CN112787292B - 一种套管旋转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种套管旋转装置，套管旋转装置包括限位部分，限位部分包括U形限位块，U形限位块设有至少三个，U形限位块设有用于安装在母线筒体上的母线筒体安装部，各U形限位块均包括限位侧壁，限位侧壁用于与套管筒体法兰沿套管筒体法兰的轴向挡止配合；套管旋转装置还包括驱动部分，驱动部分包括链轮链条机构，链轮链条机构包括第一链轮、第二链轮和绕设在两链轮上的链条；所述第一链轮在使用时套装在套管筒体的外部，第一链轮包括分体布置的至少两个链轮分瓣，各链轮分瓣对合形成所述第一链轮；所述驱动部分还包括动力单元，动力单元固设于其中一个所述U形限位块上，所述第二链轮与所述动力单元传动相连，以绕自身的轴线转动。

Description

一种套管旋转装置

技术领域

本发明涉及一种套管旋转装置。

背景技术

开关电器对运输高度有一定的限制，如果产品过高，超过运输高度，则需要对产品进行分体运输，工程现场再进行现场对接。对于高压开关而言，现场对接不仅仅意味着工作量的成倍增加，对接完成后需要对气室进行处理，而且还需重新进行耐压试验来确保装配的可靠性，质量风险和成本都大大增加。而开关产品超高部分多为进出线套管，套管的布置形式如授权公告号为CN204615167U的中国实用新型专利所示，套管通过套管筒体安装在母线筒体上，母线筒体包括一端的母线筒体法兰，套管筒体包括一端的套管筒体法兰和另一端的套管连接盘，其中，套管连接盘的中心轴线与套管筒体法兰的中心轴线呈不等于0的夹角布置，母线筒体法兰与套管筒体法兰同轴布置并通过螺栓进行固定相连。母线筒体和套管筒体内均有中心导体，两段中心导体直接或间接地对插在一起，并且可以绕套管筒体法兰和母线筒体法兰的中心轴线进行转动。

如何有效降低进出线套管运输高度，减少现场对接工作及试验次数，成为制约开关产品整体运输的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种套管旋转装置，以解决现有技术中开关产品中套管较高而需要拆解开关产品的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的套管旋转装置的技术方案是：一种套管旋转装置，包括：

限位部分，用于在旋转套管时对套管筒体进行限制，以防止套管倾倒，限位部分包括U形限位块，U形限位块设有至少三个，U形限位块用于扣在套管筒体法兰和母线筒体法兰的外部，U形限位块设有用于安装在母线筒体上的母线筒体安装部，各U形限位块均包括限位侧壁，限位侧壁使用时置于套管筒体法兰的一侧，并用于与套管筒体法兰沿套管筒体法兰的轴向挡止配合；

驱动部分，用于旋转套管，驱动部分包括链轮链条机构，链轮链条机构包括第一链轮、第二链轮和绕设在两链轮上的链条；

所述第一链轮在使用时套装在套管筒体的外部，第一链轮包括分体布置的至少两个链轮分瓣，各链轮分瓣对合形成所述第一链轮；

所述驱动部分还包括动力单元，动力单元固设于其中一个所述U形限位块上，所述第二链轮与所述动力单元传动相连，以绕自身的轴线转动。

有益效果是：使用时，U形限位块固定在母线筒体法兰上并与套管筒体法兰进行限位配合，在套管旋转时能够防止套管筒体相对于母线筒体倾倒。而设置链轮链条机构来驱动套管筒体进行转动，由于套管筒体中心轴线与套管中心轴线呈不等于0的角度布置，套管绕套管筒体中心轴线进行转动时，能够降低套管的高度，进而降低整个开关产品的高度。本发明中采用链轮链条机构进行驱动，链条有一定的柔性，对两个链轮的相对安装位置要求较低，链轮安装较为方便。

作为进一步的改进，所述U形限位块包括与所述限位侧壁平行布置的安装侧壁，以及连接限位侧壁与安装侧壁的连接底壁，所述连接底壁在使用时置于套管筒体法兰和母线筒体法兰的径向外侧；

所述母线筒体安装部为设于所述安装侧壁上的第一螺栓穿孔，第一螺栓穿孔用于与母线筒体法兰上的法兰螺纹孔对应连通，以供螺栓穿入。

有益效果是：利用母线筒体上的母线筒体法兰来安装U形限位块，U形限位块的结构更加简单。

作为进一步的改进，所述安装侧壁、限位侧壁的背向连接底壁的内端端面均为弧形面，弧形面的圆心位于安装侧壁、限位侧壁的内侧。

作为进一步的改进，所述动力单元包括伺服电机和与伺服电机相连的减速器，所述减速器固定安装在对应的U形限位块的安装侧壁上，且减速器的输出轴穿过安装侧壁；

所述第二链轮套装于所述减速器的输出轴上。

有益效果是：伺服电机通过减速器驱动第二链轮进行转动，利用减速器来减速增扭，而且伺服电机驱动能够设定转速和转动时间，以对套管的转动角度进行精确的控制，保证转动到位后的套管筒体法兰与母线筒体法兰中的法兰孔能够对应，以便穿入螺栓进行紧固。

作为进一步的改进，所述限位侧壁上设有定位孔，定位孔供所述输出轴穿入以对输出轴进行径向定位。

作为进一步的改进，所述限位侧壁的朝向安装侧壁的一侧设置有限位挡止件，限位挡止件包括固定于限位侧壁上的基体，所述基体具有朝向安装侧壁的平面，所述平面处转动装配有多个滚动体，滚动体用于与套管筒体法兰滚动配合。

有益效果是：滚动配合能够减小摩擦，而且多个滚动体同时与套管筒体法兰滚动配合，防止局部压力过大。

作为进一步的改进，所述基体外部设有外包骨架，所述滚动体为转动安装在外包骨架上的滚针。

作为进一步的改进，所述链轮分瓣上设有第二螺栓穿孔，第二螺栓穿孔用于与套管筒体法兰上开设的螺纹孔对应连通，以供螺栓穿入。

有益效果是：通过在链轮分瓣上开设螺纹孔来安装链轮分瓣，安装方式简单。

作为进一步的改进，所述链轮分瓣上的朝向第一链轮中心轴线的内侧凸出设置有凸块，所述第二螺栓穿孔设于该凸块上，所述凸块用于嵌入到套管筒体法兰上开设的凹槽中，以使链轮分瓣套装在套管筒体法兰的外部。

有益效果：设置凸块和凹槽之后，链轮分瓣能够套装在套管筒体的外部，不会对限位侧壁的挡止配合造成干扰。

作为进一步的改进，所述第一链轮的外径大于第二链轮的外径。

有益效果是：第一链轮外径大于第二链轮外径，从而可以实现减速传动，方便对套管的转速和转动角度进行控制。

附图说明

图1为本发明套管旋转装置实施例1的使用状态图；

图2为图1的分解示意图；

图3为图1中动力单元与U形限位块组装后的示意图；

图4为图3的分解示意图；

图5为本发明套管旋转装置实施例1中U形限位块的示意图；

图6为本发明套管旋转装置实施例1中链轮链条机构的示意图；

附图标记说明：

100、套管；200、套管筒体；201、套管筒体法兰；202、凹槽；300、母线筒体；301、母线筒体法兰；401、U形限位块；4011、安装侧壁；4012、限位侧壁；4013、连接底壁；4014、第一螺栓穿孔；4015、弧形面；4016、定位孔；402、大链轮；4021、链轮分瓣；4022、凸块；4023、第二螺栓穿孔；403、链条；404、小链轮；405、动力单元；4051、伺服电机；4052、减速器；4053、输出轴；406、限位挡止件；4061、基体；4062、外包骨架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的套管旋转装置的具体实施例1：

如图1至图6所示，套管旋转装置用来驱动套管筒体200绕套管筒体法兰201和母线筒体法兰301的中心轴线进行转动，下放套管，降低高压开关的整体高度，以方便运输，在现场安装时反向转动套管筒体200，将套管重新向上竖起。

套管旋转装置包括两部分的结构，一部分为限位部分，保证套管旋转过程中套管筒体200以及套管100不会发生倾倒；另一部分为驱动部分，用来对套管筒体200施压扭矩使其发生旋转。

本实施例的限位部分包括三个U形限位块401，U形限位块401的结构如图5所示，U形限位块401包括安装侧壁4011、限位侧壁4012和连接两侧壁的连接底壁4013，其中，U形限位块401在使用时扣在套管筒体法兰201和母线筒体法兰301的外部。安装侧壁4011在使用时固定安装在母线筒体法兰301上，限位侧壁4012位于套管筒体法兰201的轴向一侧，用来与限位侧壁4012挡止配合，防止套管筒体法兰201相对于母线筒体法兰301发生轴向上的分离。应当说明的是，此处的分离指的是套管筒体法兰201和母线筒体法兰301轴向上完全分开，由于在旋转套管100时需要套管筒体法兰201和母线筒体法兰301相对转动，两者之间必然会存在一定的轴向间隙。

为将安装侧壁4011固定安装在母线筒体300上并有效利用母线筒体300自身的结构，如图5所示，在安装侧壁4011上开设有两个第一螺栓穿孔4014，此处的第一螺栓穿孔4014为光孔，而母线筒体法兰301中的法兰孔为法兰螺纹孔。安装时，螺栓贯穿第一螺栓穿孔4014后旋入母线筒体法兰301的法兰孔中，将安装侧壁4011固定安装在母线筒体法兰301的一侧。

如图5所示，本实施例中，无论是安装侧壁4011还是限位侧壁4012的内侧均有弧形面4015，弧形面4015的设计是与母线筒体300和套管筒体200的弧形外面进行配合的，能够使安装侧壁4011和限位侧壁4012的内端尽可能地靠近母线筒体300、套管筒体200的中心轴线，增大安装侧壁4011与母线筒体法兰301的接触面，增大限位侧壁4012与套管筒体法兰201的接触面。在限位侧壁4012的朝向安装侧壁4011的内侧固定安装有限位挡止件406，此处的限位挡止件406为轴承式结构，限位挡止件406包括基体4061，基体4061有朝向安装侧壁4011的平面，基体4061外部固定有外包骨架4062，外包骨架4062实际为滚针保持架，在外包骨架4062上安装有滚针，使用时，多个滚针同时与套管筒体法兰201滚动配合，减小摩擦力，而且平面配合能够防止局部受力过大。

驱动部分包括链轮链条机构和动力单元405，链轮链条机构如图6所示，链轮链条机构包括大链轮402、小链轮404和绕设在两个链轮上的链条403，小链轮404与动力单元405相连，为主动链轮；大链轮402在使用时固定安装在套管筒体200上，为从动链轮。小链轮404外径小于大链轮402的外径，小链轮404带动大链轮402转动时能够实现减速增扭。

如图1、图2和图6所示，大链轮402是固定安装在套管筒体法兰201上的，具体地，大链轮402包括分体的两个链轮分瓣4021，在链轮分瓣4021的内侧面径向朝内凸出地布置有凸块4022，凸块4022上开设有第二螺栓穿孔4023。其中，本实施例中，凸块4022有多个，且各凸块4022沿周向均布。

为安装大链轮402，如图2所示，在套管筒体法兰201上周向均布有凹槽202，凹槽202底部开螺纹孔，凹槽202的数量、位置以及形状大小与凸块4022一一对应，使用时凸块4022一一对应地放入凹槽202中，并用螺栓进行固定，使得大链轮402套在套管筒体法兰201的外部。

如图1和图2所示，动力单元405固定安装在其中一个U形限位块401上，动力单元405包括伺服电机4051和减速器4052，减速器4052的壳体固定安装在U形限位块401上，伺服电机4051的壳体固定在减速器4052的壳体上，实际加工时均采用螺栓连接的方式。小链轮404固定套装在减速器4052的输出轴4053上，如图4所示，为了对输出轴4053进行定位，防止其发生较大的转动跳动，在限位侧壁4012上开设有定位孔4016，供输出轴4053穿入。

在实际使用时，通过控制伺服电机4051的转速和通电时间，能够控制小链轮404和大链轮402的转动角度，从而精确控制套管100的转动角度，目的在于保证转动到位后套管筒体法兰201上的螺栓穿孔和母线筒体法兰301上的螺栓穿孔对应布置。

应当说明的是，由于链条403为柔性且内径较大，可以由套管100一端穿入并套装在大链轮402的外部；链条403也可以为分体式的结构，套装后再装配在一起。

旋转套管时，先在套管筒体法兰201上固定安装两个链轮分瓣4021形成大链轮402，并安装链条403。将连接套管筒体法兰201和母线筒体法兰301的部分螺栓拆除，然后用螺栓对应安装三个U形限位块401，安装U形限位块401的同时，将链条403套装在小链轮404的外部。U形限位块401安装完成后，将连接套管筒体法兰201和母线筒体法兰301其余的螺栓拆除，伺服电机4051启动，驱动套管筒体200进行转动，以下放套管100。下方完毕后，可以将套管旋转装置取下，装上螺栓，到现场后再装上而将套管100竖起，也可以不拆除。

本实施例中，大链轮402形成固定在套管筒体200上的第一链轮，小链轮404形成与动力单元405传动相连的第二链轮。

第一螺栓穿孔4014形成用来将U形限位块401固定在母线筒体300上的母线筒体安装部。

其中，本实施例中，U形限位块401有均布的三个，实际上，U形限位块401也可以有四个或四个以上，而且各U形限位块401不一定必须完全周向均布，即使有一定的偏差也可以使用。

其中，本实施例中，链轮分瓣4021有两个，两个链轮分瓣4021对合形成大链轮402，实际上，链轮分瓣4021的数量可以有三个或三个以上。

本实施例中，滚针为转动安装在基体上的滚动体，实际产品中，可以将滚针更换为滚珠等其他滚动体。

本发明套管旋转装置的具体实施例2：

实施例1中，链轮分瓣上有凸起、套管筒体法兰上有凹槽，使得第一链轮能够整体套装在套管筒体法兰的外部。本实施例中，链轮分瓣固定安装在套管筒体法兰的一侧，此时，U形限位块的限位侧壁需要与链轮分瓣挡止配合，以防止套管筒体和套管倾倒。

本发明套管旋转装置的具体实施例3：

实施例1中，第一链轮固定安装在套管筒体法兰上，进而安装在套管筒体上。本实施例中，第一链轮可以固定安装在套管筒体中除套管筒体法兰之外的部分上，具体地，第一链轮的各链轮分瓣对扣在套管筒体上，各链轮分瓣之间采用螺栓螺母进行相互固定，采用对夹的方式抱紧固定在套管筒体上。

本发明套管旋转装置的具体实施例4：

实施例1中，限位侧壁上有限位挡止件，限位挡止件与套管筒体法兰滚动配合。本实施例中，可以将限位挡止件更换为挡止块，挡止块与套管筒体法兰滑动配合，或者将限位挡止件取消后，用限位侧壁的平面直接与套管筒体法兰滑动配合。

本发明套管旋转装置的具体实施例5：

实施例1中，限位侧壁上有定位孔，供输出轴穿入，以防止输出轴在转动时有较大的跳动。本实施例中，可以将定位孔取消，使输出轴悬伸布置。

本发明套管旋转装置的具体实施例6：

实施例1中，第二链轮安装在减速器的输出轴上。本实施例中，第二链轮采用以下方式：第二链轮中间固定穿装有链轮轴，链轮轴的两端分别转动安装在安装侧壁和限位侧壁上，链轮轴的一端向下伸出并与动力单元传动相连，此时的动力单元可以一直固定在U形限位块上，也可以在需要旋转时再装配上。

本发明套管旋转装置的具体实施例7：

实施例1中，安装侧壁、限位侧壁的内端端面为弧形面。本实施例中，其内端端面可以为平面。

本发明套管旋转装置的具体实施例8：

实施例1中，安装侧壁通过螺栓固定安装在母线筒体法兰。本实施例中，U形限位块采用以下方式：以三个U形限位块为例，U形限位块中限位侧壁的结构不变，三个U形块的安装侧壁采用抱箍的方式夹紧固定在母线筒体中除母线筒体法兰之外的部分上。

本发明套管旋转装置的具体实施例9：

实施例1中，第一链轮的外径大于第二链轮的外径。本实施例中，当尺寸允许的情况下，第一链轮的外径也可以与第二链轮相等。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种套管旋转装置，其特征在于：包括：

限位部分，用于在旋转套管（100）时对一端与套管相连的套管筒体（200）进行限制，以防止套管（100）倾倒，套管绕套管筒体中心轴线进行转动时能够降低套管的高度，限位部分包括U形限位块（401），U形限位块（401）设有至少三个，U形限位块（401）用于扣在套管筒体法兰（201）和母线筒体法兰（301）的外部，U形限位块（401）设有用于安装在母线筒体（300）上的母线筒体（300）安装部，各U形限位块（401）均包括限位侧壁（4012），限位侧壁（4012）使用时置于套管筒体法兰（201）的一侧，并用于与套管筒体法兰（201）沿套管筒体法兰（201）的轴向挡止配合；

驱动部分，用于旋转套管（100），驱动部分包括链轮链条机构，链轮链条机构包括第一链轮、第二链轮和绕设在两链轮上的链条（403）；

所述第一链轮在使用时套装在套管筒体（200）的外部，第一链轮包括分体布置的至少两个链轮分瓣（4021），各链轮分瓣（4021）对合形成所述第一链轮；

所述驱动部分还包括动力单元（405），动力单元（405）固设于其中一个所述U形限位块（401）上，所述第二链轮与所述动力单元（405）传动相连，以绕自身的轴线转动。

2.根据权利要求1所述的套管旋转装置，其特征在于：所述U形限位块（401）包括与所述限位侧壁（4012）平行布置的安装侧壁（4011），以及连接限位侧壁（4012）与安装侧壁（4011）的连接底壁（4013），所述连接底壁（4013）在使用时置于套管筒体法兰（201）和母线筒体法兰（301）的径向外侧；

所述母线筒体（300）安装部为设于所述安装侧壁（4011）上的第一螺栓穿孔（4014），第一螺栓穿孔（4014）用于与母线筒体法兰（301）上的法兰螺纹孔对应连通，以供螺栓穿入。

3.根据权利要求2所述的套管旋转装置，其特征在于：所述安装侧壁（4011）、限位侧壁（4012）的背向连接底壁（4013）的内端端面均为弧形面（4015），弧形面（4015）的圆心位于安装侧壁（4011）、限位侧壁（4012）的内侧。

4.根据权利要求2或3所述的套管旋转装置，其特征在于：所述动力单元（405）包括伺服电机（4051）和与伺服电机（4051）相连的减速器（4052），所述减速器（4052）固定安装在对应的U形限位块（401）的安装侧壁（4011）上，且减速器（4052）的输出轴（4053）穿过安装侧壁（4011）；

所述第二链轮套装于所述减速器（4052）的输出轴（4053）上。

5.根据权利要求4所述的套管旋转装置，其特征在于：所述限位侧壁（4012）上设有定位孔（4016），定位孔（4016）供所述输出轴（4053）穿入以对输出轴（4053）进行径向定位。

6.根据权利要求1或2或3所述的套管旋转装置，其特征在于：所述限位侧壁（4012）的朝向安装侧壁（4011）的一侧设置有限位挡止件（406），限位挡止件（406）包括固定于限位侧壁（4012）上的基体（4061），所述基体（4061）具有朝向安装侧壁（4011）的平面，所述平面处转动装配有多个滚动体，滚动体用于与套管筒体法兰滚动配合。

7.根据权利要求6所述的套管旋转装置，其特征在于：所述基体（4061）外部设有外包骨架（4062），所述滚动体为转动安装在外包骨架（4062）上的滚针。

8.根据权利要求1或2或3所述的套管旋转装置，其特征在于：所述链轮分瓣（4021）上设有第二螺栓穿孔（4023），第二螺栓穿孔（4023）用于与套管筒体法兰（201）上开设的螺纹孔对应连通，以供螺栓穿入。

9.根据权利要求8所述的套管旋转装置，其特征在于：所述链轮分瓣（4021）上的朝向第一链轮中心轴线的内侧凸出设置有凸块（4022），所述第二螺栓穿孔（4023）设于该凸块（4022）上，所述凸块（4022）用于嵌入到套管筒体法兰（201）上开设的凹槽（202）中，以使链轮分瓣（4021）套装在套管筒体法兰（201）的外部。

10.根据权利要求1或2或3所述的套管旋转装置，其特征在于：所述第一链轮的外径大于第二链轮的外径。

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