CN106548881B - 一种绝缘拉杆结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种绝缘拉杆结构，包括作为绝缘拉杆主体的连接套以及作为对外连接部分的第一拉杆和第二拉杆，连接套、第一拉杆和第二拉杆为金属材质，所述的连接套由位于中间的空腔、位于两端的螺纹孔和安装孔组成，所述的第一拉杆通过螺纹孔与连接套连接，所述的第二拉杆一端位于空腔内，一端穿过安装孔后与连接套外的绝缘外框连接，所述的第二拉杆与连接套之间设有绝缘垫；本发明通过结构设计，使得传统绝缘拉杆的绝缘材料承受冲击拉力载荷的受力形式转变为合金材料受力；在本发明中绝缘材料不再承受冲击拉力载荷，而是承受冲击压力载荷，这大大增加了承受冲击载荷能力，有效提高了抗疲劳性能。

Description

一种绝缘拉杆结构
技术领域
本发明涉及一种高速断路器使用的抗高疲劳强度、高冲击性能的绝缘拉杆结构。
背景技术
在舰船综合电力系统和其他直流区域配电场合，由于系统内馈线回路短，系统能量大，如有短路情况发生，短路电流在很短的时间内就能上升到很高的数量级（百千安级），这就要求断路器能够高速可靠地切断系统回路进行保护。有高速分断要求的断路器一般采用电磁斥力机构完成分断动作，而斥力机构与断路器触头采用绝缘拉杆连接；短路发生时，操作机构通过绝缘拉杆作用在动触头上的瞬时冲击力非常大，特别是在动触头质量较大的情况下，可以达到几十甚至上百千牛；同时绝缘拉杆还有使用寿命要求。这要求绝缘拉杆在耐冲击拉力的基础上，具有较高的抗疲劳能力。
传统的绝缘拉杆不能满足这种高速工况下的应用要求。
传统的绝缘拉杆一般以绝缘材料为基材，在两端粘接、镶嵌、螺纹连接或采取其他工艺形式，将强度较高的金属材料固定在绝缘基材端部。这种绝缘拉杆耐冲击能力较差，在高速机构上应用少量次数后，会发生绝缘端部开裂，端部金属嵌件脱落等情况，严重影响了断路器的使用寿命；为解决该问题，通常将两端金属件及绝缘杆件的直径加粗，以提高其机械疲劳强度，但这也明显造成了运动质量增加。由于机械惯性的影响，要使得开关电器具备原有的分断时间，就必须使得作用力一同增加，这反过来又制约了绝缘拉杆的使用寿命。
随着电力系统的发展，高速断路器的需求越来越显著，已经成为了未来电力系统保护的一个新的发展方向。但在高速工况下，作为传动与绝缘主体存在的绝缘拉杆问题一直没有得到较好的解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种高度断路器使用的绝缘拉杆结构，该绝缘拉杆结构能承受机构高速动作产生峰值冲击载荷，并具有很好的抗疲劳性；同时该拉杆具有体积小，重量轻的特点，同时具有较好的绝缘能力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种绝缘拉杆结构，包括作为绝缘拉杆主体的连接套以及作为对外连接部分的第一拉杆和第二拉杆，连接套、第一拉杆和第二拉杆为金属材质，所述的连接套由位于中间的空腔、位于两端的螺纹孔和安装孔组成，所述的第一拉杆通过螺纹孔与连接套连接，所述的第二拉杆一端位于空腔内，一端穿过安装孔后与连接套外的绝缘外框连接，所述的第二拉杆与连接套之间设有绝缘垫。
所述的一种绝缘拉杆结构，其第二拉杆和绝缘垫之间设置有金属垫片。
所述的一种绝缘拉杆结构，其第二拉杆位于空腔内的一端设有外径大于安装孔的接头，所述的垫片位于接头和绝缘垫之间；所述的第二拉杆位于绝缘外框外的一端通过螺纹连接有绝缘垫进行锁定的锁紧螺母。
所述的一种绝缘拉杆结构，其第二拉杆位于空腔内的一端通过螺纹连接有绝缘垫进行锁定的锁紧螺母，所述的垫片位于锁紧螺母和绝缘垫之间；所述的第二拉杆位于绝缘外框外的一端设有外径大于安装孔的接头。
所述的一种绝缘拉杆结构，其连接套、第一拉杆和第二拉杆为钛合金材料。
所述的一种绝缘拉杆结构，其绝缘外框通过止口与连接套接触并实现轴向定位，所述的绝缘外框与第二拉杆贴合并实现径向定位。
所述的一种绝缘拉杆结构，其绝缘垫和绝缘外框均为环氧树脂材料。
所述的一种绝缘拉杆结构，其第一拉杆与连接套的连接处、第二拉杆与锁紧螺母的连接处均设置有高强度螺纹胶。
本发明的有益效果是：与现有绝缘拉杆相比，本发明通过结构设计，使得传统绝缘拉杆的绝缘材料承受冲击拉力载荷的受力形式转变为合金材料受力；在本发明中绝缘材料不再承受冲击拉力载荷，而是承受冲击压力载荷，这大大增加了承受冲击载荷能力，有效提高了抗疲劳性能。
附图说明
图1为本发明第一实施例的结构示意图；
图2为本发明第二实施例的结构示意图。
附图标记为：1—第一拉杆，2—连接套，3—垫片，4—绝缘垫，5—绝缘外框，6—锁紧螺母，7—第二拉杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明公开了一种能够承受冲击载荷且具备一定疲劳寿命的轻型绝缘拉杆结构，包括作为绝缘拉杆主体的连接套2以及作为对外连接部分的第一拉杆1和第二拉杆7，连接套2、第一拉杆1和第二拉杆7为金属材质，相较传统绝缘拉杆的绝缘基材，大大增加了承受冲击载荷的能力，为减轻绝缘拉杆质量，增加抗冲击性能，连接套2、第一拉杆1和第二拉杆7的材质优选为钛合金材料，但不局限于钛合金材料；所述的连接套2由位于中间的空腔、位于左端的螺纹孔和位于右端内径收缩的安装孔组成，安装孔的孔径小于螺纹孔，对绝缘垫4进行限位固定，螺纹孔的内径要能大于保证第二拉杆7、垫片3、绝缘垫4顺利装入连接套2内，所述的第一拉杆1通过螺纹孔与连接套2连接，所述的第二拉杆7一端位于空腔内，另一端穿过安装孔后通过螺纹与连接套2外的绝缘外框5连接，所述的第二拉杆7与连接套2之间设有绝缘垫4，绝缘垫4的半剖面呈现“Z”字构型，绝缘垫4嵌在连接套2内实现定位，将连接套2与第二拉杆7绝缘开，起到绝缘和承受冲击压力的作用，绝缘垫4在一侧设置了隆起薄壁将第二拉杆7在连接套2内端部“包围”起来以增加了电绝缘爬距；第二拉杆7和绝缘垫4之间设置有金属垫片3，垫片3为合金材料制成，使绝缘垫4受力均匀，绝缘垫4和绝缘外框5将第二拉杆7的两端绝缘，绝缘垫4与绝缘外框5之间具体接触方式不限，依据所需求的电绝缘爬距的大小而定。
本发明使用时冲击拉力载荷作用在绝缘拉杆上时，钛合金零件承受冲击拉力，绝缘零件承受的为冲击压力，连接套2为绝缘拉杆主体，相当于传统绝缘拉杆的绝缘基材，大大增加了承受冲击载荷的能力。
本发明可对除第一拉杆1外的部分真空压力浸漆提高绝缘拉杆的整体绝缘水平，在对外连接形式上，第一拉杆1和第二拉杆7可以根据需要设计为轴连接形式或者孔连接形式。
图1所示为轴连接形式，作为本发明第一实施例，所述的第二拉杆7位于空腔内的一端设有外径大于安装孔的接头，所述的垫片3位于接头和绝缘垫4之间，所述的第二拉杆7位于绝缘外框5外的另一端设有螺纹，而且通过螺纹连接有对第二拉杆7和绝缘垫4进行锁定的锁紧螺母6，第二拉杆7、垫片3、绝缘垫4、绝缘外框5、连接套2最终由锁紧螺母6通过螺纹连接实现组件的轴向固定。
使用时按图1将除第一拉杆1之外的部分安装在一起，其中锁紧螺母6螺纹部分涂高强度螺纹胶并旋紧，然后将整体真空压力浸漆处理（连接套2和第二拉杆7的螺纹部分除外），最后再安装第一拉杆1，将螺纹部分涂高强度螺纹胶并旋紧在连接套2上。
图2所示为孔连接形式，作为本发明第二实施例，所述的第二拉杆7位于空腔内的一端通过螺纹连接有对第二拉杆7和绝缘垫4进行锁定的锁紧螺母6，所述的垫片3位于锁紧螺母6和绝缘垫4之间，所述的第二拉杆7位于绝缘外框5外的另一端设有外径大于安装孔的接头，所述的接头上设有安装螺纹孔，用于实现对外的孔连接，第二拉杆7、垫片3、绝缘垫4、绝缘外框5、连接套2最终由锁紧螺母6通过螺纹连接实现组件的轴向固定。
使用时按图2将除第一拉杆1之外的部分安装在一起，其中锁紧螺母6螺纹部分涂高强度螺纹胶并旋紧，然后将整体真空压力浸漆处理（连接套2和第二拉杆7的螺纹部分除外），最后安装第一拉杆1，将螺纹部分涂高强度螺纹胶并旋紧在连接套2上。
进一步，所述的绝缘外框5通过止口与连接套2接触并实现轴向定位，所述的绝缘外框5与第二拉杆7贴合接触并实现径向定位，其中所述的绝缘垫4和绝缘外框5均为环氧树脂材料或其他类绝缘材料，绝缘外框5绝缘件5外围设置伞裙以增加电气爬距，使绝缘拉杆整体具有较好的绝缘性能。
此外，第一拉杆1与连接套2之间、第二拉杆7与锁紧螺母6之间，除了可以在螺纹连接处添加高强度螺纹胶进行固定防松，也可以采用定位螺钉的形式进行固定防松，或采用永久固定方式，如焊接等。
本发明使用抗冲击性能良好的材料，通过结构设计，在冲击拉力载荷作用在绝缘拉杆上时，由合金材料承受该冲击拉力；传统绝缘拉杆绝缘材料承受冲击拉力，而在本发明中绝缘材料的受力方式转变为承受冲击压力，因此大大增加了承受冲击载荷能力，有效提高了抗疲劳性能，同时保证了较好的绝缘能力。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种绝缘拉杆结构，其特征在于：包括作为绝缘拉杆主体的连接套（2）以及作为对外连接部分的第一拉杆（1）和第二拉杆（7），连接套（2）、第一拉杆（1）和第二拉杆（7）为金属材质，所述的连接套（2）由位于中间的空腔、位于两端的螺纹孔和安装孔组成，所述的第一拉杆（1）通过螺纹孔与连接套（2）连接，所述的第二拉杆（7）一端位于空腔内，一端穿过安装孔后与连接套（2）外的绝缘外框（5）连接，所述的第二拉杆（7）与连接套（2）之间设有绝缘垫（4），所述的第二拉杆（7）和绝缘垫（4）之间设置有金属垫片（3）；所述的第二拉杆（7）位于空腔内的一端设有外径大于安装孔的接头，垫片（3）位于接头和绝缘垫（4）之间，第二拉杆（7）位于绝缘外框（5）外的一端通过螺纹连接有对绝缘垫（4）进行锁定的锁紧螺母（6）；或者，所述的第二拉杆（7）位于空腔内的一端通过螺纹连接有对绝缘垫（4）进行锁定的锁紧螺母（6），垫片（3）位于锁紧螺母（6）和绝缘垫（4）之间，第二拉杆（7）位于绝缘外框（5）外的一端设有外径大于安装孔的接头。
2.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆结构，其特征在于，所述的连接套（2）、第一拉杆（1）和第二拉杆（7）为钛合金材料。
3.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆结构，其特征在于，所述的绝缘外框（5）通过止口与连接套（2）接触并实现轴向定位，所述的绝缘外框（5）与第二拉杆（7）贴合并实现径向定位。
4.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆结构，其特征在于，所述的绝缘垫（4）和绝缘外框（5）均为环氧树脂材料。
5.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆结构，其特征在于，所述的第一拉杆（1）与连接套（2）的连接处设置有高强度螺纹胶。
6.根据权利要求1所述的一种绝缘拉杆结构，其特征在于，所述的第二拉杆（7）与锁紧螺母（6）的连接处设置有高强度螺纹胶。
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