CN110190547B - 开关柜及其活门联动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及开关柜及其活门联动系统，活门联动系统包括用于沿开关柜的上下方向布置的上活门装置和下活门装置，所述上活门装置和下活门装置均包括伸缩活门结构，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构。通过同步传动机构驱动上活门装置、下活门装置同步伸缩动作，实现了上活门和下活门的同步性运动，解决了现有技术中存在的采用上活门、下活门驱动系统分别驱动活门启闭导致上活门和下活门无法精确实现同步运动的问题。

Description

开关柜及其活门联动系统

技术领域

本发明涉及一种开关柜及其活门联动系统。

背景技术

目前，国内外生产及市场中应用的开关类产品种类较多，大体结构型式为前、中、后和左、中、右布置，而以前、中、后布置的产品为固定式时，隔室划分不明显，丧失运行连续性及防护等级较低；而以左、中、右布置三相布置的多为移开式金属封闭开关设备，需要活门来打开及封闭带电体，此种活门由上挂板、下挂板、左右驱动拐臂、连杆、导向杆等部件组成。通过底盘车的摇进摇出驱动两侧拐臂，拐臂带动拉杆运动来实现活门的打开及闭合，上、下活门板运动方向相反。

授权公告号为CN203278074U，授权公告日为2013.11.06的中国实用新型专利公开了一种铠装式中压开关柜的活门机构，该活门机构包括设置在柜体的底板上的导轨，导轨内滑动连接推板，推板的一侧连接断路器小车且前端设有推板上推架和推板下推架；活门机构还包括上活门座、下活门座，上活门座上连接上活门，下活门座连接下活门，上活门和下活门上下导向移动设置。推板上推架、推板下推架于对应的上活门座和下活门座之间通过对应的轴辊、销轴、连接杆、提板和拨动支架等机构传递连接，使上活门、下活门能够在用于形成隔离断口的断路器移动小车的作用下上下运动实现打开或关闭，达到断路器移动小车进入活门打开、推出活门关闭的效果。但此种活门仅仅应用于左、中、右布置的开关柜中，对于前、中、后布置的侧装式开关设备不再适用。

申请公布号为CN106948691A，申请公布日为2017.07.14的中国发明专利申请公开了一种伸缩活门及使用该伸缩活门的开关柜，伸缩活门包括导向底座和前后活动地设置在导向底座上的伸缩节，各伸缩节依次嵌套设置，各伸缩节的前端和后端分别设有用与相邻伸缩节前后挡止配合的前限位结构和后限位结构，所述导向底座上设有沿前后延伸的导轨，所述伸缩节上设有与所述导轨导向移动配合的导向件，伸缩节通过导向件前后导向设置在导轨上。该伸缩活门装置包括伸缩活门结构和驱动伸缩活门结构伸缩动作的主动轮、从动轮和传动连接在两个链轮之间的链条。伸缩活门结构使得伸缩节在伸缩过程中有一定的水平方向的自适应余量，避免伸缩节因加工精度、变形等问题对导向形成过定位，更好的保证活门的顺畅动作。但是，根据主回路的结构布置形式，三相纵向布置的开关柜分上、下隔离，且上、下隔离触头的位置分别处于柜体断路器室的右上和左下角，相距较远。断路器室的上下方向需要设置两个独立活门来实现开关柜的上、下隔离，这样两个独立活门分别通过各自的驱动系统实现启闭，一方面，由于无法保证两个活门的运动同时性而影响开关柜的整体性能和维修人员的安全；另一方面，两个活门需要通过两套驱动系统进行驱动，不利于活门驱动系统的设计安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活门联动系统，以解决现有技术中存在的采用上活门、下活门驱动系统分别驱动活门启闭导致上活门和下活门无法精确实现同步运动的问题；本发明的目的还在于提供一种解决上述问题的开关柜。

本发明的活门联动系统采用如下技术方案：

活门联动系统包括用于沿开关柜的上下方向布置的上活门装置和下活门装置，所述上活门装置和下活门装置均包括伸缩活门结构，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构。

本发明的有益效果是：通过同步传动机构驱动上活门装置、下活门装置同步伸缩动作，实现了上活门和下活门的同步性运动，解决了现有技术中存在的采用上活门、下活门驱动系统分别驱动活门启闭导致上活门和下活门无法精确实现同步运动的问题。

进一步地，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，其中一个活门装置中的从动轮通过所述的同步传动机构与另一个活门装置中的主动轮传动连接。同步传动机构通过与相应的主动轮和从动轮传动连接实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作，设计安装灵活，同步性好。

进一步地，所述同步传动机构包括通过传动轴与相应活门装置中的从动轮传动连接的中间传动轮，该中间传动轮通过传动链或传动带与相应活门装置中的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。同步传动机构与相应从动轮、主动轮的传动连接稳定，且同步性较好。

进一步地，所述中间传动轮与所述传动轴及相应活门装置中的从动轮同轴设置，这样中间传动轮与从动轮之间的传动连接结构简单，设计安装方便。

进一步地，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，所述活门联动系统还包括总驱动装置，总驱动装置通过所述同步传动机构分别与两活门装置的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。总驱动装置分别与两活门装置的主动轮传动连接实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作，设计安装灵活，同步性好。

本发明的开关柜采用如下技术方案：

开关柜包括柜体和设置在柜体内的断路器室，所述断路器室内设有活门联动系统，所述活门联动系统包括沿柜体的上下方向布置的上活门装置和下活门装置，所述上活门装置和下活门装置均包括伸缩活门结构，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构。

本发明的有益效果是：通过同步传动机构驱动上活门装置、下活门装置同步伸缩动作，实现了上活门和下活门的同步性运动，解决了现有技术中的开关柜存在的采用上活门、下活门驱动系统分别驱动活门启闭导致上活门和下活门无法精确实现同步运动的问题。

进一步地，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，其中一个活门装置中的从动轮通过所述的同步传动机构与另一个活门装置中的主动轮传动连接。同步传动机构通过与相应的主动轮和从动轮传动连接实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作，设计安装灵活，同步性好。

进一步地，所述同步传动机构包括通过传动轴与相应活门装置中的从动轮传动连接的中间传动轮，该中间传动轮通过传动链或传动带与相应活门装置中的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作，同步传动机构与相应从动轮、主动轮的传动连接稳定，且同步性较好。

进一步地，所述中间传动轮与所述传动轴及相应活门装置中的从动轮同轴设置，这样中间传动轮与从动轮之间的传动连接结构简单，设计安装方便。

进一步地，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，所述活门联动系统还包括总驱动装置，总驱动装置通过所述同步传动机构分别与两活门装置的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。总驱动装置分别与两活门装置的主动轮传动连接实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作，设计安装灵活，同步性好。

进一步地，两活门装置中其中一个活门装置上的主动轮、从动轮与另一个活门装置上的主动轮、从动轮相背布置，这样两活门装置的主动轮及从动轮均靠近断路器室的侧壁设置，方便主动轮及从动轮的定位安装。

附图说明

图1为本发明的开关柜的具体实施例中的开关柜去掉侧板时的结构示意图；

图2为图1的左视图（未显示前侧柜门部分）；

图3为图1中断路器室的结构示意图；

图4为本发明的开关柜的具体实施例中的活门联动系统的立体图；

图5为本发明的开关柜的具体实施例中的活门联动系统的主视图。

图中：1-柜体；101-断路器室；102-上隔离静触头；103-下隔离静触头；104-上隔离套管；105-下隔离套管；2-上活门装置；3-下活门装置；4-上前链轮；5-上后链轮；6-上链条；7-下前链轮；8-下后链轮；9-下链条；10-上导向固定座；11-下导向固定座；12-中间传动轮；13-中间传动链条；14-驱动链条；15-活门驱动轴；16-中间传动轴；18-被动齿轮；19-主动齿轮；20-固定架；21-上固定节；22-上伸缩节；31-下固定节；32-下伸缩节。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的开关柜的具体实施例1，如图1和图2所示，开关柜包括柜体1和设置在柜体1内的断路器室101，断路器室101内设有活门联动系统，定义图1的上下方向为柜体1的上下方向，图1的横向为柜体1的前后方向，活门联动系统包括沿柜体1的上下方向布置的上活门装置2和下活门装置3，上活门装置2和下活门装置3均包括伸缩活门结构。

如图4和图5所示，其中上活门装置2的伸缩活门结构包括上固定节21和沿开关柜的前后方向移动的四个上伸缩节22，通过上伸缩节22的伸缩实现上活门装置2的闭开；下活门装置3的伸缩活门结构包括下固定节31和沿开关柜的前后方向移动的四个下伸缩节32，通过下伸缩节32的伸缩实现下活门装置3的闭开。在其他实施例中，上伸缩节与下伸缩节可根据需要设有一个、两个、三个或四个以上。为实现上活门装置2和下活门装置3的同步伸缩动作，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构。这样，通过同步传动机构可同时驱动下伸缩节32和上伸缩节22同步移动，以实现下活门装置3与上活门装置2的同时启闭。解决了现有技术中存在的采用上活门、下活门驱动系统分别驱动活门启闭导致上活门和下活门无法精确实现同步运动的问题。

为方便进行两伸缩活门结构进行伸缩驱动，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链，以及与传动链对应的主动轮和从动轮，其中一个活门装置中的从动轮通过同步传动机构与另一个活门装置中的主动轮传动连接。如图4和图5所示，本实施例中的上活门装置2包括驱动上伸缩节22移动的上前链轮4、上后链轮5和绕设在两链轮之间的上链条6，上前链轮4、上后链轮5沿柜体1的前后方向布置。本实施例中的上前链轮4构成上活门装置2的主动轮，上后链轮5构成上活门装置2的从动轮。需要说明的是，上活门装置2还包括上导向固定座10，上伸缩节22沿开关柜的前后方向设置在上导向固定座10上，上伸缩节22与上导向固定座10之间通过滑轨和滑块配合实现上伸缩节22的移动。

本实施例中的下活门装置3包括驱动下伸缩节32移动的下前链轮7、下后链轮8和绕设在两链轮之间的下链条9，下前链轮7、下后链轮8沿柜体1的前后方向布置。下前链7轮构成下活门装置3的主动轮，下后链轮8构成下活门装置3的从动轮。同上活门装置2相同，下活门装置3包括下导向固定座11，下导向固定座11上与下伸缩节32之间除了通过滑轨和滑块导向配合外，还具有方便下伸缩节32移动的双滚轮结构。

上前链轮4与上后链轮5均固定在上导向固定座10上，且上链条6与远离上固定节21的上伸缩节22通过固定件固定连接以通过上链条6的转动带动上伸缩节22嵌套移动。同上活门装置2相同，下活门装置3的下链条9与远离下固定节31的下伸缩节32固定连接。本实施例中的同步传动机构分别于下前链轮7和上前链轮4传动连接实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

如图4所示，同步传动机构包括中间传动轮12、中间传动轴16和中间传动链条13，上后链轮5和中间传动轮12通过中间传动链条13传动连接，下后链轮8和中间传动轮12通过中间传动轴16传动连接。上后链轮8通过中间传动轮12、中间传动链条13与下后链轮8传动连接以实现两伸缩活门结构的联动，实现两伸缩活门的同步伸缩动作。本实施例中的下后链轮8和中间传动轮12均装配在中间传动轴16上，使下后链轮8和中间传动轮12同轴。

在其他实施例中，上后链轮与下前链轮之间可通过中间传动轮和中间传动链条传动连接；下后链轮与上前链轮之间可通过中间传动轮和中间传动链条传动连接；上后链轮与下后链轮之间可通过齿轮传动或带传动等其他传动方式进行传动连接。

本实施例中的上后链轮5为双链轮结构，其中一个链轮供中间传动链条13绕设以使上后链轮5与中间传动轮12传动连接，另一个链轮供上链条6绕设以使上前链轮4与上后链轮5传动连接。

在其他实施例中，中间传动轮可设有两个以上；中间传动链条也可设置两个以上，通过中间传动链条与中间传动轮之间合理的布置实现上活门装置与下活门装置的传动连接。需要说明的是，如图1至图3所示，断路器室101内设有沿上下方向布置的上隔离静触头102和下隔离静触头103，断路器室101上设有与上隔离静触头102对应的上隔离套管104，还设有与下隔离静触头103对应的下隔离套管105，上隔离静触头102和下隔离静触头103沿柜体1的左右方向错开布置。为方便装有断路器的小车推入或退出断路器室101，本实施例中，上后链轮5和上前链轮4均沿开关柜的左右方向设置在远离下活门装置3的一侧，下后链轮8和下前链轮7均沿开关柜的左右方向设置在远离上活门装置2的一侧。

在其他实施例中，上后链轮和上前链轮可设置在靠近下活门的一侧；下后链轮和下前链轮也可设置在靠近上活门的一侧。

如图4所示，上固定节21与上伸缩节22沿开关柜的前后方向布置，下固定节31与下伸缩节32也沿开关柜的前后方向布置。这样上固定节21和下固定节31均设置在开关柜靠近柜门的位置，可充分利用开关柜柜前的空间，减小开关柜的整体体积。在其他实施例中，上固定节和下固定节中任一个可远离开关柜的柜门的位置布置。

活门联动系统还包括总驱动装置，总驱动装置包括与下前链轮7传动连接的驱动链轮，驱动链轮上传动连接有齿轮传动部分，本实施例中的齿轮传动部分与授权公告号为CN107134735B的发明专利中公开的齿轮传动部分的结构相同，此处不再赘述。具体的，齿轮传动部分包括被动齿轮18和主动齿轮19，被动齿轮18固定在驱动链轮的驱动链轮轴上，主动齿轮19装配在活门驱动轴15上，主动齿轮19和活门驱动轴15均设置在断路器手车上，主动齿轮19用于与被动齿轮18啮合控制驱动链轮转动以带动下前链轮7转动。上述的活门驱动轴15由断路器手车上的操动机构驱动，以根据断路器分合闸操作控制活门动作。

需要说明的是：驱动链轮固定在被动齿轮18的齿轮轴的一端，被动齿轮18的齿轮轴转动连接在固定架20上。下前链轮7也为双链轮结构，下前链轮7的一个链轮供驱动链轮14绕设以使被动齿轮与上前链轮4传动连接，另一个链轮供下链条9绕设以使下前链轮7与下后链轮8传动连接。

在其他实施例中，总驱动装置可直接与上前链轮传动连接；总驱动装置也可直接与下后链轮传动连接；总驱动装置与驱动链轮也可通过齿轮齿条、带传动等传动连接；驱动链轮与下前链轮也可通过带传动、齿轮齿条传动进行传动连接。

为避免误操作隔离机构保证维修人员的安全，本实施例中，活门联动系统还包括限制上伸缩节22和下伸缩节32运动以限制处于闭合状态的上活门装置2和下活门装置3动作的联锁装置。在其他实施例中，可不设置联锁装置。

活门联动系统包括上活门装置2、下活门装置3、总驱动装置、活门驱动轴15和联锁装置。上活门装置2采用单侧驱动运动，下活门装置3与上活门装置2类似，不同之处在于，前侧采用双链轮传动，下前链轮7为双链轮结构，下前链轮7的其中一个链轮与总驱动装置中的驱动链轮通过驱动链条14传动连接，另一个链轮与下后链轮8传动连接从而驱动下活门装置3运动。后侧中间传动轮12和下前链轮7均固定在中间传动轴16上，其中中间传动轮12与上后链轮5通过中间传动链条13传动连接，用于驱动上活门装置2运动。总驱动装置由固定架20、活门驱动轴15、被动齿轮18和主动齿轮19组成，作为上活门装置2、下活门装置3的动力驱动，以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

使用本发明的开关柜的具体工作过程：当断路器手车沿着柜体1内部预设有的导轨进入柜体1中，在移动到位时，主动齿轮19进入传动位并与被动齿轮18对应啮合，主动齿轮19转动，带动被动齿轮18、驱动链轮、下前链轮7、下后链轮8转动实现下活门装置3运动，同时通过中间传动轮12、中间传动链条13和中间传动轴16带动上活门装置2运动，实现上活门装置、下活门装置同步同向运动。

该开关柜采用上活门装置倒置安装，各节上伸缩节22采用双侧滑块和导轨；下活门装置正常安装，各节下伸缩节32采用驱动侧前后双滑块、单导轨，非驱动侧前后双滚轮结构。在其他实施例中，开关柜中上、下断路器的布置方式也可采用背景技术中授权公告号为CN203278074U的布置方式。

该活门联动系统解决了主回路采用前中后布置结构时存在的活门前后直线运动、活门行程长，上隔离静触头102、下隔离静触头103浇注体上下及左右安装位置相距较远，联动装置系统传动环节多、传动链距离大，上下隔离结构不一致，活门结构形式、安装方式不同的问题。通过联动装置保证了上活门、下活门运动同步性、灵活性、平稳性、可靠性。满足主回路前、中、后布置开关柜的需求，结构紧凑、运动灵活、可靠性高，活门模块化、标准化结构设计，部件结构简单，便于生产装配，可实现系列化。

上述具体实施例1为本发明的开关柜的最优实施方式，可以根据需要对相应的结构进行调整或简化，比如可以采用如下实施方式：

本发明的开关柜的具体实施例2，开关柜包括柜体和设置在柜体内的断路器室，所述断路器室内设有活门联动系统，所述活门联动系统包括沿柜体的上下方向布置的上活门装置和下活门装置，所述上活门装置和下活门装置均包括伸缩活门结构，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构。通过同步传动机构驱动上活门装置、下活门装置同步伸缩动作，实现了上活门和下活门的同步性运动，解决了现有技术中存在的采用上活门、下活门驱动系统分别驱动活门启闭导致上活门和下活门无法精确实现同步运动的问题。

本发明的开关柜的具体实施例3，作为对本发明的开关柜的具体实施例2的进一步优化，为方便驱动两伸缩活门结构的同步伸缩动作的同步传动机构的设计安装，同时保证驱动的同步性，本实施例中的两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，其中一个活门装置中的从动轮通过所述的同步传动机构与另一个活门装置中的主动轮传动连接。

本发明的开关柜的具体实施例4，作为对本发明的开关柜的具体实施例3的进一步优化，为保证同步传动机构与相应从动轮、主动轮的传动连接的稳定性，本实施例中的同步传动机构包括通过传动轴与相应活门装置中的从动轮传动连接的中间传动轮，该中间传动轮通过传动链或传动带与相应活门装置中的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

本发明的开关柜的具体实施例5，作为对本发明的开关柜的具体实施例4的进一步优化，为简化中间传动轮与从动轮之间的传动连接结构，方便同步传动机构的设计安装，本实施例中的中间传动轮与所述传动轴及相应活门装置中的从动轮同轴设置。

本发明的开关柜的具体实施例6，作为对本发明的开关柜的具体实施例2的进一步优化，为方便驱动两伸缩活门结构的同步伸缩动作的同步传动机构的设计安装，同时保证驱动的同步性，本实施例中两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，所述活门联动系统还包括总驱动装置，总驱动装置通过所述同步传动机构分别与两活门装置的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

本发明的开关柜的具体实施例7，作为对本发明的开关柜的具体实施例3至实施例6中任意一个的进一步优化，为避免伸缩活门结构妨碍断路器小车的进出，本实施例中设置在断路器室内上隔离静触头和下隔离静触头沿柜体的横向方向错开布置，两活门装置相应的沿柜体的横向方向错开布置，其中一个活门装置上的主动轮和从动轮与另一个活门装置上的主动轮和从动轮相背布置。

本发明的开关柜的具体实施例8，作为对本发明的开关柜的具体实施例2至实施例6中任意一个的进一步优化，考虑到误操作开启活门，影响维修人员的人身安全，本实施例中的活门联动系统还包括限制处于闭合状态的上活门装置和下活门装置动作的联锁装置。

本发明的活门联动系统的具体实施例，本实施例中的活门联动系统与上述开关柜的具体实施例1至实施例8中任意一个中所述的活门联动系统的结构相同，不再赘述。

Claims (7)

1.活门联动系统，包括用于沿开关柜的上下方向布置的上活门装置和下活门装置，所述上活门装置和下活门装置均包括伸缩活门结构，其特征是，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构；

两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，其中一个活门装置中的从动轮通过所述的同步传动机构与另一个活门装置中的主动轮传动连接；

或者，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，所述活门联动系统还包括总驱动装置，总驱动装置通过所述同步传动机构分别与两活门装置的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

2.根据权利要求1所述的活门联动系统，其特征是，所述同步传动机构包括通过传动轴与相应活门装置中的从动轮传动连接的中间传动轮，该中间传动轮通过传动链或传动带与相应活门装置中的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

3.根据权利要求2所述的活门联动系统，其特征是，所述中间传动轮与所述传动轴及相应活门装置中的从动轮同轴设置。

4.开关柜，包括柜体和设置在柜体内的断路器室，所述断路器室内设有活门联动系统，所述活门联动系统包括沿柜体的上下方向布置的上活门装置和下活门装置，所述上活门装置和下活门装置均包括伸缩活门结构，其特征是，两活门装置之间设有驱动两伸缩活门结构同步伸缩动作的同步传动机构；

两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，其中一个活门装置中的从动轮通过所述的同步传动机构与另一个活门装置中的主动轮传动连接；

或者，两活门装置分别包括驱动相应伸缩活门结构伸缩动作的传动链或传动带，以及与传动链或传动带对应的主动轮和从动轮，所述活门联动系统还包括总驱动装置，总驱动装置通过所述同步传动机构分别与两活门装置的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

5.根据权利要求4所述的开关柜，其特征是，所述同步传动机构包括通过传动轴与相应活门装置中的从动轮传动连接的中间传动轮，该中间传动轮通过传动链或传动带与相应活门装置中的主动轮传动连接以实现两伸缩活门结构的同步伸缩动作。

6.根据权利要求5所述的开关柜，其特征是，所述中间传动轮与所述传动轴及相应活门装置中的从动轮同轴设置。

7.根据权利要求4-6任意一项所述的开关柜，其特征是，两活门装置中其中一个活门装置上的主动轮、从动轮与另一个活门装置上的主动轮、从动轮相背布置。

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