防软轴脱轨滑轮的制作方法

本发明涉及中压电气试验设备技术领域，具体的说是一种防软轴脱轨滑轮，安装于开关柜活门开启机构的软轴上。

背景技术：

铠装型移开式金属交流封闭开关设备的手车和开关柜柜体与断路器手车配合是最重要的环节之一，当断路器手车进入开关柜时，活门开启机构上的软轴（一种特殊结构的钢丝绳）通过支架或滚轮反向（见图1、图2）传输力拉动活门装配，沿活门滑槽板上的滑槽运动开启活门，断路器手车到位，动静触头啮合，完成手车配柜步骤。目前这种活门开启方式为行业主流开关柜产品所广泛采用。

由于活门的装配为全金属结构，自身重量大（约72kg），活门装配运动受开关柜空间距离等因素限制，运动轨迹在特定的滑槽内受限运行，这样不可避免的产生摩擦阻力。在活门开启过程中传输力的方式包括支架式和滚轮式：支架式传输方式为支架与轴的线接触平滑摩擦方式，软轴与支架摩擦产生较大的摩擦阻力，造成力的传输衰减，并磨损软轴，且在支架上摩擦形成槽痕卡滞软轴。滚轮传输方式为滚轮的曲面与支撑轴之间的曲面接触的面滑动摩擦方式，同样产生较大的摩擦阻力，造成力的传输衰减，结合活门在滑槽中的受限运动会因摩擦产生窜跳情况，导致软轴因材质问题会窜跳出滚轮“v”字形槽直接掉落或与滚轮固定轴形成缠绕。

以上两种传输力的方式都存在活门无法正常开启的问题，直接关系到开关柜的正常使用和设备运行人员的人身安全。本发明为一种传输力高效可靠、防缠绕型滑轮装置，能解决软轴卡滞、缠绕和掉落的问题，并极大的降低二次摩擦阻力，减小力的传输衰减，达到可靠开启开关柜活门，保障设备运行和人员人身安全。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种防软轴脱轨滑轮，以解决活门开启机构在工作过程中软轴容易卡滞、缠绕和掉落的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：

一种防软轴脱轨滑轮，安装于开关柜活门开启机构的软轴上，它包括台阶轴，台阶轴上装配有第一防护板、球轴承和第二防护板，台阶轴的圆柱形轴本体的中部设有凸起的台阶，台阶的两端部加工成四棱柱状，台阶轴的底端沿径向开设有槽；第一防护板和第二防护板为外径相同的圆板，第一防护板的中心设有第一台阶孔，第一台阶孔的上部为方孔，方孔的尺寸形状与台阶轴上的台阶端部的棱柱相适配，第一台阶孔的下部为直径与球轴承的外径相适配的大圆形孔；第二防护板的中心设有第二台阶孔，第二台阶孔的底部为与台阶轴轴本体外径相适配的小圆孔，第二台阶孔上部为直径与球轴承的外径相适配的大圆形孔；台阶轴自上而下依次贯穿第一防护板、球轴承和第二防护板，第一防护板的顶部方孔装卡在台阶的端部，球轴承的两端装卡在第一台阶孔的底部大圆形孔和第二台阶孔的顶部大圆形孔中，第二台阶孔底部的小圆孔装卡在台阶轴的轴本体下部，台阶轴的底部延伸出第二防护板的第二台阶孔的小圆孔，在第二防护板的底部外侧设有挡卡和垫圈，挡卡安装在台阶轴底端的槽中；第一防护板和第二防护板的外缘通过数个螺钉相互连接，螺钉与球轴承的外壁之间留有空隙；台阶轴的顶端通过螺母固定在开关柜活门开启机构上。

优选的，所述螺钉与球轴承外壁的间距大于软轴的直径。

优选的，所述螺钉为开槽盘头螺钉，螺钉的顶端与第二防护板的外壁及其尾端与第一防护板的外壁之间均设有弹簧垫圈。

本发明装配好之后，第一防护板顶部的方孔被台阶轴上台阶端部的棱柱阻挡，使第一防护板无法旋转；与第一防护板相连接的第二防护板也不会旋转，只有装卡在两块防护板中间的球轴承在台阶轴上做旋转运动，确保了球轴承是唯一的可运动部件。

本发明在使用时，软轴根据传输轨迹需要，穿入螺钉与球轴承的间隙中，绕过任意三颗螺钉，即可半环绕在球轴承的外壁上。软轴做直线运动，其与球轴承之间的摩擦力使球轴承滚动，将滑动摩擦传输力的方式改为滚动摩擦传输方式。螺钉阻挡软轴从滑轮中脱落，同时解决了软轴卡滞、缠绕的问题，确保开关柜活门能正常开启。

本发明极大的减小了摩擦力，有效地消除了力的传输衰减，提高了力的传输效率。

附图说明

图1是活门开启机构的初始状态图；

图2是活门开启机构的开启完成状态图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明的立体分装示意图；

图5是图3中第一防护板的结构示意图；

图6是图3中第二防护板的结构示意图；

图7是图3中台阶轴的结构示意图；

图中：1、台阶轴，2、第一防护板，3、球轴承，4、第二防护板，5、台阶，6、槽，7、第一台阶孔，8、第二台阶孔，9、螺钉，10、挡卡。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图3至图7所示的一种防软轴脱轨滑轮，安装于开关柜活门开启机构的软轴上，它包括台阶轴1，台阶轴1上装配有第一防护板2、球轴承3和第二防护板4，台阶轴1的圆柱形轴本体的中部设有凸起的台阶5，台阶5的两端部加工成四棱柱状，台阶轴1的底端沿径向开设有槽6；第一防护板2和第二防护板4为外径相同的圆板，第一防护板2的中心设有第一台阶孔7，第一台阶孔7的上部为方孔，方孔的尺寸形状与台阶轴1上的台阶5端部的棱柱相适配，第一台阶孔7的下部为直径与球轴承3的外径相适配的大圆形孔；第二防护板4的中心设有第二台阶孔8，第二台阶孔8的底部为与台阶轴1轴本体外径相适配的小圆孔，第二台阶孔8的上部为直径与球轴承3的外径相适配的大圆形孔；台阶轴1自上而下依次贯穿第一防护板2、球轴承3和第二防护板4，第一防护板2的顶部方孔装卡在台阶5的端部，球轴承3的两端装卡在第一台阶孔7的底部大圆形孔和第二台阶孔8的顶部大圆形孔中，第二台阶孔8底部的小圆孔装卡在台阶轴1的轴本体下部，台阶轴1的底部延伸出第二防护板4的第二台阶孔8的小圆孔，在第二防护板4的底部外侧设有挡卡10和垫圈，挡卡10安装在台阶轴1底端的槽6中；第一防护板2和第二防护板4的外缘通过数个螺钉9相互连接，螺钉9与球轴承3的外壁之间留有空隙；台阶轴1的顶端通过螺母固定在开关柜活门开启机构上。

螺钉9与球轴承3的外壁的间距大于软轴的直径。

螺钉9为开槽盘头螺钉，螺钉9的顶端与第二防护板4的外壁及其尾端与第一防护板2的外壁之间均设有弹簧垫圈。

球轴承3的两端设有密封垫圈。

本发明在使用时，软轴根据传输轨迹需要，穿入螺钉9与球轴承3的间隙中，绕过任意三颗螺钉9，即可半环绕在球轴承3的外壁上。软轴做直线运动，其与球轴承3之间的摩擦力使球轴承3滚动，将滑动摩擦传输力的方式改为滚动摩擦传输方式。螺钉9阻挡软轴从滑轮中脱落，同时解决了软轴卡滞、缠绕的问题，确保开关柜活门能正常开启。

本发明极大的减小了摩擦力，有效地消除了力的传输衰减，提高了力的传输效率。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种防软轴脱轨滑轮，安装于开关柜活门开启机构的软轴上，它包括台阶轴，台阶轴上装配有第一防护板、球轴承和第二防护板，第一防护板顶部的方孔被台阶轴上台阶端部的棱柱阻挡，使第一防护板无法旋转；与第一防护板相连接的第二防护板也不会旋转，只有装卡在两块防护板中间的球轴承在台阶轴上做旋转运动，确保了球轴承是唯一的可运动部件。本发明在使用时，软轴根据传输轨迹需要，穿入螺钉与球轴承的间隙中，即可半环绕在球轴承的外壁上。软轴做直线运动，其与球轴承之间的摩擦力使球轴承滚动。螺钉阻挡软轴从滑轮中脱落，同时解决了软轴卡滞、缠绕的问题，确保开关柜活门能正常开启。

技术研发人员：王嘉明;于庆瑞;王雷;龚兴;吕航明
受保护的技术使用者：甘肃长城电工电器工程研究院有限公司;天水长城开关厂有限公司
技术研发日：2017.12.27
技术公布日：2018.05.15