CN111192768A - 一种动触头组件及使用该动触头组件的开关设备 - Google Patents

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安影
杨涛
黄建伟
李建彬
康留涛
毕海波
徐凯
杜志宽
费书东
张红宇
张海滨
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Abstract

本发明涉及开关设备技术领域，具体涉及一种动触头组件及使用该动触头组件的开关设备，动触头组件包括：动触头，具有内孔；齿条，固定在动触头内壁上，齿条用于与伸入动触头内孔中的齿轮啮合传动，由齿轮带动齿条和动触头直线动作；动触头内壁上设置有截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型；齿条固定在弧形槽内，齿条上设置有与所述弧形槽相贴合的弧形面。有益效果：改变了动触头内壁上槽的形状，无需使用线切割，相比线切割而言，铣削加工可以提高加工精度、缩短加工周期、降低加工成本。同时，齿条上设置有与弧形槽相贴合的弧形面，相比现有技术中的燕尾形状来说，弧形面也比较方便加工。

Description

一种动触头组件及使用该动触头组件的开关设备
技术领域
本发明涉及开关设备技术领域，具体涉及一种动触头组件及使用该动触头组件的开关设备。
背景技术
目前，气体绝缘金属封闭开关设备用隔离开关和接地开关是通过电动操作机构带动动触头进行分合闸操作，机构与动触头之间采用齿轮齿条传动结构，例如授权公告号为CN204289215U的中国实用新型专利所公开的一种复合电器用隔离开关传动装置，包括相互啮合的齿轮和齿条，齿轮通过转动轴与操动机构连接，齿条固定安装在隔离开关的动触头内，齿轮通过转动轴伸入动触头内部与齿条啮合。具体的，动触头内壁上开设有燕尾槽，齿条的局部形状与燕尾槽适配，齿条卡入燕尾槽内并进行紧固。当需要进行分合闸操作时，操动机构通过转动轴带动齿条直线运动，从而带动动触头进行直线运动，实现分闸、合闸动作。
上述动触头的内壁上开设燕尾槽实现与齿条的连接，燕尾槽的结构比较特殊，一般只能通过线切割的形式进行加工，线切割的加工精度比较低，加工周期长，成本较高，并且在燕尾槽长度比较大时，加工难度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种动触头组件，以解决现有技术中动触头内壁上的槽为燕尾槽，并采用线切割加工而导致加工精度低、加工周期长、成本高的问题；本发明的目的还在于提供一种方便制造、制造成本较低的开关设备。
为实现上述目的，本发明中的动触头组件采用如下技术方案：
一种动触头组件，包括：
动触头，具有内孔；
齿条，固定在动触头内壁上，齿条用于与伸入动触头内孔中的齿轮啮合传动，由齿轮带动齿条和动触头直线动作；
动触头内壁上设置有截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型；
齿条固定在弧形槽内，齿条上设置有与所述弧形槽相贴合的弧形面。
上述技术方案的有益效果在于：由于动触头内壁上设置截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型，改变了动触头内壁上槽的形状，无需使用线切割，相比线切割而言，铣削加工可以提高加工精度、缩短加工周期、降低加工成本。同时，齿条上设置有与弧形槽相贴合的弧形面，相比现有技术中的燕尾形状来说，弧形面也比较方便加工。
进一步的，为了方便齿条的固定，齿条通过螺栓固定在弧形槽内，齿条上设置有供螺栓杆部穿过且供螺栓头部沉入的沉孔，弧形槽的槽底设置有与螺栓螺纹连接的螺纹孔。
进一步的，为了方便螺栓的旋拧操作，动触头上设置有与所述螺纹孔同轴的穿孔，穿孔供旋拧工具穿过以对螺栓进行旋拧操作。
进一步的，为了测量齿条的高度，齿条上设置有与齿条的齿顶面平行的平行面，平行面是在所述弧形面上去除材料得到，定义平行面到齿顶面的距离为齿条的高度，平行面用于方便测量齿条的高度。
进一步的，为了提高结构强度，使动触头的移动更加稳定，动触头上设置有沿动触头轴线方向延伸的长孔，长孔有两条，两条长孔位于动触头的同一径向上，两长孔用于供与齿轮相连的传动轴穿过。
为实现上述目的，本发明中的开关设备采用如下技术方案：
一种开关设备，包括：
传动轴，用于与操动机构连接；
齿轮，安装在传动轴上或与传动轴一体设置，齿轮用于伸入动触头内孔中；
动触头组件，动触头组件包括：
动触头，具有内孔；
齿条，固定在动触头内壁上，齿条与所述齿轮啮合传动，由齿轮带动齿条和动触头直线动作；
动触头内壁上设置有截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型；
齿条固定在弧形槽内，齿条上设置有与所述弧形槽相贴合的弧形面。
上述技术方案的有益效果在于：由于动触头内壁上设置截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型，改变了动触头内壁上槽的形状，无需使用线切割，相比线切割而言，铣削加工可以提高加工精度、缩短加工周期、降低加工成本。同时，齿条上设置有与弧形槽相贴合的弧形面，相比现有技术中的燕尾形状来说，弧形面也比较方便加工。因此，本发明的开关设备方便制造、制造成本较低。
进一步的，为了方便齿条的固定，齿条通过螺栓固定在弧形槽内，齿条上设置有供螺栓杆部穿过且供螺栓头部沉入的沉孔，弧形槽的槽底设置有与螺栓螺纹连接的螺纹孔。
进一步的，为了方便螺栓的旋拧操作，动触头上设置有与所述螺纹孔同轴的穿孔，穿孔供旋拧工具穿过以对螺栓进行旋拧操作。
进一步的，为了测量齿条的高度，齿条上设置有与齿条的齿顶面平行的平行面，平行面是在所述弧形面上去除材料得到，定义平行面到齿顶面的距离为齿条的高度，平行面用于方便测量齿条的高度。
进一步的，为了提高结构强度，使动触头的移动更加稳定，动触头上设置有沿动触头轴线方向延伸的长孔，长孔有两条，两条长孔位于动触头的同一径向上，所述齿轮位于传动轴的中部，两长孔分别供传动轴的两端穿过。
附图说明
图1为本发明中开关设备的局部结构图；
图2为图1中A-A向剖视图；
图3为图1中B-B向剖视的局部结构图；
图4为图2中齿条的结构图。
图中：1-动触头；11-长孔；12-穿孔；13-装入孔；14-螺纹孔；15-待加工区域；2-齿条；21-齿顶面；22-弧形面；23-平行面；3-螺栓；4-齿轮；5-传动轴。
具体实施方式
本发明中开关设备的一个实施例如图1和图2所示，包括用于与操动机构（图中未示出）连接的传动轴5，传动轴5上安装有与之同步转动的齿轮4。开关设备还包括动触头组件，动触头组件包括动触头1、齿条2，动触头1具有内孔，齿轮4伸入动触头1的内孔中。齿条2固定在动触头1的内壁上，齿条2与齿轮4啮合传动，以由齿轮4带动齿条2和动触头1直线动作。
具体的，结合图2和图3所示，动触头1的内壁上设置有截面为弧形的弧形槽，该弧形槽是利用棒铣刀铣削加工、将待加工区域15去除材料后成型。结合图4所示，齿条2具有齿顶面21，齿条2上加工有与弧形槽相贴合的弧形面22，齿条2固定在弧形槽内，为方便安装，通常将弧形槽的圆弧半径设置成比弧形面22的圆弧半径大0.2mm。
此外，齿条2上还设置有与齿条2的齿顶面21平行的平行面23，平行面是在弧形面22上去除材料得到，平行面23为齿条2的底面，平行面23到齿顶面21的距离即为齿条的高度，在弧形面22的基础上加工出平行面23，可以方便测量齿条2的高度。
结合图1和图2所示，齿条2通过三个螺栓3固定在弧形槽内，齿条2上设置有供螺3栓杆部穿过且供螺栓头部沉入的沉孔，齿条2的宽度大于沉孔的孔径，弧形槽的槽底设置有与螺栓3螺纹连接的螺纹孔14。之所以这样设置，是考虑到一般情况下动触头1的壁厚都比较薄，不适合加工沉孔，因此将沉孔设置在齿条2上，并且将螺栓3在动触头1的内部实现齿条2固定在动触头1上。为了方便旋拧螺栓3，动触头1上设置有三个与螺纹孔14同轴的穿孔12，穿孔12的孔径大于螺栓3的螺栓头直径，穿孔12方便旋拧工具穿过以对螺栓3进行旋拧操作。
此外，动触头1上设置有沿动触头1轴线方向延伸的长孔11，长孔11有两条，两条长孔11位于动触头1的同一径向上，齿轮4位于传动轴5的中部，两长孔11分别供传动轴5的两端穿过，这样对于动触头1的支撑更加稳定，可以提高结构强度，使动触头1的移动更加稳定。
本发明中的开关设备在制造时，通过棒铣刀在动触头1的内壁上铣削加工出弧形槽，并在齿条2的底部加工出弧形面22，然后在弧形面22上去除材料，得到平行面23，进而可以方便测量齿条2的高度。然后分别在动触头1上加工螺纹孔14、长孔11以及穿孔12。然后将齿条2放入动触头1的弧形槽内，利用旋拧工具穿过穿孔12对螺栓3进行旋拧操作，将齿条2固定在动触头1上，最后将齿轮4伸入动触头1内，使齿轮4与齿条2啮合。为了方便齿轮4伸入动触头1的内孔中，在长孔11靠近中部的位置加工有一个装入孔13，如图3所示，装入孔13的孔径大于齿轮4的外径，通过装入孔13可以将齿轮4装入动触头1的内孔中，并使传动轴5的两端穿入长孔11中。
在开关设备的其他实施例中，动触头上的长孔可以只设置一条。
在开关设备的其他实施例中，齿条上可以不设置平行面，即弧形面是完整的，只是此时不便于测量齿条的高度。
在开关设备的其他实施例中，动触头上可以不设置穿孔，此时使旋拧工具沿动触头轴向伸入动触头内孔中，进行螺栓的旋拧操作。
在开关设备的其他实施例中，可以在动触头上设置供螺栓杆部穿过且供螺栓头部沉入的沉孔，并在齿条上设置螺纹孔，此时在外部实现螺栓的安装。
在开关设备的其他实施例中，齿条可以不是通过螺栓固定在弧形槽内，例如可以焊接固定在弧形槽内，此时无需使用螺栓，因此无需加工沉孔、螺纹孔以及穿孔。
在开关设备的其他实施例中，齿轮与传动轴也可以是一体设置。
本发明中动触头组件的实施例为：动触头组件的具体结构与上述开关设备实施例中的动触头组件相同，在此不再重述。

Claims (10)

1.一种动触头组件，包括：
动触头，具有内孔；
齿条，固定在动触头内壁上，齿条用于与伸入动触头内孔中的齿轮啮合传动，由齿轮带动齿条和动触头直线动作；
其特征在于，动触头内壁上设置有截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型；
齿条固定在弧形槽内，齿条上设置有与所述弧形槽相贴合的弧形面。
2.根据权利要求1所述的动触头组件，其特征在于，齿条通过螺栓固定在弧形槽内，齿条上设置有供螺栓杆部穿过且供螺栓头部沉入的沉孔，弧形槽的槽底设置有与螺栓螺纹连接的螺纹孔。
3.根据权利要求2所述的动触头组件，其特征在于，动触头上设置有与所述螺纹孔同轴的穿孔，穿孔供旋拧工具穿过以对螺栓进行旋拧操作。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的动触头组件，其特征在于，齿条上设置有与齿条的齿顶面平行的平行面，平行面是在所述弧形面上去除材料得到，定义平行面到齿顶面的距离为齿条的高度，平行面用于方便测量齿条的高度。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的动触头组件，其特征在于，动触头上设置有沿动触头轴线方向延伸的长孔，长孔有两条，两条长孔位于动触头的同一径向上，两长孔用于供与齿轮相连的传动轴穿过。
6.一种开关设备，包括：
传动轴，用于与操动机构连接；
齿轮，安装在传动轴上或与传动轴一体设置，齿轮用于伸入动触头内孔中；
动触头组件，动触头组件包括：
动触头，具有内孔；
齿条，固定在动触头内壁上，齿条与所述齿轮啮合传动，由齿轮带动齿条和动触头直线动作；
其特征在于，动触头内壁上设置有截面为弧形的弧形槽，弧形槽通过铣削加工成型；
齿条固定在弧形槽内，齿条上设置有与所述弧形槽相贴合的弧形面。
7.根据权利要求6所述的开关设备，其特征在于，齿条通过螺栓固定在弧形槽内，齿条上设置有供螺栓杆部穿过且供螺栓头部沉入的沉孔，弧形槽的槽底设置有与螺栓螺纹连接的螺纹孔。
8.根据权利要求7所述的开关设备，其特征在于，动触头上设置有与所述螺纹孔同轴的穿孔，穿孔供旋拧工具穿过以对螺栓进行旋拧操作。
9.根据权利要求6~8任意一项所述的开关设备，其特征在于，齿条上设置有与齿条的齿顶面平行的平行面，平行面是在所述弧形面上去除材料得到，定义平行面到齿顶面的距离为齿条的高度，平行面用于方便测量齿条的高度。
10.根据权利要求6~8任意一项所述的开关设备，其特征在于，动触头上设置有沿动触头轴线方向延伸的长孔，长孔有两条，两条长孔位于动触头的同一径向上，所述齿轮位于传动轴的中部，两长孔分别供传动轴的两端穿过。
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