开关柜及其联锁机构的制作方法

本发明涉及电气柜技术领域，具体涉及一种开关柜及其联锁机构。

背景技术：

电压等级较高的电力设备，其本身必须具有安全防护装置，以保证操作人员的安全，例如开关柜，其后部门板通常设计为上下门结构，平时检修时只进行下门操作，忽略了上门是否锁定，操作人员会存在误开上门而进入到带电间隔内的风险。为了保证安全，必须对开关柜的开门顺序进行控制：只有先关闭上门，才能关闭下门，反之必须先开启下门才能再开启上门。

因此，十分有必要地提出一种能够对开门顺序进行控制的联锁机构及使用该联锁机构的开关柜。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种联锁机构，能够对开关柜中的上、下门开合顺序进行控制，以保证开关柜的安全性；本发明另外的目的在于提供一种使用该联锁机构的开关柜，具有安全性高的优点。

为实现上述目的，本发明中的开关柜采用如下技术方案：

开关柜，包括柜体，柜体上装配有上门、下门以及用于实现上、下门的顺序开合的联锁机构，所述上门上设有锁舌，联锁机构包括上下活动地设置在柜体上的联锁板，联锁板上设有与锁舌适配的锁舌适配部，锁舌适配部和/或锁舌上设有用于在上门关闭时推动联锁板沿上下方向动作的倾斜配合面；联锁机构还包括沿前后方向活动设置在柜体上的传动件，传动件上或下门上设有顶推件，所述顶推件具有用于与所述联锁板在前后方向上挡止配合以阻止下门推动所述传动件的挡止面，所述联锁板在上下活动行程上具有与所述挡止面挡止配合的挡止位和让开所述挡止面的避让位；联锁机构还包括对应于所述锁舌设置的锁扣，所述传动件与锁扣传动连接，所述锁扣在运动行程上具有在传动件被顶推件推动到位时与所述锁舌挡止配合的上锁位，还具有在下门打开时回复到初始状态以解除对所述锁舌的挡止的解锁位。

其有益效果在于：锁舌与锁舌适配部之间通过倾斜配合面实现导向移动，联锁板在锁舌与锁舌适配部的导向运动时被锁舌带动动作，联锁板也处于挡止位与避让位的变换过程，当上门未带动锁舌及联锁板动作时，联锁板与顶推件之间挡止配合，避免利用较多的传动件来实现止动，结构简单、稳定，对挡止件及传动件进行更有效的限位；并且传动件与锁扣直接传动连接，联锁动作简单，联锁效果好，引入了联锁机构，实现了上、下门的顺序控制，提高了开关柜的安全性。

进一步的，所述顶推件为顶推销，顶推销上设有用于形成所述挡止面的环形台阶，所述联锁板上设有供顶推销前后穿过的锁孔，锁孔的上下方向一侧连接有与所述锁孔相通且宽度小于所述锁孔的卡孔，所述卡孔具有与所述环形台阶挡止的孔沿。

其有益效果在于：将顶推件设置为顶推销，能够承受较大的轴向力，技术成熟，应用广泛，并且利用锁孔与卡孔配合来限制顶推销的动作，锁孔及卡孔的配合形式简单，也便于技术人员进行加工装配。

进一步的，所述顶推销为台阶轴结构，所述挡止面由台阶轴结构的环形端面形成。

其有益效果在于：台阶轴的环形端面能够与径向尺寸不一的卡孔及锁孔挡止配合，结构简单。

进一步的，所述锁舌上设有插接孔，所述锁扣为铰接在所述柜体上的摆臂，摆臂的端部设有用于插入所述插接孔内以与所述锁舌挡止配合的插接头。

其有益效果在于：利用插接孔与插接头配合，锁止结构简单，锁止效果好，并且利用摆臂形成锁扣，摆臂通过转动来与锁舌配合，运动所需的空间小，从而整体减少了联锁机构的尺寸。

进一步的，所述摆臂与传动件之间铰接有用于实现传动件与锁扣的传动连接的连杆。

其有益效果在于：在摆臂与传动件之间设置有连杆，结构更加简单。

为实现上述目的，本发明中的开关柜的联锁机构采用如下技术方案：

开关柜的联锁机构，包括用于上下活动地设置在柜体上的联锁板，联锁板上设有用于与固定在开关柜的上门上的锁舌适配的锁舌适配部，锁舌适配部和/或锁舌上设有用于在上门关闭时推动联锁板沿上下方向动作的倾斜配合面；联锁机构还包括用于沿前后方向活动设置在柜体上的传动件、用于设置在传动件上或开关柜的下门上的顶推件，所述顶推件具有用于与所述联锁板在前后方向上挡止配合以用于阻止下门推动所述传动件的挡止面，所述联锁板在上下活动行程上具有与所述挡止面挡止配合的挡止位和让开所述挡止面的避让位；联锁机构还包括对应于所述锁舌设置的锁扣，所述传动件与锁扣传动连接，所述锁扣在运动行程上具有在传动件被顶推件推动到位时与所述锁舌挡止配合的上锁位，还具有在下门打开时回复到初始状态以解除对所述锁舌的挡止的解锁位。

其有益效果在于：锁舌与锁舌适配部之间通过倾斜配合面实现导向移动，联锁板在锁舌与锁舌适配部的导向运动时被锁舌带动动作，联锁板也处于挡止位与避让位的变换过程，当上门未带动锁舌及联锁板动作时，联锁板与顶推件之间挡止配合，避免利用较多的传动件来实现止动，结构简单、稳定，对挡止件及传动件进行更有效的限位；并且传动件与锁扣直接传动连接，联锁动作简单，联锁效果好。

进一步的，所述顶推件为顶推销，顶推销上设有用于形成所述挡止面的环形台阶，所述联锁板上设有供顶推销前后穿过的锁孔，锁孔的上下方向一侧连接有与所述锁孔相通且宽度小于所述锁孔的卡孔，所述卡孔具有与所述环形台阶挡止的孔沿。

其有益效果在于：将顶推件设置为顶推销，能够承受较大的轴向力，技术成熟，应用广泛，并且利用锁孔与卡孔配合来限制顶推销的动作，锁孔及卡孔的配合形式简单，也便于技术人员进行加工装配。

进一步的，所述顶推销为台阶轴结构，所述挡止面由台阶轴结构的环形端面形成。

其有益效果在于：台阶轴的环形端面能够与径向尺寸不一的卡孔及锁孔挡止配合，结构简单。

进一步的，所述锁舌上设有插接孔，所述锁扣为铰接在与联锁机构适配的柜体上的摆臂，摆臂的端部设有用于插入所述插接孔内以与所述锁舌挡止配合的插接头。

其有益效果在于：利用插接孔与插接头配合，锁止结构简单，锁止效果好，并且利用摆臂形成锁扣，摆臂通过转动来与锁舌配合，运动所需的空间小，从而整体减少了联锁机构的尺寸。

进一步的，所述摆臂与传动件之间铰接有用于实现传动件与锁扣的传动连接的连杆。

其有益效果在于：在摆臂与传动件之间设置有连杆，结构更加简单。

附图说明

图1为本发明中开关柜的局部结构示意图；

图2为本发明中开关柜的上门、下门均未闭合时联锁机构的正视图；

图3为本发明中开关柜的上门、下门均未闭合时联锁机构的侧视图；

图4为本发明中开关柜的锁舌的结构示意图；

图5为本发明中开关柜中联锁机构的联锁板的结构示意图；

图6为本发明中开关柜中联锁机构的第一导向座的结构示意图；

图7为本发明中开关柜的上门闭合、下门未闭合时联锁机构的正视图；

图8为本发明中开关柜的上门闭合、下门未闭合时联锁机构的侧视图；

图9为本发明中开关柜的上门、下门均闭合时联锁机构的正视图。

图中：10.柜体；20.上门；21.锁舌；211.插接孔；30.下门；31.垫块；40.联锁机构；41.联锁板；411.方形孔；412.锁孔；413.卡孔；42.传动件；43.第一导向座；431.第一导向孔；44.顶推销；45.摆臂；46.第二导向座；47.插接头；48.连杆；50.第一复位弹簧；60.第二复位弹簧。

具体实施方式

现结合附图来对本发明中开关柜及联锁机构的具体实施方式进行说明。

如图1所示，为本发明中开关柜的具体实施方式：开关柜包括柜体10，在柜体10内设置有多种电气元件，在电缆室的侧壁上设置有沿上下方向分别铰接的上门20和下门30，为了保证开关柜的安全性，上门20与下门30之间设置有实现顺序开合的联锁机构40，联锁机构40能够实现：“先关上门才能关下门，先开下门才能开上门”的功能。

如图2所示，上门20上固定设置有锁舌21，当上门20转动时锁舌21能够随上门20一起运动，下门30上固定设置有垫块31。如图6所示，对应地，联锁机构40中设置有固定在柜体10上的第一导向座43，第一导向座43为l形，一侧与柜体10的侧壁平行且贴设在侧壁上，另一侧以垂直于侧壁的方式布置并且在该侧上设置有第一导向孔431。第一导向座43在柜体10内沿上下方向布置有两个，在两第一导向座43之前设置有能够在第一导向座43之间活动的联锁板41。联锁板41为长条形的板体，其两端宽度要小于中部宽度，联锁板41的两端能够进入到第一导向座43的第一导向孔431内并与第一导向孔431导向配合，并且联锁板41较宽的部分能够与第一导向孔431的孔沿挡止配合，从而实现联锁板41活动设置且导向地设置在柜体10上。

如图4所示，联锁板41上设置有与锁舌21适配的锁舌适配部，能够与锁舌21配合来带动联锁板41上下动作。如图5所示，优选地，本实施例中采用方形孔411作为锁舌适配部，为了保证动作的平顺性，在锁舌21上设置有用于在上门20关闭时推动联锁板41沿上下方向动作的倾斜配合面。除此以外，联锁机构40还包括沿前后方向活动设置在柜体10上的传动件42，传动件42的结构为板体，对应地在柜体10上设置有与传动件42导向配合的第二导向座46，第二导向座46内同样设有供传动件42插入的第二导向孔。为了实现在上门20未关闭时下门30的误合操作，在传动件42上设置有作为顶推件的顶推销44，顶推销44能够与联锁板41在前后方向上挡止配合，直到上门20关闭后，下门30才可以进行关闭，因此联锁板41在由锁舌21带动而上下动作的行程中，具有与顶推销44的挡止面挡止配合的挡止位和避让开顶推销44的挡止面的避让位。

为实现上述功能，顶推销44为台阶轴结构，具有靠近活动件布置的小径段和远离活动件布置的大径段，在大径段与小径段之间形成了能够与联锁板41挡止配合的环形台阶，环形台阶的端面也就形成了上述的挡止面。对应地，在联锁板41上设置有供顶替销前后穿过的锁孔412，锁孔412的上侧连接有与锁孔412相通的但宽度小于锁孔412的卡孔413，卡孔413与锁孔412配合形成了葫芦卡口的结构。通过锁舌21与方形孔411配合，联锁板41具有向上运动的运动行程，在该行程中，具有台阶轴结构的顶推销44在卡孔413及锁孔412内上下移动时具有两种不同的状态，分别为顶推销44的挡止面与卡孔413孔沿挡止配合，以及顶推销44运动至锁孔412内且能够在锁孔412内沿前后方向动作的状态。当顶推销44与卡孔413孔沿挡止配合时联锁板41处于挡止位，当顶推销44运动至锁孔412中，顶推销44的挡止面被锁孔412让开时，联锁板41处于避让位。

通过顶推销44与卡孔413及锁孔412的配合，能够防止上门20在未关闭时，下门30的误关，联锁机构40中还设置有与锁舌21配合的锁扣，锁扣与锁舌21配合能够对上门20进行锁定。锁扣在运动行程中具有在传动件42被顶推销44顶推到位时与锁舌21挡止配合的上锁位以及在下门30打开时回复到初始状态以接触对锁舌21挡止的解锁位。具体来讲，柜体10上铰接有摆臂45，摆臂45通过连杆48与传动件42的传动连接，传动件42在受到顶推销44的顶推时能够带动摆臂45摆动。摆臂45靠近联锁板41的端部设置有插接头47，而锁舌21上设置有插接孔211，插接头47与插接孔211配合时能够实现锁舌21的锁定，从而实现上门20的锁定。

现结合联锁机构40的运动过程来对如何实现“先关上门才能关下门，先开下门才能开上门”的功能进行说明。

如图2所示及图3，此时上门20及下门30均处于未关闭的状态，顶推销44的小径段位于卡孔413中，此时推动下门30的话，下门30上的垫块31压向顶推销44，但是顶推销44与卡孔413孔沿挡止配合，联锁板41此时处于挡止位，顶推销44无法向内部动作以带动传动件42动作，下门30无法实现闭合。

如图7及图8所示，推动上门20闭合，上门20带动锁舌21朝向联锁板41移动，联锁板41与柜体10之间设有第一复位弹簧，锁舌21依靠其倾斜配合面来与方形孔411配合使联锁板41克服自身重力及弹力向上运动，随着上门20的转动，上门20达到完全闭合的状态，此时联锁板41被锁舌21带动至最高处，由于顶推销44在上门20动作的过程中始终与传动件42保持静止状态，因此联锁板41相对于顶推销44动作，顶推销44由卡孔413运动至锁孔412中，不再受到卡孔413边沿的限制，联锁板41也由原来的挡止位变换到了现在的避让位。

如图9所示，当上门20完全闭合后，下门30再进行闭合，下门30上的垫块31推动顶推销44向柜体10内运动，顶推销44会带动传动件42朝向柜体10内的一侧运动，传动件42与第一导向座43之间设置有第二复位弹簧60，顶推销44克服第二复位弹簧60的弹力继续运动并带动与自身铰接的连杆48转动，连杆48转动会使摆臂45的自由端向上翻转，位于摆臂45另一端上的插接头47会向下移，并进入到锁舌21的插接孔211内，实现插接头47与插接孔211的锁止配合，此时锁扣处于上锁位，上门20也处于锁定的状态。

当操作人员需要开门时，需要先打开下门30，使下门30及其垫块31不再顶压顶推销44，顶推销44的靠近下门30的一端不再受到推力作用，第二复位弹簧60会带动传动件42朝向下门30的一侧移动，此时连杆48会朝向远离下门30的一侧转动，而摆臂45会在连杆48的带动下向上转动。摆臂45上的插接头47与锁舌21上的插接孔211脱离配合，作为锁扣的摆臂45处于解锁位，上门20的锁舌21不再受到限制从而使上门20处于自由状态，向外翻转上门20，上门20的锁舌21从联锁板41的方形孔411中退出，联锁板41在第一复位弹簧50及重力的作用下向下移动，当上门20的锁舌21完全从方形孔411中退出时，联锁板41完全回复到初始状态，联锁板41与顶推销44也再次实现挡止配合。

在其他实施例中，锁舌适配部与锁舌之间的配合关系还可以替换为其他形式，例如在锁舌适配部即上述实施例中的方形孔上设倾斜配合面，锁舌上不再设置倾斜配合面；或是在锁舌适配部及锁舌上均设置有相互配合以带动联锁板上升的倾斜配合面。

在其他实施例中，顶推件还可以替换为推块等块形结构，而不再采用顶推销。

在其他实施例中，顶推件还可以直接设置在下门上，通过下门动作来推动传动件移动，而不再采用将顶推件固定在传动件上，利用下门转动来推动顶推件及传动件动作的方式。

在其他实施例中，联锁板的下方可以设置缺口，而不再采用锁孔及卡孔配合的方式，联锁板在未动作时，顶推件可以直接顶推在联锁板的表面上，此时下门无法关闭，当上门完全闭合、联锁板上行到位时，顶推件可以通过缺口直接顶推传动件。

在其他实施例中，顶推件及传动件还可以替换为其他形式，例如将顶推件设置为推块，传动件设置为受顶推而能够上下动作的推杆，推杆远离推块的一端形成了锁扣，能够与锁舌配合，从而实现上门的锁定。

由于上门、下门是相对布置的，而联锁板也是在上门与下门之间相对运动的，因此在其他实施例中，可以将锁舌设置在下门上，联锁板的结构也进行相应地更改替换，实现“下门先关闭，上门才能关，上门要先开，下门才能开”的功能；在其他实施例中，上门的锁舌也可以推动联锁板向下运动，实现对下门的关闭限位。

在其他实施例中，摆臂与连杆的铰接位置可以设置在摆臂的设有插接头的一端附近；或是直接将传动件与摆臂铰接。

本发明中开关柜的联锁机构的结构与上述开关柜实施例中联锁机构的结构相同，因此不再重复说明。

以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。