三相动触刀组件及使用该组件的三工位开关和充气环网柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种三相动触刀组件及使用该组件的三工位开关和充气环网柜，三相动触刀组件包括三个单相动触刀单元，每个单相动触刀单元均包括绝缘拐臂和动触刀，绝缘拐臂包括组装传动轴段，任意相邻的两个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段通过相应轴端具有的同轴对接结构对接装配，对接装配的两轴端的同轴对接结构为对应吻合插配的内、外花键结构，内花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键槽，外花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键齿，插接键槽为缩口槽结构，插接键齿为与缩口槽结构对应吻合插配的T型键齿。可利用缩口槽结构形成对T型键齿的锁卡定位，使相邻的两单相动触刀单元扣接牢固，避免出现扣接松动的问题。
【专利说明】
三相动触刀组件及使用该组件的三工位开关和充气环网柜
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种三相动触刀组件及使用该组件的三工位开关和充气环网柜。
【背景技术】
[0002]随着电力系统向大容量、高电压和智能化的方向发展，充气环网柜的应用越来越广，其安全可靠性引起了人们的高度关注。三工位开关作为环网柜里面的一个组合器件，整合了隔离开关和接地开关两者的功能，避免了误操作的可能性。三工位开关通常在充气环网柜中使用较多，其整合了隔离开关和接地开关两者的功能，能够实现合闸、分闸和接地三种功能，具体是在操动机构的驱动下转动动触刀以实现合闸、分闸和接地功能。
[0003]现有的三工位开关中的三相动触刀组件多包括一根主轴和设置在主轴上的三相刀闸，由操动机构驱动主轴带着三相刀闸进行转动而实现对应工位的切换。但这种三相动触刀组件的主轴结构较为复杂，一旦出现损坏必须整体更换，制造、维护成本均比较高。在申请公布号为CN105405703A的中国发明专利申请中公开了一种三工位隔离接地开关，使用时连接到开关柜的一次主回路和接地主回路中，包括隔离静触头、接地静触头、隔离接地动触刀、软连接、驱动主轴、绝缘壳体，软连接的顶端焊接在隔离接地动触刀的底端，从而构成一相动触刀电气连接结构，三相动触刀电气连接结构并排固定于绝缘壳体内，绝缘壳体实际上包括三个动触刀壳体和两个轴盘，每相动触刀电气连接结构各固定于一个动触刀壳体中，每个动触刀壳体的左右两端均设有连接头，三个动触刀壳体通过连接头串连在一起，并且最左端的动触刀壳体通过其左端的连接头与一个轴盘连接固定，最右端的动触刀壳体通过其右端的连接头与另一个轴盘连接固定。驱动主轴分为头同轴布置的主动段轴和从动段轴，主动段轴与一个轴盘固定连接，从动段轴与另一个轴盘固定连接。这样一来，可以先将一相动触刀电气连接结构与一个动触刀壳体预装好，再将三个动触刀壳体与轴盘及驱动主轴对应组装，完成整个三工位开关的安装，不仅可以在批量生产中提高加工效率，而且也便于运输、安全和维护。
[0004]现有的单相动触刀电气连接结构即单相动触刀单元的结构如图1至图3所示，其包括绝缘拐臂20和安装在绝缘拐臂20上的动触刀21，动触刀21上导电连接有软连接铜带22，现有的绝缘拐臂20包括组装传动轴段和安装拐臂段，动触刀固定安装在拐臂段中，组装传动轴段的轴向两端分别具有连接头，一端的连接头为插孔，插孔中设有内花键结构14，另一端的连接头为插轴，插轴上设有外花键结构23，此处的内、外花键结构均为矩形花键。装配时，一相绝缘拐臂的组装传动轴段的一端插孔的内花键结构与另一相绝缘拐臂的组装传动轴段的一端插轴的外花键结构对应插接，进而组成三相动触刀组件，在驱动主轴施加转动驱动力时，三相动触刀同步转动。
[0005]随着三相动触刀组件动过次数的增加，内、外花键结构将出现不同程度的磨损，导致内、外花键结构之间的活动框量越来越大，而且，由于上述的矩形花键的键槽的两侧槽壁为直槽壁，对插轴不具有锁止作用，导致相邻的绝缘拐臂之间出现扣接松动的现象，进而导致三相动触刀动作不同步，影响开关设备的安全可靠性。并且，现有的与动触刀焊接的软连接采用铜带加工而成，在动触刀旋转若干次后，软连接外面几层铜带将会出现断裂，造成充气柜气箱内部放电现象，影响开关设备的绝缘性能和稳定性。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种三相动触刀组件，以解决现有技术中的三相动触刀组件中的扣接的绝缘拐臂容易出现松动的技术问题；同时，本实用新型还提供一种使用上述三相动触刀组件的三工位开关和充气环网柜。
[0007]为实现上述目的，本实用新型所提供的三相动触刀组件的技术方案是:三相动触刀组件，包括沿左右方向依次对接装配的三个单相动触刀单元，每个单相动触刀单元均包括绝缘拐臂和安装在绝缘拐臂上的动触刀，绝缘拐臂包括沿左右方向延伸的组装传动轴段，任意相邻的两个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段通过相应轴端具有的同轴对接结构对接装配，对接装配的两轴端的同轴对接结构为对应吻合插配的内、外花键结构，内花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键槽，外花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键齿，所述的插接键槽为缩口槽结构，所述的插接键齿为与所述缩口槽结构对应吻合插配的T型键齿。
[0008]所述的每个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段的两轴端中的其中一个轴端具有所述的内花键结构、另一个轴端具有所述的外花键结构。
[0009]三相动触刀组件还包括布置于所述的对接装配的三个单相动触刀单元的左右两端的安装轴端，两安装轴端中的其中一个安装轴端具有用于与对应单相动触刀单元的组装传动轴段的相应轴端具有的所述内花键结构吻合插配的外花键结构、另一个安装轴端具有用于与对应单相动触刀单元的组装传动轴段的相应轴端具有的所述外花键结构吻合插配的内花键结构。
[0010]所述的两安装轴端均为由绝缘材料浇注成型的绝缘连接轴端。
[0011 ]所述的缩口槽结构为两侧槽壁呈平面斜槽壁的燕尾槽结构，所述的T型键齿为燕尾型键齿。
[0012]所述的每个单相动触刀单元的动触刀上连接有导电软连接，该导电软连接为由铜丝绕制而成的导电线缆，导电线缆包括缠绕在所述铜丝周围的绝缘阻燃胶带。
[0013]本实用新型所提供的使用上述三相动触刀组件的三工位开关的技术方案是:三工位开关，包括三相动触刀组件及相应的合闸静触头、隔离静触头、接地静触头，三相动触刀组件包括沿左右方向依次对接装配的三个单相动触刀单元，每个单相动触刀单元均包括绝缘拐臂和安装在绝缘拐臂上的动触刀，绝缘拐臂包括沿左右方向延伸的组装传动轴段，任意相邻的两个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段通过相应轴端具有的同轴对接结构对接装配，对接装配的两轴端的同轴对接结构为对应吻合插配的内、外花键结构，内花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键槽，外花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键齿，所述的插接键槽为缩口槽结构，所述的插接键齿为与所述缩口槽结构对应吻合插配的T型键齿。
[0014]本实用新型所提供的使用上述三工位开关的充气环网柜的技术方案是:充气环网柜，包括柜体和设置于柜体中的三工位开关，三工位开关包括三相动触刀组件及相应的合闸静触头、隔离静触头、接地静触头，三相动触刀组件包括沿左右方向依次对接装配的三个单相动触刀单元，每个单相动触刀单元均包括绝缘拐臂和安装在绝缘拐臂上的动触刀，绝缘拐臂包括沿左右方向延伸的组装传动轴段，任意相邻的两个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段通过相应轴端具有的同轴对接结构对接装配，对接装配的两轴端的同轴对接结构为对应吻合插配的内、外花键结构，内花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键槽，外花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键齿，所述的插接键槽为缩口槽结构，所述的插接键齿为与所述缩口槽结构对应吻合插配的T型键齿。
[0015]本实用新型的有益效果是:本实用新型所提供的三相动触头组件中，三个单相动触头单元中任意相邻的两相动触头单元的绝缘拐臂的组装传动轴段通过相应轴端具有的同轴对接结构对接装配，对接装配的两轴端的同轴对接结构为对应吻合插配的内、外花键结构，其中，内花键结构的插接键槽为缩口槽结构，外花键结构的插接键齿为与缩口槽对应吻合插配的T型键齿，这样一来，当将具有这种内、外花键结构对应吻合插配时，即便出现磨损，也可利用缩口槽结构形成对T型键齿的锁卡定位，使相邻的两个单相动触刀单元扣接牢固，从而有效避免出现单相动触刀单元扣接松动的问题。
[0016]进一步地，缩口槽结构为燕尾槽结构，这种燕尾槽结构不仅可增加对应的连接头的接触面积，使相应连接头的转动时受力均匀，可减少槽口的磨损，并且，转动绝缘拐臂转动方向与燕尾槽结构的两侧槽面中的受力槽面倾斜一致，扣接牢固，不易出现松动现象。
[0017]进一步地，两安装轴端上对应设有的内花键结构和外花键结构，可使得两安装轴端与相应单相动触刀单元的绝缘拐臂上的组装传动轴段形成牢固的扣接结构。
[0018]进一步地，动触刀上连接的导电软连接采用由铜丝绕制而成的导电线缆，并且，在铜丝周围缠绕有绝缘阻燃带，这样可以避免现有技术中的软连接铜带断裂的现象，同时，保证单相动触刀单元的绝缘性和稳定性能。
【附图说明】
[0019]图1为现有的单相动触刀单元的结构示意图；
[0020]图2为图1所示单相动触刀单元的左侧示意图；
[0021 ]图3为图1所示单相动触刀单元的右侧示意图；
[0022]图4为本实用新型所提供的三相动触刀组件的一种实施例的结构示意图；
[0023]图5为图4中单相动触刀单元的结构示意图；
[0024]图6为图5所示单相动触刀单元的左侧示意图；
[0025]图7为图5所示单相动触刀单元的右侧示意图；
[0026]图8为图5中绝缘拐臂的立体图；
[0027]图9为图5中绝缘拐臂的另一角度的立体图；
[0028]图10为本实用新型所提供的使用图4所示三相动触刀组件的充气环网柜的结构示意图；
[0029]图11为图10所示环网柜中的三工位开关局部结构图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
[0031 ]本实用新型的三相动触刀组件的具体实施例，如图4至图9所示，该实施例中的三相动触刀组件包括沿左右方向依次对接装配的左安装轴端13、三个单相动触刀单元及右安装轴端14，三个单相动触刀单元包括最左端单相动触刀单元10、中间单相动触刀单元11和最右端单相动触刀单元12，两安装轴端均利用尼龙浇注而成，在左安装轴端13的左侧同轴的固定装配有隔离主轴41，在右安装轴端14的右侧同轴固定装配有支撑嵌件42，隔离主轴和支撑嵌件与相应的安装轴端浇注为一体结构。使用时，隔离主轴与驱动机构传动连接，支撑嵌件42则通过支撑轴承转动装配在对应的轴承座上。
[0032]上述的三相动触刀单元的结构相同，分别包括绝缘拐臂3和安装在绝缘拐臂3上的动触刀I，绝缘拐臂3包括沿左右方向延伸的组装传动轴段31，还包括与组装传动轴段31 —体成型的拐臂安装段32，各相动触刀单元的动触刀I对应的安装在拐臂安装段32上。每个单相动触刀单元的动触刀I上连接有导电软连接4，为了提高整个单相动触刀单元的稳定性，焊接在动触刀I上的导电软连接4为由普通铜丝绕制而成的导电线缆，并在铜丝周围缠绕绝缘阻燃胶带。
[0033]每个单相动触刀单元的绝缘拐臂3的组装传动轴段32的两轴端中的左侧轴端311具有内花键结构，该内花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键槽6，此处的插接键槽6为缩口槽结构，具体为两侧槽壁呈平面斜槽壁的燕尾槽结构。
[0034]每个单相动触刀单元的绝缘拐臂3的组装传动轴段32的两轴端中的右侧轴端312具有与相邻单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段的左侧轴端的内花键结构对应吻合插配的外花键结构，外花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键齿7，插接键齿7为与缩口槽结构对应吻合插配的T型键齿，此处的T型键齿为对应的燕尾型键齿。
[0035]任意相邻的两个单相动触刀单元通过两单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段相应轴端具有的内花键结构与外花键结构对应吻合插配，此处吻合插配的内、外花键形成同轴对接结构，以使得对接装配的两个单相动触刀单元的组装传动轴段同轴装配。
[0036]实际上，本实施例中，在组装传动轴段轴向两端分别设有用于与相邻的单相动触刀单元对应连接时与相邻的单相动触刀单元顶压挡止配合的挡止定位面，组装传动轴段的左端的挡止定位面为上述左侧轴端的左端面，组装传动轴段的右侧的挡止定位面为轴向上位于右侧轴端312左侧、径向上位于右侧轴端312外侧的环形的法兰挡止面8。
[0037]左安装轴端13的右端具有与最左端单相动触刀单元10的绝缘拐臂的左侧轴端具有的内花键结构对应吻合插配的外花键结构，此处的外花键结构同样具有沿圆周方向间隔均布的多个插接键齿，插接键齿同样为燕尾型键齿。
[0038]右安装轴端14的左端则具有与最右端单相动触刀单元14的绝缘拐臂的右侧轴端具有的外花键结构对应吻合插配的内花键结构，此处的右安装轴端的内花键结构同样具有沿圆周方向间隔均布的多个插接键槽，此处的插接键槽同样为燕尾槽结构。
[0039]每个单相动触刀单元组装时，将导电软连接4和动触刀I焊接成型后穿插在绝缘拐臂3中，然后，通过限位块5、碟簧2、联接螺栓和锁止螺母被固定在绝缘拐臂3的安装拐臂段32上，即可形成单相动触刀单元。
[0040]如图4所示，当将三个上述的单相动触刀单元依次插装并在两侧加装安装轴端后，可形成三相动触刀组件，此处的中间单相动触刀单元11的绝缘拐臂的左侧轴端的内花键结构与最左端单相动触刀单元10的绝缘拐臂的右侧轴端的外花键结构对应插配，中间单相动触刀单元11的绝缘拐臂的右侧轴端的外花键结构与最右端单相动触刀单元12的左侧轴端的内花键结构对应插配，最左端单相动触刀单元1的绝缘拐臂的左侧轴端的内花键结构与左安装轴端13的外花键结构对应插配，而最右端单相动触刀单元12的绝缘拐臂的右侧轴端的外花键结构与右安装轴端14的内花键结构对应插配。
[0041]通过燕尾型键齿与燕尾槽的插配扣接，可使得相邻的单相动触刀单元及安装轴端之间的联接牢固可靠，不易出现松动。而导电软连接采用铜丝绕制加工而成，并在外层缠有绝缘阻燃胶带，避免了铜带断裂现象，能够保证动触刀安全可靠地到达合闸、分闸和接地位置，极大地满足了开关设备的需求。
[0042]并且，在插孔结构与插轴结构对应插配时，插孔结构端部的挡止定位面正好与插轴结构处设有的环形的法兰挡止面顶压配合，以实现相邻两单相动触头单元或单相动触头单元与对应安装轴端的轴向挡止限位。
[0043]本实施例中，三个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段结构相同，左侧轴端均为内花键结构，而右侧轴端均为外花键结构，这样，相邻的两个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段的对应轴端可以形成同轴对接结构，以实现相邻两单相动触刀单元的同轴固定连接。在其他实施例中，三个单相动触刀单元的组装传动轴段也可以不一样，比如说，使中间传动轴段的左右两端均为内花键结构，而使左侧单相动触刀单元的组装传动轴段的右侧轴端具有外花键结构，并使右侧单相动触刀单元的组装传动轴段的左侧轴端具有外花键结构，同样可以实现三个单相动触刀单元的同轴固定装配，只要相对接的两轴端对应具有内花键结构和外花键结构即可。
[0044]本实施例中，在三个单相动触刀单元的左右两侧对应设有左安装轴端和右安装轴端，在其他实施例中，也可以使左安装轴端与左侧绝缘拐臂的组装传动轴段一体浇注成型，并使右安装轴端与右侧绝缘拐臂的组装传动轴段一体浇注成型。
[0045]本实施例中，绝缘拐臂的组装传动轴段的左端连接头为插孔结构，右端连接头为插轴结构，在其他实施例中，也可以使右端连接头为插孔结构，左端连接头为插轴结构，或者使左右两端连接头均为插孔结构，可以根据实际需要设计绝缘拐臂的连接头的结构。
[0046]本实施例中，插孔结构的内花键结构的插接键槽为燕尾型缩口槽，在其他实施例中，插接键槽也可为两侧槽壁为内凹弧形面或外突弧形面的缩口槽。
[0047]如图10、图11所示，本实用新型还提供一种充气环网柜的实施例，该实施例中的环网柜包括柜体100和设置于柜体中的三工位开关、断路器500，此处的三工位开关包括三相动触刀组件200和合闸静触头300、隔离静触头、接地静触头400，此处的三相动触刀组件200采用上述图3至图9所示实施例中的三相动触刀组件，在此不再赘述。
[0048]本实用新型还提供一种三工位开关的实施例，该实施例中的三工位开关采用上述充气环网柜实施例中的三工位开关的结构，在此不再赘述。
【主权项】
1.三相动触刀组件，包括沿左右方向依次对接装配的三个单相动触刀单元，每个单相动触刀单元均包括绝缘拐臂和安装在绝缘拐臂上的动触刀，绝缘拐臂包括沿左右方向延伸的组装传动轴段，任意相邻的两个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段通过相应轴端具有的同轴对接结构对接装配，对接装配的两轴端的同轴对接结构为对应吻合插配的内、外花键结构，内花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键槽，外花键结构具有沿圆周方向间隔均布的插接键齿，其特征在于:所述的插接键槽为缩口槽结构，所述的插接键齿为与所述缩口槽结构对应吻合插配的T型键齿。2.根据权利要求1所述的三相动触刀组件，其特征在于:所述的每个单相动触刀单元的绝缘拐臂的组装传动轴段的两轴端中的其中一个轴端具有所述的内花键结构、另一个轴端具有所述的外花键结构。3.根据权利要求2所述的三相动触刀组件，其特征在于:三相动触刀组件还包括布置于所述的对接装配的三个单相动触刀单元的左右两端的安装轴端，两安装轴端中的其中一个安装轴端具有用于与对应单相动触刀单元的组装传动轴段的相应轴端具有的所述内花键结构吻合插配的外花键结构、另一个安装轴端具有用于与对应单相动触刀单元的组装传动轴段的相应轴端具有的所述外花键结构吻合插配的内花键结构。4.根据权利要求3所述的三相动触刀组件，其特征在于:所述的两安装轴端均为由绝缘材料浇注成型的绝缘连接轴端。5.根据权利要求1或2或3或4所述的三相动触刀组件，其特征在于:所述的缩口槽结构为两侧槽壁呈平面斜槽壁的燕尾槽结构，所述的T型键齿为燕尾型键齿。6.根据权利要求1或2或3或4所述的三相动触刀组件，其特征在于:所述的每个单相动触刀单元的动触刀上连接有导电软连接，该导电软连接为由铜丝绕制而成的导电线缆，导电线缆包括缠绕在所述铜丝周围的绝缘阻燃胶带。7.三工位开关，包括三相动触刀组件及相应的合闸静触头、隔离静触头、接地静触头，其特征在于:三相动触刀组件采用权利要求1至6中任意一项所述的三相动触刀组件。8.充气环网柜，包括柜体和设置于柜体中的三工位开关，其特征在于:三工位开关采用如权利要求7所述的三工位开关。
【文档编号】H01H21/54GK205680596SQ201620550728
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月8日 公开号201620550728.6, CN 201620550728, CN 205680596 U, CN 205680596U, CN-U-205680596, CN201620550728, CN201620550728.6, CN205680596 U, CN205680596U
【发明人】范冠鹏, 刘洋, 李金辉, 潘亚培, 邵淑敏, 贾华景
【申请人】河南森源电气股份有限公司