触头结构及使用该触头结构的开关柜的制作方法

本发明涉及配电设备领域，特别涉及触头结构及使用该触头结构的开关柜。

背景技术：

在中压配电网系统中，移开式金属封闭开关柜应用广泛，这种类型的开关柜包括柜体和手车，柜体与手车之间由隔离触头连接，目前比较常见的隔离触头有梅花触头、鸭嘴触头以及弹簧触指连接式触头。其中梅花触指式是目前开关柜市场的主流产品，该触头包括多片触指，内圈由框架支撑，外圈靠弹簧扎紧固定。这种触头可包容手车与柜体间的所有方向的定量配合误差，动触头与静触头之间的触头压紧力靠外圈弹簧保证。鸭嘴式触头目前在移开式开关柜应用的比较少，鸭嘴式触头的内部由框架支撑并由弹簧拉紧，这种触头可以包容手车与柜体间部分方向的定量误差。弹簧触指连接式触头在移开式开关柜应用的比较少，其结构简单，其能够包容手车与柜体间部分方向的定量误差。上述三种触头均只能够允许的误差仅仅限于动触头与静触头的配合误差，误差允许范围较小，在手车与开关柜之间存在较大的安装误差时，上述触头结构均无法保证动触头与静触头的正常闭合。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种触头结构，以解决目前的动触头与静触头存在较大的安装误差时无法正常闭合的问题；另外，本发明的目的还在于提供一种使用上述触头结构的开关柜。

为实现上述目的，本发明的触头结构的第一种技术方案为：触头结构包括基座，基座上转动装配有支撑座，支撑座上摆动装配有触头座，触头座上设有用于与适配触头插接配合的插接结构，支撑座相对于基座的转动轴线与触头座相对于支撑座的摆动轴线具有夹角，所述触头座相对于支撑座的摆动轴线与所述插接结构的插接方向有夹角。

本发明的触头结构的第二种技术方案为：在本发明的触头结构的第一种技术方案的基础上，所述支撑座相对于基座的转动轴线与触头座相对于支撑座的摆动轴线相互垂直，触头座相对于支撑座的摆动轴线与插接结构的插接方向垂直。方便触头结构的布置，同时也能够使触头结构适应更多情况的安装误差。

本发明的触头结构的第三种技术方案为：在本发明的触头结构的第一种技术方案的基础上，所述触头座包括支架和摆动装配在支架上的第一夹板、第二夹板，触头座通过支架摆动装配在支撑座上，第一、第二夹板与支撑座导电连接；触头座还包括保持第一夹板和第二夹板相互靠近的弹性保持结构，第一、第二夹板远离支撑座的一端围成所述插接结构。通过两个夹板组成的触头座方便加工，两个夹板通过弹性保持结构能够使两个夹板围成的插接结构适应更大的安装误差。

本发明的触头结构的第四种技术方案为：在本发明的触头结构的第三种技术方案的基础上，所述弹性保持结构包括穿装在第一、第二夹板上的拉杆，拉杆的两端均设有处于第一、第二夹板外侧的弹性保持件，所述第一、第二夹板通过所述弹性保持件保持相互靠近。通过拉杆和弹性保持件配合，既能够保证第一、第二夹板围成的插接结构能够夹紧适配触头，又能够保证第一、第二夹板在活动过程中受拉杆的约束。

本发明的触头结构的第五种技术方案为：在本发明的触头结构的第四种技术方案的基础上，所述拉杆上套装有处于第一、第二夹板之间的定位套，第一夹板和第二夹板均通过所述弹性保持件压装在定位套的两端。定位套能够防止第一、第二夹板过度靠近，影响适配触头的插入。

本发明的触头结构的第六种技术方案为：在本发明的触头结构的第三或第四或第五种技术方案的基础上，所述插接结构包括分别设置在所述第一夹板和第二夹板上用于与适配触头导电接触的插接触指。通过插接触指与适配触头导电接触，既能够保证导电性能，又能够适配一定的定量误差。

本发明的触头结构的第七种技术方案为：在本发明的触头结构的第三或第四或第五种技术方案的基础上，所述支撑座包括与触头座配合的触头座配合部分，触头座配合部分夹装在两个夹板之间，第一夹板和第二夹板相对的面上均设有与触头座配合部分导电接触的支撑座触指，所述第一夹板和第二夹板通过支撑座触指与支撑座导电连接。触头座配合部分夹装在两个夹板之间，能够保证其电连接的稳定性。另外，在带有定位套的另一个技术方案中，定位套能够防止两个夹板与触头座配合部分之间的作用力过大，损坏支撑座或者夹板、也有可能损坏支撑座上的支撑座触指。

本发明的触头结构的第八种技术方案为：在本发明的触头结构的第七种技术方案的基础上，所述支架包括平行间隔设置的三个摆动轴，其中处于中间的摆动轴与支撑座摆动配合，处于两边的摆动轴分别与第一、第二夹板摆动配合，支撑座触指处于第一夹板和第二夹板上处于两个摆动轴之间的位置。简化支架的结构，同时支撑座触指处于两个摆动轴之间，能够保证支撑座触指与支撑座电连接的稳定性，避免支撑座触指与支撑座之间导电接触面积有大的变化。

本发明的触头结构的第九种技术方案为：在本发明的触头结构的第一种至第五种中任意一种技术方案的基础上，所述基座上设有对支撑座施加自复位作用力的自复位弹性件。使触头结构与适配触头分离后，支撑座能够回复至初始位置。

本发明的触头结构的第十种技术方案为：在本发明的触头结构的第九种技术方案的基础上，所述基座上设有用于在支撑座转动设定角度后与基座挡止配合的限位结构。使支撑座相对于基座在一定角度的范围内转动。

本发明的触头结构的第十一种技术方案为：在本发明的触头结构的第十种技术方案的基础上，所述基座包括套筒，所述支撑座包括插装在套筒内的基座配合部分和伸出套筒的触头座配合部分，所述支撑座通过基座配合部分与套筒转动配合，所述触头座配合部分靠近套筒的一端为非回转体结构，所述限位结构包括间隔设置在套筒上靠近触头座的一端口沿的两个限位板，触头座配合部分靠近套筒的一端处于在两个限位板之间，所述限位板与基座配合部分在沿套筒轴线方向上挡止配合。通过限位板和触头座配合部分止转配合，结构简单，同时限位板能够限制基座配合部分脱出套筒。

本发明的触头结构的第十二种技术方案为：在本发明的触头结构的第十一种技术方案的基础上，所述弹性自复位件为固定在限位板上的板簧，板簧设置在基座与触头座之间。

本发明的触头结构的第十三种技术方案为：在本发明的触头结构的第一种至第五种中任意一种技术方案的基础上，所述触头结构为静触头。

为实现上述目的，本发明的开关柜的第一种技术方案为：开关柜包括触头结构和与触头结构适配的适配触头，触头结构包括基座，基座上转动装配有支撑座，支撑座上摆动装配有触头座，触头座上设有用于与适配触头插接配合的插接结构，支撑座相对于基座的转动轴线与触头座相对于支撑座的摆动轴线具有夹角，所述触头座相对于支撑座的摆动轴线与所述插接结构的插接方向有夹角。

本发明的开关柜的第二种技术方案为：在本发明的开关柜的第一种技术方案的基础上，所述支撑座相对于基座的转动轴线与触头座相对于支撑座的摆动轴线相互垂直，触头座相对于支撑座的摆动轴线与插接结构的插接方向垂直。

本发明的开关柜的第三种技术方案为：在本发明的开关柜的第一种技术方案的基础上，所述触头座包括支架和摆动装配在支架上的第一夹板、第二夹板，触头座通过支架摆动装配在支撑座上，第一、第二夹板与支撑座导电连接；触头座还包括保持第一夹板和第二夹板相互靠近的弹性保持结构，第一、第二夹板远离支撑座的一端围成所述插接结构。

本发明的开关柜的第四种技术方案为：在本发明的开关柜的第三种技术方案的基础上，所述弹性保持结构包括穿装在第一、第二夹板上的拉杆，拉杆的两端均设有处于第一、第二夹板外侧的弹性保持件，所述第一、第二夹板通过所述弹性保持件保持相互靠近。

本发明的开关柜的第五种技术方案为：在本发明的开关柜的第四种技术方案的基础上，所述拉杆上套装有处于第一、第二夹板之间的定位套，第一夹板和第二夹板均通过所述弹性保持件压装在定位套的两端。

本发明的开关柜的第六种技术方案为：在本发明的开关柜的第三或第四或第五种技术方案的基础上，所述插接结构包括分别设置在所述第一夹板和第二夹板上用于与适配触头导电接触的插接触指。

本发明的开关柜的第七种技术方案为：在本发明的开关柜的第三或第四或第五种技术方案的基础上，所述支撑座包括与触头座配合的触头座配合部分，触头座配合部分夹装在两个夹板之间，第一夹板和第二夹板相对的面上均设有与触头座配合部分导电接触的支撑座触指，所述第一夹板和第二夹板通过支撑座触指与支撑座导电连接。

本发明的开关柜的第八种技术方案为：在本发明的开关柜的第七种技术方案的基础上，所述支架包括平行间隔设置的三个摆动轴，其中处于中间的摆动轴与支撑座摆动配合，处于两边的摆动轴分别与第一、第二夹板摆动配合，支撑座触指处于第一夹板和第二夹板上处于两个摆动轴之间的位置。

本发明的开关柜的第九种技术方案为：在本发明的开关柜的第一种至第五种中任意一种技术方案的基础上，所述基座上设有对支撑座施加自复位作用力的自复位弹性件。

本发明的开关柜的第十种技术方案为：在本发明的开关柜的第九种技术方案的基础上，所述基座上设有用于在支撑座转动设定角度后与基座挡止配合的限位结构。

本发明的开关柜的第十一种技术方案为：在本发明的开关柜的第十种技术方案的基础上，所述基座包括套筒，所述支撑座包括插装在套筒内的基座配合部分和伸出套筒的触头座配合部分，所述支撑座通过基座配合部分与套筒转动配合，所述触头座配合部分靠近套筒的一端为非回转体结构，所述限位结构包括间隔设置在套筒上靠近触头座的一端口沿的两个限位板，触头座配合部分靠近套筒的一端处于在两个限位板之间，所述限位板与基座配合部分在沿套筒轴线方向上挡止配合。

本发明的开关柜的第十二种技术方案为：在本发明的开关柜的第十一种技术方案的基础上，所述弹性自复位件为固定在限位板上的板簧，板簧设置在基座与触头座之间。

本发明的开关柜的第十三种技术方案为：在本发明的开关柜的第一种至第五种中任意一种技术方案的基础上，所述触头结构为静触头，所述适配触头为动触头。

本发明的有益效果为：本发明的触头结构包括基座，基座上转动装配有支撑座，支撑座上摆动装配有触头座，支撑座能够相对于基座转动，与目前的仅仅通过装配在触头座上的弹性触指适配动触头和静触头的配合误差相比，本发明的触头结构的触头座可以通过支撑座相对于基座转动和自身相对于支撑座的摆动适应与适配触头的较大的安装误差，解决了目前的动触头与静触头存在较大的安装误差时无法正常闭合的问题。

附图说明

图1是本发明的触头结构的具体实施例1的静触头与动触头插接时的状态示意图；

图2是本发明的触头结构的具体实施例1的静触头与动触头插接时的另一个视角的状态示意图；

图3是本发明的触头结构的具体实施例1的基座与支撑座的装配结构示意图；

图4是本发明的触头结构的具体实施例1的支撑座的结构示意图；

图5是本发明的触头结构的具体实施例1的基座的结构示意图；

图6是本发明的触头结构的具体实施例1的两个限位板的状态示意图；

图7是本发明的触头结构的具体实施例1的支撑座与触头座的结构示意图；

图8是本发明的触头结构的具体实施例1的第一夹板结构示意图；

图9是本发明的触头结构的具体实施例1的支架的结构示意图；

图10是本发明的触头结构的具体实施例1的静触头与动触头的插接状态示意图；

图11是本发明的触头结构的具体实施例1的动触头的结构示意图；

图12是本发明的触头结构的具体实施例1的触头座的剖视图；

图13是本发明的触头结构的具体实施例1的局部结构示意图；

图14是本发明的触头结构的具体实施例1的板簧的结构示意图；

图15是本发明的触头结构的具体实施例4的触头座的结构示意图；

图16是本发明的触头结构的具体实施例5的第一夹板与第二夹板的截面示意图；

图17是本发明的触头结构的具体实施例6的第一夹板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的触头结构的具体实施例1，本实施例中的触头结构为固定在开关柜触头盒内用于与手车适配的静触头。如图1和图2所示，触头结构包括基座1，基座1上转动装配有支撑座2，支撑座2上摆动装配有触头座3。支撑座2相对于基座1的转动轴线与触头座3相对于支撑座2的摆动轴线相互垂直，触头座3相对于支撑座2的摆动轴线与插接结构的插接方向垂直。触头座与支撑座之间导电连接，支撑座与外部的电连接用端部紧固软连接的固定连接方式，其他实施例中，支撑座与外部的电连接也可以通过弹簧触指、表带触指与基座导电连接的方式实现导电。

如图3所示，本实施例中，基座1包括套筒11和间隔设置在套筒11上靠近触头座3一端口沿的两个限位板12。两个限位板12通过螺钉可拆固定在套筒11上，套筒11的端部设有套筒固定孔112。限位板12上设有与套筒固定孔对应的限位板固定孔122。

如图3和图4所示，支撑座2包括与处于套筒11内的基座1配合的基座配合部分21和伸出套筒11的触头座配合部分22，本实施例中，基座配合部分21为圆柱体结构，基座配合部分21转动装配在套筒11内。触头座配合部分22靠近套筒11的一端的截面为方形，并处于两个限位板12之间，在支撑座2转动一定角度后，触头座配合部分22靠近套筒11的一端与两个限位板12挡止配合，限位板12限制支撑座2的转动范围。其他实施例中，触头座配合部分靠近套筒的一端为其他非回转体结构，触头座配合部分靠近套筒的一端截面可以是椭圆等其他非圆形结构。

如图5所示，套筒11上远离触头座3的一端设有对支撑座2沿套筒11轴向限位的限位凸缘111，限位凸缘111与限位板12配合限制支撑座2离开套筒11。

如图2和图6所示，限位板12上固定有对支撑座2和触头座3施加自复位作用力的板簧13，板簧13构成基座1上对支撑座2和触头座3施加自复位作用力的自复位弹性件。本实施例中，限位板12上设有固定孔121，板簧13的一端穿过固定孔121压装在限位板12与支撑座2之间，另一端卡接在触头座3上。板簧13设有两个，两个板簧13分别对应设置在两个限位板12上。在触头座3绕基座1摆动后，板簧13发生变形并储能，在动触头4与静触头分离后，在板簧13的作用下，触头座3与支撑座2均复位至原始位置。如图13和图14所示本实施例中的板簧为折弯的弹簧钢，一端折弯压在限位板下与限位板固定；一端折弯搭在触头座上，提供触头座和支撑座的复位力。

本实施例中，如图1、图7和图9所示，触头座3包括支架31，支架31包括平行设置在两个支架板311，两个支架板311之间平行间隔设置第一摆动轴312、第二摆动轴313、第三摆动轴314，第二摆动轴313处于中间，第二摆动轴313与第一摆动轴312、第三摆动轴314的距离相等。三个摆动轴与支架板311之间固定连接，本实施例中，支架板311与三个摆动轴之间为铆接，其他实施例中，支架板311与三个摆动轴之间可以通过螺栓连接。支撑座2的触头座配合部分22套在第二摆动轴313上并与第二摆动轴313摆动配合。第一摆动轴312、第三摆动轴314分别摆动装配有第一夹板32和第二夹板33，触头座配合部分22夹装在两个夹板之间。两个夹板上靠近触头座配合部分22相对的面上均设有支撑座触指34，第一夹板32和第二夹板33均通过支撑座触指34与支撑座2导电连接，本实施例中，支撑座触指34处于第一夹板32和第二夹板33上处于两个摆动轴之间的位置。本实施例中的支撑座触指34选用表带触指，其他实施例中，可以根据需要选用弹簧触指、软连接等导电连接形式。支撑座触指34在装配至夹板上后在第一夹板32、第二夹板33的作用下被预压缩，保证第一夹板32、第二夹板33与支撑座2上触头座3导电接触面积。另外，支撑座2的转动范围由限位板12限制，第一夹板32与第二夹板33上靠近基座1的一端的间距由处于两边的摆动轴限制，第一夹板32与第二夹板33的间距能够限制触头座3的摆动范围。本实施例中的支撑座和触头座均由导电体组成。

如图7所示，支撑座2上用于与支撑座触指34导电接触的部分设有支撑座圆弧面221，支撑座触指34在装配完成后处于压缩工作状态，触头座3在摆动时，支撑座触指34在支撑座圆弧面221上滑动，其压缩量保持不变，保证支撑座2与触头座3之间电连接的稳定性。另外也能够保证支撑座2与触头座3在相对摆动的过程中，支撑座触指34与支撑座2之间的正常滑动，不会造成支撑座触指34或者支撑座2损伤。

为了能够实现触头座3与动触头4的插接配合，本实施例中，第一夹板32、第二夹板33远离支撑座2的一端围成与动触头4插接配合的插接结构35。第一夹板32、第二夹板33的中间位置穿装有两个拉杆36，两个拉杆36沿垂直于插接结构的插接方向布置，不影响第一夹板32、第二夹板33绕对应摆动轴的摆动。拉杆36的两端均设有处于第一夹板32、第二夹板33相背侧的碟簧37，第一夹板32与第二夹板33在碟簧37的作用下保持相互靠近，同时也提供动触头4与插接结构35之间的触点压力，保证良好的电接触。

如图12所示，本实施例中，拉杆的一端为带帽圆柱结构，用于安装碟簧，另一端设有垫片，用于对碟簧进行限位。

本实施例中的碟簧37和拉杆36构成触头座3用于保持第一夹板32和第二夹板33相互靠近的弹性保持结构，其中碟簧37构成处于第一夹板32、第二夹板33外侧的弹性保持件，其他实施例中，弹性保持件还可以是压缩弹簧，或者处于第一夹板与第二夹板之间的拉伸弹簧。

拉杆36上套装有处于第一夹板32、第二夹板33之间的定位套38，第一夹板32和第二夹板33均通过碟簧压装在定位套38的两端。保证第一夹板32和第二夹板33上与动触头4插接配合的插接结构35具有合适的大小以供动触头4插入。本实施例中，插接结构35包括分别设置在第一夹板32和第二夹板33上用于与动触头4导电接触的插接触指351，本实施例中的插接触指351选用表带触指。

本发明的第一夹板32、第二夹板33通过碟簧37保持相互靠近，动触头4插入插接结构35内时，在碟簧37的作用下使插接触指351与动触头4保持稳定的电连接。另外，在拉杆36上设置定位套，可以防止第一夹板32、第二夹板33上远离摆动轴的一端距离过近导致动触头4无法插入的问题，同时也能够避免第一夹板32与第二夹板33上的支撑座触指34与支撑座2上触头座配合部分22之间的作用力过大导致支撑座触指34被损坏。

第一夹板32与第二夹板33的结构相同，此处仅对第一夹板32的具体结构进行具体描述，如图8所示，第一夹板32上设有背向第二夹板33凸起的凸台321，凸台321上设有用于与摆动轴摆动配合的摆动轴配合孔322，第一夹板32上设有与板簧13配合的板簧卡接面326，板簧卡接面326处于第一夹板32上背向第二夹板33的一侧，且板簧卡接面326处于凸台靠近基座1的一侧。第一夹板32上朝向第二夹板33的一侧设有两个触指安装槽，两个触指安装槽中其中一个为支撑座触指安装槽323，另一个为插接触指安装槽324，第一夹板32上还设有两个供拉杆36穿过的拉杆穿孔325，两个拉杆36穿装在拉杆穿孔325内。

本实施例中，如图10和图11所示，与静触头配合的动触头4包括用于与手车连接的手车连接部分41，手车连接部分41呈圆柱体结构。手车连接部分上设有截面为矩形的导电排42，导电排42上远离手车连接部分的一端为与插接结构35插接配合的动触头插接端421，动触头插接端421的端面为长方形，动触头4的插接段具有缩颈结构，保证动触头4与静触头插合过程中避让触头座3，为触头座3提供更大的摆动空间。

本发明的触头结构的支撑座2能够相对于基座1转动，触头座3又能够相对于支撑座2摆动，使触头结构构成万向触头，在使用的过程中，手车与开关柜柜体之间或者动触头与静触头之间存在配合误差时，动触头4首先与静触头上的插接结构35预对准，随着动触头4的不断插入，静触头能够自适应动触头4的位置，保证静触头与动触头4的正常插合。通过夹板式的触头座3结构，保证动触头4与静触头的电连接稳定性。

本发明的触头结构的具体实施例2，本实施例中的触头结构与上述触头结构的具体实施例中所述的区别仅在于：直接在触头座的第一夹板和第二夹板上直接加工触指，此时相对于安装表带触指来说增加了成本，也没有表带触指结构的稳定，但是导电性能更好。

本发明的触头结构的具体实施例3，本实施例中的触头结构与上述触头结构的具体实施例中所述的区别仅在于：本实施例中的不设置限位板，支撑座可以绕转动轴线360度旋转。

本发明的触头结构的具体实施例4，本实施例中的触头结构与上述触头结构的具体实施例中所述的区别仅在于：如图15所示，触头座403采用圆筒状结构，触头座包括筒体和设置在筒体内的插接触指4351，筒体的一端设有用于摆动装配在支撑座上的安装孔4031，另一端设有供动触头插入的插接结构435。

本发明的触头结构的具体实施例5，本实施例中的触头结构与上述触头结构的具体实施例中所述的区别仅在于：如图16所示，本实施例中，第一夹板532与第二夹板533可以是曲面板，曲面板垂直于插接方向弯曲。弯曲的曲面板围成近似圆形的插接结构。

本发明的鸭嘴式触头的具体实施例6，本实施例中的鸭嘴式触头与上述鸭嘴式触头的具体实施例1中所述的区别仅在于：与上述具体实施例1中采用一体式的夹板不同的是，如图17所示，本实施例中第一夹板432和第二夹板均由导电触指片4321叠成，此时不需要设置支座触值和插接触值。

本发明的开关柜的具体实施例，开关柜包括柜体，柜体内设有触头盒，触头盒内固定有静触头，柜体内还设有断路器手车，断路器手车上设有与静触头匹配的动触头，本实施例中的动触头和静触头的结构与上述触头结构的具体实施例1-5任一个实施例中所述的动触头和静触头的结构相同，不再赘述。

本发明的触头结构及使用该触头结构的开关柜的其他实施例中，上述触头结构还可以是动触头；支撑座相对于基座的转动轴线与触头座相对于支撑座的摆动轴线的夹角可以是0度至90度之间的任意角度，触头座相对于支撑座的摆动轴线与插接结构的插接方向的夹角可以是0度至90度之间的任意角度。

上述支撑座上的触头座配合部分与触头座之间还可以通过软连接实现导电连接，此时三个摆动轴可以呈三角形布置。

上述定位套可以不设，在两个夹板相对的面上分别设置相互抵接的凸起，保证夹板围成的插接结构与动触头能够适配。