CN107464721B - 一种带自锁功能的隔离开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带自锁功能的隔离开关，包括刀座、静触头、闸刀、手柄、主轴、连杆以及拉杆组件；闸刀与静触头呈转动连接；手柄与主轴联动设置，用于带动主轴；主轴与连杆的一端连接，用于带动连杆转动；连杆的一端与拉杆组件的一端相连，用于带动拉杆组件移动；其中，还包括拉板Ⅰ以及锁定组件；拉板Ⅰ与闸刀呈转动连接，拉板Ⅰ与闸刀之间通过扭簧相连；拉杆组件的另一端与拉板Ⅰ相连用于带动拉板Ⅰ转动；锁定组件的一端与拉板Ⅰ相连，用于带动锁定组件移动；刀座上开设有卡口，通过锁定组件移动进入卡口实现锁定或脱离卡口实现解除锁定；本发明具有避免闸刀与刀座之间因为电斥力而分开。

Description

一种带自锁功能的隔离开关

技术领域

本发明涉及一种带自锁功能的隔离开关。

背景技术

隔离开关是一种主要用于“隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路”，无灭弧功能的开关器件。一般地，隔离开关闸刀与刀座在合闸位置时通过触头压力保持比较可靠的接触，但无法保证隔离开关通过短时耐受电流时隔离刀因巨大的电动斥力从刀座上滑移直至脱离连接，造成隔离开关烧损。

如图1所示，现有的隔离开关包括动触头1(又称刀座)、静触头2、闸刀3、手柄4、操作主轴5、连杆6以及拉杆组件7；闸刀3的一端与静触头2呈转动连接，另一端为活动端；手柄4与操作主轴5联动设置，使得当手柄4转动时可以带动操作主轴5转动，连杆6的一端与操作主轴5相连由操作主轴5带动发生转动，连杆6另一端与拉杆组件7的一端相连，使得连杆6转动时带动拉杆组件7移动，拉杆组件7的另一端与闸刀3相连，拉杆组件7的移动带动闸刀3转动使得闸刀3的活动端触碰到动触头1或远离动触头1，从而完成合闸动作和分闸动作。然而闸刀3与动触头1在合闸时，动触头1与闸刀3之间会产生较大的电斥力，因此会使得闸刀3脱离动触头1，造成隔离开关烧毁，且此种结构存在安全隐患。

因此，如何实现闸刀与动触头合闸时保持稳定，就成为了急需解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种实现闸刀与动触头合闸时保持稳定的带自锁功能的隔离开关。

本发明所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带自锁功能的隔离开关，包括刀座、静触头、闸刀、手柄、主轴、连杆以及拉杆组件；闸刀与静触头呈转动连接；手柄与主轴联动设置，用于带动主轴；主轴与连杆的一端连接，用于带动连杆转动；连杆的一端与拉杆组件的一端相连，用于带动拉杆组件移动；其中，还包括拉板Ⅰ以及锁定组件；拉板Ⅰ与闸刀呈转动连接，拉板Ⅰ与闸刀之间通过扭簧相连；拉杆组件的另一端与拉板Ⅰ相连用于带动拉板Ⅰ转动；锁定组件的一端与拉板Ⅰ相连，用于带动锁定组件移动；刀座上开设有卡口，通过锁定组件移动进入卡口实现锁定或脱离卡口实现解除锁定。

采用上述结构，在合闸时，转动手柄驱动主轴转动，使得连杆发生转动，引起拉杆组件移动；由于拉板Ⅰ与闸刀之间为转动连接，并且拉板Ⅰ与闸刀之间通过扭簧相连，在拉杆组件逐步移动过程中，拉板Ⅰ转动使得扭簧进行储能，当扭簧储能到极限时相当于一个连接件的作用，此时拉杆组件继续移动会使得闸刀转动实现合闸；在拉杆组件逐步移动过程中(扭簧还未储能到极限)，拉板Ⅰ的转动已经引起锁定组件移动伸入到卡口中实现锁定。当需要分闸时，反向转动手柄，引起拉杆组件逐步移动，在拉杆组件逐步移动过程中，拉板Ⅰ转动使得扭簧进行储能，当扭簧储能到极限时相当于一个连接件的作用，此时拉杆组件继续移动会使得闸刀转动实现分闸；在拉杆组件逐步移动过程中(扭簧还未储能到极限)，拉板Ⅰ的转动已经引起锁定组件移出卡口实现解除锁定。此种锁定方式实现闸刀与刀座在合闸时锁定，避免闸刀与刀座因为电斥力弹开，具有更加安全的效果，并且将锁定和解除锁定的动作与合闸、分闸的动作融合到一起，工人只要在正常转动手柄实现分、合闸的同时就已经完成了锁定和解除锁定的效果。同时，由于锁定装置是在刀座的卡口处进行锁定的，而电斥力主要是发生在刀座与闸刀活动端位置，在此位置处实现锁定相比于其余位置处锁定其所达到的锁定效果更好。

其中，扭簧套设于拉板Ⅰ与闸刀的转动连接位置处，拉板Ⅰ以及闸刀上均开设有安装孔，扭簧的两端伸入对应的安装孔中。

采用此种方式，便于扭簧的安装，并且使得扭簧更加容易形变到极限，实现闸刀与拉板Ⅰ“联动”(联动是指，扭簧达到极限时相当于一个连接件的作用，连接闸刀与拉板Ⅰ)。

其中，锁定组件包括拉板Ⅱ以及压板，拉板Ⅱ一端与拉板Ⅰ相连，拉板Ⅱ的另一端与压板相连；压板与闸刀之间为滑动设置，滑动方向为沿闸刀长度方向滑动；压板的末端位置设有卡接凸起，卡接凸起用于伸入或远离卡口。

采用此种结构，利用拉板Ⅰ的转动引起拉板Ⅱ的转动，然后利用拉板Ⅱ的移动实现压板的滑动，有利于卡接凸起伸入或伸出卡口，具有传动结构更加精简，传动更加合理等效果。

其中，闸刀上开设有行程孔Ⅰ，行程孔Ⅰ的长度方向与闸刀的长度方向一致；拉板Ⅱ与压板连接处的连接轴延伸进入行程孔Ⅰ中。

行程孔Ⅰ以及连接轴延伸进入行程孔Ⅰ的设置，使得压板在规定范围内移动，防止偏移过度。

其中，闸刀上设有限位柱；压板上开设有行程孔Ⅱ，行程孔Ⅱ的长度方向与闸刀的长度方向一致；限位柱伸入行程孔Ⅱ中。

此种结构，进一步起到使得压板在规定范围内移动，防止偏移过度。

其中，压板与闸刀之间还设有复位装置，复位装置用于驱动压板复位。

复位装置的设计，使得压板在移动后，当失去外力时可以使得压板快速回位。

其中，复位装置为拉簧，拉簧的一端与闸刀相连，另一端与压板相连。

拉簧作为常见的复位装置，具有设计起来方便，复位稳定，连接方便等特点。

其中，闸刀包括前刀片以及后刀片，前、后刀片之间存在间隔，锁定组件设置在间隔中。

此种结构设计，使得锁定组件位于前后刀片之间，可以保证锁定组件装配的稳定性。

其中，刀座包括配合部，卡口开设于配合部朝向锁定组件的侧面上；配合部的上端面与开设有卡口的侧面连接处设有斜面Ⅰ，该斜面Ⅰ用于与卡接凸起接触实现压板滑动。

采用斜面Ⅰ的设计，由于闸刀与刀座处于分离状态时，闸刀是位于刀座的上方的，随着转动手柄(手柄朝向合闸方向转动)，锁定组件的卡接凸起会接触到斜面Ⅰ，由于斜面传动的作用使得压板逐步后退(朝向背离卡口的方向移动)，当压板达到极限位置时，卡接凸起已经移动到与卡口同一高度了，此时在拉簧回复力作用下凸起进入卡口实现锁定。

其中，卡接凸起上设有与斜面Ⅰ适配的斜面Ⅱ，通过斜面Ⅰ与斜面Ⅱ的斜面传动，将卡接凸起朝向刀座方向移动的力转换为使压板滑动的力。

斜面Ⅱ的设计，使得卡接凸起与斜面Ⅰ之间更加容易发生斜面传动，使得压板更加容易后退，使得卡接凸起更加容易在拉簧回复力作用下进入卡口实现锁定。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明实施例1的立体图；

图3是图2中A部的放大示意图；

图4是本发明实施例1去前刀片后处于合闸状态时的示意图；

图5是本发明实施例1去前刀片后处于分闸状态时的示意图；

图6是本发明实施例1去前刀片后由合闸转换成分闸时扭簧处于极限状态时的示意图；

图7是本发明实施例1去前刀片后由分闸转换成合闸时卡接凸起准备进入卡口时的示意图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图2-7所示，一种带自锁功能的隔离开关，包括壳体1、极柱2、手柄3、主轴4、连杆5、拉杆组件6、支柱21、刀座7、拉板Ⅰ8、闸刀以及锁定组件。

极柱2设置在壳体1上方，静触头20由极柱2内部引出。支柱21与极柱2呈间隔设置，刀座7固定在支柱21的上方，此处刀座7又叫动触头。刀座7包括安装部71以及配合部72，安装部71用来与支柱21去固定。配合部72的左端面上设有卡口73，这个口是用来实现闸刀与刀座7在合闸时起到锁定作用的。

闸刀包括前刀片91和后刀片92，前、后刀片91、92之间存在间隔，前、后刀片91、92的左端均与静触头20呈转动连接，前、后刀片91、92的右端为活动端。

手柄3与主轴4为联动结构，因此转动手柄3的时候，主轴4会发生旋转，而此处的联动结构可以为键槽配合结构。连杆5与主轴4为联动结构，因此当主轴4发生转动的时候，连杆5也会随之转动，此处的联动结构主轴4与连杆5为焊接件，除焊接件外还可以采用键槽配合。拉杆组件6的下端与连杆5相连，使得连杆5在转动过程中会拉动拉杆组件6移动，此处拉杆组件6可以围绕与连杆5连接处发生转动。

拉板Ⅰ8的形状相当于一个三个边角为倒圆弧的三角形，拉板Ⅰ8位于前、后刀片91、92之间的间隔中，拉板Ⅰ8与前、后刀片91、92呈转动设置(拉板Ⅰ8的左侧边角位置处81与前、后刀片91、92呈转动设置)，并且转动连接位置套设有扭簧10，扭簧10一端伸入到后刀片92上的安装孔(图中未画出安装孔)，扭簧10的另一端伸入到拉板Ⅰ8上的安装孔(图中未画出安装孔)。拉板Ⅰ8的右下端位置82(该右下端位置为拉板Ⅰ8的右下角处的边角位置处)与拉杆组件6的上端相连，因此当拉杆组件6发生移动时，拉板Ⅰ8可以发生转动，而扭簧10会进行储能，当扭簧10储能到极限位置时，拉板Ⅰ8与前、后刀片91、92相当于被连在一起，如果继续此处拉杆组件6继续移动，则会通过拉板Ⅰ8带动前、后刀片91、92发生旋转。

锁定组件位于前、后刀片91、92之间的间隔中，锁定组件包括拉板Ⅱ11以及压板12，拉板Ⅱ11的左端与拉板Ⅰ8的右上端位置83(该右上端位置为拉板Ⅰ8的右上角处的边角位置处)相连，当拉板Ⅰ8发生转动的时候，拉板Ⅰ8拉动拉板Ⅱ11进行运动。拉板Ⅱ11的右端与压板12的左端相连，此处是通过一个连接轴13相连。压板12为滑动设置，此处滑动设置为沿着前、后刀片91、92的长度方向实现滑动；此处，拉板Ⅱ11如果发生移动会带动压板12进行滑动。而压板12的右端具有一个卡接凸起14，通过压板12的滑动实现卡接凸起14进入卡口73中实现锁定或者离开卡口73实现解除锁定。压板12与前刀片91之间还通过一个拉簧15相连，此处当压板12发生滑动时，拉簧15会形变，当压板12失去外力时，拉簧15会带动压板12回位。

为了使得隔离开关由分闸位置打向合闸位置，卡接凸起14更加容易进入到卡口73中，配合部72的左端面与上端面连接处为斜面Ⅰ74，卡接凸起14的下端面为斜面Ⅱ16，斜面Ⅰ74与斜面Ⅱ16适配；由于闸刀在朝向刀座7转动时，卡接凸起14的方位是位于配合部72的上方的；随着闸刀的旋转，斜面Ⅱ16与斜面Ⅰ74相抵，使得闸刀转动方向的力转换为压板12滑动方向的力，促使压板12滑动(即卡接凸起14朝向背离卡口73的方向运动)，拉簧15被拉长进行储能；随着闸刀继续转动，卡接凸起14会被带到正对卡口73的位置处，此时拉簧15恢复形变促使卡接凸起14伸入卡口73中实现卡接。

为了使得压板12不会滑动过度，前、后刀片91、92上开设有行程孔Ⅰ17，行程孔Ⅰ17的长度方向与前、后刀片91、92的长度方向一致，拉板Ⅱ11与压板12连接处的连接轴13延伸进入行程孔Ⅰ17中，通过连接轴13在行程孔Ⅰ17中滑动实现压板12在一定范围内滑动。

为了进一步使得压板12不会滑动过度，前、后刀片91、92上设有限位柱18，压板12上开设有行程孔Ⅱ19，行程孔Ⅱ19的长度方向与前、后刀片91、92的长度方向一致，限位柱18伸入行程孔Ⅱ19中。

参见图4和图6，当隔离开关由合闸状态准备切换到分闸状态时，逆时针转动手柄3使得主轴4、连杆5也逆时针转动，拉杆组件6会上移带动拉板Ⅰ8逆时针转动，此时拉板Ⅰ8通过拉板Ⅱ11拉动压板12滑动使得卡接凸起14脱离卡口73；在拉板Ⅰ8的转动过程中扭簧10会形变进行储能，当扭簧10储能达到极限时(在扭簧10储能达到极限时，卡接凸起14已经完全脱离了卡口73)，前、后刀片91、92与拉板Ⅰ8相当于被连在一起，继续转动手柄3可以使得前、后刀片91、92转动脱离刀座7达到图4所示的分闸位置。

请参见图5和图7，当隔离开关由分闸状态准备切换到合闸状态时，顺时针转动手柄3使得主轴4、连杆5也顺时针转动，拉杆组件6会下移带动拉板Ⅰ8顺时针转动，此时拉板Ⅰ8通过拉板Ⅱ11推动压板12朝前滑动；在拉板Ⅰ8的转动过程中扭簧10会形变进行储能，当扭簧10储能达到极限时，前、后刀片91、92与拉板Ⅰ8相当于被连在一起，继续转动手柄3可以使得前、后刀片91、92的右端朝向刀座7移动，斜面Ⅱ16会与斜面Ⅰ74接触，随着前、后刀片91、92继续转动，斜面Ⅱ16与斜面Ⅰ74产生斜面传动，使得前、后刀片91、92转动方向的力转换为压板12滑动方向的力，促使压板12滑动朝向背离卡口73的方向运动，拉簧15被拉长进行储能；随着闸刀继续转动，卡接凸起14会被带到正对卡口73的位置处，此时拉簧15恢复形变促使卡接凸起14伸入卡口73中实现卡接。

因此，上述锁定装置的锁定过程和解锁过程完全融合在了隔离开关的合闸动作以及分闸动作中。工人仅需正常的操作手柄3实现分闸、合闸，就可以完成解锁和锁定，具有锁定、解锁方便，锁定效果较好，避免闸刀在合闸通电运行时因为电斥力的原因被弹开。

Claims (9)

1.一种带自锁功能的隔离开关，包括刀座、静触头、闸刀、手柄、主轴、连杆以及拉杆组件；闸刀与静触头呈转动连接；手柄与主轴联动设置，用于带动主轴；主轴与连杆的一端连接，用于带动连杆转动；连杆的一端与拉杆组件的一端相连，用于带动拉杆组件移动；其特征在于：还包括拉板Ⅰ以及锁定组件；拉板Ⅰ与闸刀呈转动连接，拉板Ⅰ与闸刀之间通过扭簧相连；拉杆组件的另一端与拉板Ⅰ相连用于带动拉板Ⅰ转动；锁定组件包括拉板Ⅱ以及压板，拉板Ⅱ一端与拉板Ⅰ相连，用于带动锁定组件移动，拉板Ⅱ的另一端与压板相连；压板与闸刀之间为滑动设置，滑动方向为沿闸刀长度方向滑动；压板的末端位置设有卡接凸起，卡接凸起用于伸入或远离卡口；刀座上开设有卡口，通过卡接凸起移动进入卡口实现锁定或脱离卡口实现解除锁定。

2.如权利要求1所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：扭簧套设于拉板Ⅰ与闸刀的转动连接位置处，拉板Ⅰ以及闸刀上均开设有安装孔，扭簧的两端伸入对应的安装孔中。

3.如权利要求1所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：闸刀上开设有行程孔Ⅰ，行程孔Ⅰ的长度方向与闸刀的长度方向一致；拉板Ⅱ与压板连接处的连接轴延伸进入行程孔Ⅰ中。

4.如权利要求3所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：闸刀上设有限位柱；压板上开设有行程孔Ⅱ，行程孔Ⅱ的长度方向与闸刀的长度方向一致；限位柱伸入行程孔Ⅱ中。

5.如权利要求1所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：压板与闸刀之间还设有复位装置，复位装置用于驱动压板复位。

6.如权利要求5所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：复位装置为拉簧，拉簧的一端与闸刀相连，另一端与压板相连。

7.如权利要求3或4或5所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：闸刀包括前刀片以及后刀片，前、后刀片之间存在间隔，锁定组件设置在间隔中。

8.如权利要求3或4或5所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：刀座包括配合部，卡口开设于配合部朝向锁定组件的侧面上；配合部的上端面与开设有卡口的侧面连接处设有斜面Ⅰ，该斜面Ⅰ用于与卡接凸起接触实现压板滑动。

9.如权利要求8所述的带自锁功能的隔离开关，其特征在于：卡接凸起上设有与斜面Ⅰ适配的斜面Ⅱ，通过斜面Ⅰ与斜面Ⅱ的斜面传动，将卡接凸起朝向刀座方向移动的力转换为使压板滑动的力。

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