在此可以使用多个相同零件。此外鉴于在重叠部段中的公差，通过多个重叠部段的串联还可以在伸缩装置上进行水平的或角度的补偿。在作用在各个重叠部段上的固定设备未固定的状态中，柱部段能相互灵活地定向。通过重叠部段的链状连接，在柱部段之间的相对运动自行叠加，因此在装配过程中形成灵活的伸缩装置，其在达到其最终位置后借助作用在重叠部段中的固定设备角度固定地定向。

本发明的实施例以下示意性地在附图中显示被详细描述。

附图示出具有第一柱部段和第二柱部段的伸缩装置的横截面。

附图示出剖切电能传递设备的横截面。电能传递设备构造为压力气体隔绝的电能传递设备。为此，电能传递设备具有封闭壳体1。所述封闭壳体1在此构造为管状的，其中封闭壳体1具有基本上圆环形的横截面。封闭壳体1具有柱轴线2。在端侧上在封闭壳体1上设置支承绝缘子3。支承绝缘子3在端侧封闭所述封闭壳体，因此设置在封闭壳体1内的流体无法在封闭壳体的端侧与外界连通。封闭壳体1的内部填充电绝缘流体、在此是电绝缘气体、例如氮气、二氧化碳，或者其他合适的气体或气体混合物。在电能传递设备的封闭壳体1内部还设置电的相导体4。相导体4以其端侧的端部与管头体5电接触，以及机械地支承在管头体5上。管头体5流体密封地嵌入支承绝缘子3中，所述支承绝缘子设计为所谓的盘状绝缘子。相应地在盘状绝缘子的流体密封的实施形式中，封闭壳体1在端侧被封闭，其中，相导体4通过导电的管头体5使电势传递穿过封闭壳体1的壁(在此是支承绝缘子3)。相导体4相对封闭壳体1通过电绝缘气体或支承绝缘子3电绝缘地布置。封闭壳体1可以设计为导电的并且例如引向地电势。

相导体4对中地设置在封闭壳体1中。相导体4具有第一柱部段6以及第二柱部段7。第一以及第二柱部段6、7相同形式地构成，因此可以使用相同构件用于构成相导体4。以下示范性地描述第一柱部段6的构造。柱部段6具有圆环状横截面，其中第一柱部段6具有第一阶梯8以及第二阶梯9。在第一以及第二阶梯8、9上横截面减小，因此在内壁侧以及外壁侧分别在第一阶梯8以及第二阶梯9的区域中构成环形环绕的凸肩(环凸肩)。在两个阶梯8、9之间，第一柱部段6具有圆柱形外壳面。在两个阶梯8、9之间第一柱部段6具有第一横截面10。第一横截面10设计为环形的。第二部段11连接在第一阶梯9上，第二部段11延伸至第一端侧端部12。第一部段10以及第二部段11的横截面分别设计为圆环形，因此第一部段10以及第二部段11的横截面是相似的。第三部段13从第一柱部段6的第二阶梯出发延伸至第一柱部段6的第二端侧端部14。第三部段13同样具有圆环形横截面，因此第三部段14与第一部段10以及第二部段11相似。在第一阶梯8以及第二阶梯9处分别构成在第一柱部段6上的环绕的圆环形凸肩。作为在第一阶梯8或第二阶梯9上的外壁侧的环绕的环形凸肩的互补，还在第一柱部段6上设置所述壁的内壁侧的阶梯。在内壁侧构成环形环绕的凸肩，其中外壁侧以及内壁侧环绕的凸肩相对主轴线2同轴地、相互反向地定向。环形环绕的凸肩以及在外壁侧以及内壁侧可以用作用于限定柱部段6、7的插入深度的止挡。第一部段10以及第三部段13是重叠部段的部分，其在第一柱部段6以及第二柱部段7之间构成。

在第一部段10内与第二阶梯相邻地设置外壁侧的槽15。在该槽中嵌入接触部件用于构成电接触装置，该接触部件在此是弯曲地围绕柱轴线2环绕的螺旋弹簧的形式。该接触元件在一侧接触槽15的槽底或槽壁，并且在另一侧接触第二柱部段7的第二部段11a的内壁面(第二柱部段7的相同形式的元件的附图标记具有标记“a”，这些元件参照第一柱部段6被描述。为此实现的实施形式是相似的)。由此接触元件可以弹性地变形，因此在第一以及第二柱部段6、7之间构成电接触装置。在此其指的是滑动接触装置，因为在第一柱部段6相对第二柱部段7伸缩时，在两个柱部段6、7之间形成持续的导电连接。

在第一部段10的背离第二阶梯9的端部上，在第一柱部段6的圆周上分散地设置多个紧固螺栓16。所述紧固螺栓16在径向上穿过第一柱部段6的壁、嵌入到第一部段10的区域中。紧固螺栓16伸入到凹口17中。在此，凹口17按照长孔的形式构成，所述长孔穿过这样的部段(端部段18)的壳壁，所述部段被第一柱部段6的第二部段11或第一部段10包围。相似的凹口17处于第一柱部段6的第三部段13中以及第二柱部段7的第三部段13a中。第二柱部段7的紧固螺栓6在此伸入第一柱部段6的第三部段13中，所述紧固螺栓设置在那里的第一部段10a中。在此第一柱部段6的第一部段10或第二部段11包围相导体4的端部段18。端部段18与管头体5角度固定地相连并且与其电接触。端部段18涉及对第一或第二柱部段6、7的改型，其中与第二部段11、11a相似作用的部段借助环板19封闭，因此可以将端部段18与管接头5角度固定地螺栓连接。紧固螺栓16伸入到各个凹口17中，所述凹口线性地延伸并平行于柱轴线2定向。相应地，通过作为固定设备的一部分的紧固螺栓16一方面可以构成柱部段6、7或端部段18的抗扭固定部。另一方面紧固螺栓16作用止挡，用于限定相互重叠的端部段6、7或端部段18的插入深度。为了限定插入深度还提供了这种可能性，其在内壁侧或外壁侧在阶梯8、9、8a、9a的区域中、在内壁侧或外壁侧突出的环形凸肩分别用作止挡，相互对置的体棱边分别在凸肩上接触。因此可行的是，第二柱部段7位于内壁侧的凸肩(第一阶梯8a)能够与第一柱部段6的位于外壁侧的凸肩(第二阶梯9)相接触。

此外在第一或第二柱部段6、7或端部段18的相互面向的壁面(重叠部段的接合缝)的区域中设置滑动元件20，它们在此构造为环形的。滑动元件20嵌入在内壁侧加工成的槽中。因此环形的滑动元件20由塑料构成，其实现柱部段6、7或端部段18之间的更容易的相互滑动。滑动元件在不同的部段10、13、10a、13a中沿轴向相互间隔，因此支持柱部段6、7或端部段18相互间的抗倾斜的滑动。

在装配过程中，固定设备的紧固螺栓16被松开，因此柱部段6、7或端部段18能够沿主轴线2容易地相互移动。因此，设所装置的轴向延伸长度被减小，用于通过改善的操作实现简化的装配。通过单个柱部段6、7移动至其各自的最终装配位置中可以实现最终装配位置，对此固定设备的紧固螺栓被紧固，因此在柱部段6、7或端部段18之间的过渡部段的区域中实现角度固定的连接，因此蛇限量角度固定的伸缩装置。紧固螺栓16紧固了柱部段6、7或端部段18的相互重叠的壁的紧固，并且提高了它们之间的摩擦。

除了在电能传递设备中使用这种作为相导体4的伸缩装置还给出这样可行性，即这样的可伸缩的伸缩装置也被用作构成封闭壳体1。在这种情况中，在滑动元件20的区域中嵌入相应的密封元件，用于还构成流体密封的封闭壳体。此外在紧固螺栓16的区域中设置密封装置。因此伸缩装置包围一个空间，在其内部例如还定位一个相对围绕所述空间的伸缩装置电绝缘的相线导体。必要时还可以将封闭壳体1以及相导体4按照本发明设计为伸缩式的，因此例如为了装配目的或补偿公差在封闭壳体1的区域中以及在相导体4的区域中实现轴线的长度补偿。

Claims (12)

1.一种伸缩装置，其具有第一柱部段(6)和第二柱部段(7)，所述第一柱部段(6)和第二柱部段(7)在构成重叠部段的情况下能够相互伸缩地重叠，其特征在于，用于第一和第二柱部段(6,7)的相互间定位的固定设备作用在所述重叠部段中。

2.按照权利要求1所述的伸缩装置，其特征在于，固定设备在第一和第二柱部段(6,7)之间施加基本上径向定向的紧固力。

3.按照权利要求1或2所述的伸缩装置，其特征在于，固定设备用作伸缩路径限定装置。

4.按照权利要求1至3之一所述的伸缩装置，其特征在于，所述柱部段(6,7)中的至少一个柱部段具有限定第一和第二柱部段(6,7)之间的相对运动的止挡。

5.按照权利要求1至4之一所述的伸缩装置，其特征在于，固定设备用作抗扭装置。

6.按照权利要求1至5之一所述的伸缩装置，其特征在于，柱部段(6,7)中的至少一个柱部段具有引导轨(17)，所述引导轨(17)迫使柱部段(6,7)相互间限定引导。

7.按照权利要求1至6之一所述的伸缩装置，其特征在于，在两个柱部段(6,7)之间设置电接触装置，尤其是滑动触头。

8.按照权利要求1至7之一所述的伸缩装置，其特征在于，至少一个第一柱部段(6)具有第一横截面以及横截面更大的、相似的第二横截面。

9.按照权利要求8所述的伸缩装置，其特征在于，第一横截面和第二横截面这样对应配合地成型，使得第一横截面和第二横截面分别适用于构成可伸缩的重叠部段。

10.按照权利要求1至9之一所述的伸缩装置，其特征在于，所述柱部段(6,7)是电能传递设备、尤其气体绝缘的开关设备的电活性的相导体(4)。

11.按照权利要求1至9之一所述的伸缩装置，其特征在于，柱部段是包围电能传递设备、尤其气体绝缘的开关设备的电活性的相导体(4)的封闭装置(1)的一部分。

12.按照权利要求1至11之一所述的伸缩装置，其特征在于，柱部段(6,7)之间的多个过渡部段以链状连接的形式相继地布置。