专利名称：一种旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉机械设计领域，尤其涉及一种旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀。
背景技术：
电力工业及电网建设的不断发展，远距离大容量的高电压输电线路对大型输变电设备的需求越来越多。± IlOOkV直流输电线路就需要综合性能更优良的大型±1100kV直流隔离开关。目前，高压隔离开关导电触头的分合方式主要有动触头插入触指内部或触指主动去夹紧触头及动触头先旋转，在进入静触头内后再进行翻转(简称旋转翻转结构)来实隔离开关分合这三种方式，通过分析比较，对大型隔离开关采用旋转翻转结构导电闸刀，可靠性高，结构易实现，技术相对先进成熟。由于大型隔离开关导电杆比较长，且重量较大，对旋转翻转的速度及力量有较严格的要求，所以需要设计一中技术更先进，结构更可靠的旋转翻转结构。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，该导电闸刀结构科学，易生产加工，长期使用可靠性高，综合性能更优良。本实用新型是通过以下技术方案来实现的:一种旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，包括设置在两静触头之间的导电杆，以及套装在导电杆上的旋转翻转装置；所述导电杆的两端均设置有与静触头配合工作的动触头。上述旋转翻转装置包括上下扣合的上曲壳和下曲壳，以及设置在上下曲壳、内部的驱动机构；所述导电杆与上下曲壳、两端相接触的地方分别套设有轴套，在两个轴套的内侧分别套设有两个止档；所述驱动机构固定在下曲壳上，并通过套设在导电杆上的第一卡箍和第二卡箍与导电杆相连；所述第一、第二卡箍上分别连接有第一、第二弹簧，且第一、第二弹簧的另一端分别连接到下曲壳底面上的第一、第二弹簧挂点上。上述驱动机构包括设置在下曲壳底面中心处的第一转轴；所述第一转轴上同轴固定有第四齿轮；下曲壳的底面上设置有第二转轴，所述第二转轴上套设有第三齿轮；其中，第三齿轮与第四齿轮均是一边为直齿一边为斜齿的结构；所述第三齿轮的直齿与第四齿轮的直齿相啮合；所述第一、第二卡箍上分别设置有第一、第二齿轮，所述第一齿轮与第三齿轮上的斜齿相啮合，第二齿轮与第四齿轮上的斜齿相啮合；所述第一转轴的下部穿出下曲壳与托架固定连接，托架上开设有若干安装孔，并通过第六转轴将滚轮安装在安装孔内。上述第四齿轮通过轴销与第一拐臂的一端连接，第一拐臂的另一端通过销轴连接有第二拐臂，第二拐臂的另一端通过第三转轴固定在下曲壳上，所述第一拐臂与第二拐臂相连的轴销上挂有第三弹簧，所述第三弹簧的另一端通过第四转轴固定在下曲壳上。[0010]上述静触头包括横向放置U型的触头座，所述触头座两侧壁的内壁上分别设置有触片,触头座的底面上设置有止动元件。 本实用新型由于在导电杆中间套装驱动单元旋转翻转装置，使导电杆在合闸时在旋转翻转装置的带动下绕中心旋转，在导电杆上的动触头旋转到静触头内部后，导电杆开始翻转，使动静触头接触，完成合闸过程，分闸过程与合闸过程相反。本实用型采用旋转翻转结构的导电闸刀，可靠性高，结构以实现，完全可以满足导电杆长，且重量较大，对旋转翻转速度及力量有较严格要求的大型隔离开关。
图1为本实用新型导电闸刀分闸装态腑视图；图2为本实用新型旋转翻转装置C-C向剖视图；图3为本实用新型的分闸状态旋转翻转装置A-A向剖视图；图4为本实用新型的合闸状态旋转翻转装置A-A向剖视图；图5为本实用新型旋转翻转装置B-B向剖视图；图6-1为本实用新型下曲壳主剖图；图6-2为本实用新型下曲壳俯视图；图7-1为本实用新型托架的主视图；图7-2为本·实用新型托架的俯视图；图8-1为本实用新型第四齿轮的主剖图；图8-2为本实用新型第四齿轮的俯视图；图9为本实用新型第一拐臂的结构示意图；图10为本实用新型第二拐臂的结构示意图；图11为本实用新型静触头的结构示意图；图12为本实用新型合闸装态腑视图；图13为本实用新型合闸装态侧视图；图14为本实用新型动静触头合闸过程示意图。其中，I为静触头；2为导电杆；3为旋转翻转装置；4为上曲壳；5为轴套；6为第一卡箍；7为止档；8为下曲壳；9为第一弹簧；10为第一齿轮；11为第二转轴；12为托架；13为第二齿轮；14为滚轮；15为第三齿轮；16为第一拐臂；17为第二拐臂；18为第三弹簧；19为第四齿轮；20为触片；21为触头座；22为止动元件；23为动触头；24为第二卡箍；25为第二弹簧；26为第五转轴；27为第四转轴；28为第三转轴；29为第四转轴；30为第一转轴；31为第六转轴；32安装孔；33为第一弹簧挂点；34为第二弹簧挂点。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述:参见图1，本实用新型包括设置在两静触头I之间的导电杆2，所述导电杆2的两端均设置有与静触头I配合工作的动触头23，静触头I包括横向放置U型的触头座21，所述触头座21两侧壁的内壁上分别设置有触片20，触头座21的底面上设置有止动元件22。导电杆2上套装有旋转翻转装置3，旋转翻转装置3包括上下扣合的上曲壳4和下曲壳8，以及设置在上下曲壳4、8内部的驱动机构，驱动机构包括设置在下曲壳8底面中心处的第一转轴30 ;所述第一转轴30上同轴固定有第四齿轮19 ;下曲壳8的底面上设置有第二转轴11，所述第二转轴11上套设有第三齿轮15 ;如图8所示，第三齿轮15与第四齿轮19均是一边为直齿一边为斜齿的结构；所述第三齿轮15的直齿与第四齿轮19的直齿相啮合；如图9和10所示，第四齿轮19通过轴销与第一拐臂16的一端连接，第一拐臂16的另一端通过销轴连接有第二拐臂17，第二拐臂17的另一端通过第三转轴28固定在下曲壳8上，所述第一拐臂I6与第二拐臂17相连的轴销上挂有第三弹簧18，所述第三弹簧18的另一端通过第四转轴29固定在下曲壳8上。所述第一、第二卡箍6、24上分别设置有第一、第二齿轮10、13，所述第一齿轮10与第三齿轮15上的斜齿相啮合，第二齿轮13与第四齿轮19上的斜齿相啮合；所述第一转轴30的下部穿出下曲壳8与托架12固定连接，如图7所示，托架12上开设有若干安装孔32，并通过第六转轴31将滚轮14安装在安装孔32内；所述导电杆2与上下曲壳4、8两端相接触的地方分别套设有轴套5，在两个轴套5的内侧分别套设有两个止档7 ;所述驱动机构固定在下曲壳8上，并通过套设在导电杆2上的第一卡箍6和第二卡箍24与导电杆2相连；所述第一、第二卡箍6、24上分别连接有第一、第二弹簧9、25 ;如图6所示，第一、第二弹簧9、25的另一端分别连接到下曲壳8底面上的第一、第二弹簧挂点33,34 上。图1是整个导电的分闸状态腑视图，合闸时导电杆在中间驱动单元旋转翻转箱的带动下绕中间旋转中心0沿图示A向旋转,在导电杆上的动触头旋转到静触头内部后,被静触头上的制动元件止制停止旋转,导电杆开始翻转,动静触头达到图10及图11所示状态，合闸过程完成。动触头翻转时将静触头上的触片向外撑开,并通过两者之间产生的摩擦将触片及触头上的尘埃清除，保证了动静触头能可靠的接触，整个导电回路导通。动静触头的合闸过程参见图13。分闸过程与合闸正好相反。本实用新型的原理是这样的:导电杆的翻转采用双齿轮传动，第四齿轮是主动齿轮，先带动整个导电作水平旋转，导电杆旋转64°动 触头进入静触头内部被静触头止制旋转，此时托架带动第四齿轮旋转，第四齿轮同时带动第二齿轮及第三齿轮，第三齿轮带动第一齿轮，使导电杆作翻转，导电杆翻转45°，动触头向外将触片撑开使触片背后的弹簧压缩，动静触头可靠接触，实现合闸；同时，第一齿轮及第二齿轮带动第一、第二弹簧储能；第一拐臂及第二拐臂带动弹簧三储能。分闸运动过程正好相反，导电杆先翻转，使动触头与触片脱开，在第一、第二弹簧及第三弹簧的作用下，导电杆迅速翻转到位，然后进行水平旋转64°，动静触头分开，到分闸位置。整个导电闸刀由托架12支撑，导电闸刀的旋转及翻转由托架12带动，导电闸刀在刚开始由分闸位置旋转合闸时，须克服扭矩Wl (它由导电及瓷品等零部件组成的旋转体旋转的启动加速力及轴承轴销等旋转的磨擦力的组成)，导电闸刀翻转时需要扭矩W2,它由扭矩Wl，给弹簧I及弹簧2储能，需扭矩W3，需克服导电杆与上下壳体的旋转及动静触头的磨擦力的扭矩W4等组成，即W2 = W1+W2+W3，由此可看出W2远大于Wl。这样就保证了在合闸时，导电闸刀只能先旋转，然后再翻转；分闸时先翻转，然后再旋转的运动程序。本实用新型的具体工作过程是这样实现的:参见图1，静触头装于两端，导电杆及旋转翻转装置组装在一体，装于中间，它们的中心在一条线，导电杆可绕旋转中心O作旋转。参见图2及图3，第四齿轮19与第一转轴30相铰接，绕此轴作旋转；滚轮14装于托架12上，支撑整个旋转翻转装置及导电杆2 ;第三齿轮15装于第二转轴11未置，绕此轴作旋转；第一齿轮10及第二齿轮13分别与导电杆2相铰接，可绕下曲壳8上的第五转轴25作旋转，第一齿轮10及第二齿轮13分别挂有储能弹簧各一个，在合闸时储能；第一拐臂16 一端与第四齿轮19通过轴销相连，可绕其作旋转，另一端与第二拐臂17通过轴销相连；第二拐臂17的另一端通过轴销连结于下曲壳8上第三转轴28的位置，并可绕第三转轴26作旋转；第三弹簧18 —端通过轴销安装于下曲壳8上第四转轴29位置，另一端挂于第一拐臂16与第二拐臂17相连接处转轴的销子上，第三弹簧18在合闸时储能；止档7是防止导电杆在旋转时左右滑动；轴套5是用来减小导电杆旋转时的磨擦力；上曲壳4起对旋转翻转箱密封及对导电杆的固定作用。整个导电闸刀合闸分两步运动来完成:第一步，导电杆的旋转，参见图1，导电闸刀合闸开始时，托架12在操作瓷柱的带动下，绕旋转中心“0”作顺时针旋转，旋转64°后，导电杆两端动触头进到静触头内部，被静触头内部的制动元件22止住，停止旋转，第一步合闸过程完成。
第二步，在导电杆被静触头止住停止旋转以后，托架12就带动第四齿轮19沿方向D旋转(参见图3)，第四齿轮19带动第三齿轮15沿C方向旋转，第四齿轮19及第三齿轮15同时带动和导电杆相铰接的第二齿轮13和第一齿轮10，使导电杆沿如图5所示F方向旋转，实现导电杆的翻转；在导电杆翻转时第二齿轮13和第一齿轮10分别给各自相连的第一、第二弹簧9、25储能(参见图5)，第四齿轮19带动如图3中所示的第一拐臂16沿方向B旋转，第一拐臂16使第二拐臂17沿方向C旋转，使第三弹簧18运动到如图4所示位置，第二弹簧18储存能量。通过导电杆的翻转，导电杆两端的动触头与静触头内的触片运动到如图12所示位置，两者可靠接触，整个导电回路导通，动触头在翻转时，通过与触片的磨擦将表面的灰尘清理干尽，使两者间能可靠通流。动触头进入到进触头内部，然后再进行翻转，使动触头与触片可靠的接触，整个过程如图14所75。整个导电闸刀分闸与合闸运动相反，也分两步运动来完成:第一步是导电闸刀的翻转，托架12在操作瓷柱的带动下，绕旋转中心“0”作逆时针旋转，带动第四齿轮19使第一、第二弹簧9、25及第三弹簧18输放能量，保证了导电闸刀在分闸时首先进行翻转，动触头与触片先分离。第二步是导电杆的旋转，在动触头与触片可靠分离后，整个导电闸刀在托架12的带动下继续作作逆时针旋转，动触头从静触头内部离开，旋转64°后，到达如图1所示位置，整个合闸过程完成。动触头先进行翻转，在动触头与触片可靠分离后，导电闸刀开始作逆时针旋转，旋转64°后整个分闸过程完成，运动过程与图14中所示方向正好相反。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式
仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
权利要求1. 一种旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，其特征在于:包括设置在两静触头(1)之间的导电杆(2)，以及套装在导电杆(2)上的旋转翻转装置(3);所述导电杆(2)的两端均设置有与静触头(I)配合工作的动触头(23 )。
2.根据权利要求1所述的旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，其特征在于:所述旋转翻转装置(3)包括上下扣合的上曲壳(4)和下曲壳(8)，以及设置在上下曲壳(4、8)内部的驱动机构；所述导电杆(2)与上下曲壳(4、8)两端相接触的地方分别套设有轴套(5)，轴套(5)的内侧套设有止档(7);所述驱动机构固定在下曲壳(8)上，并通过套设在导电杆(2)上的第^箍(6)和第二卡箍(24)与导电杆(2)相连；所述第一、第二卡箍(6、24)上分别连接有第一、第二弹簧(9、25)，且第一、第二弹簧(9、25)的另一端分别连接到下曲壳(8)底面上的第一、第二弹簧挂点(33、34)上。
3.根据权利要求2所述的旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，其特征在于:所述驱动机构包括设置在下曲壳(8)底面中心处的第一转轴(28);所述第一转轴(30)上同轴固定有第四齿轮(19);下曲壳(8)的底面上设置有第二转轴(11)，所述第二转轴(11)上套设有第三齿轮(15);其中，第三齿轮(15)与第四齿轮(19)均是一边为直齿一边为斜齿的结构；所述第三齿轮(15)的直齿与第四齿轮(19)的直齿相啮合；所述第一、第二卡箍(6、24)上分别设置有第一、第二齿轮(10、13),所述第一齿轮(10)与第三齿轮(15)上的斜齿相啮合，第二齿轮(13)与第四齿轮(19)上的斜齿相啮合；所述第一转轴(3)的下部穿出下曲壳(8)与托架(12)固定连接，托架(12)上开设有若干安装孔(32)，并通过第六转轴(31)将滚轮(14)安装在安装孔(32)内； 所述第四齿轮(19)通过轴销与第一拐臂(16)的一端连接，第一拐臂(16)的另一端通过销轴连接有第二拐臂(17)，第二拐臂(17)的另一端通过第三转轴(28)固定在下曲壳(8)上，所述第一拐臂(16)与第二拐臂(17)相连的轴销上挂有第三弹簧(18)，所述第三弹簧(18)的另一端通过第四转轴(29)固定在下曲壳(8)上。
4.根据权利要求1所述的旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，其特征在于:所述静触头(I)包括横向放置U型的触头座(21)，所述触头座(21)两侧的内壁上分别设置有触片(20)，触头座(21)的底面上设置有止动元件(22)。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转翻转结构的高压隔离开关导电闸刀，包括设置在两静触头之间的导电杆，以及套装在导电杆上的旋转翻转装置；所述导电杆的两端均设置有与静触头配合工作的动触头。本实用新型由于在导电杆中间套装驱动单元旋转翻转装置，使导电杆在合闸时在旋转翻转装置的带动下绕中心旋转，在导电杆上的动触头旋转到静触头内部后，导电杆开始翻转，使动静触头接触，完成合闸过程，分闸过程与合闸过程相反。本实用型采用旋转翻转结构的导电闸刀，可靠性高，结构以实现，完全可以满足导电杆长，且重量较大，对旋转翻转速度及力量有较严格要求的大型隔离开关。
文档编号H01H31/28GK203165786SQ201320175569
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者康鹏, 司小伟, 梁静林 申请人:中国西电电气股份有限公司