CN105390326B - 隔离开关及使用该隔离开关的开关设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隔离开关及使用该隔离开关的开关设备。其中隔离开关包括铰接设置的刀闸，还包括用于与刀闸的分闸位、合闸位和/或接地位对应的缓冲限位结构，所述缓冲限位结构为用于夹紧运动到位的刀闸的刀闸夹紧结构，或者为用于插入刀闸的夹口中而被夹口夹紧的插接结构。使用时，隔离开关运动到分闸位、接地位和/或隔离位时，能够通过缓冲限位结构缓冲转动惯量，刀闸和连杆组成的四连杆机构过死点位置分别实现限位，与现有技术相比结构简单，也避免了采用限位调整螺栓存在的调整不准确、螺栓松动的问题，有效提高了可靠性，制造、维护方便，有利于提升价格优势。

Description

隔离开关及使用该隔离开关的开关设备

技术领域

本发明涉及隔离开关及使用该隔离开关的开关设备。

背景技术

隔离开关是一种常用的开关，一般安装在开关设备内，例如开关柜内，由操作机构驱动进行分合闸动作，实现相应的电气功能。如申请号为201410233311.2、申请公布号为CN103985591 A的中国专利申请公开的一种三工位隔离开关，包括机架、刀闸、静触头、接地触头和操作机构，机架上枢接一根转轴，转轴上止旋装配有驱动拐臂，驱动拐臂上铰接有作为连杆的绝缘拉杆，绝缘拉杆与刀闸铰接以带动刀闸转动。刀闸包括两个夹板，静触头具有与两个夹板内侧面相连接的两个平行的外侧面，一根枢接螺栓穿过两个夹板和静触头把两者连接在一起，枢接螺栓的一端旋有锁紧螺母，枢接螺栓两侧套有碟簧组压紧在两个夹板的外侧面上，两个夹板在刀闸的另一端形成夹口，用于夹持相应的接地触头实现导通。为了保证分合闸位置的准确性以保证电气性能，隔离开关使用过程中在分闸和合闸位置均需要具有限位功能。该专利申请中，操作机构包括壳体，壳体上设有弧形孔和与弧形孔配合的定位销轴，弧形孔上设有合闸凹槽、分闸凹槽和接地凹槽，定位销轴通过连接在转轴上的弹簧拉动。分合闸时，转轴转动，定位销轴能够运动到弧形孔上对应的凹槽内实现限位。但是，上述隔离开关依靠弹簧、销轴和弧形孔上的凹槽限位，传动结构复杂，可靠性低。

现有的隔离开关中，无论是三工位隔离开关还是两工位隔离开关，一般是依靠外部操作机构通过尼龙四连杆传动实现隔离开关的分、合位置限位功能，但是由于尼龙件及其配套的尼龙销轴强度不好和转动过程中转动惯量的原因，会导致隔离开关在分闸位置出现往复摆动的现象，长期下去会导致出现传动间隙，分闸停留位置不准确，降低绝缘距离，存在安全隐患。另外，现有技术中还有在气箱内部安装绝缘子等绝缘支撑件实现限位，例如申请号为200820220943.5、授权公告号为CN 201369266Y的实用新型专利公开的一种隔离开关分合闸限位装置，在用于穿装主动拐臂的支座上设置了分闸限位板和合闸限位板，并在相应限位板上设有限位调整螺栓，依靠螺栓实现限位，但是，该采用限位调整螺栓的方式，调整螺栓的位置如果调整不准确反而会导致限位不准确，并且由于转动惯量的问题，螺栓在反复撞击振动中容易松动，整体来讲仍存在可靠性差的问题。

综上，为解决隔离开关在分合闸位置限位的问题，比较普遍的限位方式为：一种是通过外部机构实现限位；另一种在气箱内部安装支撑件实现限位。但是，上述限位方式要么对外部机构的依赖性强，机构结构复杂，成本高，要么气箱内部结构较为复杂，增加了绝缘隐患，均存在可靠性差的问题，也不利于提升产品的在市场上的价格竞争力。

发明内容

本发明的目的是提供一种隔离开关，以解决现有的分合闸限位方式可靠性差的问题；同时，本发明还提供了一种使用该隔离开关的开关设备。

本发明隔离开关采用的技术方案是：隔离开关，包括铰接设置的刀闸，所述刀闸具有分闸位、合闸位和/或接地位，还包括用于与刀闸的分闸位、合闸位和/或接地位对应的缓冲限位结构，所述缓冲限位结构为用于夹紧运动到位的刀闸的刀闸夹紧结构，或者为用于插入刀闸的夹口中而被夹口夹紧的插接结构。

进一步地，所述隔离开关包括机架、固定在机架上的静触头、铰接在静触头上的刀闸、通过转轴转动装配在机架上的驱动拐臂和铰接在驱动拐臂上的连杆，所述机架、刀闸、驱动拐臂和连杆构成以刀闸为从动件的四连杆机构，所述刀闸具有越过四连杆机构的死点的合闸位。

所述刀闸具有分闸位和合闸位，所述驱动拐臂在刀闸处于分闸位和合闸位时的位置分别在刀闸铰接点与驱动拐臂铰接点的连线的两侧，所述缓冲限位结构固定设置在驱动拐臂上而在刀闸运动到分闸位时与刀闸配合。

所述刀闸具有由两个夹板形成的夹口，所述缓冲限位结构为用于插入夹口中而被夹口夹紧的插接结构，刀闸设有夹口一侧的端部设有贯穿夹板的螺栓组件，两夹板的外侧设有供螺栓组件沿轴向夹紧的碟簧，两夹板之间设有套装在螺栓组件的螺栓上的支撑套。

所述刀闸的两夹板之间设有尼龙连块，所述尼龙连块与两夹板通过两只以上的刀闸支撑销轴固定，所述连杆与刀闸的铰接点设置在尼龙连块上。

所述尼龙连块为三角形，所述刀闸支撑销轴设有与三角形的其中两个顶点对应的两只，所述连杆与刀闸的铰接点设置在三角形的另一个顶点上。

所述驱动拐臂上设有多边形配合孔，所述转轴的横截面形状与所述多边形孔的形状吻合。

所述驱动拐臂和刀闸均通过尼龙销轴与连杆铰接。

所述插接结构为插片，所述插片设有具于插入夹口的楔形边缘。

本发明中开关设备采用的技术方案是：开关设备，包括操作机构和隔离开关，隔离开关包括铰接设置的刀闸，所述刀闸具有分闸位、合闸位和/或接地位，还包括用于与刀闸的分闸位、合闸位和/或接地位对应的缓冲限位结构，所述缓冲限位结构为用于夹紧运动到位的刀闸的刀闸夹紧结构，或者为用于插入刀闸的夹口中而被夹口夹紧的插接结构。

进一步地，所述隔离开关包括机架、固定在机架上的静触头、铰接在静触头上的刀闸、通过转轴转动装配在机架上的驱动拐臂和铰接在驱动拐臂上的连杆，所述机架、刀闸、驱动拐臂和连杆构成以刀闸为从动件的四连杆机构，所述刀闸具有越过四连杆机构的死点的合闸位。

所述刀闸具有分闸位和合闸位，所述驱动拐臂在刀闸处于分闸位和合闸位时的位置分别在刀闸铰接点与驱动拐臂铰接点的连线的两侧，所述缓冲限位结构固定设置在驱动拐臂上而在刀闸运动到分闸位时与刀闸配合。

所述刀闸具有由两个夹板形成的夹口，所述缓冲限位结构为用于插入夹口中而被夹口夹紧的插接结构，刀闸设有夹口一侧的端部设有贯穿夹板的螺栓组件，两夹板的外侧设有供螺栓组件沿轴向夹紧的碟簧，两夹板之间设有套装在螺栓组件的螺栓上的支撑套。

所述刀闸的两夹板之间设有尼龙连块，所述尼龙连块与两夹板通过两只以上的刀闸支撑销轴固定，所述连杆与刀闸的铰接点设置在尼龙连块上。

所述尼龙连块为三角形，所述刀闸支撑销轴设有与三角形的其中两个顶点对应的两只，所述连杆与刀闸的铰接点设置在三角形的另一个顶点上。

所述驱动拐臂上设有多边形配合孔，所述转轴的横截面形状与所述多边形孔的形状吻合。

所述驱动拐臂和刀闸均通过尼龙销轴与连杆铰接。

所述插接结构为插片，所述插片设有具于插入夹口的楔形边缘。即上述的隔离开关。

本发明采用上述技术方案，隔离开关包括用于与刀闸的分闸位、接地位和/或隔离位对应的缓冲限位结构，所述缓冲限位结构为用于夹紧运动到位的刀闸的刀闸夹紧结构，或者为用于插入刀闸的夹口中而被夹口夹紧的插接结构，使用时，隔离开关运动到分闸位、接地位和/或隔离位时，能够通过缓冲限位结构缓冲转动惯量实现限位，与现有技术相比结构简单，也避免了采用限位调整螺栓存在的调整不准确、螺栓松动的问题，有效提高了可靠性，制造、维护方便，有利于提升价格优势。

进一步地，刀闸具有越过四连杆机构的死点的合闸位，能够依靠死点避免刀闸在受到电动力的情况下分开，实现合闸限位。

进一步地，缓冲限位结构设置在驱动拐臂上，使得分合闸限位均依靠开关自身结构实现，实现了自限位，避免了在开关设备上设置另外的限位机构，进一步地减少了零部件数量，使结构更简单、紧凑。

附图说明

图1是本发明隔离开关的一个实施例的立体图；

图2是图1中隔离开关处于合闸状态的主视图；

图3是图2的右视图；

图4是图1中隔离开关处于分闸状态的主视图；

图5是图1中拐臂的立体图。

图中各附图标记对应的名称为：1-静触头；2-驱动拐臂；3-连杆；4-尼龙连块；5-刀闸支撑销轴；6-刀闸；7-尼龙销轴；8-碟簧；9-防松螺母；10-支撑套；11-平垫片；12-内六角圆柱头螺钉，13-夹板，14-夹口，15-多边形配合孔，16-插片。

具体实施方式

本发明隔离开关的一个实施例如图1~图5所示，是一种具有分合闸自限位的两工位隔离开关，包括机架（图中未显示出）、转动装配在机架上的用于与操作机构传动连接的转轴和固定在机架上的静触头1，转轴是横截面为正多边形的转轴，对应的驱动拐臂2上设有多边形配合孔15并通过多边形配合孔15装配在转轴上以实现扭矩的传递。刀闸6铰接在静触头1上，其与驱动拐臂2之间通过连杆3铰接，并具有合闸位和分闸位。

静触头1为固封极柱静端出线铜排，用于连接相应的线路。刀闸6包括两个夹板13，两夹板13的一端夹设在静触头1的两夹持面上，并使用螺栓组件紧固。螺栓组件包括穿过两夹板13和静触头1的螺栓、与螺栓配合的防松螺母9和平垫片11，其中螺栓采用内六角圆柱头螺钉12，螺栓上于夹板13两侧套设有碟簧8，保证刀闸6与静触头1的接触压力。

刀闸6远离铰接端的一端形成夹口14，与铰接端类似，刀闸6设有夹口14一侧的端部设有贯穿夹板13的螺栓组件，两夹板13的外侧设有供螺栓组件沿轴向夹紧的碟簧8，两夹板13之间设有套装在螺栓组件的螺栓上的支撑套10，提供两片夹板13之间的夹紧力。

刀闸6两端之间的部分设有三角形的尼龙连块4，尼龙连块4设置在两夹板13之间，并且与两夹板13通过两只的刀闸6支撑销轴5固定，两只刀闸6支撑销轴5与三角形的其中两个顶点对应，三角形的另一个顶点处通过尼龙销轴7与连杆3铰接。如图所示，尼龙连块4与连杆3铰接的顶点位于刀闸6背向驱动拐臂2的一侧。

驱动拐臂2整体为L形，包括拐臂主体和固定在拐臂主体上的插片16，插片16具有用于插入夹口14的楔形边缘。拐臂主体的宽度大于刀闸6的宽度，连杆3为双连杆3形式，同时与拐臂主体通过尼龙销轴7铰接。驱动拐臂2的插片16构成插接结构，该插接结构作为用于与刀闸6的分闸位对应的缓冲限位结构，使用时用于插入刀闸6的夹口14中而被夹口14夹紧。上述机架、刀闸6、驱动拐臂2和连杆3构成以刀闸6为从动件的四连杆3机构，驱动拐臂2在刀闸6处于分闸位和合闸位时的位置分别在刀闸6铰接点与驱动拐臂2铰接点的连线的两侧，使得刀闸6运动到分闸位时驱动拐臂2上的插片16能够与刀闸6配合。如图4所示，刀闸6的合闸位在越过四连杆3机构的死点的位置。

工作时，驱动拐臂2顺时针转动隔离开关合闸，逆时针转动隔离开关分闸。通过合理地设计驱动拐臂2的形状与四连杆3形状和相对位置关系，隔离开关分闸过程中驱动拐臂2转速高于刀闸6，驱动拐臂2上的插片16在刀闸6未完全运动到分闸位即可开始与刀闸6配合，被刀闸6的两夹板13夹住，吸收转动惯量，实现分闸限位；隔离开关向合闸位运动时，恰好经过四连杆3机构的死点位置，依靠死点避免刀闸6在受电动力情况下分开，实现合闸限位。

由上可知，本发明利用插片16与刀闸夹口14的相互作用以及四连杆3机构过死点位置的方式实现了自限位方式，简化了隔离开关操作机构的结构，减少了气箱内部限位板、限位螺栓等限位零件，可靠性好，杜绝了可能出现的绝缘隐患，降低了生产成本。

在上述实施例中，缓冲限位结构为设置在驱动拐臂2自身上的插片16，并且仅对应分闸位设置了缓冲限位结构。在本发明的其他实施例中，缓冲限位结构也可以替换为其他形式，例如对于单刀片式的刀闸6，可以将缓冲限位结构设置为与上述实施例中刀闸6的夹口14类似的刀闸夹紧结构；而缓冲限位结构也可以对应刀闸6的其他运动位置设置，例如将现有的刀闸6与静触头1的铰接点设置在刀闸6两端之间的位置，在机架上的适当位置设置与刀闸6背离夹口14的一端对应的插片16，实现与运动到分闸位、合闸位和/或接地位的刀闸6进行配合；再如将插片16设置在于刀闸6两端之间部分的运动轨迹对应的位置，同样可以实现与运动到分闸位、合闸位和/或接地位的刀闸6进行配合。另外，在其他实施例中，连杆3与刀闸6也可以不通过尼龙连块4铰接，例如直接铰接在刀闸6上。

本发明中开关设备的一个实施例包括隔离开关和操作机构，隔离开关即上述实施例中的隔离开关，详细结构此处不再赘述。

Claims (9)

1.隔离开关，包括铰接设置的刀闸，所述刀闸具有分闸位、合闸位和接地位，其特征在于：还包括用于与刀闸的分闸位、合闸位和接地位对应的缓冲限位结构，所述缓冲限位结构为用于夹紧运动到位的刀闸的刀闸夹紧结构，或者为用于插入刀闸的夹口中而被夹口夹紧的插接结构，所述隔离开关包括机架、固定在机架上的静触头、铰接在静触头上的刀闸、通过转轴转动装配在机架上的驱动拐臂和铰接在驱动拐臂上的连杆，所述机架、刀闸、驱动拐臂和连杆构成以刀闸为从动件的四连杆机构，所述刀闸具有越过四连杆机构的死点的合闸位，隔离开关分闸过程中驱动拐臂转速高于刀闸，驱动拐臂上的插片未完全运动到分闸位即可开始与刀闸配合，被刀闸的两夹板夹住，吸收转动惯量，实现分闸限位；隔离开关向合闸位运动时，恰好经过四连杆机构的死点位置，依靠死点避免刀闸在受电动力情况下分开，实现合闸限位。

2.根据权利要求1所述的隔离开关，其特征在于：所述刀闸具有分闸位和合闸位，所述驱动拐臂在刀闸处于分闸位和合闸位时的位置分别在刀闸铰接点与驱动拐臂铰接点的连线的两侧，所述缓冲限位结构固定设置在驱动拐臂上而在刀闸运动到分闸位时与刀闸配合。

3.根据权利要求1或2所述的隔离开关，其特征在于：所述刀闸具有由两个夹板形成的夹口，所述缓冲限位结构为用于插入夹口中而被夹口夹紧的插接结构，刀闸设有夹口一侧的端部设有贯穿夹板的螺栓组件，两夹板的外侧设有供螺栓组件沿轴向夹紧的碟簧，两夹板之间设有套装在螺栓组件的螺栓上的支撑套。

4.根据权利要求3所述的隔离开关，其特征在于：所述刀闸的两夹板之间设有尼龙连块，所述尼龙连块与两夹板通过两只以上的刀闸支撑销轴固定，所述连杆与刀闸的铰接点设置在尼龙连块上。

5.根据权利要求4所述的隔离开关，其特征在于：所述尼龙连块为三角形，所述刀闸支撑销轴设有与三角形的其中两个顶点对应的两只，所述连杆与刀闸的铰接点设置在三角形的另一个顶点上。

6.根据权利要求1或2所述的隔离开关，其特征在于：所述驱动拐臂上设有多边形配合孔，所述转轴的横截面形状与所述多边形配合孔的形状吻合。

7.根据权利要求1或2所述的隔离开关，其特征在于：所述驱动拐臂和刀闸均通过尼龙销轴与连杆铰接。

8.根据权利要求1—2中的任意一项所述的隔离开关，其特征在于：所述插接结构为插片，所述插片具有用于插入夹口的楔形边缘。

9.开关设备，包括隔离开关和操作机构，其特征在于：所述隔离开关为权利要求1—8中的任意一项所述的隔离开关。