一种高压隔离开关的制作方法

1.本发明涉及一种用于轨道车辆的装置，尤其涉及一种高压隔离开关。


背景技术：

2.目前，高速动车组将高压部件集成在高压箱内的方式已成列车高压系统发展的趋势，集成设计要求高压部件小型化、模块化设计，集成高压箱设计提供了一定的清洁环境，利于维护高压部件的性能，延长检修维护的周期，极大的利用了车辆的空间。高压隔离开关作为集成部件的一种，是机车及动车上重要的开关器件和保护设备，主要作用在于隔离故障的高压单元，维持列车的正常运行。
3.传统安装在高压箱内的高压隔离开关结构特点为单断口型式，依靠直线气缸传动，电控控制，电磁阀得电打开阀门，高压空气由阀门进入直线气缸，推动活塞运动，带动四连杆机构动作，进而推动动触头和静触头的闭合、断开。传统高压隔离开关的主要组成结构包括双支撑绝缘子，电磁阀，直线气缸，焊接底板，拉杆绝缘子，动触头，静触头，凸轮，微动开关，转轴，转臂等部件。双支撑绝缘子安装在焊接底板上，动触头、静触头安装在绝缘上，电磁阀、直线气缸、转轴、转臂、拉杆绝缘子组成传动系统，将气缸的直线运动转化为动触头的旋转运动，实现主回路的断开和闭合。高压隔离开关信号反馈机构主要包括凸轮、微动开关等部件，用于反馈高压隔离开关主回路的断开及闭合状态。
4.上述现有技术的缺点是：
5.整体结构简单复杂，低压控制单元与高压导电单元动作的同步性、可靠性、传输的高效性差。
6.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供了一种高压隔离开关，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
8.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
9.本发明的高压隔离开关，包括低压控制板1、绝缘导杆2、高压导电箱3；
10.所述低压控制板1包括底座4、旋转气缸5、凸轮6、微动开关7、电磁阀8；
11.所述高压导电箱3包括绝缘框架9、刀闸旋转轴10、左刀闸11、左弹片12、左导电座13、左软连线14、右刀闸15、右弹片16、右导电座17、右软连线18；
12.所述旋转气缸5的旋转轴通过绝缘导杆2与刀闸旋转轴10同轴线布置并连接。
13.与现有技术相比，本发明所提供的高压隔离开关，采用模块化设计，分为低压控制板、高压导电箱两个独立的单元，之间通过绝缘导杆连接，将低压控制单元的旋转动作传递到高压单元上，带动高压单元部件旋转，从而实现主回路的闭合和断开。高压导电箱使用相对封闭的绝缘框架结构，设计了两个独立的绝缘腔室，取消了双支撑绝缘子，将单隔离断口优化成双隔离断口，形成双绝缘隔离，同样的隔离间距，将极大的缩小空间尺寸，同时绝缘
框架能够最大限度的保证高压导电体与外界的绝缘隔离，可以在不降低绝缘性能及可靠性的情况下，有效的减小部件的体积，达到小型化的目标。一体轴线的传动方式，实现低压控制单元与高压导电单元动作的同步性、传输的高效性。新型高压隔离开关模块化、小型化，整体结构简单紧凑，可靠性高。
附图说明
14.图1为本发明实施例中的新型高压隔离开关俯视图(断开状态剖视图)；
15.图2是本发明实施例中的新型高压隔离开关仰视图(断开状态剖视图)；
16.图3是本发明实施例中的新型高压隔离开关正视图(闭合状态剖视图)；
17.图中：
18.1低压控制板，2绝缘导杆，3高压导电箱，4底座，5旋转气缸，6凸轮，7微动开关，8电磁阀，9绝缘框架，10刀闸旋转轴，11左刀闸，12左弹片，13左导电座，14左软连线，15右刀闸，16右弹片，17右导电座，18右软连线。
具体实施方式
19.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
20.首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
21.术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，x和/或y表示既包括“x”或“y”的情况也包括“x和y”的三种情况。
22.术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
23.术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
24.除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
25.术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位
置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
26.本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
27.本发明的高压隔离开关，包括低压控制板1、绝缘导杆2、高压导电箱3；
28.所述低压控制板1包括底座4、旋转气缸5、凸轮6、微动开关7、电磁阀8；
29.所述高压导电箱3包括绝缘框架9、刀闸旋转轴10、左刀闸11、左弹片12、左导电座13、左软连线14、右刀闸15、右弹片16、右导电座17、右软连线18；
30.所述旋转气缸5的旋转轴通过绝缘导杆2与刀闸旋转轴10同轴线布置并连接。
31.所述底座4为钢制板，旋转气缸5、电磁阀8安装在底座4上，底座4传导的气源通过电磁阀8与旋转气缸5的气路连接，电磁阀8与控制电信号连接。
32.所述凸轮6安装在旋转气缸5的旋转轴上，微动开关7布置在凸轮6两侧，同时固定在旋转气缸5上，旋转气缸5旋转带动凸轮6转动，压缩微动开关7，微动开关通过导线输出闭合或断开的控制电信号。
33.所述绝缘框架9分成相互独立的左、右腔室，整体采用绝缘材质，刀闸旋转轴10安装在绝缘框架9上，连通左、右腔室；左刀闸11、右刀闸15均安装在刀闸旋转轴10上，且分置于左、右腔室；左导电座13、右导电座17安装在绝缘框架9上，且分置于左、右腔室；左弹片12、左软连线14安装在左导电座13上，形成左侧高压导电连接，右弹片16、右软连线18安装在右导电座17上，形成右侧高压导电连接。
34.高压隔离开关隔离断口断开状态具体动作方式为：
35.当车辆发出高压隔离开关断开信号，电磁阀8一端得电，打开阀门，车辆气源通过电磁阀8进入旋转气缸5，推动旋转气缸轴正向旋转，带动绝缘导杆2旋转，同时刀闸旋转轴10同步旋转，左刀闸11和右刀闸15沿着刀闸旋转轴10旋转，分别与左弹片12和右弹片16断开，形成双隔离断点，将与高压输入端连接的左软连线14和与高压输出端连接的右软连线18断开，从而将高压主回路断开；
36.高压隔离开关隔离断口闭合状态具体动作方式为：
37.当车辆发出高压隔离开关闭合信号，电磁阀8另外一端得电，打开阀门，车辆气源通过电磁阀8进入旋转气缸5，推动旋转气缸轴反向旋转，带动绝缘导杆2旋转，同时刀闸旋转轴10同步旋转，左刀闸11和右刀闸15沿着刀闸旋转轴10旋转，分别与左弹片12和右弹片16接触，形成双侧接触，将与高压输入端连接的左软连线14和与高压输出端连接的右软连线18连接，从而将高压主回路闭合。
38.综上可见，本发明实施例的新型高压隔离开关，将低压控制单元和高压导电单元分成两个单独的部分，彼此之间通过绝缘导杆连接，将低压控制单元的旋转动作传递到高压单元上，带动高压单元部件旋转，从而实现主回路的闭合和断开，高压单元使用绝缘框架结构，最大限度的保证高压导电体与外界的绝缘隔离，可以在不降低绝缘性能及可靠性的情况下，有效的减小部件的体积，达到小型化的目标。新型高压隔离开关完全打破传统高压隔离开关支撑绝缘子的方式，取消了支撑绝缘子，将单隔离断口优化成双隔离断口，输入端
与输出端同时断开，形成双绝缘隔离，同样的隔离间距，将极大的缩小空间尺寸。新型高压隔离开关结构基本结构包括低压控制板、绝缘导杆、高压导电箱，低压控制板包含底座、旋转气缸、电磁阀、微动开关、凸轮，高压导电箱包含绝缘框架、刀闸旋转轴、刀闸、弹片、导电座、软连线；
39.其中本发明主要设计了低压控制板的控制配合方式，采用集成式结构，利于安装及拆卸检修。引入高压复合绝缘理念设计了高压导电箱，输入端与输出端分属不同的绝缘腔室，中间设计导电旋转轴，实现输入端、输出端的连接和断开，满足隔离故障电路的功能下极大的缩小体积，增强绝缘安全可靠性及结构的紧凑性。设计了一体轴线的传动方式，简化了传统隔离开关的四连杆传动机构，实现低压控制单元与高压导电单元的动作的同步性、传输的高效性。新型高压隔离开关装配结构简洁紧凑，小型化趋势明显，易于实现，操作机构可靠性高。
40.为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的进行详细描述。
41.实施例1
42.高压隔离开关(如图1)，主体分三部分低压控制板1，绝缘导杆2，高压导电箱3。低压控制板1包含底座4、旋转气缸5、凸轮6、微动开关7、电磁阀8，高压导电箱3包含绝缘框架9、刀闸旋转轴10、左刀闸11、左弹片12、左导电座13、左软连线14、右刀闸15、右弹片16、右导电座17、右软连线18。本发明设计了新型高压隔离开关结构及其装配布局。新型高压隔离开关(如图1及图2所示)装配方式为：底座4为钢制板，设置有安装孔，可以根据需要进行安装配置。旋转气缸5、电磁阀8安装在底座4上，两者通过气管连接，电磁阀8用于接收控制电信号，实现气路导通，旋转气缸5得到底座4传导的气源，实现正转或者反转。凸轮6安装在旋转气缸5的旋转轴上，微动开关7布置在凸轮6两侧，同时固定在旋转气缸5上。旋转气缸5旋转带动凸轮6转动，压缩微动开关7，微动开关通过导线输出闭合或断开信号。旋转气缸5轴、绝缘导杆2、刀闸旋转轴10同轴线布置、连接，可以实现低压控制板1的旋转动作同步传递到高压导电箱3。绝缘框架9分成相互独立的左、右腔室，整体采用绝缘材质；刀闸旋转轴10安装在绝缘框架9上，连通左、右腔室；左刀闸11、右刀闸15均安装在刀闸旋转轴10上，且分置于左、右腔室；左导电座13、右导电座17安装在绝缘框架9上，且分置于左、右腔室；左弹片12、左软连线14安装在左导电座13上，形成左侧高压导电连接，右弹片16、右软连线18安装在右导电座17上，形成右侧高压导电连接。下面结合高压隔离开关断开及闭合过程对本高压隔离开关机构进行详述。
43.新型高压隔离开关隔离断口断开状态如图1、图2所示，具体动作方式为：当车辆发出高压隔离开关断开信号，电磁阀8一端得电，打开阀门，车辆气源通过电磁阀8进入旋转气缸5，推动旋转气缸轴正向旋转，带动绝缘导杆2旋转，同时刀闸旋转轴10同步旋转，左刀闸11和右刀闸15沿着刀闸旋转轴10旋转，分别与左弹片12和右弹片16断开，形成双隔离断点，将与高压输入端连接的左软连线14和与高压输出端连接的右软连线18断开，从而将高压主回路断开。
44.新型高压隔离开关隔离断口闭合状态如图3所示，具体动作方式为：当车辆发出高压隔离开关闭合信号，电磁阀8另外一端得电，打开阀门，车辆气源通过电磁阀8进入旋转气缸5，推动旋转气缸轴反向旋转，带动绝缘导杆2旋转，同时刀闸旋转轴10同步旋转，左刀闸
11和右刀闸15沿着刀闸旋转轴10旋转，分别与左弹片12和右弹片16接触，形成双侧接触，将与高压输入端连接的左软连线14和与高压输出端连接的右软连线18连接，从而将高压主回路闭合。
45.本发明设计新型高压隔离开关具有模块化、小型化、简洁化等特点，打破传统高压隔离开关的设计型式，克服了结构空间大、传动布局交错复杂等缺陷，提高了部件的绝缘性能，更利于高压系统的集成化设计，整体结构紧凑，绝缘性能优异，提高了产品的可靠性和适用性。
46.轨道车辆用新型高压隔离开关的设计，主要针对高压隔离开关实现闭合、断开的功能进行结构和传动设计，高压隔离开关模块化设计，由三部分组合形成，低压控制板和高压导电箱，之间通过绝缘导杆连接，低压控制板驱动绝缘导杆动作，带动高压导电箱内部部件动作实现隔离开关的闭合、断开。
47.低压和高压分开布置，便于安装，互相不影响。
48.电磁阀控制气源输入旋转气缸，实现旋转气缸的正转、反转，凸轮、微动开关安装在旋转气缸上，凸轮随气缸轴同步旋转，从而压缩与释放微动开关。
49.缘框架设置左、右两个独立的空腔，2个导电座分别固定在左、右腔室的绝缘框架上，2个弹片、2个软连线分别固定在左、右腔室的导电座上，刀闸旋转轴固定在绝缘框架上，同时连接两个刀闸分别伸入左、右腔室中，刀闸旋转轴旋转带动两个刀闸在左、右腔室中与两个弹片实现双接触和双断开，从而实现高压回路的闭合、断开。2个软连线通过绝缘框架的预留接口实现高压电的输入与输出。绝缘框架将高压与外界绝缘隔离，从而提高高压隔离开关绝缘性能。
50.旋转气缸、绝缘导杆、刀闸旋转轴同轴线布置，同步转动，保证传动的准确性和可靠性。
51.本发明的高压隔离开关，基于模块化、小型化、简洁化的设计理念，打破传统高压隔离开关的设计型式，克服了结构空间大、传动布局交错复杂等缺陷，提高部件的绝缘性能，更利于高压系统的集成化设计，整体结构紧凑，绝缘性能优异，提高了产品的可靠性和适用性。
52.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。