一种中置开关柜、转运车及手车转运方法与流程

1.本发明具体涉及一种中置开关柜、转运车及手车转运方法，属于高压配电装置技术领域。


背景技术：

2.中置开关柜的全称为铠装型中置移开式金属封闭开关设备，属于三相交流户内成套高压配电装置，工作电压常在10-35kv ，用于接受和分配电能，并对电力电路实行控制保护、监视和测量。由于断路器设置在柜体的中间层，所以也简称为中置柜。断路器通常放置在底盘车上，断路器和底盘车共同组成了断路器手车，也简称手车。
3.转运车作为中置开关柜的一个重要配套附件，它的主要作用是在开关柜安装调试及运行检修时，把断路器手车从开关柜内部安全移出，并运送到其它位置；而当开关柜在安装调试或检修完成后，又要把断路器手车移入开关柜内。目前常见的断路器例如真空断路器或六氟化硫断路器其重量大约200kg且偏心于其梅花触头，再加上底盘车的重量40kg左右，因此手车整体的重量很大，其形状整体为“瘦高”。现有的转运车的结构简单，与开关柜之间仅通过简单的手拨式挂钩进行连接，连接不牢靠，容易误碰解钩，一旦脱钩而使转运车与开关柜失去连接，转运车就会移位，转运车与开关柜二者之间产生较大缝隙，断路器会因其重量偏心而掉落，造成翻倒事故，轻则设备损坏，重则人员受伤。实践中，尤其是在手车从开关柜拉出的过程中已经发生多起因转运车与开关柜脱钩而引发的事故。


技术实现要素：

4.针对现有技术出现的问题，本发明提出一种互锁式中置开关柜、转运车及手车转运方法，以期实现中置开关柜与转运车二者之间的互锁牢固连接及手车的安全转运，防止脱钩或倾翻事故的发生。
5.本发明的技术方案如下：一种中置开关柜，在柜体的中部水平固定设置有中隔板，在中隔板的两侧设置有第一导轨，在第一导轨上放置有手车，所述手车包括底盘车和断路器，在底盘车上设置有手车摇杆，其特征在于：所述中隔板的外侧垂直向下折弯成第一折弯部，在第一折弯部的两侧对称设置有导向孔，在第一折弯部的中心设置有第一通孔，在第一折弯部的内侧固定设置有第一螺母，第一螺母与所述第一通孔同轴；在中隔板的平面上靠近第一折弯部设置有第二通孔，在中隔板的下方固定设置有导向套，导向套与第二通孔同轴，在导向套内活动放置有限位柱，限位柱的下表面为第一斜面；在中隔板的下方靠近第一折弯部固定设置有l形支架板，在l形支架板的底面中心设置有向上凸起的滑轨，在滑轨上配套设置有滑块，滑块的一侧与第一螺母抵靠，滑块的另一侧通过弹簧与l形支架板的竖立面连接，在所述滑块上设置有第二斜面和第三斜面，第二斜面靠近第一螺母方向的一侧低于靠近弹簧方向的一侧，滑块的第二斜面与限位柱的第一斜面平行接触。
6.进一步的，与所述柜体配套有转运车，所述转运车包括水平设置的支撑板，在支撑
板的两侧固定设置有第二导轨，支撑板的前、后两侧均垂直向下折弯成前折弯部和后折弯部，在前折弯部的两侧对称设置有导向轴，导向轴与所述导向孔配套对应设置；在前折弯部和后折弯部的中部内侧分别固定设置有前螺母和后螺母，前折弯部和后折弯部的中部穿设有转运车摇杆，在转运车摇杆的前后两端均设置有螺纹段即前螺纹段和后螺纹段，运转车摇杆的前螺纹段和后螺纹段分别与前螺母和后螺母之间通过螺纹配套连接；当导向轴与导向孔沿轴向对齐后，前螺母与第一螺母也沿轴向对齐，且前螺母与第一螺母的规格型号相同。
7.进一步的，在所述转运车的支撑板下方靠近前折弯部一侧固定设置有涡轮箱，在涡轮箱内设置有蜗轮，在蜗轮的中心固定设置有转轴，在转轴上同轴固定连接有齿轮；在所述转运车摇杆的中部靠近前折弯部一侧设置有蜗杆段，转运车摇杆穿过所述涡轮箱，蜗杆段与蜗轮配套啮合；在所述支撑板下方还竖直固定设置有齿条座，在齿条座上滑动安装有齿条，齿条与所述齿轮啮合，齿条可从支撑板上穿进或穿出。
8.进一步的，在所述转运车摇杆的后螺纹段的两端分别设置有限位销，限位销穿过转运车摇杆的杆身。
9.进一步的，在所述转运车摇杆的末端设置有摇头，转运车摇杆摇头与所述手车摇杆的摇头形状一致，二者可共用一把摇把。
10.一种手车转运方法，当需要将手车从中置开关柜取出时，包括如下步骤：第一步， 将摇把安到手车摇杆上，转动摇把将断路器摇到检修位置，取下摇把；第二步，打开中置开关柜的断路器室柜门，将转运车移动到开关柜的正前方，调节转运车支撑板的高度，使转运车的两个导向轴水平插入到柜体中隔板的导向孔内，并使转运车的前折弯部与柜体的第一折弯部抵靠贴紧，此时运转车的第二导轨与柜体的第一导轨对接；第三步，将摇把安到转运车摇杆上，转动转运车摇杆使其前进穿过柜体中隔板的第一通孔并与第一螺母螺纹配套固定连接；继续转动摇把，使转运车摇杆的头部从第一螺母穿出并挤压滑块沿滑轨向后移动，弹簧被压缩，同时与滑块的第二斜面配合的限位柱下降，限位柱不再阻挡手车的拉出；在转运车摇杆转动的同时，蜗杆段驱动蜗轮旋转，蜗轮带动转轴和齿轮旋转，齿轮带动齿条下降，齿条不再阻挡手车进入到转运车上；第四步，拉动手车，使手车沿着柜体的第一导轨进入到转运车的第二导轨上，当手车完全转移到转运车上后，反向旋转摇把，使转运车摇杆反向转动后退，当转运车摇杆于第一螺母脱离后，弹簧推动滑块移动，滑块推动限位柱上升凸出到柜体中隔板的表面；转运车摇杆反向转动的同时，蜗杆段驱动蜗轮旋转，蜗轮带动转轴和齿轮旋转，齿轮带动齿条上升，齿条凸出到转运车支撑板的上表面，起到阻挡手车后退的作用；最后推动转运车带动手车整体从开关柜前移开即可。
11.有益效果：本发明通过在中置开关柜中隔板上设置有第一螺母、滑块、弹簧、限位柱等部件，并在转运车上设置有转运车摇杆，转运车摇杆可与第一螺母通过螺纹连接，从而使转运车与开关柜之间可以可靠的锁定固定连接，防止意外脱开；同时利用限位柱与滑块之间的斜面配合驱动限位柱的升降，来指示转运车摇杆是否锁定到位；同时，在转运车摇杆中部设置有蜗杆结构，利用涡轮蜗杆配合、齿轮齿条配合来驱动齿条的升降，当转运车上没有搭载手车时，如果齿条凸出到转运车支撑板的上表面，说明转运车与开关柜之间未形成
可靠连接，不具备搭载条件；当转运车上搭载手车后，齿条凸出到转运车支撑板的上表面，还起到阻挡手车后退的作用。因此本发明实现了中置开关柜与转运车二者之间的牢固连接互锁，有利于手车的安全转运，防止脱钩或倾翻事故的发生。
附图说明
12.图1为中置开关柜的立体结构示意图。
13.图2为图1中隐去断路器室柜门的开关柜示意图。
14.图3为图2中a区放大图。
15.图4为转运车与开关柜配合示意图。
16.图5为开关柜中隔板示意图。
17.图6为图5的前视图。
18.图7为图6中b-b剖视图。
19.图8为图7中c区放大图。
20.图9为滑块与限位柱配合示意图。
21.图10为周转车的立体结构示意图。
22.图11为图10的左视图。
23.图12为图11中d-d剖视图。
24.图13为图11中e-e剖视图。
25.图14为转运车摇杆、涡轮箱、齿轮、齿条配合示意图。
[0026] 图中标记：1柜体， 11母线和仪表室，12断路器室，13电缆室，14中隔板，15第一导轨，16底盘车，17断路器；140导向套，141第一折弯部，142导向孔，143第一通孔，144第二通孔，145限位柱，146 l形支架板，147滑块，148弹簧，149第一螺母，161手车摇杆，162把手，1451第一斜面，1461滑轨，1471第二斜面，1472第三斜面，1473滑槽；2转运车，21底架，22脚轮，23丝杆，24手轮，25支撑板，26转运车摇杆，27第二导轨，28涡轮箱，251后折弯部，252前折弯部，253导向轴，254限位块，261蜗杆段，262前螺纹段，263后螺纹段，264摇头，265限位销，271限位孔，281蜗轮，282转轴，283齿轮，284齿条，285齿条座，2511后螺母，2521前螺母。
具体实施方式
[0027]
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，其中的所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0028] 如图1-4所示，一种中置开关柜，其柜体1的主体结构主要分三层结构，上层为母线和仪表室（相互隔离）11，中间层为断路器室12，下层为电缆室13。 在柜体1的中部水平固
定设置有中隔板14，在中隔板14的两侧均设置有第一导轨15，在第一导轨15上放置有手车，所述手车包括底盘车16和断路器17，手车即位于断路器室12中。在底盘车16上设有两个把手162，把手可以左右小幅移动以便于与第一导轨卡接或脱离；在两个把手之间设置有手车摇杆161，通过摇把摇动手车摇杆161可以实现断路器17相对底盘车16的移动，使断路器处在检修、试验、工作等不同位置。当断路器处在检修位置时，通过拉动底盘车上的把手162可以将手车从中置柜中整体拉出来，放置到与开关柜配套的转运车2上，从而方便对断路器进行检修。
[0029]
与开关柜柜体1配套的转运车2的结构如图10-13所示，所述转运车2包括底架21，底架21呈箱体结构，在底架21下方安装有四个脚轮22以方便转运车移动。在底架21上方设置有四个手轮24，穿过每个手轮24均设置有一个竖向的丝杆23，在丝杆23上方固定连接有水平设置的支撑板25，通过转动手轮24可以调节支撑板25的水平和高度。在支撑板25的两侧均固定设置有第二导轨27，在第二导轨27的一端设置有限位孔271以便于与手车的把手卡接，同时在第二导轨后端的支撑板上还固定设置有限位块254，在手车转移时限位块可以阻止手车过度移动，防止手车跌落。
[0030]
在转运车支撑板25的前、后两侧均垂直向下折弯成前折弯部252和后折弯部251，在前折弯部252的两侧对称设置有导向轴253，在前折弯部252和后折弯部251的中部内侧分别固定设置有前螺母2521和后螺母2511，前、后螺母的规格型号相同。在前折弯部和后折弯部的中部穿设有水平设置的转运车摇杆26，在转运车摇杆26的中部靠近前折弯部一侧设置有蜗杆段261，在转运车摇杆26的前后两端均设置有螺纹段即前螺纹段262和后螺纹段263，转运车摇杆的前螺纹段262和后螺纹段263分别与前螺母2521和后螺母2511之间通过螺纹配套连接；在转运车摇杆26的末端设置有摇头264，摇头264位于后折弯部的外侧，转运车摇杆摇头与所述手车摇杆的摇头形状一致，二者可共用一把摇把，以节省配件并防止摇把过多而弄混淆。在转运车摇杆的后螺纹段263的两端分别设置有限位销265，限位销265穿过转运车摇杆的杆身。两个限位销265起到限制摇杆轴向运动行程的作用，防止摇杆因过度旋转而与前折弯部和/或后折弯部脱离。将摇把插入到转运车摇头上，旋转摇把即带动摇杆转动，因前螺母和后螺母是固定的，所以摇杆在旋转的同时产生轴向的位移。
[0031]
在转运车的支撑板25下方靠近前折弯部一侧固定设置有涡轮箱28，见图11-14，在涡轮箱28内设置有蜗轮281，转运车摇杆26穿过涡轮箱28，摇杆上的蜗杆段261与蜗轮281配套啮合；在蜗轮的中心固定设置有转轴282，在转轴282上同轴固定连接有齿轮283；在支撑板25下方还竖直固定设置有齿条座285，在齿条座285上滑动卡接安装有齿条284，齿条284与齿轮283啮合，在齿轮283的驱动下，齿条284可以沿着齿条座285上下滑动，且齿条284可从支撑板25上穿进或穿出。在图10-14中仅示出了一组齿轮齿条结构，如果在穿过蜗轮的转轴282的两端分别连接一个齿轮，每个齿轮带动一个齿条，则可实现两组齿条的同步升降，与一个齿条的升降原理相同，不再赘述。
[0032]
为了使转运车2能与柜体1之间可靠的固定连接，需对柜体1进行特殊设计。如图5-9所示，中隔板14的外侧垂直向下折弯成第一折弯部141，在第一折弯部141的两侧对称设置有一对导向孔142，在第一折弯部的中心设置有第一通孔143，在第一折弯部的内侧固定设置有第一螺母149，第一螺母149与所述第一通孔143同轴，第一螺母149与转运车上的前螺母2521规格型号相同，且导向孔142与转运车上的导向轴253配套对应设置，当转运车的两
个导向轴253与柜体的两个导向孔142沿轴向对齐后，转运车的摇杆26、前螺母2521与柜体的第一螺母149也沿轴向对齐，以便于转运车2能与柜体1之间的对接。
[0033]
在中隔板14的上平面上靠近第一折弯部141设置有第二通孔144，在中隔板14的下方固定设置有导向套140，导向套140与第二通孔144同轴连通，在导向套140内活动放置有限位柱145，限位柱145的下表面为第一斜面1451；在中隔板的下方靠近第一折弯部固定设置有l形支架板146，在l形支架板146的底面中心设置有向上凸起的滑轨1461，在滑轨1461上配套设置有滑块147，在滑块47的底面设置有滑槽1473，滑槽1473与滑轨1461配合，使得滑块可以左右滑动；滑块147的左侧与第一螺母149抵靠，滑块147的右侧通过弹簧148与l形支架板的竖立面连接，在滑块147上设置有第二斜面1471和第三斜面1472，第二斜面1471靠近第一螺母149方向的一侧低于靠近弹簧148方向的一侧，滑块的第二斜面1471与限位柱145的第一斜面1451平行接触。当转运车的摇杆26摇进穿过第一螺母149后，摇杆26推动滑块147向右移动，弹簧148被压缩，同时因滑块上的第二斜面1471的右移，导致限位柱145在重力作用下竖直下降，当限位柱145触碰到第三斜面1472后不能继续下降，此时限位柱绊住滑块147无法继续向右移动，即第三斜面起到限制滑块位移行程的作用。当摇杆从第一螺母内反方向摇出时，滑块147在弹簧148的弹性恢复力作用下向左移动，利用第二斜面1471推动限位柱145上升凸出到中隔板14的上表面。
[0034]
当需要将手车从中置开关柜取出时，手车转运方法步骤及原理如下：第一步， 将摇把安到手车摇杆161摇头上，转动摇把将断路器17摇到检修位置，取下摇把。
[0035]
第二步，打开中置开关柜的断路器室柜门，将转运车2移动到开关柜柜体1的正前方，调节转运车支撑板25的高度，使转运车的两个导向轴253水平插入到柜体中隔板的导向孔142内，并使转运车的前折弯部252与柜体的第一折弯部141抵靠贴紧，此时转运车的第二导轨27与柜体的第一导轨15对接好，其状态如图4所示。
[0036]
第三步，将摇把安到转运车摇杆摇头264上，转动摇把使转运车摇杆26前进穿过柜体中隔板的第一通孔143并与第一螺母149螺纹配套固定连接，使转运车2与开关柜1之间可靠的锁定固定连接，防止意外脱开；继续转动摇把，使转运车摇杆的头部从第一螺母149穿出并挤压滑块147沿滑轨1461向后移动，弹簧148被压缩，同时与滑块的第二斜面1471配合的限位柱145在自身重力作用下下降，限位柱的顶面下降到中隔板的上平面之下，限位柱不再阻挡手车的拉出；此步中，利用滑块与限位柱之间的斜面配合来驱动限位柱的升降，起到了两方面的作用：一是指示了转运车摇杆与第一螺母是否螺纹连接锁定到位，因为只有在摇杆穿过第一螺母的前提下限位柱才会升降；二是只有限位柱下降后，手车才能从柜体中拉出来，才能解除对手车的阻挡。在转运车摇杆转动的同时，摇杆上的蜗杆段261驱动蜗轮281旋转，蜗轮281带动转轴282和齿轮283旋转，齿轮283带动齿条284下降，使齿条284的上端低于支撑板25的上表面或持平，齿条不再阻挡手车进入到转运车上。因为在转运车上没有搭载手车的初始状态，齿条凸出到转运车支撑板的上表面，说明转运车与开关柜之间未形成可靠连接，不具备搭载条件，只有当齿条下降隐藏后，转运车才具备接收手车的条件。
[0037]
第四步，拉动手车把手162，使手车沿着柜体的第一导轨15进入到转运车的第二导轨27上，当手车完全转移到转运车上后，向外拨动手车把手162，使其卡接到限位孔271中。接着反向旋转摇把，使转运车摇杆26反向转动后退，在摇杆26后退及与第一螺母149脱离过
程中，弹簧148推动滑块147移动，滑块147推动限位柱145上升再次凸出到柜体中隔板的表面；在转运车摇杆反向转动的同时，蜗杆段261驱动蜗轮281旋转，蜗轮281带动转轴282和齿轮283旋转，齿轮283带动齿条284上升，使齿条284再次凸出到转运车支撑板25的上表面，凸出的齿条可起到阻挡手车后退的作用；最后推动转运车带动手车整体从开关柜前移开即可。
[0038]
当断路器检修完毕、需要再次放回开关柜时，将搭载着断路器手车的转运车再次移动到开关柜柜体前，重复前述第二步和第三步的操作，使转运车与开关柜对齐，并用摇杆将二者锁紧，在摇杆摇进的同时，齿条和限位柱下降，接着将手车推入柜体内，最后反向摇出摇杆，使转运车与开关柜解除锁定，移走转运车即可。
[0039]
因此本转运车实现的基本功能有：在将断路器从开关柜内移入或移出的过程当中，调整转运车导轨高度与开关柜内手车导轨平稳对接，转运车与开关柜通过摇杆与螺母锁定连接，转运车摇杆的行程、齿条的升降高度、滑块的行程、限位柱的升降高度相互配合配套设置。在运送断路器手车的过程中，转运车和手车限位可靠、防止手车滑动或跌落，确保运送安全可靠。因此本发明实现了中置开关柜与转运车二者之间的牢固连接互锁，有利于手车的安全转运，防止脱钩或倾翻事故的发生。