本发明涉及电气领域，尤其涉及一种多功能电力系统开关装置。
背景技术：
变电站每过一段时间都需要更换继电器，新更换的继电器与电气设备通过接插件连接，连接所使用的接插件安装在变电站的开关柜内，变电站开关柜，空间紧密，线路复杂，工作人员需经常对开关柜内的电气线路进行检修，这样对接插件的安装的牢固性，稳定性，拆装方便性，以及对有限空间的利用有很高的要求，由于接插件的端口需要垂直的位置设置压紧螺栓，因此接插件并行接线口只能是两排，这样的情况难以很好的适应变电站的工作环境。
技术实现要素：
本发明提供了一种多排端口的多功能电力系统开关装置，结构合理，模块化组装，拆装、检修方便，安装牢固，整体空间利用合理，大大简化了信号线插接工作，有助于提高插接工作效率和质量。
针对上述不足，一种多功能电力系统开关装置,包括插接机构、第一固定架、第二固定架、第一锁紧机构，插接机构卡装在第一固定架上，第一固定架与第二固定架是铰接安装，第一锁紧机构固接在第二固定架的底部；插接机构包括插头组件、插座组件，插头组件与插座组件是插装配合，插头组件包括卡装连接的第一插头、第二插头，插座组件包括卡装连接的第一插座、第二插座，第一插头与第一插座是插装配合，第二插头与第二插座是插装配合，第二固定架上固接有挡块；第一插头和第二插头上安装有若干插针，插针外周安装有插针套，第一插座和第二插座上均布有若干与插针套对应的第四槽，第四槽内安装有与插针插装配合的插套；所述插针包括铜柱，铜柱下端固设有下端较细上端与铜柱等径设置的圆锥台；所述插套包括固设在第四槽底部的滑套，滑套内滑动插装有铜滑杆，铜滑杆下端固设有下限位环；铜滑杆上端同轴固设有与第四槽轴向滑动配合且口部向上的铜套，滑套上端面和铜套下端面之间的铜滑杆上套装有压紧弹簧，铜套内壁呈与圆锥台外周壁完全贴合的圆锥台状，铜套底部内设有同轴设置的上腔，铜滑杆内同轴设有与上腔连通且比上腔粗的下腔，上腔内轴向滑动插装有上轴，上轴下端固设有与下腔上端面限位配合的下台，下腔下段拧紧有螺柱，下腔内安装有支撑在螺柱和下台之间的下弹簧，上轴上端同轴固设有上端为尖下端为圆面的铜圆锥，圆锥台下部设有口部向下设置的圆锥腔，圆锥腔腔壁能与铜圆锥外周壁压紧配合。
电线分别安装在插头组件、插座组件的端子孔，并由插头组件、插座组件的压紧螺栓固定，插接机构通过插头组件与插座组件的连接实现电路的接通，第一固定架套装在插头组件与插座组件的连接处，第一固定架与第二固定件是铰接配合，插接机构随第一固定架相对于第二固定架转动，第一固定架由第二锁紧机构与挡块固定，第二固定架通过第一锁紧机构安装在导轨上，通过插接机构随着第一固定架转动，实现将插座组件的端口位置置于上方，方便检修、接换电线，第一插头与第二插头是卡装连接，第一插座与第二插座是卡装连接，实现多排端子并行连接，在接线时，第一插头与第二插头单独接线，接线完成后，再将第一插头与第二插头卡装连接，同样，第一插座与第二插座单独接线，再将二者卡装连接，增加了端子的排数，通过增加接插机构的宽度来增加装置的连线量，对安装空间的利用率提高。
在本专利中，第一插头和第二插头上安装有若干金属制插针，插针是细长的棒状结构。第一插头和第二插头上还固设有插针套，插针套套装在插针外周，主要起保护插针，防止插针被撞弯、提高插接可靠性的作用。第一插座和第二插座上均布有若干第四槽，第四槽的位置与差插针套对应设置。在本专利中，第四槽内安装有金属制插套，插套具有一定的弹性，可以保证在插针插入插套时，插套能与插针弹性压紧在一起，保证了插接可靠性和电连接可靠性。
在本专利中，所述插针包括一根铜柱，铜柱横截面为圆形，这样可以保证铜柱在插装插套时外周受力均匀性，有助于顺畅拔插。铜柱下端固设有一个圆锥台，圆锥台具有两个端面，下端面直径较细上端面直径较粗，且上端直径与铜柱等径设置。这样设置的目的之一，就是在铜柱插入插套时起到对铜柱的导向作用，同时具有减小插入阻力、提高插入准确度的作用，因此提高了插装精度，有助于提高操作效率。所述插套包括固设在第四槽底部的滑套，滑套与第四槽同轴设置。滑套内滑动插装有一根铜滑杆，铜滑杆可以通过滑套在第四槽内外上下滑动。铜滑杆下端固设有一个下限位环，下限位环的作用是防止铜滑杆下端滑脱滑套而进入第四槽。铜滑杆上端固设有一个口部朝上设置的圆形铜套，铜套与铜滑杆同轴设置，铜套外壁与第四槽内壁轴向滑动配合。在本专利中，滑套上端面和铜套下端面之间的铜滑杆上套装有压紧弹簧，压紧弹簧的主要作用是将铜套弹性支撑起来。在本专利中，铜套内壁呈大口向上小口向下的圆锥台状，因为铜套内壁尺寸与圆锥台尺寸相同，因此铜套内壁能与圆锥台外周壁完全贴合在一起。当铜柱下端的圆锥台插入铜套时，铜柱会推动铜套向下滑动，此时压紧弹簧被压缩并对铜套施加弹力。当插头锁紧到插座上时，铜柱达到行程下止点，此时压紧弹簧对铜套的压紧力最大，也即铜套和圆锥台的压紧力最大，保证圆锥台外周面和铜套内壁电连接的可靠性。在本专利中，铜套底部内设有一个圆柱形上腔，上腔与铜套同轴设置。铜滑杆内设有一个圆柱形下腔，下腔与铜滑杆同轴设置。下腔与上腔连通，下腔直径比上腔直径粗。在本专利中，上腔内插装有一根上轴，上轴为圆柱，与上腔轴向滑动配合。上轴下端固设有下台，下台比上轴要粗，因此下台与下腔上端面限位配合。下腔下段拧紧有螺柱，螺柱上端面和下台下端面之间的下腔内安装有一个下弹簧，下弹簧的主要作用是弹性支撑下台，也即弹性向上支撑上轴。在本专利中，上轴上端固设有一个铜圆锥，铜圆锥为上端为尖下端为圆面的铜块，铜圆锥与上轴同轴设置。在本专利中，圆锥台下台面设有口部向下设置的圆锥腔，圆锥腔尺寸与铜圆锥尺寸相同，因此圆锥腔腔壁与铜圆锥外周壁压紧配合。当插针插入插套时，前端较细的圆锥台会引导铜柱准确而迅速地插入第四槽内。由于铜圆锥与圆锥台的圆锥腔的有效间距比铜套内壁与圆锥台的有效间距短，因此，铜柱继续插入时，圆锥腔会优先接触并压紧铜圆锥，此时下弹簧收缩开始对圆锥腔施加压力。当铜柱继续插入时，圆锥台外周接触并压紧铜套内壁。当铜柱下插到插头与插座锁紧状态时，铜圆锥与圆锥腔的接触面最大、压紧力达到最大，电连接最可靠；圆锥台外周与铜套内壁的接触面最大、压紧力达到最大，电连接最可靠。相对于传统插针插套结构而言，本专利的插针插套的接触面纵剖面呈“w”形，接触面更大，且弹性压紧保证了接触可靠性，从根本上保证了插头插座电连接的可靠性。
作为改进，所述第二固定架上设有第一槽，第一槽内安装有第二锁紧机构，第二锁紧机构与第一固定架是卡装配合。
插装结构随第一固定架转动到挡块位置，插装机构通过第二锁紧机构卡紧在第二固定架上，插接机构在第二固定架上的安装位置与第二固定架的底架部分留有一定的间隙，第二固定架为框架结构，方便连接在插座组件的电线走线。
作为改进，所述第二锁紧机构包括第一卡块，第一卡块的一端与第二固定架之间通过拉伸弹簧连接，第一卡块的侧壁固接有第一转杆，第一转杆安装在第二固定架上且与第二固定架是转动配合，第一转杆的一端固接有转柄，所述第一固定架上设有与第一卡块卡装配合的第二槽。
第一卡块通过第一转杆铰接在第一槽内，第一卡块的一端与第二槽是卡装配合，第一卡块的另一端与第二固定架之间连接有拉伸弹簧，第一转杆与第二固定架是转动配合，第一转杆的一端固接有转柄，通过控制转柄的转动实现第一卡块的转动，在插接组件与挡块接触时，由于拉伸弹簧的作用，第一卡块卡紧在第二槽内实现第二锁紧机构与第一固定架的卡装连接，通过转动转柄，实现第一转杆的转动，从而带动第一卡块的转动，使得第一卡块从第二槽内脱离，实现第二固定架的开闭。
作为改进，所述第一插头上固接有第二卡块，第二卡块上设有第三槽，第一插座上设有与第二卡块卡装配合的第四槽，第四槽的侧壁设有第五槽，第五槽内设有与第五槽滑动配合的固定块，固定块与卡块是卡装配合，固定块与第一插座之间连接有压缩弹簧。
第五槽与第四槽有相交处，第五槽内设有沿第五槽侧壁滑动的固定块，固定块与第五槽的底面之间连接有压缩弹簧，第一插头与第一插座完全插装连接时，第二卡块插装在第四槽内，由于压缩弹簧的作用，固定块进入第三槽内，实现固定块与第二卡块的卡装连接，在需要将第一插头与第一插座开启时，用手推动固定块位于第五槽外的部分，固定块向第五槽槽内滑动，固定块从第三槽脱离，实现固定块与第二卡块的分离，从而实现第一插头与第一插座之间的开启，固定块及其连接部件为插接机构提供了锁紧功能，提高了插头组件与插座组件之间连接的牢固性。
作为改进，所述第一锁紧机构包括固接在第二固定架上的固定板，固定板上设有与固定板转动配合的第二转杆，第二转杆与固定板之间安装有扭力弹簧，第二转杆上固接有第三卡块。
固定板的两侧都是安装有第二转杆、扭力弹簧、第三卡块，扭力弹簧的一端固定在固定板上，扭力弹簧的另一端固定在第二转杆上，扭力弹簧为第二转杆提供一个转动的力，推动第二转杆转动，从而使得固接在第二转杆的第三卡块转动，第一锁紧机构通过分别位于两侧的第三卡块夹紧在导轨上实现整个装置的安装，这种连接方式稳定性强，避免了整个装置在开关柜内安装不牢固所造成的安全问题。
作为改进，包括导轨，导轨上设有防滑凸块，导轨与第一锁紧机构是卡装配合。
防滑凸块可以增加导轨与第三卡块之间接触面的摩擦，提高了连接的稳定性。
作为改进，所述第二插头上固接有第四卡块，第一插头上设有与第四卡块卡装配合的第六槽。
第一插头与第二插头之间在完全插装后通过第四卡块与第六槽的卡装配合进行紧固，第四卡块有一定的弹性，在第四卡块的拐角部分可以发生一定的弹性形变，在第一插头与第二插头需要拆装时，只需用手按压第四卡块，第四卡块从第六槽脱离，再将第二插头从第一插头内拔出即可，这样的连接安装拆卸方便，避免了在第一插头与第二插头连接后出现擅自相互脱离的情况。
作为改进，所述第二插座上固接有第五卡块，第一插座上设有与第四卡块卡装配合的第七槽。
第一插座与第二插座之间在完全插装后通过第五卡块与第七槽的卡装配合进行紧固，第五卡块有一定的弹性，在第五卡块的拐角部分可以发生一定的弹性形变，在第一插座与第二插座需要拆装时，只需用手按压第五卡块，第五卡块从第七槽脱离，再将第二插座从第一插座内拔出即可，这样的连接安装拆卸方便，避免了在第一插座与第二插座连接后出现擅自相互脱离的情况。
作为改进，所述第三卡块上固接有把手。
把手连接在位于固定板同侧的两个第三卡块上，用于开启第一锁紧机构，把手在固定板的两侧各有一个，在使用时，需用双手同时操作把手从而使第三卡块准确的卡紧在导轨上。
综上所述，本发明结构合理，模块化组装，拆装、检修方便，安装牢固，整体空间利用合理，大大简化了信号线插接工作，有助于提高插接工作效率和质量。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明
图1为本发明整体结构图；
图2为本发明拆分示意图；
图3为本发明插接机构结构图；
图4为本发明插座组件结构图；
图5为本发明插头组件结构图；
图6为本发明插接机构部件连接局部示意图；
图7为本发明第二卡块与固定块连接示意图；
图8为本发明第一锁紧机构结构图；
图9为本发明导轨示意图；
图10为本发明第一固定架与第二固定架连接图；
图11为本发明第二锁紧机构安装局部剖视图；
图12为本发明第二锁紧机构结构示意图；
图13为插针和插套的配合结构示意图；
图14为插针和插套插装后的状态图。
具体实施方式
如图所示的一种多功能电力系统开关装置，包括插接机构1、第一固定架2、第二固定架3、第一锁紧机构4，插插接机构1卡装在第一固定架2上，第一固定架2与第二固定架3是铰接安装，第一锁紧机构4固接在第二固定架3的底部；插接机构1包括插头组件5、插座组件6，插头组件5与插座组件6是插装配合，插头组件5包括卡装连接的第一插头7、第二插头8，插座组件6包括卡装连接的第一插座9、第二插座10，第一插头7与第一插座9是插装配合，第二插头8与第二插座10是插装配合，第二固定架3的上固接有挡块11。
电线分别安装在插头组件、插座组件的端子孔36，并由插头组件、插座组件的压紧螺栓37固定，插接机构通过插头组件与插座组件的连接实现电路的接通，第一固定架套装在插头组件与插座组件的连接处，第一固定架与第二固定件是铰接配合，插接机构随第一固定架相对于第二固定架转动，第一固定架由第二锁紧机构与挡块固定，第二固定架通过第一锁紧机构安装在导轨上，通过插接机构随着第一固定架转动，实现将插座组件的端口位置置于上方，方便检修、接换电线，第一插头与第二插头是卡装连接，第一插座与第二插座是卡装连接，实现多排端子并行连接，在接线时，第一插头与第二插头单独接线，接线完成后，再将第一插头与第二插头卡装连接，同样，第一插座与第二插座单独接线，再将二者卡装连接，增加了端子的排数，通过增加接插机构的宽度来增加装置的连线量，对安装空间的利用率提高。
在本专利中，第一插头和第二插头上安装有若干金属制插针001，插针是细长的棒状结构。第一插头和第二插头上还固设有插针套002，插针套套装在插针外周，主要起保护插针，防止插针被撞弯、提高插接可靠性的作用。第一插座和第二插座上均布有若干第四槽003，第四槽的位置与差插针套对应设置。在本专利中，第四槽内安装有金属制插套004，插套具有一定的弹性，可以保证在插针插入插套时，插套能与插针弹性压紧在一起，保证了插接可靠性和电连接可靠性。
在本专利中，所述插针包括一根铜柱01，铜柱横截面为圆形，这样可以保证铜柱在插装插套时外周受力均匀性，有助于顺畅拔插。铜柱下端固设有一个圆锥台02，圆锥台具有两个端面，下端面直径较细上端面直径较粗，且上端直径与铜柱等径设置。这样设置的目的之一，就是在铜柱插入插套时起到对铜柱的导向作用，同时具有减小插入阻力、提高插入准确度的作用，因此提高了插装精度，有助于提高操作效率。所述插套包括固设在第四槽底部的滑套03，滑套与第四槽同轴设置。滑套内滑动插装有一根铜滑杆04，铜滑杆可以通过滑套在第四槽内外上下滑动。铜滑杆下端固设有一个下限位环05，下限位环的作用是防止铜滑杆下端滑脱滑套而进入第四槽。铜滑杆上端固设有一个口部朝上设置的圆形铜套06，铜套与铜滑杆同轴设置，铜套外壁与第四槽内壁轴向滑动配合。在本专利中，滑套上端面和铜套下端面之间的铜滑杆上套装有压紧弹簧015，压紧弹簧的主要作用是将铜套弹性支撑起来。在本专利中，铜套内壁呈大口向上小口向下的圆锥台状，因为铜套内壁尺寸与圆锥台尺寸相同，因此铜套内壁能与圆锥台外周壁完全贴合在一起。当铜柱下端的圆锥台插入铜套时，铜柱会推动铜套向下滑动，此时压紧弹簧被压缩并对铜套施加弹力。当插头锁紧到插座上时，铜柱达到行程下止点，此时压紧弹簧对铜套的压紧力最大，也即铜套和圆锥台的压紧力最大，保证圆锥台外周面和铜套内壁电连接的可靠性。在本专利中，铜套底部内设有一个圆柱形上腔07，上腔与铜套同轴设置。铜滑杆内设有一个圆柱形下腔08，下腔与铜滑杆同轴设置。下腔与上腔连通，下腔直径比上腔直径粗。在本专利中，上腔内插装有一根上轴09，上轴为圆柱，与上腔轴向滑动配合。上轴下端固设有下台010，下台比上轴要粗，因此下台与下腔上端面限位配合。下腔下段拧紧有螺柱011，螺柱上端面和下台下端面之间的下腔内安装有一个下弹簧012，下弹簧的主要作用是弹性支撑下台，也即弹性向上支撑上轴。在本专利中，上轴上端固设有一个铜圆锥013，铜圆锥为上端为尖下端为圆面的铜块，铜圆锥与上轴同轴设置。在本专利中，圆锥台下台面设有口部向下设置的圆锥腔014，圆锥腔尺寸与铜圆锥尺寸相同，因此圆锥腔腔壁与铜圆锥外周壁压紧配合。当插针插入插套时，前端较细的圆锥台会引导铜柱准确而迅速地插入第四槽内。由于铜圆锥与圆锥台的圆锥腔的有效间距比铜套内壁与圆锥台的有效间距短，因此，铜柱继续插入时，圆锥腔会优先接触并压紧铜圆锥，此时下弹簧收缩开始对圆锥腔施加压力。当铜柱继续插入时，圆锥台外周接触并压紧铜套内壁。当铜柱下插到插头与插座锁紧状态时，铜圆锥与圆锥腔的接触面最大、压紧力达到最大，电连接最可靠；圆锥台外周与铜套内壁的接触面最大、压紧力达到最大，电连接最可靠。相对于传统插针插套结构而言，本专利的插针插套的接触面纵剖面呈“w”形，接触面更大，且弹性压紧保证了接触可靠性，从根本上保证了插头插座电连接的可靠性。
本发明中，所述第二固定架3上设有第一槽12，第一槽12内安装有第二锁紧机构13，第二锁紧机构13与第一固定架2是卡装配合。
插装结构随第一固定架转动到挡块位置，插装机构通过第二锁紧机构卡紧在第二固定架上，插接机构在第二固定架上的安装位置与第二固定架的底架部分留有一定的间隙，第二固定架为框架结构，方便连接在插座组件的电线走线。
本发明中，所述第二锁紧机构13包括第一卡块14，第一卡块14的一端与第二固定架3之间通过拉伸弹簧15连接，第一卡块14的侧壁固接有第一转杆16，第一转杆16安装在第二固定架3上且与第二固定架3是转动配合，第一转杆16的一端固接有转柄17，所述第一固定架2上设有与第一卡块14卡装配合的第二槽18。
第一卡块通过第一转杆铰接在第一槽内，第一卡块的一端与第二槽是卡装配合，第一卡块的另一端与第二固定架之间连接有拉伸弹簧，第一转杆与第二固定架是转动配合，第一转杆的一端固接有转柄，通过控制转柄的转动实现第一卡块的转动，在插接组件与挡块接触时，由于拉伸弹簧的作用，第一卡块卡紧在第二槽内实现第二锁紧机构与第一固定架的卡装连接，通过转动转柄，实现第一转杆的转动，从而带动第一卡块的转动，使得第一卡块从第二槽内脱离，实现第二固定架的开闭。
本发明中，所述第一插头7上固接有第二卡块19，第二卡块19上设有第三槽20，第一插座9上设有与第二卡块19卡装配合的第四槽21，第四槽21的侧壁设有第五槽22，第五槽22内设有与第五槽22滑动配合的固定块23，固定块23与卡块是卡装配合，固定块23与第一插座9之间连接有压缩弹簧24。
第五槽与第四槽有相交处，第五槽内设有沿第五槽侧壁滑动的固定块，固定块与第五槽的底面之间连接有压缩弹簧，第一插头与第一插座完全插装连接时，第二卡块插装在第四槽内，由于压缩弹簧的作用，固定块进入第三槽内，实现固定块与第二卡块的卡装连接，在需要将第一插头与第一插座开启时，用手推动固定块位于第五槽外的部分，固定块向第五槽槽内滑动，固定块从第三槽脱离，实现固定块与第二卡块的分离，从而实现第一插头与第一插座之间的开启，固定块及其连接部件为插接机构提供了锁紧功能，提高了插头组件与插座组件之间连接的牢固性。
本发明中，所述第一锁紧机构4包括固接在第二固定架3上的固定板25，固定板25上设有与固定板25转动配合的第二转杆26，第二转杆26与固定板25之间安装有扭力弹簧27，第二转杆26上固接有第三卡块28。
固定板的两侧都是安装有第二转杆、扭力弹簧、第三卡块，扭力弹簧的一端固定在固定板上，扭力弹簧的另一端固定在第二转杆上，扭力弹簧为第二转杆提供一个转动的力，推动第二转杆转动，从而使得固接在第二转杆的第三卡块转动，第一锁紧机构通过分别位于两侧的第三卡块夹紧在导轨上实现整个装置的安装，这种连接方式稳定性强，避免了整个装置在开关柜内安装不牢固所造成的安全问题。
本发明中，包括导轨29，导轨29上设有防滑凸块30，导轨29与锁紧机构是卡装配合。
防滑凸块可以增加导轨与第三卡块之间接触面的摩擦，提高了连接的稳定性。
本发明中，所述第二插头8上固接有第四卡块31，第一插头7上设有与第四卡块31卡装配合的第六槽32。
第一插头与第二插头之间在完全插装后通过第四卡块与第六槽的卡装配合进行紧固，第四卡块有一定的弹性，在第四卡块的拐角部分可以发生一定的弹性形变，在第一插头与第二插头需要拆装时，只需用手按压第四卡块，第四卡块从第六槽脱离，再将第二插头从第一插头内拔出即可，这样的连接安装拆卸方便，避免了在第一插头与第二插头连接后出现擅自相互脱离的情况。
本发明中，所述第二插座10上固接有第五卡块33，第一插座9上设有与第四卡块31卡装配合的第七槽34。
第一插座与第二插座之间在完全插装后通过第五卡块与第七槽的卡装配合进行紧固，第五卡块有一定的弹性，在第五卡块的拐角部分可以发生一定的弹性形变，在第一插座与第二插座需要拆装时，只需用手按压第五卡块，第五卡块从第七槽脱离，再将第二插座从第一插座内拔出即可，这样的连接安装拆卸方便，避免了在第一插座与第二插座连接后出现擅自相互脱离的情况。
本发明中，所述第三卡块28上固接有把手35。
把手连接在位于固定板同侧的两个第三卡块上，用于开启第一锁紧机构，把手在固定板的两侧各有一个，在使用时，需用双手同时操作把手从而使第三卡块准确的卡紧在导轨上。