CN117334520A - 开关装置及具有其的灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开关装置及具有其的灭弧室。开关装置包括：静触头组件；动触头组件，包括动触头、气缸、拉杆以及活塞结构，动触头与气缸和拉杆连接并同步运动；活塞结构与气缸之间围绕形成储气腔；开关装置还包括动力传递组件，在拉动拉杆带动动触头朝向远离静触头组件的一侧运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向静触头组件运动，以将缓存在储气腔内的气体推动至喷口内；在拉动拉杆带动动触头朝向静触头组件运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向远离静触头组件的一侧运动。本发明解决了现有技术中开关装置的气缸压气效率较低而影响其吹弧效率的问题。

Description

开关装置及具有其的灭弧室

技术领域

本发明涉及灭弧室技术领域，具体而言，涉及一种开关装置及具有其的灭弧室。

背景技术

目前，开关装置在进行分闸时，通过压缩气体进行吹弧，以使气体通过动触头的喷口喷出后进行灭弧操作。

然而，现有技术中的开关装置的气缸压气效率较低，为了提高吹弧的气流流速、流量，只能增大开关装置的分闸速度，进而增加了开关装置的操作难度且对开关装置的分闸响应要求较高。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种开关装置及具有其的灭弧室，以解决现有技术中开关装置的气缸压气效率较低而影响其吹弧效率的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种开关装置，包括：静触头组件；动触头组件，包括动触头、气缸、拉杆以及活塞结构，动触头与气缸和拉杆连接并同步运动；活塞结构与气缸之间围绕形成储气腔；开关装置还包括动力传递组件，在拉动拉杆带动动触头朝向远离静触头组件的一侧运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向静触头组件运动，以将缓存在储气腔内的气体推动至喷口内；在拉动拉杆带动动触头朝向静触头组件运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向远离静触头组件的一侧运动。

进一步地，活塞结构包括活塞本体和第一连接杆，活塞本体套设在拉杆上，第一连接杆设置在活塞本体背离动触头的表面上；动力传递组件包括：齿轮结构；第一齿条，与齿轮结构相啮合且设置在拉杆上；第二齿条，与齿轮结构相啮合且设置在第一连接杆上；其中，第一齿条和第二齿条分别位于齿轮结构的两侧且相互平行设置，第一齿条的延伸方向与拉杆的运动方向相互平行设置。

进一步地，开关装置还包括：外罩，套设在静触头组件和动触头组件外；固定部，与外罩固定连接，固定部具有第一导向通孔和第二导向通孔，第一导向通孔用于供拉杆穿过，第一导向通孔的延伸方向与拉杆的滑动方向一致；第二导向通孔用于供活塞结构的至少部分穿过，第二导向通孔的延伸方向与活塞结构的运动方向一致；第二连接杆，齿轮结构可转动地设置在第二连接杆的一端，第二连接杆的另一端与固定部连接。

进一步地，动力传递组件为一个；或者，动力传递组件为多个，多个动力传递组件沿预设方向间隔设置，预设方向与拉杆的运动方向之间呈夹角设置。

进一步地，活塞结构包括：活塞本体，套设在拉杆上；第一连接杆，设置在活塞本体背离动触头的表面上，第一连接杆可活动地穿设在第二导向通孔内且与活塞本体之间形成安装空间，动力传递组件位于安装空间内。

进一步地，第一连接杆为多个，多个第一连接杆围绕拉杆的周向间隔设置；第二导向通孔为多个，多个第二导向通孔与多个第一连接杆一一对应地设置，第二齿条设置在至少一个第一连接杆上。

进一步地，开关装置还包括：第一密封结构，设置在活塞本体和拉杆之间；和/或，第二密封结构，设置在活塞本体和气缸之间。

进一步地，开关装置还包括：驱动装置，驱动装置与拉杆驱动连接，以驱动拉杆沿其延伸方向往复运动，以实现开关装置的分闸动作和合闸动作。

进一步地，气缸具有开口的一侧设置有止挡部，止挡部用于对活塞结构进行限位止挡。

根据本发明的另一方面，提供了一种灭弧室，包括上述的开关装置。

应用本发明的技术方案，开关装置包括静触头组件、动触头组件及动力传递组件，动触头组件包括动触头、气缸、拉杆以及活塞结构，动触头与气缸和拉杆连接并同步运动。活塞结构与气缸之间围绕形成储气腔。开关装置还包括动力传递组件，在拉动拉杆带动动触头朝向远离静触头组件的一侧运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向静触头组件运动，以将缓存在储气腔内的气体推动至喷口内；在拉动拉杆带动动触头朝向静触头组件运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向远离静触头组件的一侧运动。这样，在动力传递组件的传动作用下，拉杆的运动方向与活塞结构的运动方向相反设置。在开关装置进行分闸的过程中，工作人员拉动拉杆朝向远离静触头组件的一侧运动，拉杆带动动触头朝向远离静触头组件的方向运动，以通过动力传递组件带动活塞结构朝向静触头组件运动，进而减小了储气腔的容积，以将缓存在储气腔内的气体推动至喷口内，最终从喷口喷出后进行灭弧。在开关装置进行合闸的过程中，工作人员拉动拉杆带动动触头朝向静触头组件运动，动力传递组件带动活塞结构朝向远离静触头组件的一侧运动。

与现有技术中需要增大开关装置的分闸速度以提升压气效率相比，本申请中的开关装置在进行分闸的过程中，随着储气腔的容积减小，缓存在储气腔内的气体被推动并从喷口喷出进行灭弧，进而在不增大分闸速度的前提下提高了压气效率，进而解决现有技术中开关装置的气缸压气效率较低而影响其吹弧效率的问题，提升了开关装置的开断能力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的开关装置的实施例的处于合闸状态时的剖视图；

图2示出了图1中的开关装置在进行分闸过程中的剖视图；

图3示出了图1中的开关装置处于分闸状态时的剖视图；

图4示出了图1中的开关装置的固定部与齿轮结构、第二连接杆装配后的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、静触头组件；20、动触头组件；21、动触头；22、气缸；23、拉杆；30、活塞结构；31、活塞本体；32、第一连接杆；40、储气腔；50、喷口；51、大喷口；52、小喷口；60、动力传递组件；61、齿轮结构；62、第一齿条；63、第二齿条；70、固定部；71、第一导向通孔；72、第二导向通孔；80、第二连接杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

为了解决现有技术中开关装置的气缸压气效率较低而影响其吹弧效率的问题，本申请提供了一种开关装置及具有其的灭弧室。

如图1至图4所示，开关装置包括静触头组件10、动触头组件20及动力传递组件60。其中，动触头组件20包括动触头21、气缸22、拉杆23以及活塞结构30，动触头21与气缸22和拉杆23连接并同步运动；活塞结构30与气缸22之间围绕形成储气腔40。在拉动拉杆23带动动触头21朝向远离静触头组件10的一侧运动时，动力传递组件60带动活塞结构30朝向静触头组件10运动，以将缓存在储气腔40内的气体推动至喷口50内；在拉动拉杆23带动动触头21朝向静触头组件10运动时，动力传递组件60带动活塞结构30朝向远离静触头组件10的一侧运动。

应用本实施例的技术方案，在动力传递组件60的传动作用下，拉杆23的运动方向与活塞结构30的运动方向相反设置。在开关装置进行分闸的过程中，工作人员拉动拉杆23朝向远离静触头组件10的一侧运动，拉杆23带动动触头21朝向远离静触头组件10的方向运动，以通过动力传递组件60带动活塞结构30朝向静触头组件10运动，进而减小了储气腔40的容积，以将缓存在储气腔40内的气体推动至喷口50内，最终从喷口50喷出后进行灭弧。在开关装置进行合闸的过程中，工作人员拉动拉杆23带动动触头21朝向静触头组件10运动，动力传递组件60带动活塞结构30朝向远离静触头组件10的一侧运动。

与现有技术中需要增大开关装置的分闸速度以提升压气效率相比，本实施例中的开关装置在进行分闸的过程中，随着储气腔40的容积减小，缓存在储气腔40内的气体被推动并从喷口50喷出进行灭弧，进而在不增大分闸速度的前提下提高了压气效率，进而解决现有技术中开关装置的气缸压气效率较低而影响其吹弧效率的问题，提升了开关装置的开断能力。

在本实施例中，动触头21位于气缸22内且与气缸22和拉杆23均连接，活塞结构30可滑动地套设在拉杆23上，以与气缸22的内表面之间围绕形成储气腔40，动触头组件20具有与储气腔40连通的喷口50，从喷口50喷出的气体用于灭弧。

如图1至图4所示，活塞结构30包括活塞本体31和第一连接杆32，活塞本体31套设在拉杆23上，第一连接杆32设置在活塞本体31背离动触头21的表面上。动力传递组件60包括齿轮结构61、第一齿条62及第二齿条63。第一齿条62与齿轮结构61相啮合且设置在拉杆23上，第二齿条63与齿轮结构61相啮合且设置在活塞结构30上。其中，第一齿条62和第二齿条63分别位于齿轮结构61的两侧且相互平行设置，第一齿条62的延伸方向与拉杆23的运动方向相互平行设置。这样，上述设置一方面确保活塞结构30的运动方向与拉杆23的运动方向相反设置，以在开关装置进行分闸时减小储气腔40的容积，进而将缓存在储气腔40内的气体推动至喷口50内，以便进行灭弧操作。同时，上述设置使得动力传递组件60的结构更加简单，容易加工、实现，降低了动力传递组件60的加工成本和加工难度。

具体地，由于第一齿条62和第二齿条63分别位于齿轮结构61的两侧，以使第一齿条62和第二齿条63的运动方向相反设置，进而确保活塞结构30的运动方向与拉杆23的运动方向相反。

需要说明的是，动力传递组件60的类型不限于此，只要能够确保活塞结构30的运动方向与拉杆23的运动方向相反即可。

如图1至图4所示，开关装置还包括外罩、固定部70及第二连接杆80。其中，外罩套设在静触头组件10和动触头组件20外。固定部70与外罩固定连接，固定部70具有第一导向通孔71和第二导向通孔72，第一导向通孔71用于供拉杆23穿过，第一导向通孔71的延伸方向与拉杆23的滑动方向一致。第二导向通孔72用于供活塞结构30的至少部分穿过，第二导向通孔72的延伸方向与活塞结构30的运动方向一致。齿轮结构61可转动地设置在第二连接杆80的一端，第二连接杆80的另一端与固定部70连接。这样，固定部70用于对齿轮结构61的位置进行固定，以防止齿轮结构61在外罩内发生窜动或移动而影响活塞结构30的正常运动。同时，通孔的上述设置用于对拉杆23和活塞结构30进行避让，以避免拉杆23、活塞结构30与固定部70之间发生运动干涉而影响活塞结构30、拉杆23的正常动作，提升了开关装置的分、合闸可靠性。

在本实施例中，第一导向通孔71能够对拉杆23进行导向，第二导向通孔72能够对活塞结构30进行导向，以提升拉杆23和活塞结构30的运动平稳性和运行可靠性。

具体地，第一导向通孔71可供拉杆23和第一齿条62穿过，第二导向通孔72可供活塞结构30和第二齿条63穿过，以确保拉杆23和活塞结构30能够正常运动，以进行分、合闸操作。

可选地，动力传递组件60为一个；或者，动力传递组件60为多个，多个动力传递组件60沿预设方向间隔设置，预设方向与拉杆23的运动方向之间呈夹角设置。这样，上述设置使得动力传递组件60的个数选取更加灵活，以满足不同的使用需求和工况，也提升了工作人员的加工灵活性。同时，在动力传递组件60为多个时，多个动力传递组件60均对拉杆23和活塞结构30之间的动力进行传递，进而提升了活塞结构30的运动可靠性，以在无需增加分闸速度的前提下提升压气效率。

在本实施例中，动力传递组件60为一个，进而降低了动力传递组件60的加工成本和加工难度，也降低了开关装置的控制难度。

需要说明的是，动力传递组件60的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，动力传递组件60为两个、或三个、或四个、或多个。

如图1至图4所示，第一连接杆32可活动地穿设在第二导向通孔72内且与活塞本体31之间形成安装空间，动力传递组件60位于安装空间内。这样，上述设置一方面使得活塞结构30的结构更加简单，容易加工、实现，降低了开关装置的加工成本和加工难度；另一方面使得动力传递组件60在开关装置内的布局更加合理、紧凑，提升了外罩的空间利用率。

可选地，第一连接杆32为多个，多个第一连接杆32围绕拉杆23的周向间隔设置；第二导向通孔72为多个，多个第二导向通孔72与多个第一连接杆32一一对应地设置，第二齿条63设置在至少一个第一连接杆32上。这样，上述设置提升了活塞结构30的整体结构稳定性，进而延长了活塞结构30的使用寿命。

在本实施例中，第一连接杆32为两个，两个第一连接杆32围绕拉杆23的周向间隔设置；第二导向通孔72为两个，两个第二导向通孔72与两个第一连接杆32一一对应地设置，第二齿条63设置在一个第一连接杆32上。

需要说明的是，第一连接杆32的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，第一连接杆32为三个、或四个、或五个、或多个。

需要说明的是，第二导向通孔72的个数不限于此，可根据工况和使用需求进行调整。可选地，第二导向通孔72为三个、或四个、或五个、或多个。

可选地，开关装置还包括第一密封结构，第一密封结构设置在活塞本体31和拉杆23之间；和/或，开关装置还包括第二密封结构，第二密封结构设置在活塞本体31和气缸22之间。这样，第一密封结构和/或第二密封结构的上述设置提升了储气腔的气密性，进而确保活塞结构30在朝向静触头组件10运动过程中能够将位于储气腔内的气体完成推动至喷口50处并从喷口50处喷出，避免气体从活塞本体31和拉杆23、气缸22的连接处泄漏而影响灭弧效率。

可选地，第一密封结构由橡胶或硅胶制成。

可选地，活塞本体31具有过孔，拉杆23穿设在过孔内，第一密封结构呈环形且套设在过孔的孔壁上。

可选地，第二密封结构由橡胶或硅胶制成。

可选地，第二密封结构套设在活塞本体31上。

在本实施例中，活塞本体31呈板状。

可选地，开关装置还包括驱动装置。其中，驱动装置与拉杆23驱动连接，以驱动拉杆23沿其延伸方向往复运动，以实现开关装置的分闸动作和合闸动作。这样，上述设置提升了开关装置的智能化程度，当需要进行分闸时，驱动驱动装置，驱动装置驱动拉杆23朝向远离静触头组件10的方向运动，降低了工作人员的操作难度。

可选地，气缸22具有开口的一侧设置有止挡部，止挡部用于对活塞结构30进行限位止挡。这样，在开关装置进行合闸时，工作人员操作拉杆23朝向静触头组件10运动，以使活塞结构30朝向远离静触头组件10的方向运动。在活塞结构30运动过程中，止挡部用于对活塞结构30进行限位止挡，进而防止活塞结构30从开口处脱出而影响开关装置的正常使用。

可选地，止挡部为一个；或者，止挡部为多个，多个止挡部围绕拉杆23的周向间隔设置。

如图1至图3所示，喷口50包括相互连通的大喷口51和小喷口52。

在本实施例中，动触头21、气缸22、拉杆23及第一齿条62连接在一起，可以一起水平运动，活塞本体31、第一连接杆32及第二齿条63连接在一起，可以一起水平运动，固定部70、第二连接杆80及齿轮结构61连接在一起，固定部70位置固定，齿轮结构61可旋转。

具体地，开关装置的工作原理如下：

初始状态时，储气腔40内的气体处于自由状态，在进行分闸的过程中(如图2所示)，拉杆23向右移动，带动气缸22和第一齿条62向右移动，第一齿条62带动齿轮结构61逆时针转动，齿轮结构61带动第二齿条63向左运动，第二齿条63通过第一连接杆32带动活塞结构30向左运动，以使储气腔40内的气体被气缸22和活塞结构30双重压缩，气流从大喷口51和小喷口52之间流出，吹熄电弧。在开关装置进行合闸时(如图1所示)，拉杆23停止运动。

本申请还提供了一种灭弧室(未示出)，包括上述的开关装置。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

开关装置包括静触头组件、动触头组件、活塞结构及动力传递组件，动触头组件包括动触头、气缸、拉杆以及活塞结构，动触头与气缸和拉杆连接并同步运动。活塞结构与气缸之间围绕形成储气腔。开关装置还包括动力传递组件，在拉动拉杆带动动触头朝向远离静触头组件的一侧运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向静触头组件运动，以将缓存在储气腔内的气体推动至喷口内；在拉动拉杆带动动触头朝向静触头组件运动时，动力传递组件带动活塞结构朝向远离静触头组件的一侧运动。这样，在动力传递组件的传动作用下，拉杆的运动方向与活塞结构的运动方向相反设置。在开关装置进行分闸的过程中，工作人员拉动拉杆朝向远离静触头组件的一侧运动，拉杆带动动触头朝向远离静触头组件的方向运动，以通过动力传递组件带动活塞结构朝向静触头组件运动，进而减小了储气腔的容积，以将缓存在储气腔内的气体推动至喷口内，最终从喷口喷出后进行灭弧。在开关装置进行合闸的过程中，工作人员拉动拉杆带动动触头朝向静触头组件运动，动力传递组件带动活塞结构朝向远离静触头组件的一侧运动。

与现有技术中需要增大开关装置的分闸速度以提升压气效率相比，本申请中的开关装置在进行分闸的过程中，随着储气腔的容积减小，缓存在储气腔内的气体被推动并从喷口喷出进行灭弧，进而在不增大分闸速度的前提下提高了压气效率，进而解决现有技术中开关装置的气缸压气效率较低而影响其吹弧效率的问题，提升了开关装置的开断能力。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种开关装置，包括：

静触头组件(10)；

动触头组件(20)，包括动触头(21)、气缸(22)、拉杆(23)以及活塞结构(30)，所述动触头(21)与所述气缸(22)和所述拉杆(23)连接并同步运动；所述活塞结构(30)与所述气缸(22)之间围绕形成储气腔(40)；

其特征在于，所述开关装置还包括动力传递组件(60)，在拉动所述拉杆(23)带动所述动触头(21)朝向远离所述静触头组件(10)的一侧运动时，所述动力传递组件(60)带动所述活塞结构(30)朝向所述静触头组件(10)运动，以将缓存在所述储气腔(40)内的气体推动至喷口(50)内；在拉动所述拉杆(23)带动所述动触头(21)朝向所述静触头组件(10)运动时，所述动力传递组件(60)带动所述活塞结构(30)朝向远离所述静触头组件(10)的一侧运动。

2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述活塞结构(30)包括活塞本体(31)和第一连接杆(32)，所述活塞本体(31)套设在所述拉杆(23)上，所述第一连接杆(32)设置在所述活塞本体(31)背离所述动触头(21)的表面上；所述动力传递组件(60)包括：

齿轮结构(61)；

第一齿条(62)，与所述齿轮结构(61)相啮合且设置在所述拉杆(23)上；

第二齿条(63)，与所述齿轮结构(61)相啮合且设置在所述第一连接杆(32)上；

其中，所述第一齿条(62)和所述第二齿条(63)分别位于所述齿轮结构(61)的两侧且相互平行设置。

3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：

固定部(70)，与外罩固定连接，所述固定部(70)具有第一导向通孔(71)和第二导向通孔(72)，所述第一导向通孔(71)用于供所述拉杆(23)穿过，所述第一导向通孔(71)的延伸方向与所述拉杆(23)的滑动方向一致；所述第二导向通孔(72)用于供所述活塞结构(30)的至少部分穿过，所述第二导向通孔(72)的延伸方向与所述活塞结构(30)的运动方向一致；

第二连接杆(80)，所述齿轮结构(61)可转动地设置在所述第二连接杆(80)的一端，所述第二连接杆(80)的另一端与所述固定部(70)连接。

4.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述动力传递组件(60)为一个；或者，

所述动力传递组件(60)为多个，多个所述动力传递组件(60)沿预设方向间隔设置，所述预设方向与所述拉杆(23)的运动方向之间呈夹角设置。

5.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，所述第一连接杆(32)可活动地穿设在所述第二导向通孔(72)内且与所述活塞本体(31)之间形成安装空间，所述动力传递组件(60)位于所述安装空间内。

6.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述第一连接杆(32)为多个，多个所述第一连接杆(32)围绕所述拉杆(23)的周向间隔设置；所述第二导向通孔(72)为多个，多个所述第二导向通孔(72)与多个所述第一连接杆(32)一一对应地设置，所述第二齿条(63)设置在至少一个所述第一连接杆(32)上。

7.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：

第一密封结构，设置在所述活塞本体(31)和所述拉杆(23)之间；和/或，

第二密封结构，设置在所述活塞本体(31)和所述气缸(22)之间。

8.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：

驱动装置，所述驱动装置与所述拉杆(23)驱动连接，以驱动所述拉杆(23)沿其延伸方向往复运动，以实现所述开关装置的分闸动作和合闸动作。

9.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述气缸(22)具有开口的一侧设置有止挡部，所述止挡部用于对所述活塞结构(30)进行限位止挡。

10.一种灭弧室，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的开关装置。