用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装，包括底座及其上设置的操作箱定位机构和断路器壳体定位机构，操作箱定位机构包括设置有支撑板的支撑座，支撑板具有并用于与操作箱的安装板的内侧板面撑托配合的上板面，支撑板上设置有定位凸台，操作箱定位机构还包括操作箱止转固定结构；断路器壳体定位机构包括与定位凸台偏心设置的盖板定位柱，盖板定位柱垂直于定位凸台且其上端突出于定位凸台，断路器壳体定位机构还包括与盖板定位柱配合作用而使断路器壳体相对定位凸台同轴固定的断路器壳体止转固定结构。本发明提供了一种能够保证操作箱上的安装孔与断路器壳体同轴度装配需求的用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装。
【专利说明】用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装。
【背景技术】
[0002]现有的断路器结构包括断路器壳体总成及其一端焊接固设的操作箱，操作箱中设置有操作机构，断路器壳体总成包括断路器壳体3及同轴固设于断路器壳体一端的盖板1，壳中设置有三个主回路结构，各主回路结构均包括同轴设置的动、静端电极。其中断路器壳体的具体结构如图1-7所示:在断路器壳体的相对侧侧壁上设置有三对分别供对应一对动、静端电极同轴安装的电极安装孔4。各主回路结构的动导电杆通过传动机构与操作机构的动力输出端传动连接，传动机构包括轴线与断路器壳体的轴线平行的传动轴，断路器壳体总成的盖板上设置有供传动轴转动安装的屏蔽套2。操作箱的具体结构如图8-9所示:操作箱5上与断路器壳体相邻一侧的箱板为安装板，该安装板上设置有与盖板对应的安装孔6。断路器在制作时，要求将用于将断路器壳体总成与操作箱组合焊接起来，并保证焊接后操作箱上安装孔与断路器壳体的同轴度要求及焊接部位的密封要求，而由于断路器壳体总成与操作箱的尺寸较大，焊接尺寸要求较高，造成焊接尺寸较难保证，焊接尺寸偏差大会导致后续装配无法进行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能够保证操作箱上的安装孔与断路器壳体同轴度装配需求的用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装。
[0004]为了解决上述问题，本发明的技术方案为:
用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装，包括底座及其上设置的操作箱定位机构和断路器壳体定位机构，操作箱定位机构包括固定设置于底座上的支撑座，支撑座的上端设置有支撑板，支撑板具有延伸方向与上下方向垂直、并用于与相应操作箱的安装板的内侧板面撑托配合的上板面，支撑板上设置有向上凸出于所述支撑板的上板面、且用于吻合定位插装于安装板的安装孔中的定位凸台，操作箱定位机构还包括用于与相应操作箱限位配合而使操作箱相对定位凸台固定的操作箱止转固定结构；所述断路器壳体定位机构包括与定位凸台偏心设置、并用于吻合定位插装于相应盖板上的屏蔽套中的盖板定位柱，所述盖板定位柱垂直于所述定位凸台，盖板定位柱的上端突出于定位凸台，所述的断路器壳体定位机构还包括与所述盖板定位柱配合作用而使断路器壳体相对所述定位凸台同轴固定的断路器壳体止转固定结构。
[0005]所述的断路器壳体止转固定结构包括设置于所述支撑座两侧的两个轴座，以及水平架装于所述两个轴座上的用于通过同轴定位结构同轴穿装于断路器壳体的一对电极安装孔中的定位轴，在上下方向的投影中所述定位轴的轴线过所述定位凸台的中心。
[0006]所述的支撑座和各轴座分别通过各自对应的定位销和锁紧螺栓固定于所述底座上。
[0007]所述的同轴定位结构包括定位套装于所述定位轴上的一对、并分别用于同轴穿装于所述一对电极安装孔中的定位块，各定位块的外周面上均设置有外端直径大、内端直径小、且形状与对应电极安装孔的锥形孔壁吻配的锥形定位段；所述的同轴定位结构还包括一对分别螺纹旋转于各定位块外侧的定位轴上的调节螺母。
[0008]所述定位轴的两端均为圆柱形结构，所述各轴座的上端分别设置有实现定位轴的对应端的圆柱形结构架装的轴安装槽，所述轴安装槽具有与定位轴的下部弧形外周面吻合适配的弧形槽壁，所述各轴安装槽的槽口沿上均通过压紧螺母连接有扣装于定位轴上的压紧块，所述压紧块上设置有凹口朝下、并与定位轴的上部弧形外周面吻合适配的弧形凹部。
[0009]所述的支撑板为铜制支撑板。
[0010]所述的盖板定位柱为空心套装结构，所述的盖板定位柱固设于所述的支撑座上。
[0011]所述操作箱止转固定结构包括用于与操作箱止转配合以限制操作箱相对定位凸台转动的操作箱止转结构和与操作箱挡止配合以限制操作箱相对定位凸台轴向、径向移动的操作箱固定结构。
[0012]所述的操作箱止转结构包括至少两个沿周向间隔布置于所述定位凸台外围、并穿装于所述底座上的止转销钉。
[0013]所述的操作箱固定结构包括至少两个轴线沿上下方向延伸、且沿周向间隔布置于所述定位凸台外围的螺杆，各螺杆上均穿装有用于向下压紧操作箱的安装板的压板和分别对各压板施加向下压力的压紧螺母。
[0014]本发明的有益效果为:在使用时，先将相应操作箱上的安装孔套装于定位凸台，操作箱的安装板由支撑板支撑，此时定位凸台与安装孔同轴，然后通过操作箱止转固定结构使操作箱相对定位凸台固定；然后将断路器壳体总成的盖板上的屏蔽套套装于盖板定位柱上，通过断路器壳体止转固定结构使断路器壳体相对盖板定位柱固定，并使断路器壳体与定位凸台同轴，这就实现了操作箱上的安装孔与断路器壳体的同轴定位，随后即可以进行焊接操作。本发明中的操作箱上的安装孔和断路器壳体均是以同一定位凸台为基准进行同轴定位，定位准确，且简单方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明【背景技术】中断路器壳体总成的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的右视图；
图4是图1中盖板的结构示意图；
图5是图4的A-A向剖视图；
图6是图1中断路器壳体的结构示意图；
图7是图6中的B-B向剖视图；
图8是本发明【背景技术】中操作箱的结构示意图；
图9是图8的C-C向剖视图；
图10是本发明中用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装的一个实施例的使用状态图；
图11是图10的俯视图； 图12是图10中支撑座的结构示意图；
图13是图12的D-D向剖视图。
【具体实施方式】
[0016]用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装的实施例如图10-13所示:包括底座18及其上设置的操作箱定位机构和断路器壳体定位机构。操作箱定位机构包括通过定位销和锁紧螺栓固定于底座上的支撑座16，支撑座16的上端固设有支撑板23，支撑板23由铜材料制成，支撑板具有延伸方向与上下方向垂直、并用于与相应操作箱21的安装板的内侧板面撑托配合的上板面，支撑板上设置有向上凸出于支撑板的上板面、且用于吻合定位插装于安装板的安装孔中的定位凸台22。操作箱定位机构还包括用于与操作箱限位配合而使操作箱相对定位凸台固定的操作箱止转固定结构，操作箱止转固定结构包括用于与操作箱止转配合以限制操作箱相对定位凸台转动的操作箱止转结构和与操作箱挡止配合以限制操作箱相对定位凸台轴向、径向移动的操作箱固定结构，操作箱止转结构包括四个沿周向间隔布置于所述定位凸台外围、并穿装于底座上的止转销钉17 ;操作箱固定结构包括四个轴线沿上下方向延伸、且沿周向间隔布置于定位凸台外围的螺杆15，各螺杆15上均穿装有用于向下压紧操作箱的安装板的压板14和分别对各压板施加向下压力的压紧螺母。断路器壳体定位机构包括轴向沿上下方向延伸、并用于吻合定位插装于盖板20上的屏蔽套中的盖板定位柱24，盖板定位柱为空心套装结构，盖板定位柱24固设于所述的支撑座16上，盖板定位柱24的上端由下至上的由定位凸台上端穿出。断路器壳体定位机构还包括与盖板定位柱配合作用而使断路器壳体相对定位凸台同轴固定的断路器壳体止转固定结构，断路器壳体止转固定结构包括设置于支撑座左右两侧的两个轴座13，以及水平架装于两个轴座上的、用于通过同轴定位结构同轴穿装于相应断路器壳体的一对电极安装孔中的定位轴9，在上下方向上的投影中，盖板定位柱24的轴线与定位凸台22的轴线的连线与定位轴的轴线的夹角和相应屏蔽套的轴线与断路器壳体19的轴线的连线与一对电极安装孔的轴线的夹角角度相同，因为屏蔽套的轴线与断路器壳体的轴线的连线与一对电极安装孔的轴线的夹角角度为固定值，这就很好的利用了断路器壳体上的已有孔，不需要设置新的供定位轴穿装的定位孔，保证了断路器壳体19的完整度，同时也降低了对断路器壳体的定位难度。同轴定位结构包括定位套装于定位轴上的一对、并分别用于同轴穿装于相应一对电极安装孔中的定位块11，各定位块的外周面上均设置有外端直径大、内端直径小，且形状与对应电极安装孔的锥形孔壁吻配的锥形定位段；同轴定位结构还包括一对分别螺纹旋转于各定位块外侧的定位轴上的调节螺母10。定位轴的两端均为圆柱形结构,各轴座的上端分别设置有实现定位轴的对应端的圆柱形结构架装的轴安装槽，轴安装槽具有与定位轴的下部弧形外周面吻合适配的弧形槽壁，所述各轴安装槽的槽口沿上均通过压紧螺母8连接有扣装于定位轴上的压紧块12，压紧块上设置有凹口朝下、并与定位轴的上部弧形外周面吻合适配的弧形凹部。
[0017]本发明的主要优点如下:
第一是焊接工装定位精确。操作箱的定位:操作箱上的安装孔的孔径与支撑板上的定位凸台的外径配合，通过止转销钉进行止转限位，之后通过压板压紧操作箱，实现操作箱的定位；壳体焊装的定位:断路器壳体总成的盖板上的屏蔽套的内孔与盖板定位柱定位套装，通过定位轴两端的的圆柱形结构与轴座上的轴安装槽和压紧块配合来实现断路器壳体总成的定位，为密封焊接做准备；定位轴与电极安装孔的定位:断路器壳体上每相对应的电极安装孔的孔壁均为外端口径大、内端口径小的锥形，定位块上的锥形定位段与电极安装孔的孔壁锥面定心配合，调节螺母可精确保证定位轴的轴线与对应一对电极安装孔的轴线共线；轴座、支撑座与底座通过定位销定位，锁紧螺栓带紧，能精确保证相对位置。
[0018]第二是易于焊接，能减小焊接变形，保证焊接质量。装配完成后，焊接部位处于平焊位置，易于焊接；支撑板支撑托起操作箱的安装板，通过带紧压紧螺母将壳体端面与操作箱的安装板压紧，保证断路器壳体与操作箱焊接部位贴紧(减小缝隙)，减小焊接变形；支撑板为铜板，保证焊接时操作箱与支撑板不至于熔焊(支撑板采用钢板时，焊接热量会导致操作箱与定位板发生熔焊)，能迅速吸收操作箱与壳体焊接时的热量，减少发热变形，从而保证焊接质量。
[0019]第三是工装安装、拆卸方便，提高焊接效率。安装时将操作箱置于支撑板上，通过压板压紧，断路器壳体总成与定位轴安装完毕后，将定位轴落置于轴座的轴安装槽中，屏蔽套与盖板定位柱同轴串在一起，之后带紧压紧螺母将断路器壳体总成与操作箱组合压紧即可。相反顺序可拆卸。实际的焊接效果也表明该工装能较好的保证焊接质量，提高焊接效率。
[0020]在本发明的其它实施例中:支撑板还可以采用其它材料制成，比如说熔点比铜更高的材料；盖板定位柱也可以为实心结构，当然盖板定位柱的底端还可以固设于底座上；断路器壳体止转固定结构还可以由设置于支撑板上的用于阻止断路器壳体总成转动的止转销钉和用于阻止断路器壳体总成轴向、径向移动的压紧结构组成；当然操作箱止转固定结构也可以由沿水平方向穿装于操作箱中的一个操作箱定位轴构成；轴座和支撑座还可以焊接固定于底座上。
【权利要求】
1.用于将断路器壳体总成与操作箱组合的焊接工装，其特征在于:包括底座及其上设置的操作箱定位机构和断路器壳体定位机构，操作箱定位机构包括固定设置于底座上的支撑座，支撑座的上端设置有支撑板，支撑板具有延伸方向与上下方向垂直、并用于与相应操作箱的安装板的内侧板面撑托配合的上板面，支撑板上设置有向上凸出于所述支撑板的上板面、且用于吻合定位插装于安装板的安装孔中的定位凸台，操作箱定位机构还包括用于与相应操作箱限位配合而使操作箱相对定位凸台固定的操作箱止转固定结构；所述断路器壳体定位机构包括与定位凸台偏心设置、并用于吻合定位插装于相应盖板上的屏蔽套中的盖板定位柱，所述盖板定位柱垂直于所述定位凸台，盖板定位柱的上端突出于定位凸台，所述的断路器壳体定位机构还包括与所述盖板定位柱配合作用而使断路器壳体相对所述定位凸台同轴固定的断路器壳体止转固定结构。
2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于:所述的断路器壳体止转固定结构包括设置于所述支撑座两侧的两个轴座，以及水平架装于所述两个轴座上的用于通过同轴定位结构同轴穿装于断路器壳体的一对电极安装孔中的定位轴，在上下方向的投影中所述定位轴的轴线过所述定位凸台的中心。
3.根据权利要求2所述的焊接工装，其特征在于:所述的支撑座和各轴座分别通过各自对应的定位销和锁紧螺栓固定于所述底座上。
4.根据权利要求2所述的焊接工装，其特征在于:所述的同轴定位结构包括定位套装于所述定位轴上的一对、并分别用于同轴穿装于所述一对电极安装孔中的定位块，各定位块的外周面上均设置有外端直径大、内端直径小、且形状与对应电极安装孔的锥形孔壁吻配的锥形定位段；所述的同轴定位结构还包括一对分别螺纹旋转于各定位块外侧的定位轴上的调节螺母。
5.根据权利要求2所述的焊接工装，其特征在于:所述定位轴的两端均为圆柱形结构，所述各轴座的上端分别设置有实现定位轴的对应端的圆柱形结构架装的轴安装槽，所述轴安装槽具有与定位轴的下部弧形外周面吻合适配的弧形槽壁，所述各轴安装槽的槽口沿上均通过压紧螺母连接有扣装于定位轴上的压紧块，所述压紧块上设置有凹口朝下、并与定位轴的上部弧形外周面吻合适配的弧形凹部。
6.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于:所述的支撑板为铜制支撑板。
7.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于:所述的盖板定位柱为空心套装结构，所述的盖板定位柱固设于所述的支撑座上。
8.根据权利要求Γ7任意一项所述的焊接工装，其特征在于:所述操作箱止转固定结构包括用于与操作箱止转配合以限制操作箱相对定位凸台转动的操作箱止转结构和与操作箱挡止配合以限制操作箱相对定位凸台轴向、径向移动的操作箱固定结构。
9.根据权利要求8所述的焊接工装，其特征在于:所述的操作箱止转结构包括至少两个沿周向间隔布置于所述定位凸台外围、并穿装于所述底座上的止转销钉。
10.根据权利要求8所述的焊接工装，其特征在于:所述的操作箱固定结构包括至少两个轴线沿上下方向延伸、且沿周向间隔布置于所述定位凸台外围的螺杆，各螺杆上均穿装有用于向下压紧操作箱的安装板的压板和分别对各压板施加向下压力的压紧螺母。
【文档编号】B23K37/04GK104128727SQ201310361247
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】王刚, 王红艳, 袁端磊 申请人:国家电网公司, 平高集团有限公司