防松结构及使用该结构的触头组件和断路器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种防松结构及使用该结构的触头组件和断路器，以解决现有技术中的螺纹连接结构在断路器分合闸过程中易松动的问题。本发明的防松结构在第一连接件与第二连接件之间设有斜圈弹簧，故在将第一连接件拧入第二连接件的过程中，第一顶推面或第二顶推面会挤压斜圈弹簧而使斜圈弹簧沿两连接件的插接方向（即第一连接件的轴向）压缩变形而向第一连接件施加沿轴线远离第二连接件的预紧力，预紧力使得第一连接件与第二连接件上适配的螺牙会贴合而咬紧，起到了防止螺纹结合面松脱的作用。同时斜圈弹簧有利于保证第一、第二顶推面之间设有斜圈弹簧的各处受力及变形均较均匀而可向第一连接件提供更为均匀的预紧力，防松效果更好。
【专利说明】
防松结构及使用该结构的触头组件和断路器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种防松结构及使用该结构的触头组件和断路器。
【背景技术】
[0002]断路器用于切断电力系统发生故障时产生的过负荷电流和短路电流，是高压开关的最核心部件，所以对断路器的电寿命和机械寿命均有严格的要求。而在断路器分合闸过程中，灭弧室的动、静触头之间的分合速度极快，相应地动、静触头会受到极大的冲击载荷。
[0003]现有技术中触头组件的结构均是如图1所示，包括支撑I，支撑I具有同轴设置的内筒段11(即一种第二连接件)和外筒段12(即一种第二连接件)，内筒段11与外筒段12通过后端固定连接。外筒段12的后端的外周面上设有第一外螺纹段13，内筒段11的前端的外周面上设有第三外螺纹段14，外筒段11的前端一体固设有向前伸展的第一气缸2(即一种第二连接件)，第一气缸2的前端的外周面上设有第二外螺纹段21。第二气缸3(即一种第一连接件)的前端设有用于与支撑I后端的第一外螺纹段13螺纹连接的第一内螺纹段31。支撑I与第一气缸2、第二气缸3—起组成了供触头(包括主触头4及弧触头5)安装的基体。主触头4(即一种第一连接件)的后端开设有用于与第一气缸2前端的第二外螺纹段21螺纹连接的第二内螺纹段41，弧触头5(即一种第一连接件)的后端开设有用于与内筒段11前端的第三外螺纹段14螺纹连接的第三内螺纹段51。由于主触头4与第一气缸2、第二气缸3与支撑1、弧触头5与支撑I之间均是采用螺纹连接而组成螺纹连接结构，故在主触头4与弧触头5受力较大的情况下，螺纹副间的摩擦力可能减小甚至消失，螺纹副间的摩擦力减小可能会使得第一连接件与第二连接件之间的接触电阻急剧增大而易将连接件烧坏，而螺纹副间摩擦力消失更是会造成相应部分联接松脱，严重威胁着电力系统的运行安全。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种防松结构以解决现有技术中的螺纹连接结构在断路器分合闸过程中易松动的问题;本发明的目的还在于提供使用上述防松结构的触头组件和断路器。
[0005]为实现上述目的，本发明的防松结构的技术方案是:
防松结构，包括第一连接件和第二连接件，第一连接件上设有沿前后方向延伸的内螺纹，第二连接件上设有与所述内螺纹适配的外螺纹，还包括设置于第一连接件与第二连接件之间的斜圈弹簧，所述第一连接件上设有用于顶推所述斜圈弹簧的前侧面的第一顶推面，第二连接件上设有用于顶推所述斜圈弹簧的后侧面的第二顶推面。
[0006]所述斜圈弹簧的首尾相接而形成环形结构。
[0007]所述第一顶推面的外围设有第一端面，第二顶推面的外围设有第二端面，第一端面与第二端面中的至少一个凸出于相应的顶推面设置而使得第一端面与第二端面接触挡止配合。
[0008]所述第一连接件、第二连接件及斜圈弹簧均为导体。
[0009]所述第一连接件为第二气缸，所述第二连接件为支撑外筒段。
[0010]所述第二气缸上于第一顶推面的中部开设有轴线沿前后方向延伸的通孔。
[0011 ]本发明的触头组件的技术方案是:
触头组件，包括基体及螺纹连接于基体上的触头，基体与触头之间的螺纹连接面的轴线沿前后方向延伸，还包括设置于基体与触头之间的斜圈弹簧，所述基体上设有用于顶推所述斜圈弹簧的前侧面的第一顶推面，斜圈弹簧上设有用于顶推所述斜圈弹簧的后侧面的第二顶推面。
[0012]所述第一顶推面的外围设有第一端面，第二顶推面的外围设有第二端面，第一端面与第二端面中的至少一个凸出于相应的顶推面设置而使得第一端面与第二端面接触挡止配合。
[0013]所述斜圈弹簧的首尾相接而形成环形结构。
[0014]所述基体包括同轴设置的内筒段和外筒段，所述触头包括螺纹连接于外筒段前端的主触头及螺纹连接于内筒段前端的弧触头。
[0015]本发明的断路器的技术方案是:
断路器，包括触头组件，触头组件包括基体及螺纹连接于基体上的触头，基体与触头之间的螺纹连接面的轴线沿前后方向延伸，还包括设置于基体与触头之间的斜圈弹簧，所述基体上设有用于顶推所述斜圈弹簧的前侧面的第一顶推面，斜圈弹簧上设有用于顶推所述斜圈弹簧的后侧面的第二顶推面。
[0016]所述第一顶推面的外围设有第一端面，第二顶推面的外围设有第二端面，第一端面与第二端面中的至少一个凸出于相应的顶推面设置而使得第一端面与第二端面接触挡止配合。
[0017]所述斜圈弹簧的首尾相接而形成环形结构。
[0018]所述基体包括同轴设置的内筒段和外筒段，所述触头包括螺纹连接于外筒段前端的主触头及螺纹连接于内筒段前端的弧触头。
[0019]本发明的有益效果是:本发明的防松结构在第一连接件与第二连接件之间设有斜圈弹簧，故在将第一连接件拧入第二连接件的过程中，第一连接件的第一顶推面或第二连接件的第二顶推面会挤压斜圈弹簧而使斜圈弹簧沿第一连接件与第二连接件的插接方向(即第一连接件的轴向)压缩变形，压缩变形后的斜圈弹簧会反方向提供给第一连接件以沿轴线远离第二连接件的预紧力，在该预紧力的作用下第一连接件与第二连接件上适配的螺牙会贴合而咬紧，起到了防止螺纹结合面松脱的作用。同时斜圈弹簧有利于保证第一、第二顶推面之间设有斜圈弹簧的各处受力及变形均较均匀而可向第一连接件提供更为均匀的预紧力，防松效果更好。
[0020]更进一步地，本发明的第一顶推面外围的第一端面与第二顶推面外围的第二端面中的至少一个凸出于相应顶推面设置而使得第一端面与第二端面能够接触挡止配合。所以本发明的第一连接件、第二连接件及斜圈弹簧均为导体的情况下，不仅斜圈弹簧的设置能增加第一连接件与第二连接件的螺纹结合面的接触面积而提高螺纹结合面的导电性能，同时第一顶推面与第二顶推面会经斜圈弹簧电连接，第一端面与第二端面会直接电连接。
【附图说明】
[0021]图1为现有技术中的触头组件的结构示意图；
图2为本发明的断路器的一个实施例中触头组件的结构示意图；
图3为图2中斜圈弹簧的零件加工图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
[0023]本发明的断路器的具体实施例，如图1至图3所示，包括触头组件，触头组件包括支撑I及固定在支撑I上的第一气缸2、第二气缸3、主触头4、弧触头5及喷口 6。支撑I与第二气缸3、第一气缸2与主触头4、支撑I与弧触头5均为导电连接而组成防松结构。
[0024]支撑I为轴线沿前后方向延伸的空心筒状结构，具有包括同轴设置的内筒段11和外筒段12，内筒段11的前端向前凸出外筒段12设置且其前端处设有第三外螺纹段14，外筒段12的后端处设有第一外螺纹段13。轴线沿前后方向延伸的第一气缸2设置于外筒段12的前侧且第一气缸2的后端面与外筒段12的前端面固定设置，第一气缸2的直径大于外筒段12的直径而使得第一气缸2与支撑I的结合处的后端面形成了用于挡止第二气缸3的前端面的后挡止面24。在该实施例中第一气缸2与支撑I一体成型，在其他实施例中，第一气缸2也可以与支撑I采用焊接连接或本发明的防松结构连接。
[0025]第一气缸2沿其轴线方向包括两段同轴设置的空心筒体，前筒体22的直径小于后筒体23的直径而使得后筒体23具有用于挡止主触头的相应端面的前端面24。前筒体22的前端处设有第二外螺纹段21，主触头4的后端设有用于与第一气缸2前端的第二外螺纹段21螺纹连接的第二内螺纹段41，当将主触头4旋拧到第一气缸2的前端时，主触头4的后端面42会被后筒体23的前端面24所挡止而提示安装到位。为保证第二内螺纹段41与第二外螺纹段21的连接强度，在主触头4的后端面上开设有与主触头同轴线的第二环形凹槽43，并将螺旋弹簧首尾相连而形成的环形的斜圈弹簧7置于第二环形凹槽43中。斜圈弹簧7的加工图如图3所示，即为将各圈均可被沿径向压缩的螺旋弹簧71沿图中所示的圆形轨迹72弯折成形，再将螺旋弹簧71的首尾相接制造而成。第二环形凹槽43的高度小于斜圈弹簧7的高度，故将主触头4旋拧装入第一气缸2的过程中，随着主触头4的后端面42与后筒体23的前端面24之间轴向距离的缩小，斜圈弹簧7会沿前后方向被压缩，而向主触头4提供向前的预紧力。第二环形凹槽43的槽底形成了用于顶推斜圈弹簧7的第一顶推面，与第二环形凹槽43配合的后筒体23的前端面形成了用于顶推斜圈弹簧7的第二顶推面。在该预紧力的作用下主触头4与第一气缸2之间适配的螺牙会贴合而咬紧，不仅起到了防止螺纹结合面松脱的作用更是增加了螺纹结合面的接触面积，有利于提高螺纹结合面的导电性能。为进一步提高主触头4与第一气缸2之间的导电性能，斜圈弹簧7为导体，故主触头4与第一气缸2可通过相互挡止配合的端面实现导电连接。
[0026]第二气缸3与外筒段12所组成的防松结构与第一气缸2与主触头4所组成的防松结构类似，具体说是第二气缸3的前端设有用于与外筒段12后端的第一外螺纹段13螺纹连接的第一内螺纹段31，第二气缸3的前端面32处开设有用于安装斜圈弹簧7的第一环形凹槽33。所不同的是，为便于弹性触指7装入并为保证斜圈弹簧7在沿前后被压缩后能沿径向方向延伸，第一环形凹槽33开设于第二气缸3的前端面的内层而与第二气缸3中部的通孔一起组成了沉孔结构。采用此结构时，当斜圈弹簧沿第一连接件的轴线方向被压缩时，斜圈弹簧必然会沿第一连接件的径向方向延伸，沿径向延伸的斜圈弹簧更进一步地增大了第一连接件与第二连接件之间的导电接触面积，进一步提高了第一连接件与第二连接件之间的导电性能。
[0027]弧触头3与内筒段11所组成的防松结构与第一气缸2与主触头4所组成的防松结构类似，弧触头5的后端开设有用于与内筒段11前端的第三外螺纹段14螺纹连接的第三内螺纹段51。外筒段12的前端面上开设有用于安装斜圈弹簧7的第三环形凹槽15，弧触头5具有用于被外筒体的前端面所挡止的后端面52。
[0028]上述触头组件组装的顺序如下:首先将斜圈弹簧7装入第二气缸3前端面上开设的第一环形凹槽33中，再将第二气缸3旋拧装入外筒段12上直至第二气缸3的前端面被第一气缸2的后挡止面24所阻挡为止;其次，在外筒段12的前端面的第三环形凹槽15中装入斜圈弹簧7并将弧触头5旋拧装在内筒段11的前端;再次，将喷口 6焊接在第一气缸2的前筒体的内侧壁处;最后在主触头4后端的第二环形凹槽43中装入斜圈弹簧7并将主触头4由前方旋拧装入第一气缸2的前端即可完成对触头组件的组装。
[0029]在其他实施例中:还可以将支撑外筒段做成中部有孔的形式并在第一气缸、支撑内筒段和支撑外筒段上设内螺纹，相应地在主触头、弧触头及第二气缸上设与上述内螺纹适配的外螺纹，此时第一气缸、支撑内筒段和支撑外筒段为第一连接件，主触头、弧触头及第二气缸为第二连接件;也可以在第一气缸的后筒体的前端面上开设与第二环形凹槽对应的环形凹槽，此时只需要保证相应的两个环形凹槽的高度之和小于斜圈弹簧的高度即可。当然，所述环形凹槽也可以省去而是采用胶粘等方式将斜圈弹簧固定设置于端面上;螺旋弹簧的首端与尾端之间也可具有空隙而非相接，此时斜圈弹簧的横截面可以是弧形、曲线形等其他形状。
[0030]触头组件的实施例:
本发明的触头组件的具体结构与断路器的实施例中触头组件的具体结构相同，具体可参考图1至图3，在此不再详述。
[0031]防松结构的实施例:
本发明的防松结构的具体结构与断路器的实施例中防松结构的具体结构相同，具体可参考图1至图3，在此不再详述。
【主权项】
1.防松结构，包括第一连接件和第二连接件，第一连接件上设有沿前后方向延伸的内螺纹，第二连接件上设有与所述内螺纹适配的外螺纹，其特征在于:还包括设置于第一连接件与第二连接件之间的斜圈弹簧，所述第一连接件上设有用于顶推所述斜圈弹簧的前侧面的第一顶推面，第二连接件上设有用于顶推所述斜圈弹簧的后侧面的第二顶推面。2.根据权利要求1所述的防松结构，其特征在于:所述第一顶推面的外围设有第一端面，第二顶推面的外围设有第二端面，第一端面与第二端面中的至少一个凸出于相应的顶推面设置而使得第一端面与第二端面接触挡止配合。3.根据权利要求1或2所述的防松结构，其特征在于:所述第一连接件、第二连接件及斜圈弹簧均为导体。4.根据权利要求1或2所述的防松结构，其特征在于:所述第一连接件为第二气缸，所述第二连接件为支撑外筒段。5.根据权利要求4所述的防松结构，其特征在于:所述第二气缸上于第一顶推面的中部开设有轴线沿前后方向延伸的通孔。6.触头组件，包括基体及螺纹连接于基体上的触头，基体与触头之间的螺纹连接面的轴线沿前后方向延伸，其特征在于:还包括设置于基体与触头之间的斜圈弹簧，所述基体上设有用于顶推所述斜圈弹簧的前侧面的第一顶推面，斜圈弹簧上设有用于顶推所述斜圈弹簧的后侧面的第二顶推面。7.根据权利要求6所述的触头组件，其特征在于:所述第一顶推面的外围设有第一端面，第二顶推面的外围设有第二端面，第一端面与第二端面中的至少一个凸出于相应的顶推面设置而使得第一端面与第二端面接触挡止配合。8.根据权利要求6所述的触头组件，其特征在于:所述斜圈弹簧的首尾相接而形成环形结构。9.根据权利要求6或7或8所述的触头组件，其特征在于:所述基体包括同轴设置的内筒段和外筒段，所述触头包括螺纹连接于外筒段前端的主触头及螺纹连接于内筒段前端的弧触头。10.断路器，其特征在于:包括如权利要求6?9中任一项所述的触头组件。
【文档编号】H01H33/02GK106098458SQ201610467762
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】苏戈, 勾国营, 方昌健, 张凯, 骆常璐
【申请人】河南平芝高压开关有限公司, 平高集团有限公司, 国家电网公司