预防式手车地刀联锁装置的制作方法

1.本发明涉及开关柜技术领域，特别为一种预防式手车地刀联锁装置。


背景技术：

2.开关柜接地室主要包括柜体、设于柜体内的地刀(即接地开关)以及用来控制接地开关合分闸工作的接地操作轴。为保证安全，开关柜要求具有可靠的防误合闸断路器功能，即接地开关处于合闸状态时，不能操作试验位置的断路器手车向工作位置移动，只有当接地开关处于分闸时，才能控制断路器手车向工作区移动。
3.目前处理防误合闸断路问题主要采用如下方案：
4.1、人工管控，危险程度高，可靠性差；
5.2、采用被动式防误操作，即在误操作的中途强制限位阻止操作，被动强制限位联锁对限位件的损害极大，易造成接地操作杆变形。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：克服以上缺点提供一种预防式手车地刀联锁装置，该装置在每次的接地开关操作后，接地操作孔会自动关闭，可预防误操作的发生，并且当接地开关在合闸位置，断路器无法从试验位置进入工作位置，实现五防中的防误合闸断路器功能，并且机械传动可靠性强且不易发生零部件变形。
7.本发明通过如下技术方案实现：一种预防式手车地刀联锁装置，包括壳体，在壳体中转动连接有一根沿壳体前后方向延伸且用于在转动过程中控制接地开关分闸或合闸的接地操作轴，在壳体的前侧壁设有用于方便连接控制接地操作轴转动的接地操作孔；
8.其特征在于：在壳体中固设有一块垂直接地操作轴沿竖直方向延伸的隔板，在隔板的上方固设有沿前后方向延伸的上导轨，所述上导轨上设有连通其左右侧壁的开孔，所述隔板上设有联锁板，所述联锁板的通过沿前后方向沿伸的转轴转动连接在隔板上，所述联锁板上端部设有在绕转轴转动过程中能伸入开孔内的工作状态或退出开孔外的闲置状态的顶推凸部；
9.所述预防式手车地刀联锁装置还包括设置在壳体上用于控制接地操作孔在开启和关闭两状态转换的启闭组件、设置在启闭组件和联锁板之间用于在启闭组件由关闭接地操作孔状态进入开启状态时跟随启闭组件运动推动联锁板由闲置状态进入工作状态的同步部件、连接于启闭组件与壳体之间用于对启闭组件的开启状态位置进行锁定的锁定组件、连接在锁定组件和接地操作轴之间用于在接地操作轴转动过程中解除锁定组件对启闭组件锁定情况的解锁组件、连接在接地操作轴和联锁板之间用于在锁定组件对启闭组件解除锁定时使联锁板保持在工作状态或解除对联锁板工作状态的保持作用的保持组件、以及连接在壳体和联锁板之间用于带动联锁板由工作状态复位至闲置状态的联锁复位部件。
10.为了更好的实施本方案,还提供如下优化方案：
11.为了便于控制接地操作孔的启闭，所述启闭组件包括操作转轴和盖板，所述操作
转轴平行接地操作轴设置且转动连接在壳体中，所述操作转轴的轴向一端伸出壳体的前侧壁并位于接地操作孔的旁侧，所述盖板偏心固定设置在操作转轴上并且在随操作转轴转动过程中能在开启和关闭接地操作孔的两种状态中切换。
12.为了便于操作转轴的复位，所述启闭组件还包括套置在操作转轴的外周并且两端作用于壳体和操作转轴之间的用于提供操作转轴由开启状态复位至关闭状态的反向作用力的操作扭簧。
13.为了便于推动联锁板工作，所述同步部件为偏心安装在操作转轴上并位于联锁板下方的操作架，所述操作架上固定设有顶压在联锁板下侧的推动部件，所述推动部件在跟随操作转轴转动过程中能推动联锁板绕其转轴旋转至顶推凸部进入开孔的工作状态。
14.为了便于锁定开启状态，所述隔板上设有竖直延伸且贯通其前后侧壁的直线导槽，所述锁定组件包括沿前后方向延伸并活动穿设在直线导槽中能相对直线导槽上下移动的第一杆体、与第一杆体一端垂直固定连接并且与隔板上下活动连接的第二杆体、连接在隔板和第二杆体之间用于提供第二杆体向下作用力的复位弹簧、以及固定安装在操作转轴上的转动体，所述第一杆体在复位弹簧的作用下其底部与转动体的外周壁相接触，并且转动体的外周壁设有一个凹槽，所述启闭组件的处于开启状态时，所述第一杆体在复位弹簧的作用下卡入凹槽中以限制操作转轴转动。
15.为了便于解除开启状态，所述解锁组件包括固定设置在第二杆体下端部且沿左右方向延伸的第三杆体、以及固定安装在接地操作轴上并位于第三杆体下方的复位凸轮，所述复位凸轮转动到其凸部向上顶开第三杆体的最大上升行程位置时，能推动第一杆体向上脱离凹槽的限制。
16.为了便于保持联锁板的工作状态，所述联锁板上还固设有沿前后方向延伸的联锁销，所述保持组件包括与隔板上下滑动连接的l形传动块、连接在l形传动块与隔板之间用于提供使l形传动块向下移动作用力的压簧、以及固定安装在操作轴上并位于l形传动块下方的闭锁凸轮，所述l形传动块的横杆部沿左右方向延伸并且钩在联锁销的下方，并且闭锁凸轮的凸部顶推l形传动块上升至最大行程位置时，所述联锁板保持工作状态，其中闭锁凸轮的凸部顶点和操作轴中心的连线与复位凸轮的凸部顶点和操作轴中心的连线呈90
°
夹角设置，使得两凸轮可交错动作。
17.为了便于控制操作转轴转动，所述操作转轴伸出壳体的末端还设有操作柄。
18.为了防止带电合闸地刀，所述壳体中还设有用于锁控盖板防止其转动的电磁锁,所述电磁锁包括固定安装于壳体中的本体、设于本体中并能相对本体前后伸缩移动的铁芯、固定设于铁芯前端部且位于盖板上方的圆挡、以及根据带电情况控制铁芯伸缩的电磁铁。
19.优选地，所述联锁复位部件为套置在转轴外周且两端分别作用于壳体和联锁板上的联锁复位扭簧。
20.较之前技术而言，本发明的有益效果为：
21.1.本发明一种预防式手车地刀联锁装置，该装置在每次的接地开关操作后，接地操作孔会自动关闭，可预防误操作的发生，并且当接地开关在合闸位置，断路器无法从试验位置进入工作位置，实现五防中的防误合闸断路器功能，并且机械传动可靠性强且不易发生零部件变形。
22.2.本发明中当断路器手车在工作状态位置时，接地操作孔始终无法开启，可防止误操作的发生。
23.3.本发明还设由电磁锁，在电缆端带电时，可锁住盖板，接地操作孔也处于关闭状态，有效防止带电合闸地刀。
附图说明
24.图1为本发明实施例的结构示意图；
25.图2为本发明实施例的侧视图；
26.图3为本发明实施例中启闭组件的部分结构示意图；
27.图4为本发明实施例中操作柄开始转动的主视图；
28.图5为图4中a-a的剖视图；
29.图6为图4中b-b的剖视图；
30.图7为本发明实施例中操作柄开始转动的侧视图；
31.图8为本发明实施例中接地操作孔处于打开状态的使用状态示意图；
32.图9为本发明实施例中解除操作转轴锁定状态的使用状态示意图；
33.图10为本发明实施例中地刀合闸且操作柄复位的使用状态示意图；
34.图11为本发明实施例中各杆体的结构示意图；
35.图12为本发明实施例中操作架与转动体的结构示意图；
36.图13为本发明实施例中电缆端带电时的联锁示意图一；
37.图14为本发明实施例中电缆端带电时的联锁示意图二；
38.图15为本发明实施例的使用状态示意图；
39.图16为本发明实施例与断路器手车的联锁示意图。
40.标号说明：1-壳体、11-隔板、12-上导轨、13-开孔、14-直线导槽、2-接地操作轴、21-接地操作孔、3-联锁板、31-转轴、32-联锁销、4-启闭组件、41-操作转轴、42-盖板、43-操作扭簧、44-操作柄、5-同步部件、51-推动部件、6-锁定组件、61-第一杆体、62-第二杆体、63-复位弹簧、64-转动体、641-凹槽、7-解锁组件、71-第三杆体、72-复位凸轮、8-保持组件、81-l形传动块、811-横杆部、82-压簧、83-闭锁凸轮、9-联锁复位部件、a-电磁锁、a1-本体、a2-铁芯、a3-圆挡、b1-底盘车锁板、b2-操作孔锁板。
具体实施方式
41.下面结合附图说明对本发明做详细说明：
42.如图1-16所示，一种预防式手车地刀联锁装置，包括壳体1，在壳体1中转动连接有一根沿壳体1前后方向延伸且用于在转动过程中控制接地开关分闸或合闸的接地操作轴2，在壳体1的前侧壁设有用于方便连接控制接地操作轴2转动的接地操作孔21；
43.在壳体1中固设有一块垂直接地操作轴2沿竖直方向延伸的隔板11，在隔板11的上方固设有沿前后方向延伸的上导轨12，所述上导轨12上设有连通其左右侧壁的开孔13，所述隔板11上设有联锁板3，所述联锁板3的通过沿前后方向沿伸的转轴31转动连接在隔板11上，所述联锁板3上端部设有在绕转轴31转动过程中能伸入开孔13内的工作状态或退出开孔13外的闲置状态的顶推凸部；
44.所述预防式手车地刀联锁装置还包括设置在壳体1上用于控制接地操作孔21在开启和关闭两状态转换的启闭组件4、设置在启闭组件4和联锁板3之间用于在启闭组件4由关闭接地操作孔21状态进入开启状态时跟随启闭组件4运动推动联锁板3由闲置状态进入工作状态的同步部件5、连接于启闭组件4与壳体1之间用于对启闭组件4的开启状态位置进行锁定的锁定组件6、连接在锁定组件6和接地操作轴2之间用于在接地操作轴2转动过程中解除锁定组件6对启闭组件4锁定情况的解锁组件7、连接在接地操作轴2和联锁板3之间用于在锁定组件6对启闭组件4解除锁定时使联锁板3保持在工作状态或解除对联锁板3工作状态的保持作用的保持组件8、以及连接在壳体1和联锁板3之间用于带动联锁板3由工作状态复位至闲置状态的联锁复位部件9。
45.如图1-5所示，为了便于控制接地操作孔的启闭，所述启闭组件4包括操作转轴41和盖板42，所述操作转轴41平行接地操作轴2设置且转动连接在壳体1中，所述操作转轴41的轴向一端伸出壳体1的前侧壁并位于接地操作孔21的旁侧，所述盖板42偏心固定设置在操作转轴41上并且在随操作转轴41转动过程中能在开启和关闭接地操作孔21的两种状态中切换。
46.如图1所示，为了便于操作转轴的复位，所述启闭组件4还包括套置在操作转轴41的外周并且两端作用于壳体1和操作转轴41之间的用于提供操作转轴41由开启状态复位至关闭状态的反向作用力的操作扭簧43。
47.为了如图4-6、12所示，便于推动联锁板工作，所述同步部件5为偏心安装在操作转轴41上并位于联锁板3下方的操作架，所述操作架上固定设有顶压在联锁板3下侧的推动部件51，所述推动部件51在跟随操作转轴41转动过程中能推动联锁板3绕其转轴31旋转至顶推凸部进入开孔13的工作状态。
48.如图4-6、12、为了便于锁定开启状态，所述隔板11上设有竖直延伸且贯通其前后侧壁的直线导槽14，所述锁定组件6包括沿前后方向延伸并活动穿设在直线导槽14中能相对直线导槽14上下移动的第一杆体61、与第一杆体61一端垂直固定连接并且与隔板11上下活动连接的第二杆体62、连接在隔板11和第二杆体62之间用于提供第二杆体62向下作用力的复位弹簧63、以及固定安装在操作转轴41上的转动体64，所述第一杆体61在复位弹簧63的作用下其底部与转动体64的外周壁相接触，并且转动体64的外周壁设有一个凹槽641，所述启闭组件4的处于开启状态时，所述第一杆体61在复位弹簧63的作用下卡入凹槽641中以限制操作转轴41转动。
49.如图9所示，为了便于解除开启状态，所述解锁组件7包括固定设置在第二杆体62下端部且沿左右方向延伸的第三杆体71、以及固定安装在接地操作轴2上并位于第三杆体71下方的复位凸轮72，所述复位凸轮72转动到其凸部向上顶开第三杆体71的最大上升行程位置时，能推动第一杆体61向上脱离凹槽641的限制。
50.如图9所示，为了便于保持联锁板的工作状态，所述联锁板3上还固设有沿前后方向延伸的联锁销32，所述保持组件8包括与隔板11上下滑动连接的l形传动块81、连接在l形传动块81与隔板11之间用于提供使l形传动块81向下移动作用力的压簧82、以及固定安装在操作轴2上并位于l形传动块81下方的闭锁凸轮83，所述l形传动块81的横杆部811沿左右方向延伸并且钩在联锁销32的下方，并且闭锁凸轮83的凸部顶推l形传动块81上升至最大行程位置时，所述联锁板3保持工作状态，其中闭锁凸轮83的凸部顶点和操作轴2中心的连
线与复位凸轮72的凸部顶点和操作轴2中心的连线呈90
°
夹角设置，使得两凸轮可交错动作。
51.如图1、3所示，为了便于控制操作转轴转动，所述操作转轴41伸出壳体1的末端还设有操作柄44。
52.如图13-14所示，为了防止带电合闸地刀，所述壳体1中还设有用于锁控盖板42防止其转动的电磁锁a,所述电磁锁a包括固定安装于壳体1中的本体a1、设于本体a1中并能相对本体a1前后伸缩移动的铁芯a2、固定设于铁芯a2前端部且位于盖板42上方的圆挡a3、以及根据带电情况控制铁芯a2伸缩的电磁铁。
53.优选地，所述联锁复位部件9为套置在转轴31外周且两端分别作用于壳体1和联锁板3上的联锁复位扭簧。
54.本实施例的工作原理和过程如下：
55.一、防止误合断路器
56.1、如图5、7、8所示，握持操作柄44将操作转轴41逆时针转90度。操作转轴41上安装的转动体64上顶第一杆体61，当第一杆体61到达转动体64的弧边最高点后，在复位弹簧63的作用下下滑入转动体64的凹槽641中，操作转轴41被锁定，盖板42离开接地操作孔21，接地操作孔21显露；
57.2、如图5、8所示，在转动操作转轴41时同步部件5(即操作架)的推动部件51推动联锁板3使其克服联锁复位部件9(即联锁复位扭簧)，使联锁板3绕着转轴3逆时针转动，联锁板3上端突出上导轨12的开孔13；
58.3、如图9所示，将接地操作手柄(图中未表示)插入接地操作孔21，使接地操作轴2顺时针转动。当转动90度时，复位凸轮72将第三杆体71顶到最高点。转动体61在操作扭簧43的作用顺时针转动，第一杆体61退出凹槽641与其弧边接触。盖板42下边沿靠在接地操作手柄上；
59.4、接地操作轴2在转动时，闭锁凸轮83同时转动。被闭锁凸轮83顶起的l形传动块81克服压簧82上升，当闭锁凸轮83转90度时l形传动块81上升到最高点，正好与联锁销32碰触，闭锁住联锁板3使其保持工作状态；
60.5、如图10所示，继续顺时针转动接地操作手柄到180度，接地开关合闸。闭锁凸轮83保持最高点与l形传动块接触，复位凸轮72转到了最底点；
61.6、当从接地操作孔21中取下接地操作手柄时，操作转轴41在操作扭簧43的作用下回复初始状态，盖住接地操作孔21；
62.7、操作转轴41复位后，第一杆体61在复位弹簧63的作用下回复到初始位置；
63.8、如图15所示，由于联锁板3凸出导轨面c(即伸出开孔13)将断路器的底盘车锁板b1向右推动一定距离，断路器底盘车被锁定，断路器无法从试验位置进入到工作位置，实现了高压开关柜中的防止误合断路器功能。
64.二、断路器手车的联锁
65.如图16所示，当断路器手车在工作位置时，逆时针转动操作柄44，操作柄44带动联锁板3转动，由于断路器手车在工作位置，断路器底盘车上的操作孔锁板b2挡住联锁板3转动，致使操作柄44无法转动，盖板42保持挡住接地操作孔21的状态；
66.三、电缆端带电时的联锁(如图13-14所示)
67.1、当发生倒送电情况时，电缆端带电时，电磁铁失电，铁芯弹出；
68.2、安装于电磁铁铁芯上的圆挡a3停滞在盖板42上方；
69.3、当逆时针转动操作柄44时，由于盖板42被上方的圆挡a3挡住，致使操作柄44无法转动，接地操作孔处关闭状态。有效防止了带电合地刀危险情况的发生。
70.尽管本发明采用具体实施例及其替代方式对本发明进行示意和说明，但应当理解，只要不背离本发明的精神范围内的各种变化和修改均可实施。因此，应当理解除了受随附的权利要求及其等同条件的限制外，本发明不受任何意义上的限制。