一种屏蔽筒与瓷壳的固定结构及真空灭弧室的制作方法

1.本发明涉及真空灭弧室技术领域，尤其涉及一种屏蔽筒与瓷壳的固定结构及真空灭弧室。


背景技术：

2.真空灭弧室是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是：通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生。
3.现有技术中，真空灭弧室的屏蔽筒和瓷壳主要采用焊接的方式固定，为满足焊接要求，需要在瓷壳内台增加焊接用的金属化层，屏蔽筒与瓷壳内台的金属化层通过焊接连接。
4.焊接式固定结构中，要实现屏蔽筒与瓷壳内台金属化层的焊接，对瓷壳内凸台的尺寸精度要求高，且加工成本高；同时，金属化层的设置，也会增加装配的工序，降低焊接的效率；尤其在真空灭弧室包括两节瓷壳时，需要在瓷壳内增设较大面积的金属化层，在增大焊接难度的同时，也需要消耗大量的焊料。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种屏蔽筒与瓷壳的固定结构及真空灭弧室，用于实现屏蔽筒与瓷壳之间的固定，提高屏蔽筒与瓷壳安装的效率，降低加工成本。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种屏蔽筒与瓷壳的固定结构，包括：
8.瓷壳，所述瓷壳的内壁一体凸设有环形凸台；
9.屏蔽筒，所述屏蔽筒同轴穿设于所述瓷壳内；
10.固定环，套设于所述瓷壳与所述屏蔽筒之间，所述固定环搭设于所述环形凸台上，且所述固定环的内壁与所述屏蔽筒的外壁焊接，所述固定环的外侧壁与所述瓷壳的内侧壁贴合。
11.可选地，所述固定环与所述瓷壳过盈配合。
12.可选地，所述固定环包括同轴且间隔套设的内环部及外环部，还包括连接于所述内环部和所述外环部之间的连接环部，所述内环部与所述屏蔽筒焊接，所述外环部的外侧壁与所述瓷壳的内侧壁贴合，所述连接环部抵接于所述环形凸台的端面。
13.可选地，所述外环部沿瓷壳轴向的高度小于所述内环部沿瓷壳轴向的高度。
14.可选地，所述连接环部的内外两边缘均设置有倒角。
15.可选地，所述屏蔽筒包括沿轴向相连的第一筒体和第二筒体，所述第一筒体与所固定环焊接固定，所述第一筒体的外径小于所述环形凸台的内径，所述第二筒体的外径大于所述环形凸台的内径且小于所述瓷壳的内径，所述固定环和所述第二筒体分别位于所述环形凸台的相对两侧。
16.可选地，所述屏蔽筒还包括第三筒体，所述第三筒体的纵截面为锥形，所述锥形的
两端分别与所述第一筒体和所述第二筒体连接。
17.可选地，所述环形凸台包括依次连接的上端面、外凸侧面和下端面，所述上端面与所述瓷壳内壁垂直，所述外凸侧面与所述瓷壳内壁平行且间隔设置，所述下端面倾斜连接于所述外凸侧面和所述瓷壳内壁之间，所述固定环搭设在所述上端面上，所述外凸侧面的直径大于所述第一筒体的外径，所述下端面正对所述第三筒体设置。
18.可选地，所述屏蔽筒一体成型；和/或，
19.所述屏蔽筒的两端均位于所述瓷壳内。
20.一种真空灭弧室，包括以上任一方案所述的屏蔽筒与瓷壳的固定结构。
21.本发明的有益效果：本发明提供的屏蔽筒与瓷壳的固定结构，通过设置固定环，将固定环搭设于环形凸台上，并且，固定环的内壁与屏蔽筒的外壁焊接，固定环的外侧壁与瓷壳的内侧壁贴合，即可实现屏蔽筒与瓷壳之间的固定，避免了在瓷壳内台制备金属化层，降低了环形凸台加工精度，简化了工艺，降低了成本；同时，在将屏蔽筒与瓷壳进行固定装配时，先将瓷壳套设于屏蔽筒外侧，接着将固定环套设于瓷壳与屏蔽筒之间，再通过焊接将固定环的内壁与屏蔽筒的外壁固定，装配简便。
附图说明
22.图1是本发明实施例提供的屏蔽筒与瓷壳的固定结构的结构示意图；
23.图2是本发明实施例提供的固定环的结构示意图；
24.图3是本发明实施例提供的屏蔽筒的结构示意图；
25.图4是本发明实施例提供的瓷壳的结构示意图。
26.图中：
27.1、瓷壳；2、环形凸台；21、上端面；22、外凸侧面；23、下端面；3、屏蔽筒；31、第一筒体；32、第二筒体；33、第三筒体；4、固定环；41、外环部；42、连接环部；43、内环部。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
29.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
32.本实施例提供了一种屏蔽筒与瓷壳的固定结构，如图1所示，该固定结构包括瓷壳1、屏蔽筒3和固定环4，瓷壳1的内壁一体凸设有环形凸台2；屏蔽筒3同轴穿设于瓷壳1内；固定环4套设于瓷壳1与屏蔽筒3之间，固定环4搭设于环形凸台2上，且固定环4的内壁与屏蔽筒3的外壁焊接，固定环4的外侧壁与瓷壳1的内侧壁贴合。
33.本发明提供的屏蔽筒与瓷壳的固定结构，通过将固定环4搭设于环形凸台2上，并且，固定环4的内壁与屏蔽筒3的外壁焊接，固定环4的外侧壁与瓷壳1的内侧壁贴合，即可实现屏蔽筒3与瓷壳1之间的固定，避免了在瓷壳1内台制备金属化层，降低了环形凸台2加工精度，简化了工艺，降低了成本。在将屏蔽筒3与瓷壳1进行固定装配时，先将瓷壳1套设于屏蔽筒3外侧，接着将固定环4套设于瓷壳1与屏蔽筒3之间，再通过焊接将固定环4的内壁与屏蔽筒3的外壁固定，装配简便。
34.为保证固定环4与瓷壳1抵接的稳固性，固定环4与瓷壳1过盈配合。过盈配合使固定环4与瓷壳1之间能抵紧接触。或者，固定环4可设为具有一定弹性，通过固定环4向内收缩而将固定环4穿设于瓷壳1内，避免固定环4从瓷壳1脱出。
35.进一步地，固定环4包括同轴且间隔套设的内环部43及外环部41，还包括连接于内环部43和外环部41之间的连接环部42，内环部43与屏蔽筒3焊接，外环部41的外侧壁与瓷壳1的内侧壁贴合，连接环部42抵接于环形凸台2的端面上。通过将连接环部42抵接于环形凸台2的端面上，能有效避免固定环4朝背离环形凸台2的方向运动，提高安装的可靠性。示例性地，内环部43与屏蔽筒3通过点焊连接。本实施例中，内环部43与屏蔽筒3通过三个焊接点连接。在其他实施例中，本领域技术人员可根据具体需要设定点焊的点数。本实施例中，固定环4呈u型，固定环4的外环壁与瓷壳1的内侧壁抵接，固定环3的底环壁与环形凸台2抵接，能有效提高固定环4和瓷壳1的同轴度，提高安装的可靠性。进一步地，固定环4的内环壁与屏蔽筒3通过点焊连接。
36.可选地，外环部41沿瓷壳1轴向的高度小于内环部43沿瓷壳1轴向的高度。如此设置，降低了固定环4制备过程中的取材量，节约了成本。
37.为避免固定环4在安装过程中对瓷壳1和屏蔽筒3造成刮伤，连接环部42的内外两边缘均设置有倒角。但值得注意的是，此处的倒角不宜过大，以免影响连接环部42与环形凸台2的抵接。
38.为便于在固定环4的安装过程中对其进行夹持，具体地，固定环4的外环部41设有通孔。示例性地，在对固定环4进行安装的过程中，可采用直口卡簧钳夹持固定住通孔，再将固定环4安装于瓷壳1内。
39.如图1和图3所示，屏蔽筒3包括沿轴向相连的第一筒体31和第二筒体32，第一筒体31与固定环4焊接固定，第一筒体31的外径小于环形凸台2的内径，第二筒体32的外径大于环形凸台2的内径且小于瓷壳1的内径，固定环4和第二筒体32分别位于环形凸台2的相对两侧。如此设置，能防止屏蔽筒3沿瓷壳1的轴向朝固定环4的方向运动，能实现对屏蔽筒3的有效限位。或者，为便于加工，屏蔽筒3也可设置为直筒结构。
40.进一步地，屏蔽筒3还包括第三筒体33，第三筒体33的纵截面为锥形，锥形的两端分别与第一筒体31和第二筒体32连接。第三筒体33的纵截面设为锥形，有利于第一筒体31和第二筒体32的过渡连接，减小应力集中，同时方便屏蔽筒3和瓷壳1的安装。
41.优选地，屏蔽筒3一体成型。通过将屏蔽筒3一体成型，简化了工艺，降低了成本。在其他实施例中，第一筒体31、第二筒体32和第三筒体33之间也可以采用焊接连接。
42.如图1和图4所示，环形凸台2包括依次连接的上端面21、外凸侧面22和下端面23，上端面21与瓷壳1内壁垂直，外凸侧面22与瓷壳1内壁平行且间隔设置，下端面23倾斜连接于外凸侧面22和瓷壳1内壁之间，固定环4搭设在上端面21上，外凸侧面22的直径大于第一筒体31的外径，下端面23正对第三筒体33设置。通过将上端面21与瓷壳1的内壁垂直设置，能够增大环形凸台2与固定环4的接触面积，以防止固定环4与屏蔽筒3焊接固定之后，固定环4沿瓷壳1的轴向运动。另外，下端面23正对第三筒体33设置，下端面23与第三筒体33的外形相适配，有利于瓷壳1沿轴向套设于屏蔽筒3，方便安装。
43.优选地，下端面23与瓷壳1内壁面的夹角大于第三筒体33与第二筒体32之间的夹角，以使下端面23与第三筒体33之间存在一定的间隙，避免屏蔽筒3套入瓷壳1的过程中，环形凸台2对屏蔽筒2造成刮碰。在其他实施例中，下端面23也可设置为垂直于瓷壳1内壁，以简化下端面23的加工工艺。
44.可选地，屏蔽筒3的两端均位于瓷壳1内。通过将屏蔽筒3的两端均位于瓷壳1内，可保证屏蔽筒3固定于瓷壳1内。或者，当屏蔽筒3为直筒时，可将屏蔽筒3安装于瓷壳1的中间位置，屏蔽筒3的两端口完全对称，可保证电场分布均匀。
45.本实施例还提供了一种真空灭弧室，包括上述的屏蔽筒与瓷壳的固定结构。在对真空灭弧室进行装配过程中，本实施例中的屏蔽筒与瓷壳的固定结构避免了在瓷壳1内台制备金属化层，降低了环形凸台2加工精度，简化了工艺，降低了成本，且结构简单，装配方便。
46.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。