CN111354593B - 伸缩式户外高压隔离开关及其下导电管装配 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高压设备领域，特别涉及一种伸缩式户外高压隔离开关及其下导电管装配。该隔离开关包括隔离闸刀，隔离闸刀包括下导电管装配，下导电管装配包括下导电管和齿轮箱，隔离闸刀还包括上导电管装配，齿轮箱的输出轴与上导电管装配传动相连以驱动其相对于下导电管装配转动，上导电管装配包括上导电管和位于上导电管顶端的动触头，上导电管中穿装有顶杆，顶杆的下端装配有滚动体，齿轮箱的顶端具有顶推坡面，下导电管装配还包括与齿轮箱相对固定布置的破冰件，破冰件具有延伸至所述顶推坡面前方的撞击端，以在滚动体与顶推坡面接触前撞击滚动体顶部的覆冰。该隔离开关可以用于解决现有技术中滚动体覆冰后合闸不顺畅、合闸负载较大的技术问题。

Description

伸缩式户外高压隔离开关及其下导电管装配

技术领域

本发明涉及高压设备领域，特别涉及一种伸缩式户外高压隔离开关及其下导电管装配。

背景技术

隔离开关是输电线路中的主要设备之一，主要控制输电线路的断开与闭合。目前输电线路中的隔离开关中的隔离闸刀一般采用伸缩式隔离闸刀。

2012年3月7日公告的公告号为CN202159617U的中国专利文件中记载了一种双柱水平伸缩式户外高压交流隔断开关。该隔断开关包括隔断开关本体和主闸刀，该主闸刀即为伸缩式隔离闸刀，该主闸刀包括上导电管和下导电管，下导电管顶端设置有齿轮箱，上导电管与齿轮箱的输出轴传动连接以实现上导电管相对于下导电管的分合闸转动，上导电管的顶端设置有动触头，上导电管内还设置有用于向上顶推动触头以夹紧静触头的上推力杆（即顶杆），上推力杆的下端伸出上导电管的下端并转动装配有滚子（即滚动体），齿轮箱的壳体顶部具有与上推力杆上的滚子接触并随着合闸逐渐向上顶推上推力杆的顶推坡面，定义滚子的前行方向为由后向前，滚子在合闸过程中相对于顶推坡面转动前行。

上述隔断开关在使用时，一般会在上导电管下端安装密封橡胶套，以对上导电管内部进行密封进而实现防尘和防水。在冬天遇到下雪天气时，积雪容易积聚在密封橡胶套上，进而覆盖滚子和上推力杆的连接处，将滚子和上推力杆冻结在一起，这就导致滚子无法转动，滚子与顶推坡面之间的滚动摩擦会变为滑动摩擦，摩擦力增大，滚子与顶推坡面滑动配合还会导致上推力杆被顶推坡面向上推动时容易发生卡顿，使隔断开关的合闸操作不顺畅，进一步增大了操作机构的负载。

发明内容

本发明的目的是提供一种伸缩式户外高压隔离开关，用于解决现有技术中滚动体覆冰后合闸不顺畅、合闸负载较大的技术问题；本发明还提供了一种可在隔离开关合闸时对滚动体外部的覆冰进行破坏的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配。

为实现上述目的，本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关采用以下技术方案：该伸缩式户外高压隔离开关包括隔离闸刀，隔离闸刀包括下导电管装配，下导电管装配包括下导电管和设于下导电管顶端的齿轮箱，隔离闸刀还包括转动安装在下导电管装配上的上导电管装配，齿轮箱的输出轴与上导电管装配传动相连以驱动其相对于下导电管装配分合闸转动，上导电管装配包括上导电管和位于上导电管顶端的动触头，上导电管中穿装有用于向上顶推动触头以夹紧对应静触头的顶杆，顶杆的下端由上导电管中穿出并转动装配有滚动体，定义隔离开关合闸时滚动体的转动方向为由后向前，齿轮箱的顶端具有在滚动体由后向前转动时与滚动体顶推配合以向上推动顶杆的顶推坡面，下导电管装配还包括与齿轮箱相对固定布置并用于破坏滚动体顶部覆冰的破冰件，破冰件具有延伸至所述顶推坡面前方的撞击端，以在滚动体与顶推坡面接触前撞击滚动体顶部的覆冰。

本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的有益效果是：该隔离开关在冬天下雪天气中使用时，通过固定在齿轮箱上的破冰件，在上导电管装配上的滚动体与齿轮箱上的顶推坡面接触前，破冰件先一步与滚动体上的覆冰接触，并利用上导电管装配和下导电管装配相对转动时产生的冲击力破坏滚动体上的覆冰，从而保证滚动体可以自由转动，这样不仅保证了隔离开关合闸的顺畅，还减小了合闸负载。

进一步的，破冰件固设于齿轮箱的前端处。

这样改进的有益效果是：上导电管装配在转动过程中，滚动体是由后向前滚动前行的，所以破冰件的布置除了需要在滚动体与顶推坡面接触前保证能够破坏覆冰以外，还不能影响滚动体的前行，相比于将破冰件布置在齿轮箱的后端而言，破冰件布置在齿轮箱的前端在设计破冰件的结构时不用专门考虑如何确保破冰件不影响滚动体的前行，进而可以降低破冰件的设计难度及结构复杂性。

进一步的，上导电管装配包括设于顶杆下端的滚动体安装接头，滚动体安装接头包括沿上导电管装配的转动轴线延伸方向间隔布置的两耳板，所述滚动体安装在两耳板之间，破冰件包括撞击件，撞击件在上下方向上与齿轮箱间隔布置，撞击件由前向后延伸并与两耳板之间的间隔对应，撞击件的后端为所述撞击端，在上导电管装配的转动轴线延伸方向上，齿轮箱的两侧分别设置有夹板，所述撞击件固定在两夹板之间。

这样改进的有益效果是：通过在滚动体安装接头上设置间隔布置的两耳板，并将滚动体安装在两耳板之间，可以保证滚动体的安装稳定性；撞击件由前向后延伸并对应两耳板的间隔，可以方便撞击件破坏滚动体上的覆冰；在齿轮箱上设置两夹板，并通过两夹板来安装撞击件，可以保证撞击件的安装稳定性。

进一步的，撞击件的撞击端为尖端。

这样改进的有益效果是：撞击端为尖端更利于撞击件破坏覆冰，进而可以减少上导电管装配和下导电管装配之间的冲击力，防止冲击过大而降低隔离开关的使用寿命。

进一步的，顶推坡面为倾斜顶推平面，撞击件的与倾斜顶推平面相对应的内侧面为与该倾斜顶推平面平行布置的倾斜平面。

这样改进的有益效果是：撞击件的内侧面与顶推坡面平行可以保证撞击件的内侧面始终尽可能的靠近滚动体，从而使覆冰的清除更加彻底。

本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配采用以下技术方案：该伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配包括下导电管和设于下导电管顶端的齿轮箱，齿轮箱具有用于与上导电管装配传动相连以驱动上导电管装配由后向前转动以进行合闸操作的输出轴，齿轮箱的顶端具有在滚动体由后向前转动时与滚动体顶推配合以向上推动顶杆的顶推坡面，下导电管装配还包括与所述齿轮箱相对固定布置并用于破坏滚动体顶部覆冰的破冰件，破冰件具有延伸至所述顶推坡面前方的撞击端，以在滚动体与顶推坡面接触前撞击滚动体顶部的覆冰。

本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配的有益效果是：该下导电管装配上设置有破冰件，其安装在伸缩式户外高压隔离开关后，冬天下雪天气中使用时，在上导电管装配上的滚动体与齿轮箱上的顶推坡面接触前，破冰件先一步与滚动体上的覆冰接触，并利用上导电管装配和下导电管装配相对转动时产生的冲击力破坏滚动体上的覆冰，从而保证滚动体可以自由转动，这样不仅保证了隔离开关合闸的顺畅，还减小了合闸负载。

进一步的，破冰件固设于齿轮箱的前端处。

这样改进的有益效果是：上导电管装配在转动过程中，滚动体是由后向前滚动前行的，所以破冰件的布置除了需要在滚动体与顶推坡面接触前保证能够破坏覆冰以外，还不能影响滚动体的前行，相比于将破冰件布置在齿轮箱的后端而言，破冰件布置在齿轮箱的前端在设计破冰件的结构时不用专门考虑如何确保破冰件不影响滚动体的前行，进而可以降低破冰件的设计难度及结构复杂性。

进一步的，破冰件包括撞击件，撞击件在上下方向上与齿轮箱间隔布置，撞击件由前向后延伸并用于与上导电管装配中滚动体安装接头的两耳板之间的间隔对应布置，撞击件的后端为所述撞击端，在输出轴的转动轴线方向上，齿轮箱的两侧分别设置有夹板，所述撞击件固定在两夹板之间。

这样改进的有益效果是：撞击件由前向后延伸并用于与上导电管装配中滚动体安装接头的两耳板之间的间隔对应布置，使撞击件的撞击端更靠近上导电管装配上的滚动体，而安装撞击件的夹板可以相对更靠前安装，防止夹板阻挡滚动体的前行；撞击件对应耳板的间隔布置，便于撞击件破坏滚动体上方的覆冰；在齿轮箱上设置两夹板，并通过两夹板来安装撞击件，可以保证撞击件的安装稳定性。

进一步的，撞击件的撞击端为尖端。

这样改进的有益效果是：撞击端为尖端更利于撞击件破坏覆冰，进而可以减少上导电管装配和下导电管装配之间的冲击力，防止冲击过大而降低隔离开关的使用寿命。

进一步的，顶推坡面为倾斜顶推平面，撞击件的与倾斜顶推平面相对应的内侧面为与该倾斜顶推平面平行布置的倾斜平面。

这样改进的有益效果是：撞击件的内侧面与顶推坡面平行可以保证撞击件的内侧面始终尽可能的靠近滚动体，从而使覆冰的清除更加彻底。

附图说明

图1是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的上导电管装配和下导电管装配连接示意图；

图2是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的破冰件安装在齿轮箱上的三维示意图；

图3是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的破冰件安装在齿轮箱上的主视图；

图4是图3的左视图；

图5是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的破冰勾的结构示意图；

图6是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的夹板的主视图；

图7是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的夹板的侧视图；

图8是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的滚子安装在接头上的三维示意图；

图9是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的滚子安装在接头上的主视图；

图10是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的滚子安装在接头上的侧视图；

图11是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的接头的主视图；

图12是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的接头的俯视图；

图13是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的滚子的主视图；

图14是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的滚子的俯视图；

图15是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的开口销轴的主视图；

图16是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的开口销轴的侧视图；

图17是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的隔离开关合闸到位后破冰件、接头、滚子的相对位置示意图；

图18是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的分闸状态图；

图19是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的合闸过程中滚子与顶推坡面接触前的状态图；

图20是本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1的合闸到位后的示意图。

附图中：1-上导电管，2-下导电管，3-齿轮箱，4-破冰件，11-接头，12-滚子，13-开口销轴，14-销子，15-密封橡胶套，16-连接板，31-顶推坡面，32-输出轴，41-破冰勾，42-夹板，43-短螺栓，44-长螺栓，111-销轴开孔，112-耳板，121-滚子开孔，131-销子开孔，411-撞击段，412-装配段，421-装夹段，422-固定段，4121-短螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例1，如图1、图18、图19和图20所示，包括上导电管装配和下导电管装配，上导电管装配具有上导电管1，下导电管装配具有下导电管2和安装在下导电管2顶端的齿轮箱3，在齿轮箱3上还固定安装有破冰件4。

如图2-图4所示，齿轮箱3包括延伸至齿轮箱3箱体外部的输出轴32，齿轮箱3内设有齿轮（图中未画出），输出轴32与齿轮箱3内部的齿轮相连并随齿轮转动；在齿轮箱3的顶部设有顶推坡面31，顶推坡面31为倾斜顶推平面，该顶推坡面31用于与上导电管装配中的滚子12顶推配合；如图17所示，在上导电管转配的下端设有两个连接板16，连接板16与齿轮箱3的输出轴32止转装配，上导电管装配通过连接板16和输出轴32与齿轮箱3连接，并可以随着输出轴32的转动而转动，从而实现上导电管装配和下导电管装配的转动配合。

如图2-图4所示，定义齿轮箱3上的顶推坡面31的较低的一侧为齿轮箱3的后端，较高的一侧为齿轮箱3的前端，破冰件4固定安装在齿轮箱3的前端，且破冰件4朝向后端伸出，这样设置是因为隔离开关在使用时，上导电管装配中的滚子12由齿轮箱3的后端向前端前行，破冰件4在破坏滚子12上的覆冰的同时不会阻挡住滚子12向前行走。当然，在其他实施例中，破冰件也可以安装在齿轮箱的后端，只是这种情况下需要考虑如何设计破冰件的结构来避免破冰件阻挡滚子的行走，会增加设计的难度；破冰件还可以安装在下导电管上，同样满足要求。

如图2-图4所示，破冰件4包括破冰勾41，破冰勾41通过两块夹板42安装在齿轮箱3上，两夹板42通过长螺栓44与齿轮箱3固定，破冰勾41通过短螺栓43与夹板42固定，两块夹板42夹装破冰勾41的形式可以保证破冰勾41在受到冲击时比较稳定。当然，在其他实施例中，也可以通过其他方式安装破冰勾，如可以仅设置一块夹板，破冰勾固定在夹板的一侧；还可以由齿轮箱向上延伸出类似夹板的结构，破冰勾安装在该结构上。

如图5所示，破冰勾41包括撞击段411和装配段412，撞击段411构成撞击件，撞击段411远离装配段412的端部构成撞击端；在本实施例1中，为了使破冰勾41破冰更加顺畅，撞击端设为尖端结构；装配段412上开设有短螺栓孔4121以用于通过短螺栓43固定在夹板42上。如图2和图3所示，破冰勾41的撞击段411附近的靠向顶推坡面31的内侧面与顶推坡面31平行设置，该内侧面构成倾斜平面，这样设置可以在撞击段411破坏滚子12上的覆冰后，破冰勾41的倾斜平面始终与滚子12靠近，该倾斜平面可以进一步清除滚子12上残留的冰渣。当然，在其他实施例中，破冰勾上也可以不具有与顶推坡面平行的倾斜平面，只是这样没有设置倾斜平面的情况除冰效果好；在其他实施例中，撞击端也可以不是尖端结构，同样满足要求。

如图6和图7所示，夹板42是由一块板件折弯成型，夹板42具有装夹段421和固定段422，装夹段421用于夹装破冰勾41，固定段422用于与齿轮箱3固定，在装夹段421上开设有配套短螺栓43的开孔，在固定段422上开设有配套长螺栓44的开孔，夹板42构成连接结构。当然，在其他实施例中，夹板也可以不是通过一块板件折弯成型，可以具有装夹段、固定段以及连接装夹段与固定段的连接段，三者通过焊接的形式形成夹板，同样满足要求。

如图8、图9、图10和图17所示，在上导电管1中伸出一个接头11，接头11构成滚动体安装接头，接头11与上导电管1内的顶杆（图中未画出）一体成型设置，接头11上套装有密封橡胶套15，密封橡胶套15用于防尘和防水。当然，在其他实施例中，接头还可以与顶杆分体设置，同样满足要求。

如图11和图12所示，接头11的底部具有两个耳板112，两个耳板112使接头11的底部形成开槽，在耳板112上开设有销轴开孔111。

如图8-图10所示，在接头11的开槽中通过开口销轴13和销子14安装有滚子12，滚子12位于接头11的开槽内，滚子12构成滚动体。当然，在其他实施例中，滚动体还可以是其他的结构，如轴承、滚珠等，同样满足要求。

如图13和图14所示，滚子12的中间开设有供开口销轴13穿过的滚子开孔121。

如图15和图16所示，开口销轴13为管状结构，在两端部开设有供销子14插入的销子开孔131。当然，在其他实施例中，开口销轴也可以用其他销轴代替，如实心的销轴；销子与开口销轴的配合还可以通过其他方式代替，如在开口销轴的两端开设外螺纹，通过螺母与开口销轴的配合实现滚子的安装。

在下导电管2内还设有下推杆（图中未画出）和齿条（图中未画出），齿条与下推杆的顶端固定，同时还与齿轮箱内的齿轮啮合。

上导电管1内设有顶杆，顶杆下端固定连接接头11，上端通过传动结构与动触头传动连接。

隔离开关在断开时，下导电管2处于侧躺状态，上导电管1支撑于下导电管2上同样处于侧躺状态，如图18所示；当需要合闸时，在操作机构的操作下，下导电管2内的下推杆向下导电管2的顶端移动，同时带动齿条向下导电管2的顶端移动，因为齿条与齿轮箱内的齿轮啮合，所以可以带动齿轮转动，齿轮通过输出轴32带动上导电管1转动，同时下导电管2在操作机构的控制下逐渐站立，最终达到上导电管1上的滚子12与齿轮箱3的顶推坡面31接触之前的状态，如图19所示，此时位于齿轮箱3上的破冰勾41的撞击端靠近滚子12上的覆冰；然后操作机构继续顶推下推杆，齿轮继续转动，上导电管1继续相对于下导电管2转动，破冰勾41与覆冰撞击并破坏覆冰，滚子12移动至顶推坡面31上，因为覆冰被破坏，所以滚子12可以自由转动，随着上导电管1的转动，滚子12由后向前滚动前行，因为顶推坡面31后端低前端高，所以随着滚子12的前行，滚子12逐渐升高，且滚子12逐渐顶推上导电管1内的顶杆，并使顶杆向上导电管1的顶端移动，顶杆上移，通过传动结构带动位于上导电管1顶端的动触头夹紧静触头，从而实现隔离开关的闭合。

本发明所述的伸缩式户外高压隔离开关的实施例2，与实施例1的区别在于，仅设置一个耳板，对应的破冰件的结构形式和布置方式根据实际情况改变，如破冰勾固定在齿轮箱的一侧，此时耳板和破冰勾位于滚子的两侧，破冰勾设置有沿滚子转动轴线方向延伸的破冰段，该破冰段与顶推皮面之间形成供滚子前行的通道，通过该破冰段同样可以清除滚子上的覆冰。

本发明还提供一种伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配，该伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配与上述伸缩式户外高压隔离开关中的下导电管装配的结构相同，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种伸缩式户外高压隔离开关，包括隔离闸刀，隔离闸刀包括下导电管装配，下导电管装配包括下导电管和设于下导电管顶端的齿轮箱，隔离闸刀还包括转动安装在下导电管装配上的上导电管装配，齿轮箱的输出轴与上导电管装配传动相连以驱动其相对于下导电管装配分合闸转动，上导电管装配包括上导电管和位于上导电管顶端的动触头，上导电管中穿装有用于向上顶推动触头以夹紧对应静触头的顶杆，所述顶杆的下端由上导电管中穿出并转动装配有滚动体，定义隔离开关合闸时滚动体的转动方向为由后向前，齿轮箱的顶端具有在滚动体由后向前转动时与滚动体顶推配合以向上推动顶杆的顶推坡面，其特征在于，下导电管装配还包括与所述齿轮箱相对固定布置并用于破坏滚动体顶部覆冰的破冰件，所述破冰件具有延伸至所述顶推坡面前方的撞击端，以在滚动体与顶推坡面接触前撞击滚动体顶部的覆冰。

2.根据权利要求1所述的伸缩式户外高压隔离开关，其特征在于，所述破冰件固设于齿轮箱的前端处。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩式户外高压隔离开关，其特征在于，上导电管装配包括设于顶杆下端的滚动体安装接头，滚动体安装接头包括沿上导电管装配的转动轴线延伸方向间隔布置的两耳板，所述滚动体安装在两耳板之间，所述破冰件包括撞击件，所述撞击件在上下方向上与齿轮箱间隔布置，撞击件由前向后延伸并与两耳板之间的间隔对应，撞击件的后端为所述撞击端，在上导电管装配的转动轴线延伸方向上，所述齿轮箱的两侧分别设置有夹板，所述撞击件固定在两夹板之间。

4.根据权利要求3所述的伸缩式户外高压隔离开关，其特征在于，撞击端为尖端结构。

5.根据权利要求3所述的伸缩式户外高压隔离开关，其特征在于，顶推坡面为倾斜顶推平面，撞击件的与倾斜顶推平面相对应的内侧面为与该倾斜顶推平面平行布置的倾斜平面。

6.一种伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配，包括下导电管和设于下导电管顶端的齿轮箱，齿轮箱具有用于与上导电管装配传动相连以驱动上导电管装配由后向前转动以进行合闸操作的输出轴，所述齿轮箱的顶端具有在滚动体由后向前转动时与滚动体顶推配合以向上推动顶杆的顶推坡面，其特征在于，下导电管装配还包括与所述齿轮箱相对固定布置并用于破坏滚动体顶部覆冰的破冰件，所述破冰件具有延伸至所述顶推坡面前方的撞击端，以在滚动体与顶推坡面接触前撞击滚动体顶部的覆冰。

7.根据权利要求6所述的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配，其特征在于，所述破冰件固设于齿轮箱的前端处。

8.根据权利要求6或7所述的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配，其特征在于，所述破冰件包括撞击件，所述撞击件沿上下方向间隔布置在齿轮箱上，撞击件由前向后延伸并用于与上导电管装配中滚动体安装接头的两耳板之间的间隔对应布置，撞击件的后端为所述撞击端，在所述输出轴的转动轴线方向上，所述齿轮箱的两侧分别设置有夹板，所述夹板的上端与所述撞击件的对应侧固定相连。

9.根据权利要求8所述的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配，其特征在于，撞击件的撞击端为尖端。

10.根据权利要求8所述的伸缩式户外高压隔离开关用下导电管装配，其特征在于，顶推坡面为倾斜顶推平面，撞击件的与倾斜顶推平面相对应的内侧面为与该倾斜顶推平面平行布置的倾斜平面。

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