CN107731608B - 一种高压绝缘多圈传动结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压绝缘多圈传动结构由第一触座、第二触座、开口弹片触指和传动机构所组成,多圈传动结构用于使运动导体杆与第一触座接触或分离。绝缘杆的下端套设在从动杆的上端上且通过下传动销穿过下销孔实现两者间隙晃动连接。两个触座的外端面呈圆弧球状。开口弹片触指由数个呈E字的开口弹性片状体在后端部通过弹簧圈彼此并联而成。开口弹性片状体的两前部边设有向内中部开口端折进的外低内高的弹片接触斜面。本发明对高压组合电器中隔离接地开关进行了改进，达到了设计合理，简化结构,安装省工省力，使用方便，保证较大的载流量及最佳导电率和使用效果好的优点。
Description
技术领域
本发明属于一种高压绝缘多圈传动结构。
背景技术
目前，目前大型电气设备如高压组合电器（GIS）中隔离接地开关传动方式一般分为两种。一种是角度传动（一般小于90°），优点是传动结构和操作机构简单，成本较低；缺点是三相同时操作时，接传动精度上会存在误差，传动误差大，会导致分合闸不到位的情况。另一种是多圈传动（通常是十圈以上），优点是三相操作时对传动精度不敏感，分合闸误差小；缺点是传动结构和操作机构结构复杂，绝缘和机械强度低，成本高。
高压组合电器中有许多电连接部分，主要由导电杆，导电触指，安装触指的触座和屏蔽罩组成。触座通常呈圆柱体型，屏蔽罩呈圆弧桶型，两者分体制作，屏蔽罩用于屏蔽降低触座外周电场，屏蔽罩一般由旋压或者铸造完成，一般壁厚较小，光洁度较高。屏蔽罩与触座通常靠螺栓连接，但有些情况下安装不方便，突出的螺钉会提高局部表面电场强度，降低绝缘水平，且分体制作成本高，安装费工费力，使用效果差。
另一方面，导电触指起在小空间内传送强电流、也可用作纯粹的机械连接。己有的导电触指在两导体之间的初接触时，大多为多点接触的点接触，无法形成最大的面接触，无法保证较大的载流量及最佳导电率。
发明内容
本发明的目的是设计一种高压绝缘多圈传动结构, 对高压组合电器中隔离接地开关进行改进，以求设计合理，简化结构,安装省工省力，使用方便，保证较大的载流量及最佳导电率和使用效果好的优点。
为此,本发明由第一触座、第二触座、开口弹片触指和传动机构所组成,其中：
多圈传动结构：用于使运动导体杆与第一触座接触或分离。从动杆的上部周壁通过轴承座与第一触座的触座内腔的下部内壁轴接。从动杆的上端中部设下销孔，从动杆的下端位于触座内腔的下端面外侧，从动杆的下端设从动伞齿轮。传动机构的主动杆通过主动伞齿轮带动从动杆转动。绝缘杆的下端套设在从动杆的上端上且通过下传动销穿过下销孔实现两者间隙晃动连接。丝杆的下端中部对应下销孔轴线垂直设有上销孔。绝缘杆的上端套设在丝杆的下端上且通过上传动销穿过上销孔实现两者间隙晃动连接。丝杆上螺设有丝母，运动导体杆的内腔中部与丝母外周壁固定为一体。
第一触座、第二触座：用于连接及接通高压电源。两个触座的外端面呈圆弧球状。第二触座的触座内腔呈筒型，从动杆的上部周壁通过轴承座与第一触座的触座内腔的下部内壁轴接，两个触座内腔的入口内壁上呈间隔距离横向设有触指槽。开口弹片触指的后部卡设在触指槽内，第二触座的触座内腔上端设固定导体杆，运动导体杆的外周壁与固定导体杆的内腔滑配，运动导体杆的外周壁与固定导体杆的内腔之间设有止转轴承。
开口弹片触指：用于传送强电流和起机械连接定位作用。开口弹片触指由数个呈E字的开口弹性片状体在后端部通过弹簧圈彼此并联而成。开口弹性片状体的两前部边设有向内中部开口端折进的外低内高的弹片接触斜面。弹片接触斜面的位于第一、第二触座的触座内腔中，弹片接触斜面外侧边部再向开口端折进形成内凹斜面。开口弹性片状体的宽度至少为10mm，弹片接触斜面的斜度与运动导体杆前端周边的导体接触斜面的斜度适配。
所述的从动杆呈中字型杆。所述的间隙晃动连接是上、下销孔的内径大于上、下传动销的直径，或穿在绝缘杆内的从动杆的外径小于绝缘杆内径。所述的下销孔轴线与上销孔轴线呈十字形分布。所述的弹簧圈为Ｏ型弹簧圈，弹簧圈位于两个开口弹性片状体之间，相邻的两个开口弹性片状体通过弹簧圈连成一体。所述的止转轴承由轴承杆和轴轮所组成，固定导体杆的内腔壁上纵向设有导向轴轮运行的导槽，轴承杆的一端固定在对应处的运动导体杆外周壁上，轴承杆的另一端轴接轴轮，轴轮位于导槽内，运动导体杆接触于第二触座的触座内腔壁。所述的上销孔位于第一触座的触座内腔中，下销孔位于第二触座的触座内腔中。所述的绝缘杆采用真空环氧玻璃布管。所述的开口弹性片状体的弹片接触斜面与相邻水平直边的夹角为115°～145°。所述的弹片接触斜面和内凹斜面能为与运动导体杆周面弧度相适配的弧面。
上述结构设计达到了本发明的目的。
本发明对高压组合电器中隔离接地开关进行了改进，达到了设计合理，简化结构,安装省工省力，使用方便，保证较大的载流量及最佳导电率和使用效果好的优点。具体优点如下：
1、本发明的多圈传动结构保证了高压组合电器中隔离接地开关的使用寿命和传递效率，整体扭矩小，降低了输入机构的操作功，采用绝缘杆的上、下端与丝杆和从动杆的上端的间隙晃动连接，能自行调整加工和装配误差导致的各杆之间不同轴的问题，整体结构质量轻，装配工艺简单，具有动态可调性，零部件加工容易，成本低。
2、本发明使屏蔽罩与触座为一体结构，简化了电连接结构，由原来两个零件变为一个零件，提高了触座的可靠性，简化了装配步骤，无需再把屏蔽罩与触座固定在一起，布置紧凑。本发明的触座外表面没有螺纹孔和螺钉，使表面电场更加均匀，提高绝缘水平，有利触座通流散热。
3、本发明的开口弹片触指变两导体的传统多点接触的点接触为多面接触的面接触，以最大的接触面为最佳载流能力，以小空间内传送强电流，保证较大载流量，大幅度增加了导电率，且结构更为简单，零部件加工容易，成本低。
附图说明
图1为本发明的多圈传动结构的示意图。
图2为本发明触座的结构示意图。
图3为本发明开口弹片触指的使用状态结构示意图。
图4为本发明开口弹片触指的局部结构示意图。
具体实施方式
如图1至图4所示, 一种高压绝缘多圈传动结构由第一触座4、第二触座16、开口弹片触指和传动机构所组成,其中：
如图1所示,多圈传动结构：用于使运动导体杆17与第一触座接触或分离。从动杆5的上部周壁通过轴承座10与第一触座的触座内腔18的下部内壁轴接。所述的从动杆呈中字型杆。从动杆的上端中部设下销孔6，从动杆的下端位于触座内腔的下端面外侧，从动杆的下端设从动伞齿轮9。传动机构的主动杆12通过主动伞齿轮13带动从动杆转动。带动主动杆的传动机构11可为手动、电动旋转机构、或电机、遥控电机。绝缘杆3的下端套设在从动杆的上端上且通过下传动销2穿过下销孔实现两者间隙晃动连接。丝杆1的下端中部对应下销孔轴线垂直设有上销孔。绝缘杆的上端套设在丝杆的下端上且通过上传动销24穿过上销孔实现两者间隙晃动连接。所述的绝缘杆采用真空环氧玻璃布管。所述的间隙晃动连接是上、下销孔的内径大于上、下传动销的直径，或穿在绝缘杆内的从动杆的外径小于绝缘杆内径。所述的下销孔轴线与上销孔轴线呈十字形分布。
丝杆上螺设有丝母15，运动导体杆的内腔中部与丝母外周壁固定为一体。
丝杆为金属丝杠，通过丝母沿丝杆上下移动的运动导体杆（高电压端）与绝缘杆的上端靠上传动销连接，为了防止上传动销脱离，可以使上传动销与丝杠下端对应部之间用螺纹连接。同样绝缘杆的下端与从动杆的上部（地电位端）也是靠下传动销相同方式连接，两个上、下销孔成十字结构。由于丝杠、从动杆与绝缘杆的连接部位都有一定间隙，两两之间可以以上、下传动销为中心轻微摆动。该结构具备联轴器功能，当零件加工误差，或者装配误差出现时，整体传动杆就不在一条直线上，这时候该结构就能自行根据受力情况调整，而不会因为刚性连接扭断各传动杆。
与传统角度传动相比，丝杠丝母的多圈传动方式能够有效提高传动效率，降低操作机构的输出功，同时多圈的传动方式能够大大减小三相传动误差带来的影响。
第二触座的触座内腔上端设固定导体杆25，运动导体杆的外周壁与固定导体杆的内腔滑配。运动导体杆的外周壁与固定导体杆的内腔之间设有止转轴承，以防止运动导体杆横向转动。所述的止转轴承由轴承杆26和轴轮27所组成，固定导体杆的内腔壁上纵向设有导向轴轮运行的导槽，导槽的长度与运动导体杆的移动长度适配。轴承杆的一端固定在对应处的运动导体杆外周壁上，轴承杆的另一端轴接轴轮，轴轮位于导槽内。当运动导体杆上下移动时，轴轮亦沿导槽同步上下滚动，从而防止运动导体杆横向转动。运动导体杆接触于第二触座的触座内腔壁。
本发明的多圈传动结构可用于传统触座中，但应保证所述的上销孔位于第一触座的触座内腔中，下销孔位于第二触座的触座内腔中，且在两触座外周壁安装传统的屏蔽罩14，以屏蔽降低触座外周电场。
如图2所示,第一触座、第二触座：用于连接及接通高压电源。两个触座的外端面呈圆弧球状。触座的外端面呈圆弧球状，以取代屏蔽罩用于屏蔽降低触座外周电场。第二触座的触座内腔呈筒型。从动杆的上部周壁通过轴承座与第一触座的触座内腔的下部内壁轴接。两个触座内腔的入口内壁上呈间隔距离横向设有触指槽8。开口弹片触指7的后部卡设在触指槽内。所述的触指槽为呈间隔距离横向分布的两道，以方便接触性导电及卡接定位。该结构适用于运动导体杆直径较大（φ70mm以上）的情况，增加的触座壁厚对触座的电通流能力以及散热都有较大提升。
如图3和图4所示,开口弹片触指7：用于传送强电流和起机械连接定位作用。开口弹片触指由数个呈E字的开口弹性片状体在后端部通过弹簧圈19彼此并联而成。每个开口弹性片状体的两前部边设有向内中部开口端22折进的外低内高的弹片接触斜面21。弹片接触斜面的位于第一、第二触座的触座内腔中。弹片接触斜面外侧边部再向开口端折进形成内凹斜面23。开口弹性片状体的宽度至少为10mm。
弹片接触斜面的斜度与运动导体杆前端周边的导体接触斜面的斜度适配。即至少保证，当运动导体杆前端周边的导体接触斜面20沿丝杆逐渐下移至第一触座的触座内腔时，使导体接触斜面同时相碰于各弹片接触斜面，形成多面接触。
所述的弹簧圈为Ｏ型弹簧圈，弹簧圈位于两个开口弹性片状体之间，相邻的两个开口弹性片状体通过弹簧圈连成一体。所述的开口弹性片状体的弹片接触斜面与相邻水平直边的夹角为115°～145°。所述的弹片接触斜面和内凹斜面能为与运动导体杆周面弧度相适配的弧面，以更利于扩大接触面。
位于触指槽内的开口弹片触指首尾相接从而组成一个完整的环，各弹片接触斜面的分别位于触座内腔中。当各弹片接触斜面受力时，每个开口弹片触指将产生单独变形，但无论哪一部分开口弹片触指产生变形，整个完整的环(由弹簧圈和开口弹性片状体组成)都将进行反应，从而实现每个弹片接触斜面的负载一致。
对于开口弹片触指作为连接件或定位件，对应的运动导体杆的周壁上(包括接通定位状、断路定位状) 设有定位凹槽，当各弹片接触斜面卡位于对应的定位凹槽中时，需要一个相应的不同力如拔出力来判断两个部件的到位和分离。
开口弹片触指用导电、耐磨、弹性合金材料制成，如钢铜钴铍合金材料。
使用时，传动机构11带动主动杆和主动伞齿轮传动从动伞齿轮及从动杆转动，从动杆通过绝缘杆绝缘传动丝杆转动，丝杆带动丝母使位于固定导体杆和第二触座的触座内腔中的运动导体杆（高电压端）以丝杆为轴心沿丝杆上下移动，当运动导体杆的下端以丝杆、绝缘杆为轴心向第一触座的触座内腔中缓慢运行且其导体接触斜面同时相碰于各弹片接触斜面后再定位时，运动导体杆（高电压端）与第二触座（地电位端）定位接通。反之，两者断路分离。
总之，本发明对高压组合电器中隔离接地开关进行了改进，达到了设计合理，简化结构,安装省工省力，使用方便，保证较大的载流量及最佳导电率和使用效果好的优点。
Claims (10)
1.一种高压绝缘多圈传动结构,由第一触座、第二触座、开口弹片触指
和传动机构所组成,其特征在于：
多圈传动结构，用于使运动导体杆与第一触座接触或分离，从动杆的上部周壁通过轴承座与第一触座的触座内腔的下部内壁轴接，从动杆的上端中部设下销孔，从动杆的下端位于触座内腔的下端面外侧，从动杆的下端设从动伞齿轮，传动机构的主动杆通过主动伞齿轮带动从动杆转动，绝缘杆的下端套设在从动杆的上端上且通过下传动销穿过下销孔实现两者间隙晃动连接，丝杆的下端中部对应下销孔轴线垂直设有上销孔，绝缘杆的上端套设在丝杆的下端上且通过上传动销穿过上销孔实现两者间隙晃动连接，丝杆上螺设有丝母，运动导体杆的内腔中部与丝母外周壁固定为一体，第二触座的触座内腔上端设固定导体杆，运动导体杆的外周壁与固定导体杆的内腔滑配，运动导体杆的外周壁与固定导体杆的内腔之间设有止转轴承；
第一触座、第二触座，用于连接及接通高压电源，两个触座的外端面呈圆弧球状，第二触座的触座内腔呈筒型，从动杆的上部周壁通过轴承座与第一触座的触座内腔的下部内壁轴接，两个触座内腔的入口内壁上呈间隔距离横向设有触指槽，开口弹片触指的后部卡设在触指槽内；
开口弹片触指，用于传送强电流和起机械连接定位作用，开口弹片触指由数个呈E字的开口弹性片状体在后端部通过弹簧圈彼此并联而成，开口弹性片状体的两前部边设有向内中部开口端折进的外低内高的弹片接触斜面，弹片接触斜面位于第一、第二触座的触座内腔中，弹片接触斜面外侧边部再向开口端折进形成内凹斜面，开口弹性片状体的宽度至少为10mm，弹片接触斜面的斜度与运动导体杆前端周边的导体接触斜面的斜度适配。
2.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的从动杆呈中字型杆。
3.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的间隙晃动连接是上、下销孔的内径大于上、下传动销的直径，或穿在绝缘杆内的从动杆的外径小于绝缘杆内径。
4.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的下销孔轴线与上销孔轴线呈十字形分布。
5.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的弹簧圈为Ｏ型弹簧圈，弹簧圈位于两个开口弹性片状体之间，相邻的两个开口弹性片状体通过弹簧圈连成一体。
6.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的止转轴承由轴承杆和轴轮所组成，固定导体杆的内腔壁上纵向设有导向轴轮运行的导槽，轴承杆的一端固定在对应处的运动导体杆外周壁上，轴承杆的另一端轴接轴轮，轴轮位于导槽内，运动导体杆接触于第二触座的触座内腔壁。
7.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的上销孔位于第一触座的触座内腔中，下销孔位于第二触座的触座内腔中。
8.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的绝缘杆采用真空环氧玻璃布管。
9.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的开口弹性片状体的弹片接触斜面与相邻水平直边的夹角为115°～145°。
10.按权利要求1所述的一种高压绝缘多圈传动结构,其特征在于：所述的弹片接触斜面和内凹斜面为与运动导体杆周面弧度相适配的弧面。
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