一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的制作方法

本发明涉及高速开关的绝缘拉杆的技术领域，尤其涉及一种带锁扣的绝缘拉杆装置。

背景技术：

高速开关中通常采用电磁斥力机构实现快速分闸、合闸等操作。电磁斥力操动机构是高速断路器的关键部件之一。在电磁斥力机构中，拉杆是快速分合闸动作的关键部件之一，快速分合闸时，操动部件产生力作用带动拉杆进而带动动触头快速运动。因此，较高的强度和良好的抗拉性是拉杆的必备条件；由于正常通流时动触头带电，为了保证安全，拉杆还需要良好的绝缘。电磁锁扣是开关中为防止触头拉开后短时间内回弹的装置，它由传动杆，弹簧和电线圈组成，正常时，弹簧压缩顶住传动杆，传动杆从侧方抵住绝缘拉杆上的凸起，分闸时，拉杆快速拉开，由于弹簧的作用，锁扣会运动并卡进拉杆的凹槽，这样就防止了拉杆往回落，合闸时，先给电线圈通一个与弹簧弹力反向的力，使得锁扣解锁，然后给永磁机构合闸指令使机构完成合闸。为了保证斥力机构的快速动作，电磁斥力在电容放电后百μs时就已经达到几十kn量级。在这样大的瞬时力作用拉杆对拉杆本身的强度，抗拉强度，绝缘都是严峻的考验。普通拉杆在此时往往经受不住多次快速分合闸的冲击便已经拉断。与此同时，为防止触头拉开后由于弹簧的作用触头重新接触合闸，需要在拉杆的径向增加锁扣装置，在几十kn量级的电磁斥力作用在拉杆轴向的同时，又有几百n的锁扣的力作用在拉杆径向，径向的受力会使得绝缘拉杆会有偏心的晃动，这更使得绝缘拉杆容易拉断。

技术实现要素：

针对上述产生的问题，本发明的目的在于提供一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，包括绝缘拉杆，所述绝缘拉杆包括上拉杆和下拉杆，所述上拉杆和所述下拉杆之间固定有法兰结构，所述法兰结构具有绝缘性；锁扣机构，所述锁扣机构包括一锁扣定位凸台和若干锁扣装置，所述锁扣定位凸台套设在所述绝缘拉杆上，每一所述锁扣装置均恒向所述锁扣定位凸台提供一水平方向上的推力，若干所述推力均朝向所述绝缘拉杆的中轴线方向，若干所述推力的合力为零，且若干所述推力的合力矩为零；阻挡部，每一所述锁扣装置均具有一所述阻挡部，所述阻挡部用于在所述绝缘拉杆向下运动后阻挡所述绝缘拉杆再向上运动，每一所述推力通过一所述阻挡部作用于所述绝缘拉杆上。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，每一所述锁扣机构均还包括一解锁装置，所述解锁装置用于向所述阻挡部提供拉力，所述拉力的方向与所述推力的方向相反。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述法兰结构包括：上法兰和下法兰，所述上法兰和所述下法兰相连接，所述上拉杆和所述上法兰相连接，所述下拉杆和所述下法兰相连接，所述上拉杆的中轴线和所述下拉杆的中轴线相重合；

环氧绝缘垫，所述环氧绝缘垫固定在所述上法兰和所述下法兰之间；端面绝缘垫，所述端面绝缘垫固定在所述下法兰的下表面；

金属垫，所述金属垫固定在所述端面绝缘垫的下表面。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，每一所述解锁装置均包括：外壳；

电磁铁线圈，所述电磁铁线圈的内部形成一圆柱形腔体，所述电磁铁线圈固定在所述外壳内；

动铁芯，所述动铁芯设置在所述圆柱形腔体内，所述动铁芯通过锁扣传动杆与所述阻挡部固定连接，所述动铁芯沿所述绝缘拉杆的径向作水平直线运动。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述锁扣装置还包括：钢板，所述钢板固定在所述外壳上，所述锁扣传动杆贯穿所述钢板；弹簧，所述弹簧套设在所述锁扣传动杆上，所述阻挡部为一锁扣卡扣，所述弹簧的一端抵于所述钢板，所述弹簧的另一端抵于所述锁扣卡扣上，所述弹簧用于恒向所述锁扣卡扣提供推力。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述锁扣卡扣的一端与所述锁扣传动杆固定连接，所述锁扣卡扣的另一端的端面的形状与所述锁扣定位凸台的外表面的形状相匹配，所述锁扣卡扣的另一端的端面的下侧至下表面处开设有一凹槽，所述凹槽的形状与所述锁扣定位凸台的上端外沿的形状相匹配。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述锁扣机构包括两所述锁扣装置，两所述锁扣装置相对于所述绝缘拉杆的中轴线呈轴对称设置。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述电磁铁线圈包括：线圈轴，所述线圈轴为环形结构，所述动铁芯设置在所述环形结构内；线圈，所述线圈环绕在所述线圈轴的外壁上，所述线圈位于所述线圈轴的外壁和所述外壳的内壁之间。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述上拉杆的上端与一真空灭弧室的动触头相连接。

上述的一种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，其中，所述下拉杆的下端穿过一斥力线圈与一斥力盘相连接。

本发明由于采用上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本发明的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置优化了绝缘拉杆在受力时的薄弱点，绝缘拉杆上还增加了可调节位置的锁扣用的定位凸台，方便锁扣装置的调节。

(2)本发明的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置两个锁扣设计，锁扣的电磁铁线圈串联连接，确保分闸时触头不会回弹，同时两个锁扣的方案使得快速分闸时拉杆径向的受力大大减小，进一步增加了拉杆的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的剖视图。

图2是本发明的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的锁扣装置和解锁装置的示意图。

附图中：1、上拉杆；2、下拉杆；31、上法兰；32、下法兰；33、环氧绝缘垫；34、端面绝缘垫；35、金属垫；4、锁扣定位凸台；5、锁扣装置；51、阻挡部；511、凹槽；512、圆盘；513、第一连接块；514、第二连接块；52、钢板；53、弹簧；54、第二外壳；6、解锁装置；61、外壳；62、电磁铁线圈；621、线圈轴；622、线圈；63、动铁芯；64、锁扣传动杆；7、真空灭弧室；71、动触头；8、软连接。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

图1是本发明的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的剖视图，图2是本发明的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的锁扣装置和解锁装置的示意图。

第一实施例：

请参见图1和图2所示，示出了第一种较佳的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，包括：绝缘拉杆，绝缘拉杆包括上拉杆1和下拉杆2，上拉杆1和下拉杆2之间固定有法兰结构，法兰结构具有绝缘性，保证了安全。

另外，作为一种较佳的实施例，带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置还包括：锁扣机构，锁扣机构包括一锁扣定位凸台4和若干锁扣装置5，锁扣定位凸台4套设在绝缘拉杆上，每一锁扣装置5均恒向锁扣定位凸台4提供一水平方向上的推力，若干推力均朝向绝缘拉杆的中轴线方向，若干推力的合力为零，且若干推力的合力矩为零，锁扣定位凸台4与绝缘拉杆可滑动连接，便于调节锁扣定位凸台4的位置。

进一步，作为一种较佳的实施例，带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置还包括：阻挡部51，每一锁扣装置5均具有一阻挡部51，阻挡部51用于在绝缘拉杆向下运动后阻挡绝缘拉杆再向上运动，每一推力通过一阻挡部51作用于绝缘拉杆上。

再进一步，作为一种较佳的实施例，每一锁扣机构均还包括一解锁装置6，解锁装置6用于向阻挡部51提供拉力，拉力的方向与推力的方向相反。

更进一步，作为一种较佳的实施例，法兰结构包括：上法兰31和下法兰32，上法兰31和下法兰32相连接，上拉杆1和上法兰31相连接，下拉杆2和下法兰32相连接，上拉杆1的中轴线和下拉杆2的中轴线相重合；环氧绝缘垫33，环氧绝缘垫33固定在上法兰31和下法兰32之间；端面绝缘垫34，端面绝缘垫34固定在下法兰32的下表面；金属垫35，金属垫35固定在端面绝缘垫34的下表面，上法兰31和下法兰32增加了上拉杆1和下拉杆2的强度，优化了上拉杆1和下拉杆2在受力时的薄弱点。

还有，作为一种较佳的实施例，每一解锁装置6均包括：外壳61；电磁铁线圈62，电磁铁线圈62的内部形成一圆柱形腔体，电磁铁线圈62固定在外壳61内；动铁芯63，动铁芯63设置在圆柱形腔体内，动铁芯63通过锁扣传动杆64与阻挡部51固定连接，动铁芯63沿绝缘拉杆的径向作水平直线运动。

进一步，作为一种较佳的实施例，锁扣装置5还包括钢板52和弹簧53，钢板52固定在外壳61上，锁扣传动杆64贯穿钢板52，弹簧53套设在锁扣传动杆64上，阻挡部51为一锁扣卡扣，弹簧53的一端抵于钢板52，弹簧53的另一端抵于锁扣卡扣上，弹簧53用于恒向锁扣卡扣提供推力。

再进一步，作为一种较佳的实施例，锁扣卡扣的一端与锁扣传动杆64固定连接，锁扣卡扣的另一端的端面的形状与锁扣定位凸台4的外表面的形状相匹配，锁扣卡扣的另一端的端面的下侧至下表面处开设有一凹槽511，凹槽511的形状与锁扣定位凸台4的上端外沿的形状相匹配。

更进一步，作为一种较佳的实施例，锁扣机构包括两锁扣装置5，两锁扣装置5相对于绝缘拉杆的中轴线呈轴对称设置，当绝缘拉杆受到的两锁扣装置5的推力的合力为零且若干推力的合力矩为零时，绝缘拉杆不会晃动，增强绝缘拉杆的稳定性。

再者，作为一种较佳的实施例，电磁铁线圈62包括线圈轴621和线圈轴622，线圈轴621为环形结构，动铁芯63设置在环形结构内，线圈轴622环绕在线圈轴621的外壁上，线圈轴622位于线圈轴621的外壁和外壳61的内壁之间，两锁扣装置5内的两线圈轴622串联连接。

还有，作为一种较佳的实施例，上拉杆1的上端贯穿软连接8与一真空灭弧室7的动触头71螺纹连接，软连接8箍在动触头71上。

另外，作为一种较佳的实施例，下拉杆2的下端穿过一斥力线圈(图中未示出)与一斥力盘(图中未示出)相连接，斥力线圈的工艺封装与下拉杆2的绝缘良好，下拉杆2与斥力盘螺纹连接。

第二实施例：

请继续参见图1和图2所示，示出了第二种较佳的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，包括：绝缘栏杆，绝缘拉杆包括有上拉杆1、下拉杆2和法兰结构，法兰结构包括上法兰31和下法兰32，上拉杆1的一端与上法兰31相连接，上拉杆2与上法兰31相垂直，下栏杆2的一端与下法兰32相连接，下拉杆2与下法兰32相垂直，上法兰31和下法兰32之间设有环氧绝缘垫33，上法兰31和下法兰32固定连接，环氧绝缘垫33水平设置，上拉杆1和下拉杆2相对于环氧绝缘垫33呈镜面对称，上拉杆的轴线和下拉杆的轴线重合，上法兰31和下法兰32相对于环氧绝缘垫33呈镜面对称。再进一步，作为一种较佳的实施例，绝缘拉杆还包括：端面绝缘垫34，端面绝缘垫34为一体式结构，端面绝缘垫34套设在下拉杆2上，端面绝缘垫34的上端面与下法兰32的下端面相贴合，端面绝缘垫34的中部向下延伸形成一筒型凸起，筒型凸起套设在下拉杆2上。

更进一步，作为一种较佳的实施例，绝缘拉杆还包括：金属垫35，金属垫35呈圆形结构，金属垫35的中部开设有通孔，金属垫35套设在筒型凸起上，金属垫35与端面绝缘垫34的下表面相贴合。

还有，作为一种较佳的实施例，带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置还包括：锁扣机构，锁扣机构包括一锁扣定位凸台4和两锁扣装置5，锁扣定位凸台4为一体式结构，锁扣定位凸台4包括有一圆管和一环形凸台，环形凸台设置在圆管的下端，圆管和环形凸台均套设在下拉杆2上，下拉杆2的外壁上开设有外螺纹，下拉杆2上套设有两螺帽，圆管位于两螺帽之间，通过两螺帽调节锁扣定位凸台4的在下拉杆2上的位置，两锁扣装置5相对于环形凸台呈中心对称，两锁扣装置5的高度相同，每一锁扣装置5包括一第二外壳54、一锁扣卡扣、一弹簧53和钢板52，第二外壳54呈两端开口的中空的圆筒结构，钢板52固定在第二外壳54的一端，锁扣卡扣的一侧位于第二外壳54内相对于钢板52的另一侧，弹簧53的一端抵在钢板52上，弹簧53的另一端抵在锁扣卡扣上。请继续参见图2所示，锁扣卡扣为一体式结构，锁扣卡扣包括一圆盘512、一第一连接块513和一第二连接块514，第一连接块513设置在圆盘512的一表面的中部，第二连接块514设置在第一连接块513相对于圆盘512的另一表面的上侧，圆盘512相对于第一连接块513的另一表面开设有圆形凹槽，第二连接块514抵于环形凸台上，弹簧53抵于圆盘相对于第一连接块513的另一表面，弹簧53向锁扣卡扣提供水平方向上的弹力，从而使得锁扣卡扣能够恒向环形凸台提供一水平方向上的推力，并通过调节弹簧53的弹性系数使两锁扣卡扣向锁扣定位凸台4提供推力的合力为零。

再者，作为一种较佳的实施例，锁扣机构还包括：解锁装置6，解锁装置6包括有外壳61、电磁铁线圈62、锁扣传动杆64和动铁芯63，外壳61呈一端开口的中空的圆筒结构，外壳61的开口端与钢板52相对于第二外壳54的另一表面相连接，电磁铁线圈62设置在外壳61内相对于钢板52的另一侧，电磁铁线圈62沿水平方向设置，电磁铁线圈62的内部形成圆柱形腔体，动铁芯63设置在圆柱形腔体内，动铁芯63靠近于钢板62的一端与锁扣传动杆64的一端固定连接，锁扣传动杆64的另一端依次贯穿钢板52和弹簧53固定在圆形凹槽内，动铁芯63和锁扣传动杆64均沿水平方向设置，锁扣传动杆64的另一端指向下拉杆2的中轴线方向，动铁芯63带动锁扣传动杆64沿下拉杆2的径向方向作水平直线运动。

另外，作为一种较佳的实施例，下拉杆2的底部设有一第二弹簧(图中未示出)，第二弹簧相对于下拉杆2的另一端与一永磁机构(图中未示出)相连接。

而且，作为一种较佳的实施例，永磁机构为双稳态永磁机构，第二弹簧与双稳态永磁机构的传动部相连接，动触头71处于合闸状态时，电流依次从进线母排、真空触头的静端、真空触头的动触头71、软连接8、出线母排之间流过，由于法兰结构的良好绝缘，斥力线圈、斥力盘、锁扣卡扣、弹簧53、双稳态永磁机构均不带电，确保了斥力回路、永磁回路与主回路的电隔离；合闸时，锁扣卡扣顶在了锁扣定位凸台4上，并向锁扣定位凸台4有一个推力的作用，下拉杆2底部的第二弹簧处于压缩状态，顶住下拉杆2使真空触头动静端留有预警压力，常规分闸时双稳态永磁机构运作，双稳态永磁机构的传动部件带动绝缘拉杆向下运动，使其分闸成功，绝缘拉杆在运动的过程中，第二连接块卡在锁扣定位凸台4的上端，使得锁扣定位凸台4不会向弹。

下面说明本发明的工作流程：

(1)快速分闸时，电磁斥力配合双稳态永磁机构进行分闸操作，电容对斥力线圈放电产生瞬时大电流，并在斥力盘上激发参数磁场，产生瞬时较大的电磁脉冲力，斥力盘带动绝缘拉杆向下运动，并压缩第二弹簧，绝缘拉杆运动的向下运动后，锁扣定位凸台4两侧的弹簧53分别带动两锁扣卡扣向绝缘拉杆的中轴线方向移动，第二连接块卡在锁扣定位凸台4的上端，使得锁扣定位凸台4不会向上运动，双稳态永磁机构运作，带动双稳态永磁机构的传动部件以及绝缘拉杆运动，使其分闸成功。

(2)当合闸时，先给线圈轴622通电，激发出磁场对动铁芯523产生与推力方向相反电磁力，当动铁心523收到电磁力大于弹簧对锁扣卡扣的拉力时，动铁心523带动锁扣传动杆64与锁扣卡扣向背对于绝缘拉杆的方向移动，锁扣卡扣脱离锁扣定位凸台4，双稳态永磁机构收到合闸指令，双稳态永磁机构运作，带动其传动部件、绝缘拉杆和动触头71向上运动，合闸成功，关断输入到线圈轴622的电流，锁扣卡扣在弹簧53的作用力顶住锁扣定位凸台4上，锁住锁扣定位凸台4。

第三实施例：

请继续参见图1和图2所示，示出了第三种较佳的带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置，第三种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的结构与第二种带锁扣的斥力机构用绝缘拉杆装置的结构相同，其区别在于，解锁装置6由电磁铁机构替换为电推杆机构，具体地，解锁装置6包括外壳61和电动推杆，外壳61与钢板52相连接，电动推杆设置在外壳61内，电动推杆与锁扣卡扣相连接，电动推杆带动锁扣卡扣在沿水平方向移动。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。