CN205488996U - 一种用于调节球隙开关间隙的传动机构及球隙开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于调节球隙开关间隙的传动机构及球隙开关；所述传动机构包括依次固定连接的支撑件(8)、双轴承装置和固定板(2)；双轴承装置具有第一通孔，固定板(2)具有第二通孔，第一通孔和第二通孔相互连通且同轴设置；传动机构还包括可活动地连接在支撑件(8)上的移动组件，以及依次穿设于第二通孔和第一通孔中的旋转件(7)；旋转件(7)的一端可旋转地连接在移动组件上，旋转件(7)的另一端固定连接有动力机构；支撑件(8)包括不锈钢杆；可动安装盘(10)上具有供不锈钢杆穿设的安装孔，并且可动安装盘(10)通过该安装孔可活动地套设在不锈钢杆上。该传动机构精度高、上下移动速度均匀且不摆动。

Description

一种用于调节球隙开关间隙的传动机构及球隙开关

技术领域

本实用新型涉及高压开关领域，更具体地说，涉及一种开断高电压、大电流的用于调节球隙开关间隙的传动机构及具有该传动机构的球隙开关。

背景技术

在高电压、大电流领域球隙开关的地位依然无可替代，球隙开关被用作整个试验回路的主电气开关。最早的球隙开关只包括两个球电极，后来为了加强球隙开关的可靠性发展出了可控球隙开关，包括三个电极(高压球电极、触发球电极及触发针电极，其中触发针电极安装于触发球电极内)。球隙开关的基本工作原理是利用气体在一定强度电场作用下会被电离成为导体(开关导通)，某些外界条件不变时，该电场强度基本固定不变；当场强下降一定的值后电离生成的离子和自由电子会重新复合成气体分子，恢复绝缘强度，开关断开。由于限定某些外界条件时，气体的击穿场强基本保持不变，因此球隙开关的工作电压(导通、关断电压)与距离有关，即要想一个球隙开关实现对不同电压的导通与关断，球间隙的距离应该可调。目前较多采用的是固定上球，利用传动机构带动下球移动，从而实现间隙距离可调，常用的传动机构主要有气动调节和电动调节两种类型。气动调节的工作方式为：球隙开关的动球与封闭在圆筒形气缸内的活塞相连，通过调节活塞两侧气体压强，实现活塞的双向移动，实现球间隙的可调节。使用过程中发现，这种调节方式动球的移动速度不均匀，在动球由静止—启动—匀速移动的过程中，球的速度有突变，这将导致这种调节方式中球隙移动的精度不够，在开断较低电压时会影响放电的可控性和放电电弧的稳定性。传统电动调节的工作方式为：由电动机通过齿轮带动螺杆转动，与动球固定在一起的螺母套在丝螺杆上，通过调节电机的正反转即可以实现动球的上下移动。普通的电动调节存在的主要缺陷是，可动球的运动不平稳，动球的摆动也会影响放电的可控性和放电电弧的稳定性。可见，研制一套新型传动机构是十分必要的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种用于调节球隙开关间隙的传动机构及球隙开关，该传动机构具有不左右摆动的特点，用该传动机构制成的球隙开关具有放电可控性好及放电电弧稳定等优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于调节球隙开关间隙的传动机构，包括依次固定连接的支撑件、双轴承装置和固定板；所述双轴承装置具有第一通孔，所述固定板具有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相互连通且同轴设置；

所述传动机构还包括可活动地连接在所述支撑件上的移动组件，以及依次穿设于所述第二通孔和所述第一通孔中的旋转件；所述旋转件的一端可旋转地连接在所述移动组件上，所述旋转件的另一端固定连接有动力机构；

所述双轴承装置包括具有所述第一通孔的轴承室，以及固定安装在所述第一通孔两端且用于减少所述旋转件摆动幅度的第一轴承和第二轴承；

所述移动组件包括具有第三通孔的可动安装盘，以及固定连接在所述可动安装盘远离所述轴承室的端面上的动轴，所述动轴的与可动安装盘固定连接的一端开设有与所述第三通孔同轴连通的开孔，所述旋转件在与所述可动安装盘第三通孔内壁螺纹连接后插入所述开孔；

所述支撑件包括不锈钢杆；可动安装盘上具有供不锈钢杆穿设的安装孔，并且可动安装盘通过该安装孔可活动地套设在不锈钢杆上，所述动力机构带动所述旋转件旋转，所述旋转件旋转带动所述移动组件沿不锈钢杆滑动。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，动轴的侧壁上开设有与开孔连通、用于供润滑油流入到旋转件和第三通孔内壁之间的第一油孔；安装孔的内壁上开设有与安装孔同轴设置的环形槽，可动安装盘上开设有与环形槽连通、用于供润滑油流入到可动安装盘和不锈钢杆之间的第二油孔。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述第三通孔内设置有螺母，所述旋转件靠近所述动轴的一端开设有与所述螺母配合的外螺纹。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述支撑件的一端固定连接在所述轴承室上，所述支撑件的另一端固定连接有定位盘，所述定位盘上开设有供所述动轴穿设的第四通孔，且所述动轴与所述定位盘之间设置有动轴轴套，所述动轴轴套沿着远离所述旋转件的方向延伸。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述动力机构包括设置在所述固定板端面上的电机，以及套设所述电机的输出轴上的电机齿轮，所述动力机构还包括同轴套设在所述旋转件上的螺杆齿轮，以及分别与所述电机齿轮和所述螺杆齿轮啮合的传动齿轮。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述传动齿轮为尼龙制件。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述第一轴承和所述第二轴承分别通过轴承盖固定安装在所述第一通孔的两端。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述不锈钢杆上设置有用于限制所述可动安装盘的移动位置的限位开关。

本实用新型上述的用于调节球隙开关间隙的传动机构中，所述可动安装盘上设置有用来检测所述可动安装盘的移动位置的位移传感器。

本实用新型还提出了一种球隙开关，包括如上所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，还包括相对设置的上安装板和下安装板，以及设置在所述上安装板和所述下安装板之间的透明的有机玻璃筒，所述定位盘固定安装在所述下安装板上，且所述动轴穿过所述下安装板并向所述上安装板延伸；

所述球隙开关还包括固定安装在所述上安装板中心处且朝向所述下安装板的固定电极，以及与所述固定电极同轴设置且安装在所述动轴上的可动球电极，所述传动机构通过调节所述可动球电极的位置来调节所述可动球电极与所述固定电极之间的间隙大小。

实施本实用新型的一种用于调节球隙开关间隙的传动机构及球隙开关，具有以下有益效果：通过将现有技术的单轴承结构改为双轴承结构，双轴承结构的两个轴承之间具有一定距离，并增加了动轴的轴套，以及固定装置支撑的螺杆式传动机构，弥补老式传动机构摆头的缺陷；通过调节电机的转速或改变螺杆的螺距来调节动轴上下方向移动的步长，可以实现对可动球隙的精细调节；用新传动机构做成的球隙开关，使可动球电极运动缓慢平稳，便于对球隙放电的控制。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的用于调节球隙开关间隙的传动机构的主视图；

图2是本实用新型实施例的用于调节球隙开关间隙的传动机构的左视图；

图3是本实用新型的球隙开关的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术的球隙开关的传动机构存在的以下问题：由于螺杆的转动轴承为单轴承结构，加上电机齿轮与螺杆齿轮间的咬合力的作用，使螺杆在转动的过程中出现摆头现象；此外，与螺杆配合使用的安装有丝母被固定的不充分，使其没能过滤掉螺杆的摆动，最终将摆动传递到了可动球电极上，从而影响放电的可控性和放电电弧的稳定性。本实用新型的主要创新点是：通过采用两个具有一定距离的双轴承装置，增加了动轴的轴套，以及固定装置支撑的螺杆式传动机构，弥补老式传动机构摆头的缺陷；通过调节电机的转速或改变螺杆的螺距来调节动轴上下方向移动的步长，可以实现对可动球隙的精细调节；用新传动机构做成的球隙开关，使可动球电极运动缓慢平稳，便于对球隙放电的控制。

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型的用于调节球隙开关间隙的传动机构包括固定板2、支撑件8和双轴承装置，其中，双轴承装置固定安装在固定板2上，支撑件8固定安装在双轴承装置上。双轴承装置具有第一通孔，固定板2具有第二通孔，第一通孔和第二通孔同轴设置且相互连通。在本实用新型中，该固定板2呈圆盘状且为铝板，支撑件8包括不锈钢杆，该双轴承装置不同于传统的单轴承结构，该双轴承装置可以将原来的单点固定式改为两点固定式。

传动机构还包括可活动地连接在支撑件8上的移动组件，以及依次穿设于固定板2的第二通孔和双轴承装置的第一通孔的旋转件7，该旋转件7的一端可旋转地连接在所述移动组件上，该旋转件7的另一端固定连接有动力机构，该动力机构带动旋转件7旋转，该旋转件7旋转带动移动组件沿不锈钢杆运动。其中，移动组件可以在不锈钢杆的导向作用下上下移动，并且在不锈钢杆的作用下使移动组件不能旋转。在本实用新型中，该旋转件7为不锈钢螺杆。

具体地，双轴承装置包括与固定板2同轴且中心具有第一通孔的轴承室4，以及固定安装在第一通孔两端的第一轴承3和第二轴承5。其中，第一轴承3和第二轴承5分别通过轴承盖6固定安装在通孔的两端，即可以用螺钉将轴承盖6固定安装在固定板2的两端，从而将第一轴承3和第二轴承5固定。在本实用新型中，通过设置第一轴承3和第二轴承5，并使第一轴承3和第二轴承5之间具有一定距离，可以减少旋转件7的摆动幅度，使得利用该传动机构制成的球隙开关具有放电可控性好及放电电弧稳定等优点。

在本实用新型中，将旋转件7由原来的单点式固定改为两点式固定，可以大大地减小旋转件7的摆动幅度，通过动力机构可以调节旋转件7的转速，从而调节动轴14的上下移动距离。

进一步地，移动组件包括套设在支撑件8上且中心具有第三通孔的可动安装盘10，具体地，可动安装盘10上开设有供不锈钢杆穿设的安装孔，不锈钢杆可活动地穿设在安装孔中，使得可动安装盘10可沿着不锈钢杆上下滑动。该移动组件还包括固定连接在可动安装盘10远离轴承室4的端面上的动轴14，该动轴14固定连接的一端开设有与第三通孔同轴的开孔，该旋转件7与可动安装盘10的第三通孔内壁螺纹连接后插入开孔。具体地，动轴14的一端通过螺钉固定连接在可动安装盘10上，该动轴14的另一端开设有螺纹15，该螺纹15用于安装球电极。第三通孔内设置有螺母9，该螺母9也通过螺钉固定在第三通孔内，旋转件7靠近动轴14的一端开设有与螺母9配合的外螺纹，从而实现旋转件7与移动转件的螺纹连接，即可活动连接。

进一步地，动轴14的侧壁上开设有与开孔连通、用于供润滑油流入到旋转件7和第三通孔内壁之间的第一油孔103；安装孔的内壁上开设有与安装孔同轴设置的环形槽101，可动安装盘10上开设有与环形槽101连通、用于供润滑油流入到可动安装盘10和不锈钢杆之间的第二油孔102。在传动机构停止工作时，可以通过第一油孔103和第二油孔102，给旋转件7和第三通孔内壁之间以及可动安装盘10和不锈钢杆之间设置润滑油，减少传动机构在工作时的摩擦损耗和噪声，从而延长传动机构的使用寿命。

进一步地，支撑件8的一端固定连接在轴承室4上，即可通过螺钉固定连接在轴承室4上，支撑件8的另一端固定连接有定位盘12，同样地，定位盘12可通过螺钉固定连接在支撑件8上，该定位盘12开设有用于穿设动轴14的第四通孔，且在动轴14与定位盘12之间设置有动轴轴套13，并且该动轴轴套13沿着远离旋转件7的方向延伸。在定位盘12上安装一个较高的动轴轴承套13，可以使动轴14在很大程度上过滤掉旋转件7所引起的摆动。

进一步地，在本实施例中，支撑件8还包括与不锈钢杆平行设置的支撑杆，该支撑杆分别与定位盘12和轴承室4固定连接。通过该支撑杆的设置，轴承室4、定位盘12以及支撑件8之间可以牢固固定。这里，支撑杆的数目至少为一个。

进一步地，如图2所示，所述动力机构包括设置在所述固定板2端面上的电机17，以及套设所述电机17的输出轴上的电机齿轮19，所述动力机构还包括同轴套设在所述旋转件7上的螺杆齿轮1，以及分别与所述电机齿轮19和所述螺杆齿轮1啮合的传动齿轮18。在这里，通过电机17驱动电机齿轮19转动，螺杆齿轮1与旋转件7固定连接，通过螺杆齿轮1的转动带动旋转件7的转动。为了减少电机齿轮19与螺杆齿轮1的咬合力，在电机齿轮19与螺杆齿轮1之间设置传动齿轮18。优选地，该传动齿轮18由尼龙材料制成。

为了检测可动安装盘10的移动位置，在可动安装盘10上设置有位移传感器11。同样地，为了限制可动安装盘10的移动位置，在支撑件8上设置有限位开关16，该限位开关16可以防止动轴14过分地向上移动，以至于超过可移动的距离，从而破坏球隙开关。

本实用新型还提供一种球隙开关，包括如上所述的传动机构。具体地，如图3所示，该球隙开关包括相对设置的上安装板20和下安装板24，以及设置在上安装板20和下安装板24之间的透明的有机玻璃筒23，该有机玻璃筒23透明是为了方便观察，且该有机玻璃筒23具有绝缘的性能。

传动机构的定位盘12固定安装在下安装板24上，具体地，可以通过螺钉固定安装在下安装板24上。动轴14穿过下安装板24并向上安装板20延伸。另外，在下安装板24的底部还设置有将气流往上安装板20流动的风机25。

该球隙开关还包括固定安装在上安装板20中心处且朝向下安装板24的固定电极21，以及与固定电极21同轴设置且安装在螺纹15上的可动球电极22，传动机构通过调节可动球电极22的位置来调节可动球电极22与固定电极21之间的间隙大小。

另外，传动机构的主体部分放置在功能性辅助元件安装箱26内，且在功能性辅助元件安装箱26的底部安装有底板27，将传动机构下端固定于底板27上。为了方便球隙开关的移动，在底板27下还设置有脚轮28。

综上所述，实施本实用新型的一种用于调节球隙开关间隙的传动机构及球隙开关，具有以下有益效果：通过在电机齿轮19与螺杆齿轮1之间加装尼龙材质的传动齿轮18以减小齿轮间的咬合力；通过将传统螺杆的单轴承结构改成双轴承结构，且两轴承间具有一定的距离，这样就将螺杆由原来的单点固定式改成了两点固定式，可以大大的减小螺杆的摆动幅度；通过用支撑件8连接固定板2和定位盘12，在定位盘12上安装了一个较高的动轴轴套13，定位盘12固定于球隙开关的下安装板24上，轴承室4与电机17固定在同一个固定板2上后固定于球隙开关的安装底板27上，这样动轴14就可以最大限度的过滤掉螺杆7所引起的摆动。本实用新型还采用第一油孔103和第二油孔102，给旋转件7和第三通孔内壁之间以及可动安装盘10和不锈钢杆之间设置润滑油，减少传动机构在工作时的摩擦损耗和噪声，从而延长传动机构的使用寿命。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (9)

1.一种用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，包括依次固定连接的支撑件(8)、双轴承装置和固定板(2)；所述双轴承装置具有第一通孔，所述固定板(2)具有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔相互连通且同轴设置；

所述传动机构还包括可活动地连接在所述支撑件(8)上的移动组件，以及依次穿设于所述第二通孔和所述第一通孔中的旋转件(7)；所述旋转件(7)的一端可旋转地连接在所述移动组件上，所述旋转件(7)的另一端固定连接有动力机构；

所述双轴承装置包括具有所述第一通孔的轴承室(4)，以及固定安装在所述第一通孔两端且用于减少所述旋转件(7)摆动幅度的第一轴承(3)和第二轴承(5)；

所述移动组件包括具有第三通孔的可动安装盘(10)，以及固定连接在所述可动安装盘(10)远离所述轴承室(4)的端面上的动轴(14)，所述动轴(14)的与可动安装盘(10)固定连接的一端开设有与所述第三通孔同轴连通的开孔，所述旋转件(7)在与所述可动安装盘(10)第三通孔内壁螺纹连接后插入所述开孔；

所述支撑件(8)包括不锈钢杆；可动安装盘(10)上具有供不锈钢杆穿设的安装孔，并且可动安装盘(10)通过该安装孔可活动地套设在不锈钢杆上，所述动力机构带动所述旋转件(7)旋转，所述旋转件(7)旋转带动所述移动组件沿不锈钢杆滑动；

动轴(14)的侧壁上开设有与开孔连通、用于供润滑油流入到旋转件(7)和第三通孔内壁之间的第一油孔(103)；安装孔的内壁上开设有与安装孔同轴设置的环形槽(101)，可动安装盘(10)上开设有与环形槽(101)连通、用于供润滑油流入到可动安装盘(10)和不锈钢杆之间的第二油孔(102)。

2.根据权利要求1所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述第三通孔内设置有螺母(9)，所述旋转件(7)靠近所述动轴(14) 的一端开设有与所述螺母(9)配合的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述支撑件(8)的一端固定连接在所述轴承室(4)上，所述支撑件(8)的另一端固定连接有定位盘(12)，所述定位盘(12)上开设有供所述动轴(14)穿设的第四通孔，且所述动轴(14)与所述定位盘(12)之间设置有动轴轴套(13)，所述动轴轴套(13)沿着远离所述旋转件(7)的方向延伸。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述动力机构包括设置在所述固定板(2)端面上的电机(17)，以及套设所述电机(17)的输出轴上的电机齿轮(19)，所述动力机构还包括同轴套设在所述旋转件(7)上的螺杆齿轮(1)，以及分别与所述电机齿轮(19)和所述螺杆齿轮(1)啮合的传动齿轮(18)。

5.根据权利要求4所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述传动齿轮(18)为尼龙制件。

6.根据权利要求1所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述第一轴承(3)和所述第二轴承(5)分别通过轴承盖(6)固定安装在所述第一通孔的两端。

7.根据权利要求1所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述不锈钢杆上设置有用于限制所述可动安装盘(10)的移动位置的限位开关(16)。

8.根据权利要求1所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，其特征在于，所述可动安装盘(10)上设置有用来检测所述可动安装盘(10)的移动位置的位移传感器(11)。

9.一种球隙开关，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的用于调节球隙开关间隙的传动机构，还包括相对设置的上安装板(20)和下安装板(24)，以及设置在所述上安装板(20)和所述下安装板(24)之间的透明的有机玻璃筒(23)，所述定位盘(12)固定安装在所述下安装板(24)上，且所述动轴(14)穿过所述下安装板(24)并向所述上安装板(20)延伸；

所述球隙开关还包括固定安装在所述上安装板(20)中心处且朝向所述下 安装板(24)的固定电极(21)，以及与所述固定电极(21)同轴设置且安装在所述动轴(14)上的可动球电极(22)，所述传动机构通过调节所述可动球电极(22)的位置来调节所述可动球电极(22)与所述固定电极(21)之间的间隙大小。