CN107993858B - 具有除锈功能的分合闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明的具有除锈功能的分合闸装置，属于紧急保护装置领域，针对现有技术中需要额外的按钮控制紧急分闸和稳定性差容易跳闸的问题，提出以下方案：包括开关腔道，开关腔道包括腔道底壁和腔道侧壁，腔道侧壁设置有两个位置相对固定块，开关腔道中间竖直设置有导电的中心轴和拉簧，拉簧一端固接腔道底壁，另一端固接中心轴，中心轴径向固设有导电的压簧，压簧固接有转接板，中心轴在旋转时，转接板能够与固定块接触，固定块下端固设有绝缘橡胶板，转接板与绝缘橡胶板贴合；腔道侧壁还固设有中心轴架，中心轴架设有中心孔，中心轴穿过中心孔并可在中心轴架上旋转，中心轴与绝缘橡胶板接触；绝缘橡胶板还设有能与转接板接触的打磨石。

Description

具有除锈功能的分合闸装置

技术领域

本发明属于紧急保护装置领域，具体涉及具有除锈功能的分合闸装置

背景技术

分合闸是电路设备中常使用的装置，低压设备中1000A以下的固定式开关，基本上均配备分合闸装置，进行主开关的分合操作。

中国专利CN106033698A提供了一种开关柜紧急分合闸装置，开关柜包括具有开口的面板，紧急分合闸装置包括：固定座，安装于开口处，并具有连通开关柜内外的槽；杆，可枢转地安装在固定座上，杆具有操作端以及用于触动紧急分合闸按钮的接触端，其中，杆在枢转行程上具有操作位置和隐藏位置，在操作位置上，杆可沿其自身轴向移动，且操作端和接触端分别位于面板的相对两侧，在隐藏位置上，操作端被容纳在槽内；以及枢转机构，用于杆连同操作端的枢转。

上述方案存在以下几个问题：

1)结构复杂，通过杆触动紧急分合闸按钮的接触端，而紧急分合闸的按钮接触部分还需要另外购置，并不能直接完成分合闸动作；

2)紧急分合闸时，杆的底部与紧急分合闸按钮处于同一平面，杆能够因为外界推力，推向紧急分合闸按钮，导致突然分闸，形成跳闸现象，工作稳定性差；。

发明内容

本发明的具有除锈功能的分合闸装置，解决了现有技术中需要额外的按钮控制紧急分闸和稳定性差容易跳闸的问题。

本方案的具有除锈功能的分合闸装置，包括开关腔道，开关腔道包括腔道底壁和腔道侧壁，腔道侧壁的相对位置上设置有固定块，开关腔道中间竖直设置有中心轴和拉簧，拉簧一端固接腔道底壁，另一端固接中心轴，中心轴径向固设有压簧，压簧固接有转接板，中心轴在旋转时，转接板能够与固定块接触，固定块下端固设有绝缘橡胶板，转接板与绝缘橡胶板贴合；中心轴、压簧的材料均为导电材料，腔道侧壁还固设有中心轴架，中心轴架设有中心孔，中心轴穿过中心孔并可在中心轴架上旋转，中心轴与绝缘橡胶板接触；绝缘橡胶板上设置有打磨石，转接板在转动的过程中能够与打磨石接触。

基础方案的原理为：开关腔道作为分合闸进行的场所空间，包括腔道底壁和腔道侧壁，腔道侧壁设有两个位置相对且的固定块，固定块均为导电材质，两个固定块作为电路的一端，由于两个固定块中间存在空腔，因此两个固定块并不接触，电路处于断开状态；在开关腔道的中间竖直设置有中心轴，中心轴径向设置有压簧，压簧一端连接中心轴，另一端连接有转接板，当中心轴旋转的时候，压簧以及与压簧连接的转接板也会进行旋转，转接板能够与固定块接触，所以当中心轴旋转时，跟随中心轴旋转的转接板与通电的固定块接触，由于转接板和中心轴的材料也通电，压簧也具有导电性，所以此时“固定块-转接板-弹簧-中心轴-弹簧-转接板-固定块”成为一个导电线路，达到合闸通电的效果；而反向旋转中心轴即可使得转接板与固定块不接触，导电线路无法构成，达到分闸效果；此外，固定块下端固设有绝缘橡胶板，而转接板放置于绝缘橡胶板上，一方面绝缘橡胶板给转接板提供支持力，避免转接板坠落，从而拉扯破坏压簧，降低使用寿命，另一方面绝缘橡胶采用绝缘体，避免转接板与固定块不接触时的通电行为；

由于中心轴也安置在中心轴架上，中心轴架中的中心轴能够进行旋转，而中心轴的底部与绝缘橡胶板接触，中心轴下方通过一拉簧与腔道底壁相连，因此当需要紧急分闸时，用户可以推动中心轴向下运动，中心轴向下带动压簧以及转接板向下，绝缘橡胶块受到向下的拉力之后弯曲形变，更便于转接板的下降，最终达到转接板与固定块空间隔离的效果，紧急分合闸之后，无论怎么旋转中心轴，转接板和固定块都无法进行接触，达到彻底分闸的效果，而拉簧的拉力，有利于中心轴更快的下降，从而带动转接板更快下降；

此外，绝缘橡胶板还在转接板旋转的路径上固设有打磨石，当中心轴在旋转时，转接板跟随中心轴旋转，转接板与打磨石接触，对转接板的与固定块接触面部分进行打磨，由于打磨石具有打磨除锈的作用，所以本方案能够在旋转中心轴的同时，对转接板进行打磨除锈；并且，打磨除锈之后的转接板长度略有降低，然而由于压簧的作用，当需要转接板与固定块接触时，伸出的压簧继续将转接板顶出，使得转接板与固定块接触。

另，本方案中，开合闸旋转的方向相反，且旋转角度均为90度，默认状态为开闸，即转接板与固定块垂直。

基础方案的有益效果为：1)相比现有技术中无法完成整个紧急分合闸过程，紧急分合闸的按钮接触部分还需要额外添加购置而言，本方案，能够完成常见的分合闸通电使用和紧急分合闸两个过程；

2)本方案中的通过转接板与固定块之间的接触完成两个固定块之间的电连接，而转接板使用了导电材料铁，随着使用时间的延长，本方案中的转接板会产生氧化从而表面出现铁锈，而铁锈的电阻值大于铁的电阻值，使得整个转接板的电阻升高，在导电的过程中产热更多，耗能更大，降低了电能的传输效率；因此，考虑到转接板会氧化这个问题，本方案在分合闸时，即旋转中心轴时，中心轴的旋转带动压簧和与压簧固接的转接板的转动，转接板在转动的过程中，与磨刀石接触，转接板与磨刀石摩擦，去除转接板外侧的铁锈，达到工作过程中去铁锈的功能；

3)相比现有技术中要完成紧急分合闸还需要额外的按钮控制紧急分合闸，并且使用时先通过杆的接触端按下紧急分合闸按钮，再通过紧急分合闸按钮控制完成紧急分合闸而言，本方案中紧急分合闸操作简便，只需要向内推动中心轴，使得中心轴带动压簧连通转接板一起下移，直到均位于绝缘橡胶板下方，使得转接板与固定块之间分离，完成紧急分合闸；

4)相比现有技术中，杆容易在外界推力摇晃的作用下，推向紧急分合闸按钮导致突然分闸而言，本方案中，要完成紧急分合闸需要下压，紧急分合闸的过程在竖直平面的进行，而常用分合闸在水平平面的进行，紧急分合闸和常见分合闸两种情况并不在一个平面，所以常见分合闸的使用和摇晃并不会造成紧急分合闸的情况；

5)本方案紧急分合闸后转接板位于固定块下方，且转接板与固定块之间存在绝缘橡胶板，空间隔离更具体，且不会因为摇晃而再次使得转接板与固定块接触，从而构成电路，本方案的紧急分合闸更加立体，工作稳定性高；

6)本方案中，中心轴底部与腔道底部通过拉簧固定连接，相比现有技术而言，本方案的制动速度除了重力之外还有弹簧的拉力，因此紧急分闸更快；

7)相比与固定块接触且由中心轴带动的中间板形状固定而言，本方案通过“转接板-压簧-中心轴-压簧-转接板”的结构构成，一方面避免由于打磨除锈摩擦而造成的转接板变短而使得转接板无法与固定块接触的问题，另一方面，压簧的存在提高了转接板的适用性，转接板的短一点并不影响与固定块接触，从而形成“固定块-转接板-压簧-中心轴-压簧-转接板-固定块”这部分电路。

进一步，每个转接板的与压簧连接的平面的相对的另一端平面是相互平行的竖直斜面，固定块也设有与转接板平行斜面对应的接触斜面。

使用斜面与斜面相接触的方式，增大接触面积，相比线接触，面接触更加稳定可靠，保证固定块与转接板之间接触稳定。

进一步，转接板底部对称设有凹陷斜面，固定块在斜面槽处对应位置设有突出斜面，凹陷斜面与突出斜面能够贴合。

固定块的突出斜面便于支撑转接板，且合闸时，凹陷斜面与突出斜面接触贴合，固定块与转接板的接触面进一步增大，固定块和转接板接触面接触相比线接触更加稳定可靠，不易出现接触不良的状况。

进一步，每个转接板上的与固定块接触的面上以及每个固定块上的与转接板接触的面上均分别设置铜片,每个转接板上的铜片之间通过导线连接,每个固定块上的铜片之间通过导线连接。

相比与整个转接板与固定块作为导体，使用铜片作为导体的电阻较小，浪费的电能少，提高了分合闸装置的电能利用率，避免整个转接板和固定块作为导体时，转接板和固定块发热，从而产生高温氧化，影响电能传输效率。

进一步，中心轴固接有把手，把手套接有绝缘橡胶层。

把手更便于手动旋转中心轴，绝缘的橡胶层一方面提高手与把手之间的摩擦力，便于手握把手进行旋转掰动，另一方面，防止电流通过中心轴，击中人手，造成伤害。

进一步，导线的长度大于转接板的长度，中心轴套接有转轴，转轴能够在中心轴上转动，导线中间部分缠绕在转轴上。

由于两个转接板之间的距离能够变化，所以导线的长度大于转接板的长度，转轴缠绕在转轴上，便于导线的收纳，避免导线太长缠绕中心轴，影响后续工作；转轴的存在，隔断了导线与中心轴的直接接触，避免导线缠绕中心轴；而旋转的转轴，便于弹簧伸长的时候，导线的长度变长。

进一步，中心轴套接有扭簧，中心轴与转轴通过扭簧连接。

由于之前的导线的拉扯，转轴旋转一定角度，扭簧也就有一定角度的旋转，因此当导线对转轴的拉扯力为0时，转轴反向旋转，扭簧的弹性力作为回复旋转的动力，扭簧推动转轴反向回复旋转，从而达到导线恢复紧绷状态，有助于导线的回收。

进一步，转接板上的导线连接有LED灯。

导线连接LED灯，当电路连通时，LED点亮，当电路不连通时LED灯熄灭，所以LED可以作为电路是否连通的指向物，即LED点亮时合闸且正常工作，LED不点亮时为分闸或合闸故障。

附图说明

图1为本发明具有除锈功能的分合闸装置实施例的剖视图

图2为本发明具有除锈功能的分合闸装置实施例除中心轴架的俯视图；

图3为本发明具有除锈功能的分合闸装置中导线缠绕转轴缠绕方式示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：固定块1、中心轴2、拉簧3、压簧4、转接板5、转轴6、绝缘橡胶板7、把手8、打磨石9、LED灯10。

本方案的具有除锈功能的分合闸装置，包括开关腔道，如图1所示，开关腔道包括腔道底壁和腔道侧壁，腔道侧壁设置有两个位置相对的固定块1，开关腔道中间竖直设置有中心轴2和拉簧3，拉簧3一端固接腔道底壁，另一端固接中心轴2，中心轴2径向固设有压簧4，压簧4固接有转接板5，每个转接板5的与压簧4连接的平面的相对的另一端平面是相互平行的竖直斜面，固定块1也设有与转接板5平行斜面对应的接触斜面，转接板5底部对称设有凹陷斜面，固定块1在斜面槽处对应位置设有突出斜面，凹陷斜面与突出斜面能够贴合；中心轴2在旋转时，转接板5能够与固定块1接触，每个转接板5上的与固定块1接触的面上以及每个固定块1上的与转接板5接触的面上均分别设置铜片,每个转接板5上的铜片之间通过导线连接,每个固定块1上的铜片之间通过导线连接；导线连接有LED灯10；导线的长度大于转接板5的长度，中心轴2套接有转轴6，转轴6能够在中心轴2上转动，导线中间部分缠绕在转轴6上；中心轴2套接有扭簧，中心轴2与转轴6通过扭簧连接；固定块1下端固设有绝缘橡胶板7，转接板5与绝缘橡胶板7贴合；中心轴2、压簧4的材料均为导电体，腔道侧壁还固设有中心轴架，中心轴架设有中心孔，中心轴2穿过中心孔并可在中心轴架上旋转，如图2所示，中心轴2固接有把手8，把手8套接有绝缘橡胶层，把手8在中心轴架上方；中心轴2与绝缘橡胶板7接触；绝缘橡胶板7上设置有打磨石9，转接板5在转动的过程中能够与打磨石9接触。

开关腔道作为分合闸的场所空间，包括腔道底壁和腔道侧壁，腔道侧壁设有两个位置相对且的铁制的固定块1，两个固定块1作为电路的一端，由于两个固定块1中间存在空腔，因此两个固定块1并不接触，电路处于断开状态；在开关腔道的中间竖直设置有中心轴2，中心轴2径向设置有压簧4，压簧4一端连接中心轴2，另一端连接有转接板5，当中心轴2旋转的时候，压簧4以及与压簧4连接的转接板5也会进行旋转，转接板5能够与固定块1接触，所以当中心轴2旋转时，跟随中心轴2旋转的转接板5与通电的固定块1接触，由于转接板5和中心轴2的材料也是导电材料，压簧4也具有导电性，所以此时“固定块1-转接板5-弹簧-中心轴2-弹簧-转接板5-固定块1”成为一个导电线路，达到合闸通电的效果；而反向旋转中心轴2即可使得转接板5与固定块1不接触，导电线路无法构成，达到分闸效果；

转接板5的两端设有相互平行的竖直斜面，固定块1也设有与转接板5平行斜面对应的接触斜面，从而，合闸时，转接板5的竖直斜面与接触斜面相接触，增大接触面积，相比线接触，面接触更加稳定可靠，保证固定块1与转接板5之间接触稳定；

转接板5底部对称设置的凹陷斜面与固定块1对应位置的突出斜面能够贴合，固定块1的突出斜面便于支撑转接板5，且合闸时，凹陷斜面与突出斜面接触贴合，固定块1与转接板5的接触面进一步增大，固定块1和转接板5接触面接触相比线接触更加稳定可靠，不易出现接触不良的状况；

转接板5与固定块1接触的面均设有通过导线连接的铜片，与整个转接板5与固定块1作为导体相比，使用铜片作为导体的电阻较小，浪费的电能少，提高了分合闸装置的电能利用率，避免整个转接板5和固定块1作为导体时，转接板5和固定块1发热，从而产生高温氧化，影响电能传输效率；导线的长度大于转接板5的长度，中心轴2套接有转轴6，转轴6能够在中心轴2上转动，导线中间部分缠绕在转轴6上，且导线缠绕后的首末出头均在同侧(如图3所示)，由于两个转接板5之间的距离能够变化，所以导线的长度大于转接板5的长度，而多余的导线以如图3所示的方式缠绕在转轴6上，便于导线的收纳，避免导线太长缠绕中心轴2，影响后续工作，同时转轴6的存在，隔断了导线与中心轴2的直接接触，避免导线缠绕中心轴2，影响中心轴的转动；而中心轴2转动使得转接板5不再受到固定块1的挤压，从而压簧4从压缩状态恢复到原始状态(不受外力时压簧的长度)，转接板5的两端均向外移动，从而导线连接的铜片跟随转接板5两端分别向外移动，使得两铜片之间的距离增加，导线两端之间的距离变长，因此，如图3所示的导线缠绕转轴的缠绕方式，便于导线两端在外力作用下，均向外反向拉扯，达到导线两端之间距离变长的效果；中心轴2套接有扭簧，中心轴2与转轴6通过扭簧连接，由于之前的导线的拉扯，转轴6旋转一定角度，扭簧也就有一定角度的旋转，因此当导线对转轴6的拉扯力为0时，转轴6反向旋转，扭簧的弹性力作为回复旋转的动力，扭簧推动转轴6反向回复旋转，从而达到导线恢复紧绷状态，有助于导线的回收；转接板5上的导线连接LED灯10，当电路连通时，LED10点亮，当电路不连通时LED灯10熄灭，所以LED灯10可以作为电路是否连通的指向物，即LED灯10点亮时合闸且正常工作，LED灯10不点亮时为分闸或合闸故障；

此外，固定块1下端固设有绝缘橡胶板7，而转接板5放置于绝缘橡胶板7上，一方面绝缘橡胶板7给转接板5提供支持力，避免转接板5坠落，从而拉扯破坏压簧4，降低使用寿命，另一方面绝缘橡胶是绝缘体，避免转接板5与固定块1不接触时通过绝缘橡胶板7进行的通电行为；

中心轴2固接有把手8，把手8套接有绝缘橡胶层，更便于手动旋转中心轴2，绝缘的橡胶层一方面提高手与把手8之间的摩擦力，便于手握把手8进行旋转掰动，另一方面，防止电流通过中心轴2，击中人手，造成伤害；

由于中心轴2也安置在中心轴架上，中心轴架中的中心轴2能够进行旋转，而中心轴2的底部与绝缘橡胶板7接触，中心轴2下方通过一拉簧3与腔道底壁相连，因此当需要紧急分闸时，用户可以推动中心轴2向下运动，中心轴2向下带动压簧4以及转接板5向下，绝缘橡胶块受到向下的拉力之后弯曲形变，更便于转接板5的下降，最终达到转接板5与固定块1空间隔离的效果，紧急分合闸之后，无论怎么旋转中心轴2，转接板5和固定块1都无法进行接触，达到彻底分闸的效果，而拉簧3的拉力，有利于中心轴2更快的下降，从而带动转接板5更快下降；

此外，绝缘橡胶板7还在转接板5旋转的路径上固设有打磨石9，当中心轴2在旋转时，转接板5跟随中心轴2旋转，转接板5与打磨石9接触，对转接板5的与固定块1接触面部分进行打磨，由于打磨石9具有打磨除锈的作用，所以本方案能够在旋转中心轴2的同时，对转接板5进行打磨除锈；并且，打磨除锈之后的转接板5长度略有降低，然而由于压簧4的作用，当需要转接板5与固定块1接触时，伸出的压簧4继续将转接板5顶出，使得转接板5与固定块1接触。

另，本方案中，开合闸旋转的方向相反，且旋转角度均为90度，默认状态为开闸，即转接板5与固定块1垂直。

本方案在分合闸时，即旋转中心轴2时，中心轴2的旋转带动压簧4和与压簧4固接的转接板5的转动，转接板5在转动的过程中，与磨刀石接触，转接板5与磨刀石摩擦，去除转接板5外侧的铁锈，达到工作过程中去铁锈的功能；紧急分合闸只需要向内推动中心轴2，使得中心轴2带动压簧4连同转接板5一起下移，而位于转接板下方的绝缘橡胶板7具有弹性绝缘橡胶板7能够进行弹性形变，由于紧急分合闸时，外力施加通过中心轴2施加给绝缘橡胶板的力大于绝缘橡胶板的形变临界力(此处的形变临界力是指，外力使得物体发生形变的最小力的大小)，绝缘橡胶板7产生弹性形变，从而使得中心轴2、压簧4和转接板5均能够沿着绝缘橡胶板7的弯曲曲面下降，逐渐脱离绝缘橡胶板7的表面，而此时绝缘橡胶板7不再受到使用者推动中心轴的推力，因此绝缘橡胶板7在弹力作用下，重新回到初始位置，从而中心轴2、压簧3和转接板5均位于绝缘橡胶板7下方，使得转接板5与固定块1之间分离，完成紧急分合闸；本方案紧急分合闸后转接板5位于固定块1下方，且转接板5与固定块1之间存在绝缘橡胶板7，空间隔离更具体，且不会因为摇晃而再次使得转接板5与固定块1接触，从而使得两固定块1之间的电路连通，本方案的紧急分合闸更加立体彻底；中心轴2底部与腔道底部通过拉簧3固定连接，相比现有技术而言，本方案的制动速度除了重力之外还有弹簧的拉力，因此紧急分闸更快；通过“转接板5-压簧4-中心轴2-压簧4-转接板5”的结构构成的，一方面避免由于打磨除锈摩擦而造成的转接板5变短而使得转接板5无法与固定块1接触的问题，另一方面，压簧4的存在提高了转接板5的适用性，转接板5的短一点并不影响与固定块1接触，从而形成“固定块1-转接板5-压簧4-中心轴2-压簧4-转接板5-固定块1”这部分电路。

以上所述的仅是本发明的优选实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：包括开关腔道，所述开关腔道包括腔道底壁和腔道侧壁，所述腔道侧壁的相对位置上设置有固定块，所述开关腔道中间竖直设置有中心轴和拉簧，所述拉簧一端固接腔道底壁，另一端固接中心轴，所述中心轴径向固设有压簧，所述压簧固接有转接板，所述中心轴在旋转时，所述转接板能够与固定块接触，所述固定块下端固设有绝缘橡胶板，所述转接板与绝缘橡胶板贴合；所述中心轴、压簧的材料均为导电材料，所述腔道侧壁还固设有中心轴架，所述中心轴架设有中心孔，所述中心轴穿过中心孔并可在中心轴架上旋转，所述中心轴与绝缘橡胶板接触；所述绝缘橡胶板上设置有打磨石，所述转接板在转动的过程中能够与打磨石接触。

2.根据权利要求1所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：每个转接板的与压簧连接的平面的相对的另一端平面是相互平行的竖直斜面，所述固定块也设有与转接板平行斜面对应的接触斜面。

3.根据权利要求1所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：所述转接板底部对称设有凹陷斜面，所述固定块在斜面槽处对应位置设有突出斜面，所述凹陷斜面与突出斜面能够贴合。

4.根据权利要求1所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：每个转接板上的与固定块接触的面上以及每个固定块上的与转接板接触的面上均分别设置铜片,每个转接板上的铜片之间通过导线连接,每个固定块上的铜片之间通过导线连接。

5.根据权利要求1所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：所述中心轴固接有把手，所述把手套接有绝缘橡胶层。

6.根据权利要求4所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：所述导线的长度大于转接板的长度，所述中心轴套接有转轴，所述转轴能够在中心轴上转动，所述导线中间部分缠绕在转轴上。

7.根据权利要求6所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：所述中心轴套接有扭簧，所述中心轴与转轴通过扭簧连接。

8.根据权利要求4所述的具有除锈功能的分合闸装置，其特征在于：所述导线连接有LED灯。